Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Làm Lạnh Bay Hơi Nước Trong Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

Nghiên cứu công nghệ làm lạnh bay hơi nước trở nên quan trọng do nhu cầu tiết kiệm năng lượng và giảm tác động tiêu cực đến môi trường. Hệ thống ĐHKK truyền thống tiêu thụ lượng điện lớn và sử dụng các chất làm lạnh gây hại cho tầng ozone. Việc tìm kiếm các giải pháp thay thế, sử dụng năng lượng tái tạo và thân thiện với môi trường là ưu tiên hàng đầu. Cần đánh giá kỹ lưỡng tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật, bao gồm chi phí lắp đặt và chi phí vận hành, khi triển khai hệ thống làm mát mới. Hệ thống thông gió và điều hòa không khí được phát minh vào đầu thế kỷ XX cho đến nay đã trải qua nhiều sự thay đổi và cải tiến và đang phát triển ở mức cao, nhìn chung có hai kiểu làm lạnh chính là làm lạnh bằng máy lạnh (máy lạnh kiểu máy nén hơi hay máy lạnh kiểu hấp thụ) và kiểu làm lạnh bay hơi trực tiếp.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ làm lạnh bay hơi và tách ẩm bằng chất hút ẩm trong điều kiện khí hậu Việt Nam. Nghiên cứu hướng đến việc giảm sự phụ thuộc vào năng lượng điện, tận dụng các nguồn nhiệt thải hoặc năng lượng mặt trời, và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Ngoài ra, nghiên cứu cũng tập trung vào xây dựng chương trình mô phỏng cho hệ thống làm lạnh sử dụng chất hút ẩm và đánh giá hiệu quả kinh tế của hệ thống này so với các phương pháp làm lạnh truyền thống. Đặc biệt là nghiên cứu ứng dụng các công nghệ này cho điều hòa không khí nhằm giảm bớt gánh nặng cho lưới điện quốc gia, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, hạn chế ô nhiễm môi trường và hiện tượng nóng cục bộ trong các khu tru...

Độ ẩm cao là một trong những yếu tố chính làm giảm hiệu quả của công nghệ làm lạnh bay hơi. Khi độ ẩm môi trường cao, khả năng nước bay hơi giảm, dẫn đến giảm hiệu quả giảm nhiệt độ. Cần phải kết hợp các phương pháp xử lý độ ẩm, chẳng hạn như sử dụng chất hút ẩm hoặc hệ thống thông gió hiệu quả, để khắc phục vấn đề này. Đề tài đã trình bày công nghệ và các phương pháp tính toán liên quan cho làm lạnh bay hơi (LLBH) và tách ẩm bằng chất hút ẩm. Đưa ra các số liệu thí nghiệm thực tế, phân tích đánh giá số liệu để làm cơ sở cho việc lựa chọn phương án ĐHKK ứng dụng công nghệ này trong điều kiện khí hậu Việt Nam.

Chi phí lắp đặt ban đầu và chi phí vận hành là những yếu tố quan trọng cần xem xét khi triển khai hệ thống làm mát bay hơi. So với các hệ thống ĐHKK truyền thống, chi phí đầu tư ban đầu có thể cao hơn, nhưng chi phí vận hành có thể thấp hơn do tiết kiệm năng lượng. Cần phải thực hiện phân tích chi phí-lợi ích toàn diện để đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế trong dài hạn. Đề tài cũng đã tính toán hiệu quả kinh tế đối với sơ đồ đề nghị so với phương án sử dụng máy lạnh có máy nén hơi.

Có hai loại chất hút ẩm chính: dạng lỏng và dạng rắn. Chất hút ẩm dạng lỏng như Lithium Chloride (LiCl) có khả năng hấp thụ ẩm cao nhưng đòi hỏi hệ thống xử lý phức tạp hơn. Chất hút ẩm dạng rắn như Silicagel dễ sử dụng hơn nhưng hiệu quả hấp thụ ẩm có thể thấp hơn. Lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, chi phí và yêu cầu bảo trì hệ thống. Các loại chất hút ẩm dạng lỏng phù hợp và nguồn năng lượng có thế năng thấp (ví dụ năng lượng mặt trời, nguồn nhiệt thải của các chu trình /hệ thống nhiệt) để hoàn nguyên chất hút ẩm.

Hệ thống kết hợp làm mát bay hơi và chất hút ẩm hoạt động theo nguyên tắc sau: không khí ẩm được đưa qua bộ phận chứa chất hút ẩm, chất hút ẩm hấp thụ hơi nước, làm khô không khí. Không khí khô sau đó được đưa qua bộ phận làm mát bay hơi, nơi nước bay hơi làm giảm nhiệt độ không khí. Không khí đã được làm mát và khử ẩm được đưa vào không gian cần điều hòa. Hệ thống đòi hỏi sự cân bằng giữa hiệu quả khử ẩm và hiệu quả làm mát để đạt được hiệu suất tối ưu.

Hiện nay, đã có một số dự án thử nghiệm ứng dụng công nghệ làm lạnh bay hơi tại Việt Nam, chủ yếu trong lĩnh vực làm mát nhà xưởng và làm mát trang trại. Các dự án này cho thấy tiềm năng trong việc cải thiện môi trường làm việc và tăng năng suất. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu chi tiết hơn để đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật trong dài hạn, đặc biệt là khi kết hợp với chất hút ẩm.

So với các phương pháp làm mát truyền thống như máy lạnh nén hơi, công nghệ làm lạnh bay hơi có ưu điểm về tiết kiệm năng lượng và giảm tác động đến môi trường. Tuy nhiên, hiệu quả làm mát có thể thấp hơn trong điều kiện độ ẩm cao. Khi kết hợp với chất hút ẩm, hệ thống có thể đạt hiệu quả tương đương hoặc cao hơn so với máy lạnh nén hơi, đồng thời tiết kiệm năng lượng đáng kể. Cần phân tích chi tiết về chi phí lắp đặt, chi phí vận hành, và hiệu quả làm mát để so sánh các phương pháp khác nhau.

Các tiêu chí đánh giá hệ thống làm mát bay hơi bao gồm: hiệu quả làm mát, tiết kiệm năng lượng, độ bền, yêu cầu bảo trì, chi phí lắp đặt, và chi phí vận hành. Cần phải đánh giá các tiêu chí này một cách toàn diện để lựa chọn hệ thống phù hợp với nhu cầu và điều kiện cụ thể. Chương trình được xây dựng trên các cơ sở lý thuyết đã được kiểm chứng thực tế và được thử ở nhiều dạng dữ liệu khác nhau.

Các chuyên gia khuyến nghị nên xem xét kỹ lưỡng các yếu tố về độ ẩm, nhiệt độ và khí hậu địa phương trước khi quyết định ứng dụng công nghệ làm lạnh bay hơi. Nên tìm hiểu các dự án đã triển khai và tham khảo ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm để lựa chọn hệ thống phù hợp và đảm bảo hiệu quả. Nghiên cứu và phát triển công nghệ làm mát bay hơi kết hợp với chất hút ẩm là hướng đi tiềm năng để giải quyết vấn đề độ ẩm cao.

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào phát triển các loại chất hút ẩm mới, hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường. Cần nghiên cứu các phương pháp kết hợp công nghệ làm lạnh bay hơi với các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Ngoài ra, cần có các nghiên cứu về tính khả thi kinh tế và xã hội của các hệ thống này trong các ứng dụng khác nhau.

Chính phủ cần có các chính sách hỗ trợ để thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng công nghệ làm mát bền vững, bao gồm các ưu đãi về thuế, hỗ trợ tài chính cho các dự án nghiên cứu và phát triển, và các quy định khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo. Sự hợp tác giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp và chính phủ là rất quan trọng để đạt được mục tiêu phát triển công nghệ xanh và bảo vệ môi trường. Dù đã cố gắng hết sức nhưng Đề tài không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của Sở Khoa Học & Công Nghệ Tp. HCM và Hội Đồng Nghiệm Thu để chúng ta có thể hoàn chỉnh Báo cáo Nghiệm thu cũng như Đề tài theo đúng yêu cầu.