Báo cáo tổng kết đề tài - Nghiên cứu, tính toán, chế tạo mô hình thực nghiệm hệ thống đlều hòa hai mảnh khi có hoặc không có quá lạnh - Quá nhiệt với môi chất lạnh hiện nay R410A, R32

ủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 1 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Đà Nẵ ng, 8/2020 Tiế t ki ệ m năng l ượ ng luôn là v ấ n đ ề đ ược các nhà khoa h ọ c quan tâm và  nghiên cứ u các gi ả i pháp nh ằửụệả m s  d ng hi u qu  năng l ượ ng góp ph ầ n vào vi ệả c b o  vệ  ngu ồ n tài nguyên khoáng sả n và môi tr ườ ng.  Các quố c gia hi ệ n nay đang ph ảốặớ i đ i m t v i tình tr ạếụ ng thi u h t năng l ượ ng  và chi phí dành cho năng lượ ng ngày càng tăng, đ ồng th ờ i các doanh nghi ệ p cũng g ặ p  nhiề u khó khăn trong vi ệ c đ ảm b ả o đáp  ứ ng các ngu ồ n năng l ượ ng ph ụ c v ụ  cho  nhữ ng m ụ c tiêu tăng tr ưở ng và phát tri ể n.  Do đó chúng ta cầ n có ph ươ ng pháp giám sát và qu ả n lý nh ằ m s ử  d ụ ng hi ệ u  quảồ  ngu n năng l ượạếềứấấ ng, h n ch  v  m c th p nh t các t ổấ n th t và lãng phí tr ướ c khi  chúng ta bướ c thêm b ướửụộ c tái s  d ng m t cách t ốư i  u và tìm ki ế m các ngu ồ n năng  lượ ng m ớ i, năng l ượ ng tái t ạ o hay năng l ượ ng thay th ế Kinh tế  phát triểờố n, đ i s ng c ủ a ng ườ i dân d ầượảệềềặ n đ c c i thi n v  nhi u m t,  vậ y nhu cầ u s ử  d ụ ng năng l ượ ng ngày càng tăng trong đ ời s ố ng. Hệ th ố ng đi ề u hòa  không khí chiếỉọ m t  tr ng tiêu th ụệ  đi n năng l ớậệ n vì v y vi c nghiên c ứếệ u ti t ki m năng  lượ ng trong h ệ  th ố ng đi ề u khí đóng vai trò thi ế t y ế u, các hãng đi ề u hòa l ớ n không  ngừẩạệ ng đ y m nh vi c nghiên c ứứụ u  ng d ng công ngh ệớ  m i vào h ệốằ  th ng nh m nâng  cao chấ t l ượ ng h ệ  th ố ng đi ề u hòa không khí và tiế t ki ệ m năng l ượ ng.  Ở  đ ề tài này  tác giả  đã nghiên c ứ u quá l ạ nh trong h ệ  th ố ng l ạ nh nh ằ m nâng cao h ệ  s ố  làm l ạ nh  COP trung bình khi quá lạ nh 10C thì COP củ a hai môi ch ấ t R32 và R410A tăng lên  trung bình 1% từ  đó ta nâng cao đ ượệốạc h  s  làm l nh và ti ếệ t ki m năng l ượ ng cho h ệ  thố ng lạnh.  Trong đề tài này tính toán c ụ  th ể  t ừ  lý thuy ế t cho đ ến ch ế  t ạ o mô hình th ự c  nghiệ m cho hai môi ch ấ t l ạ nh m ớ i hi ệ n nay đó là R32 và R410A hai môi ch ấ t này có  tính chấ t hóa h ọ c t ươ ng đ ồng nhau nh ư ng công nén và tính ch ấ t v ậ n hành b ả o trì b ả o  dưỡ ng khác nhau hoàn toàn.   Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 2 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Vì vậ y đ ề tài này đóng góp nh ữ ng ki ế n th ứ c r ấ t c ầ n thi ế t cho sinh viên ngành  Nhiệể t đ  nghiên c ứ u sâu h ơềệếệ n v  vi c ti t ki m năng l ượ ng cho h ệốạ  th ng l nh, giúp  cho các kỹ  thu ậ t viên v ậ n hành b ả o trì, bả o d ưỡ ng h ệ  th ố ng l ạ nh am hi ể u h ơ n v ề  hai  loạ i môi ch ấ t này.  Hiệ n t ạ i các n ướ c phát tri ể n đã nghiên c ứ u và  ứ ng d ụ ng sâu r ộ ng hai lo ạ i môi  chấớ t m i này vào h ầếấảệốạệ u h t t t c  các h  th ng l nh hi n nay vì hai môi ch ấ t này có  tính nhiệộấố t đ ng r t t t và c ơảấ  b n nh t là thân thi ệớ n v i môi tr ườ ng, không làm hỏ ng  tầ ng O3. Các môi lạ nh cũ nh ư  R22 trên th ế  gi ớ i đã c ấ m dùng như ng riêng nướ c ta và  các nướ c có kinh t ế  còn ch ậ m phát tri ể n vẫ n dùng đến 2040 thì s ẽ  c ấ m hoàn toàn và  thay vào đó là dùng hai loạ i môi ch ấ t m ớ i là R32 và R410A. Trong hệ  th ố ng l ạ nh vi ệ c quá l ạ nh và quá nhi ệ t không ph ả i là nh ữ ng v ấ n đ ề  mớ i nh ư ng đ ược nghiên c ứ u tính toán so sánh cho hai môi ch ấ t m ớ i này là ch ư a nhi ề u  tác giả  nghiên c ứ u, riêng  ở  Vi ệ t Nam thì càng m ớ i, nên đ ề tài này hi v ọ ng s ẽ  góp phần  nhỏ  trong kh ố i ki ế n th ứ c kh ổ ng l ồ  c ủ a nhân lo ạ i v ề  chuyên ngành Nhiệ t máy l ạ nh.  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 3 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 4 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 ƯƠ CH NG 1 CƠỞẾ  S  LÝ THUY T Lý thuyế t v ề  đi ề u hòa không khí đã phát tri ể n t ừ  r ấ t lâu nh ư ng mãi đ ến đ ầu th ế  kỷ  XIX m ớ i phát tri ểầầ n và d n d n hoàn thi ệ n phát tri ểạẽểừếế n m nh m  k  t  sau th  chi n  thứ  2. Hi ệ n nay đi ề u ti ế t không khí đóng vai trò r ấ t quan tr ọ ng trong k ỹ  thu ậ t và đ ời  số ng trên th ếớặệốớậ  gi i. Đ c bi t đ i v i khí h u nóng  ẩủệ m c a Vi t Nam chúng ta thì k ỹ  thuậ t đi ề u ti ế t không khí càng có vai trò quan tr ọ ng trong đ ời s ố ng và khoa h ọ c k ỹ  thuậ t. 1.1 Tổ ng quan v ề  quá l ạ nh – quá nhi ệ t h ệ  th ố ng đi ề u hòa không khí 1.1.1 Ngoài nướ c Vấ n đ ề quá l ạ nh và quá nhi ệ t đ ược các tác gi ả  trên th ế  gi ớ i nghiên c ứ u và phân  tích các nhân tốảưởếệấ   nh h ng đ n hi u su t làm l ạủệố nh c a h  th ng. Đ ầu tiên năm 1975  Reistad ngườỹởầ i M  m  đ u cho vi ệ c nghiên c ứợụ u l i d ng năng l ượữ ng h u ích [1], sau  này rấ t nhi ề u tác gi ả  trên th ế  gi ớ i cũng nghiên cứ u phân tích đối v ớ i năng l ượ ng và  năng lượữ ng h u ích. Các nhà nghiên c ứếợớ u k t h p v i các chuyên gia đ ểựệứ th c hi n  ng  dụ ng năng l ượữ ng h u ích này, đ ồờậữộậng th i thành l p nh ng b  ph n chuyên nghiên c ứ u  ứng d ụ ng quá trình nhi ệ t đ ộng. Ví d ụ  nh ư  Jaber và nhi ề u tác gi ả  khác v ậ n đ ộng và  thành lậ p các b ộ  ph ầ n phân tích và  ứ ng d ụ ng năng l ượ ng [2]. Dincer ...thành lậ p b ộ  phậ n l ợ i d ụ ng năng l ượ ng h ữ u ích vào th ự c t ế   ở  Saudi Arabia [3]. Vào năm 1902 hệ th ố ng đi ề u hòa không khí hi ệ n đ ại đ ầu tiên đ ược phát tri ể n  bởộỹưẻ i m t k  s  tr  tên là Willis Haviland Carrier. Ban đ ầệốượếếểu h  th ng đ c thi t k  đ   làm giả m đ ộ  ẩ m c ủ a không khí trong x ưở ng in c ủ a m ộ t công ty b ằ ng cách th ổ i không  khí qua ố ng  ướ p l ạ nh. Không khí đ ược làm mát khi nó đi qua các đ ường  ố ng l ạ nh hơ i  ẩm trong không khí b ịạ  làm l nh và ng ưụạ ng t  l i thành n ướưễấ c ng ng và d  dàng l y ra  ngoài lúc này không khí trở  lên khô h ơ n. Quá trình làm gi ả m đ ộ  ẩ m trong nhà máy đã  tạộợ o ra m t l i ích ph ụảệộ  là gi m nhi t đ  không khí và m ộ t công ngh ệớượ  m i đã đ c sinh  ra. Đó là công nghệ  đi ề u hòa không khí.  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 5 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 1.1.2 Trong nướ c Chư a tìm th ấ y các tác gi ả  khác đăng bài ngo ạ i tr ừ  bài c ủ a chính tác gi ả  Hoàng  Thành Đạt (2017), Tính toán phân tích quá trình quá l ạ nh đ ối v ớ i h ệ  th ố ng l ạ nh, t ạ p  chí khoa họ c công ngh ệ  Đ ại h ọ c Đà N ẵ ng, s ố  11(120)2017 – quy ể n 2; Hoàng Thành  Đạồầt và H  Tr n Anh Ng ọ c đăng trong h ộị i ngh  khoa h ọ c toàn qu ốượổứạ c đ c t  ch c t i  Đại h ọ c Bách Khoa Đ ại h ọ c Đà N ẵ ng. Điề u hòa không khí ngày nay h ầ u nh ư  có m ặ t trên t ấ t c ả  các h ộ  gia đình và các  tòa nhà cao tầừữệốề ng t  nh ng h  th ng đi u hòa công su ấớưệốề t l n nh  h  th ng đi u hòa  trung tâm water chiller, VRV cho đến các h ệ  th ố ng đi ề u hòa không khí hai m ả nh nh ỏ  gọụụ n ph c v  cho các căn h ộ  và gia đình  ởắọơ  kh p m i n i trên th ếớứ  gi i có ch c năng  điềế u ti t không khí v ềặệộộẩộ  m t nhi t đ , đ   m và đ  trong s ạủ ch c a không khí phù h ợ p  vớ i nhu c ầ u s ả n xu ấ t và cu ộ c s ố ng c ủ a con ng ườ i. 1.2 Hệ  th ố ng đi ề u hòa không khí trung tâm Là hệố  th ng mà khâu không khí đ ượửềệộộẩạộc x  lý v  nhi t đ  và đ   m t i m t trung  tâm (AHU, OHU) sau đó được d ẫ n theo h ệ  th ố ng kênh d ẫ n gió đ ến các h ộ  tiêu th ụ  gọ i là h ệ  th ố ng đi ề u hoà trung tâm. H ệ  th ố ng đi ề u hoà trung tâm có th ể  làm l ạ nh  nướởệộấ c   nhi t đ  th p thích h ợ p sau đó đ ượơướạếc b m n c l nh đ n các FCU đ ể trao đ ổi  nhiệ t làm l ạ nh không khí t ạ i các h ộ  tiêu th ụ .   Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 6 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019      Hình 1.1. Dàn trao đổi nhi ệ t c ủ a AHU Hệ  th ố ng đi ề u hòa không khí trung tâm có công su ấ t l ớ n thích h ợ p cho các tòa nhà  có không gian lắặớốớệốề p đ t l n. Đ i v i h  th ng đi u hòa trung tâm do x ử  lý nhi ệẩạ t  m t i  mộ t n ơ i duy nh ấ t nên ch ỉ  thích h ợ p cho các phòng l ớ n, đông ng ườ i.  Hình 1.2. Cụ m máy nén tr ụ c vít và bình ng ư ng t ụ  n ằ m ngang  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 7 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.3. Bơ m d ẫ n n ướ c l ạ nh h ệ điề u hòa trung tâm Water Chiller Đối v ớ i các tòa nhà làm vi ệ c, khách s ạ n, công s ở  .. là các đ ối t ượ ng có nhi ề u  phòng nhỏ  v ớ i các ch ế  đ ộ ho ạ t đ ộng khác nhau, không gian l ắ p đ ặt bé, tính đ ồng th ờ i  làm việ c không cao thì h ệ  th ố ng này không thích h ợ p. 1.3 Hệ  Th ố ng đi ề u hòa không khí hai m ả nh Hệ  th ố ng điề u hòa không khí hai m ả nh thông th ườ ng thì ch ỉ  có m ộ t dàn nóng  và mộạ t dàn l nh, hai dàn này đ ượếốớc k t n i v i nhau qua h ệốốồ  th ng  ng đ ng, dàn l ạ nh  được đ ặt trong phòng theo nhu c ầ u s ử  d ụ ng, còn dàn nóng thì đặt  ở  ngoài tr ờ i đ ể t ỏ a  nhiệ t ra môi tr ườ ng xung quanh. Công suấ t c ủ a lo ạ i đi ề u hòa này không cao thông  thườ ng t ừ  9000 BTU/h cho đ ến 36000 BTU/h, nguyên lý hoạ t đ ộng và c ấ u t ạ o đ ược  thể  hi ệ n hình sau:   Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 8 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.4. Nguyên lý cấ u t ạ o c ủ a máy đi ề u hòa hai m ả nh Các nhãn hiệ u đi ề u hòa hi ệ n nay đ ược dung phổ  bi ế n tạ i Vi ệ t Nam cũng trên  thế  gi ớ i nh ư  Carrier, Toshiba, Panasonic, Daikin, LG, Mitsubishi, Electrolux Sau đây  mộ t s ố  hình  ả nh v ề  dây chuy ề n ch ế  t ạ o máy đi ề u hòa không khí Daikin:  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 9 ­    Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.5. Dây chuyề n s ả n xu ấ t máy điề u hòa hai m ả nh  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 10 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 1.4 Quá lạ nh – quá nhi ệ t trong h ệ  th ố ng l ạ nh 1.4.1 Quá lạ nh trong h ệ  th ố ng l ạ nh Điề u hòa không khí tiêu hao năng l ượ ng r ấ t l ớ n trong các công trình ki ế n trúc  chiếầ m g n 60% [4] , chính y ế u là các h ệốềớưệốề  th ng đi u hòa l n nh  h  th ng đi u hòa  trung tâm water chiller. Nhưậủế  v y ch  y u chúng ta đi ềỉổợệốổợ u ch nh t  h p h  th ng t  h p  máy điề u hòa, đ ộ chênh ngu ồệ n nhi t cao th ấươốớảưởếệ p t ng đ i l n  nh h ng đ n hi u  suấủệốạ t c a h  th ng l nh. Đ ồờểứượụảệng th i đ  đáp  ng đ c ph  t i nhi t thì máy nén ph ả i  thườ ng xuyên ho ạộ t đ ng trong đi ềệụảệớ u ki n ph  t i nhi t l n, tiêu hao năng l ượớ ng l n  đồờệống th i h  th ng làm vi ệ c trong đi ềệặềậệảộ u ki n n ng n . Vì v y vi c gi m đ  chênh  nhiệộữồ t đ  gi a ngu n nóng và ngu ồạụểả n l nh c  th  gi m nhi ệộủ t đ  c a môi ch ấ t cao áp  sau khi ra khỏếịưụằ i thi t b  ng ng t  b ng ph ươ ng pháp quá l ạẽ nh s  đem l ạếả i k t qu  là  nâng cao hiệ u su ấ t c ủ a h ệ  th ố ng l ạ nh [5]. Hình 1.6. Sơ  đ ồ nguyên lý h ệ  th ố ng l ạ nh không có quá l ạ nh Nhữ ng năm g ầ n đây, trong n ướ c và ngoài n ướ c đã có r ấ t nhi ề u công trình  nghiên cứ u đ ối v ớ i h ệ  th ố ng l ạ nh nh ằ m nâng cao hi ệu suấ t c ủ a h ệ  th ố ng l ạ nh. K ỹ  thuậ t quá l ạ nh đã đ ượứục  ng d ng khá ph ổếởệộ  bi n   nhi t đ  trung bình và th ấằ p nh m  tiếệ t ki m năng l ượ ng cho h ệốạ  th ng l nh. M ộốươ t s  ph ng pháp th ườ ng dùng đ ể quá  lạư nh nh  sau: Dùng nhi ệộ t đ  môi tr ườểạ ng đ  quá l nh, trao đ ổệớười nhi t v i đ ng hút v ề   Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 11 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 máy nén để ti ế n hành quá l ạ nh, cải t ạ o h ệ  th ố ng b ằ ng cách tăng thêm b ộ  ph ậ n trao  đổi nhi ệ t đ ể quá l ạ nh, dùng thi ế t b ị  trao đ ổi nhi ệ t đ ể quá l ạ nh [6­8]. Mộ t s ố  k ế t qu ả  và kế t lu ậ n quan tr ọ ng đã được đưa ra nâng cao đ ược hi ệ u su ấ t c ủ a h ệ  th ố ng l ạ nh,  đạượệảt đ c hi u qu  cao c ủệếệ a vi c ti t ki m năng l ượ ng. Có mộốếị t s  thi t b  do thi ếếệ t k  di n tích trao đ ổệếi nhi t thi u nên môi ch ấư t ng ng  tụ  không hoàn toàn d ẫế n đ n làm t ổấếưưệốạ n th t ti t l u nh  h  th ng l nh. Ở n ộ i d ụ ng này ch ủ  y ế u nghiên c ứ u dùng môi ch ấ t l ạ nh R32 và R410A cho h ệ  thố ng l ạ nh, dùng thi ế t b ị  quá l ạ nh, ti ế n hành tính toán phân tích lý thuy ế t và th ự c  nghiệư m. Đ a ra đ ượếảc k t qu  tính toán và các thông s ốảưởếệố   nh h ng đ n h  s  làm  lạ nh c ủ a h ệ  th ố ng l ạ nh. 1.4.2 Quá nhiệ t trong h ệ  th ố ng l ạ nh Hơủ i c a môi ch ấạượậ t l nh đ c nh n nhi ệ t hóa h ơạếị i t i thi t b  sinh h ơ i thông qua  đườống  ng hút đ ểế đ n máy nén, trên đ ường hút v ề  máy nén thì b ị  quá nhi ệộ t, đ  quá  nhiệảườếệốạ t này  nh h ng đ n h  s  làm l nh, công tiêu t ố n và nhi ệộốầ t đ  cu i t m nén c ủ a  hệ  th ố ng nh ư  th ế  nào thì c ầ n ph ả i tính toán và phân tính c ụ  th ể , nh ữ ng l ợ i ích và tác  hạ i c ủ a vi ệ c quá nhi ệ t đ ối v ớ i môi ch ấ t Freon nói chung và môi ch ấ t m ớ i nói riêng  như  R32 và R410A nh ằ m nâng cao h ệ  s ố  làm l ạ nh c ủ a chu trình và đ ảm b ả o tính an  toàn củ a h ệ  th ố ng.   Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 12 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.7. Quá nhiệ t thu h ồ i nhi ệ t Lợủệ i ích c a vi c quá nhi ệ t là khi môi ch ấượề t đ c hút v  máy nén đ ểựệ th c hi n  quá trình nén đoạệạ n nhi t t i máy nén thì môi ch ấếụậệừ t ti p t c nh n nhi t t  môi tr ườ ng  xung quanh và nhiệ t đ ộ trên đ ường hút v ề  máy nén, nhi ệ t đ ộ c ủ a máy nén nên môi  chấởạọẩậệ t còn   các d ng gi t  m nh n nhi t bay h ơở i và tr  thành h ơ i quá nhi ệỗợắ t h  tr  đ c  lự c cho thi ếịơ t b  bay h i khi bay h ơ i không k ịồờảảơề p, đ ng th i đ m b o h i hút v  máy nén  hoàn toàn là hơ i không còn l ỏ ng đ ể đ ảm b ả o máy nén không b ị  th ủ y kích khi làm vi ệ c  nâng cao độ an toàn c ủ a máy nén và c ủ a toàn h ệ  th ố ng. 1.5 Môi chấ t l ạ nh R32 và R410A 1.5.1 Môi chấ t l ạ nh R32 Môi chấ t l ạ nh R32 (Difluoromethane), công th ứ c hóa h ọ c CH2F2 còn được g ọ i là  HFC­32, là mộ t h ợ p ch ấ t h ữ u c ơ  gi ố ng dihalogenoalkane. Công th ứ c hóa h ọ c CH2F2.  Môi chấ t l ạ nh R32 không đ ộc h ạ i, ODP b ằ ng 0, GWP g ấ p 675 l ầ n so v ớ i carbon  dioxide, dự a trên khung th ờ i gian 100 năm, nó đ ược s ử  d ụ ng trong các h ệ  th ố ng  l ạ nh  ­ bơệ m nhi t, có hi ệấệệờọả u su t nhi t tuy t v i. H c gi  Fujino và c ộự ng s  [9] đã phân tích  các đặc tính truy ề n nhi ệ t c ủ a R32 trong  ố ng n ằ m ngang. K ế t qu ả  cho th ấ y, so v ớ i   Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 13 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 R22, hệ  s ố  truy ề n nhi ệ t c ủ a R32 trong quá trình bay h ơ i c ủ a  ố ng tr ơ n tăng 50% và quá  trình ngư ng t ụ  tăng 40%. Tài li ệ u [10] phân tích cụ  th ể  hi ệ u qu ả  gi ả m phát th ả i và l ợ i  ích tiế t ki ệ m năng l ượ ng c ủ a R32 thay th ế  R22 trong đi ề u hòa không khí gia đình,  thươ ng m ạ i và so sánh v ớ i R410A, R290, R161 v.v.  Hình 1.8. Gas lạ nh R32 Đặc tính v ậ t lý nhi ệệấệặ t, hi u su t nhi t, đ c tính b ảệ o v  môi tr ườ ng, an toàn, tính  sẵ n có c ủ a th ị  tr ườ ng v.v. So v ớ i R1234yf, R410A và R290, t ấ t c ả  đ ều tin r ằ ng R32 là  mộ t ch ấ t làm l ạ nh thay th ế  đ ầy h ứ a h ẹ n. Daikin [11]  đã thự c hi ệ n các tính toán mô  phỏ ng và so sánh th ử  nghi ệ m c ủ a R32 và R22 vào đ ầu năm 1995. K ế t qu ả  cho th ấ y  rằ ng COP củ a h ệ  th ố ng R32 tăng kho ả ng 4,1% so v ớ i h ệ  th ố ng R22.  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 14 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.9. Đồ th ị  T­h c ủ a môi ch ấ t R32 Hình 1.10. Đồ th ị  T­s c ủ a môi ch ấ t R32  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 15 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.11. Đồ th ị  p­v c ủ a môi ch ấ t R32 1.5.2 Môi chấ t l ạ nh R410A Gas R410A  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 16 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.12. Gas lạ nh R32 Môi chấ t l ạ nh R410A có công th ứ c hóa h ọ c là: CH2F2/CHF2CF2 là hỗ n h ợ p đ ồng  sôi 50% củ a R32 và 50% c ủ a R125 đ ược bi ể u th ị  d ướ i b ả n sau đây: R32 R410A Công thứ c CH2F2 CH2F2/CHF2CF2 Thành phầ n Gas đơn ch ấ t Tỉ  l ệ  50:50; R32:R125 Nhiệ t đ ộ sôi ­51,70C ­51,70C Chỉ  s ố  h ủ y tầng Ozone (ODP) 0 0 Chỉ   s ố   hi ệ u   ứ ng   nhà   kính  675 2090 (GWP) Tính chấ t cháy Hơ i d ễ  cháy A2L Không gây cháy A1 Tính độc h ạ i 0 0 Gas R410A được nghiên c ứ u đ ể thay th ế  gas l ạ nh cũ là R22, gas R410A làm vi ệ c  vớ i áp su ấ t cao h ơ n kho ả ng 60% gas R22. R410A khó cháy h ơ n các lo ạ i gas tr ướ c đó,  tính độc h ạ i cũng ít h ơ i nên m ứ c đ ộ an toàn khi s ử  d ụ ng R410A h ơ n nhi ề u. Đồ th ị  quan h ệ  gi ữ a nhi ệ t đ ộ và Enthalpy, Entropy c ủ a môi ch ấ t R410A Hình 1.13. Đồ th ị  T­h c ủ a môi ch ấ t R410A  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 17 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 Hình 1.14. Đồ th ị  T­h c ủ a môi ch ấ t R410A Hình 1.15. Đồ th ị  p­v c ủ a môi ch ấ t R410A 1.6 Kế t lu ậ n Hai loạ i môi ch ấ t l ạ nh m ớ i trên đáp  ứ ng đ ược các yêu c ầ u v ề  môi ch ấ t l ạ nh, v ề  yêu  cầ u k ỹ  thu ậ t và môi tr ườ ng. Hai môi ch ấ t này đã đ ược c ả  th ế  gi ớ i tin dùng. M ỗ i lo ạ i gas có  công thứ c hóa h ọ c khác nhau nh ư ng m ộ t đi ề u c ầ n phân bi ệ t rõ là R32 là đ ơn ch ấ t còn R410A  là hỗ n h ộ p đ ồng sôi 50:50 c ủ a R32 và R125.  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 18 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 CHƯƠ NG 2 TÍNH TOÁN LÝ THUYẾỀẠỆ T V  QUÁ L NH – QUÁ NHI T  TRONG HỆỐẠ  TH NG L NH Đối v ớ i h ệ  th ố ng l ạ nh vi ệ c tính toán nghiên cứ u các y ế u t ố   ả nh h ưởng đến h ệ  số  làm l ạ nh COP đóng vai trò quan trọ ng, các y ế u t ố  nào  ả nh h ưở ng tr ực tiế p và gián  tiếếệố p đ n h  s  làm l ạ nh, m ứộảưở c đ   nh h ng bao nhiêu ph ầ n trăm s ẽượ  đ c tính toán  phân tích cụểởươ  th    ch ng này nh ưứộ  m c đ  quá l ạ nh, đ ộ quá l ạảưở nh  nh h ng nh ưế  th   nào? ả nh h ưở ng bao nhiêu? khi quá lạ nh và không quá l ạ nh thì h ệ  s ố  COP củ a h ệ  thố ng thay đ ổi bao nhiêu? Tươ ng t ự  nh ư  v ậ y đ ối v ớ i y ế u t ố  quá nhi ệ t và không quá  nhiệ t.  2.1 Sơ  đ ồ nguyên lý, nguyên lý làm vi ệ c, đ ồ th ị  và tính toán cho h ệ  th ố ng khi  không quá lạ nh và quá nhi ệ t 2.1.1 Sơ  đ ồ nguyên lý, nguyên lý làm vi ệ c, đ ồ th ị  và tính toán cho h ệ  th ố ng khi  không quá lạ nh  a) Sơ  đ ồ nguyên lý h ệ  th ố ng l ạ nh khi không quá l ạ nh Trên sơ  đ ồ nguyên lý th ể  hi ệ n: I­ máy nén l ạ nh; II­ thi ế t b ị  ng ư ng t ụ ; III­ ti ế t  lư u; IV­ thi ế t b ị  bay h ơ i  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 19 ­  Báo cáo tổ ng k ế t đ ề tài nghiên c ứ u khoa h ọ c c ấ p c ơ  s ở  năm 2019 4 2 II III I 5 1 I V Hình 2.1. Sơ  đ ồ nguyên lý h ệ  th ố ng khi không quá l ạ nh b) Nguyên lý làm việ c h ệ  th ố ng Hơ i môi ch ấ t bão hòa  ẩ m sau khi ra kh ỏ i thi ế t b ị  bay h ơ i (IV)  ở  tr ạ ng thái áp  suấ t và nhi ệộấượ t đ  th p đ c máy nén l ạ nh hút v ề  máy nén và đ ược nén đo ạệ n nhi t lên  áp suấ t và nhi ệộ t đ  cao tr ở  thành h ơ i quá nhi ệượư t đ c đ a vào thi ếịưụạ t b  ng ng t , t i  thiếịưụ t b  ng ng t  môi ch ấượ t đ c làm mát nh ờ  môi tr ườ ng làm mát (n ướặ c ho c không  khí) ngư ng t ụ  thành l ỏ ng cao áp, l ỏ ng cao áp ra kh ỏ i thi ế t b ị  bay h ơ i ti ế p t ụ c đi vào  van tiế t l ư u (III).   Quá trình tiế t l ư u di ễ n ra, áp su ấ t và nhi ệ t đ ộ gi ả m xu ố ng đ ến  trạ ng thái t ạếị i thi t b  bay h ơỏạượư i, l ng h  áp đ c đ a vào thi ếị t b  bay h ơạ i, t i đây môi  chấậệủ t nh n nhi t c a môi tr ườ ng làm l ạ nh bay h ơượ i và đ c hút v ề  máy nén ti ếụ p t c  chu trình làm lạ nh. c) Đồ th ị  lgp­h và T­s Hình 2.2 biể u di ễ n các quá trình nhi ệ t đ ộng trên đ ồ th ị  lgp­h và T­s bao g ồ m các  quá trình sau:  1­2: Nén đoạ n nhi ệ t t ạ i máy nén 2­3­4: Ngưụẳ ng t  đ ng áp đ ẳng nhi ệơ t h i môi ch ấạếịưụ t t i thi t b  ng ng t 4­5: Tiế t l ư u t ạ i thi ế t b ị  ti ế t l ư u 5­1: Bay hơ i đ ẳng áp đ ẳng nhi ệ t t ạ i thi ế t b ị  bay h ơ i  Chủ  nhi ệ m đ ề tài: TS. Hoàng Thành Đ ạt  ­ 20 ­