Đồ án máy làm đá mini

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MÁY LÀM ĐÁ MINI Ngành Kỹ thuật điện, điện tử Giảng viên hướng dẫn PGS TS NGUYỄN HÙNG Sinh viên thực hiện MSSV Lớp NGUYỄN VĂN CÔNG 1711020173 17DDCA1 NGUYỄN TRẦN MINH THIỆN 1711020051 17DDCA1 TRẦN ĐỨC HIẾU 1711020481 17DDCA2 TP Hồ Chí Minh, 2021 Luận văn tốt nghiệp GVHD PGS TS Nguyễn Hùng II LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, nhóm em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu c.

GIỚI THIỆU MÁY LÀM ĐÁ MINI

Phát hiện vấn đề

Trên toàn cầu, hơn 15 triệu người đang làm việc trong ngành điện lạnh, với khoảng 5 tỷ hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí phục vụ cho cả công nghiệp và đời sống Những thiết bị này không chỉ đáp ứng nhu cầu sức khỏe và sự thoải mái cho con người mà còn đảm bảo năng suất lao động và môi trường cho thực phẩm, dược phẩm, cũng như dữ liệu kỹ thuật số Theo ước tính của Hội Lạnh Quốc tế năm 2019, lĩnh vực này tiêu thụ khoảng 20% điện năng toàn cầu và phát thải 4,14 tỷ tấn CO2, chiếm khoảng 7,8% tổng lượng khí nhà kính.

Là sinh viên ngành Kỹ thuật Điện – Điện Tử, chúng tôi mong muốn nghiên cứu thiết bị lạnh, cụ thể là Máy Làm Đá Viên, nhằm phục vụ nhu cầu sinh hoạt nhanh chóng và tiện lợi hơn cho con người Sau khi tham khảo một số thiết bị và tài liệu liên quan, nhóm chúng tôi quyết định tập trung vào nghiên cứu thiết bị này.

Trong bối cảnh con người phải đối mặt với nhịp sống nhanh và thời tiết nóng bức mùa hè, nhu cầu về nguồn năng lượng mát lạnh giải khát ngày càng tăng cao Tuy nhiên, việc ủ nước và làm đá lạnh tốn nhiều thời gian và công sức Vì vậy, nhóm chúng tôi đã quyết định nghiên cứu và phát triển máy làm đá viên nhằm giúp mọi người dễ dàng hơn trong việc giải khát và nâng cao chất lượng cuộc sống Chúng tôi đã dựa vào 7 tiêu chí đánh giá để lựa chọn đề tài cho dự án này.

1 Dễ sử dụng qua hướng dẫn sử dụng được ghi rõ trên máy

2 Thu hút được sự quan tâm của nhiều người để giải quyết vấn đề

3 Dễ tiếp cận được với các gia đình hay các nơi kinh doanh (cửa hàng Cafe, Thức ăn và nước uống mang đi )

4 Mang lại lợi ích, bảo đảm sức khỏe và hợp vệ sinh với mọi người

5 Có thể hoàn thành được trong khoảng thời gian học tập

6 Nhiều thông tin, tài liệu trên mạng xã hội để tìm hiểu

7 Chi phí thực hiện và với người sở hữu cũng không quá cao, phù hợp với nhu cầu của mọi người

Bảng 1.1: Các tiêu chí khảo sát đánh giá đề tài [https://haiau.com/may-lam-da-hai-au- ha-60/]

Các tiêu chí Tên sinh viên thực hiện khảo sát 1 2 3 4 5 6 7

Năng suất mọi người ưa chuộng mô hình máy làm đá viên

Những gia đình và các nơi kinh doanh nhỏ lớn đang sử dụng máy làm đá viên

Những hạn chế và các ảnh hưởng do những sai sót nhỏ của máy làm đá viên

Dựa trên các tiêu chí đánh giá, đề tài “Máy làm đá viên Mini” nổi bật và thu hút sự quan tâm của nhiều người, vì vậy nhóm quyết định chọn dự án này Mục tiêu của nhóm là phát triển và hoàn thiện “Máy làm đá viên Mini”.

Khảo sát hiện trạng vấn đề

Mức độ ứng dụng khoa học công nghệ trong ngành điện lạnh Việt Nam ngày càng hiện đại và tiến bộ Kể từ khi bắt đầu công cuộc đổi mới, ngành điện lạnh đã chứng kiến sự thay đổi sâu sắc và toàn diện với nhiều thiết bị mới Sự cải thiện trong đời sống và thu nhập của người dân đã góp phần thúc đẩy nền kinh tế nước nhà phát triển mạnh mẽ hơn.

Một số kết quả tích cực:

Công ty Cổ Phần Hải Âu Việt Nam đã được vinh danh trong top 100 thương hiệu hàng đầu Việt Nam, một chương trình tôn vinh những thương hiệu xuất sắc nhất trên thị trường nội địa dựa trên đánh giá của người tiêu dùng.

Công ty cổ phần Hải Âu Việt Nam đã nhanh chóng khẳng định vị thế trên thị trường với sản phẩm máy làm đá sạch tự động Hải Âu, được sản xuất trên dây chuyền hiện đại từ Italia và sử dụng linh kiện nhập khẩu từ Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức, Đan Mạch Sản phẩm này nổi bật với năng suất cao, thiết kế tinh tế, bảng điều khiển thông minh, dễ vận hành, tiết kiệm điện năng và thân thiện với môi trường, đồng thời đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng.

Máy làm đá Hải Âu nổi bật với nhiều ưu điểm, đã cho ra đời hàng trăm mẫu máy phù hợp cho tất cả các mô hình kinh doanh Từ khi ra mắt, sản phẩm này đã thu hút sự quan tâm của nhiều khách sạn, nhà hàng và trung tâm thương mại lớn.

5 hay những kinh doanh nhỏ lẻ, gia đình đông người đã nhanh chóng đặt mua máy làm đá Hải Âu để phục vụ cho nhu cầu của mình

Sau khi tìm hiểu, nhóm chúng em mong muốn nhận được sự quan tâm và ủng hộ từ Quý Thầy Cô, điều này sẽ là động lực để chúng em tiếp tục cống hiến sức trẻ, hoàn thiện và nâng cao chất lượng sản phẩm, dịch vụ, mang lại những lợi ích thiết thực cho cộng đồng.

Hình 1.1: Mô hình máy làm đá Hải Âu và giấy chứng nhận [15]

Những mặt còn hạn chế:

Mặc dù có nhiều thành tựu khoa học - công nghệ, việc áp dụng vào sản xuất thiết bị điện lạnh vẫn còn chậm và chưa phổ biến Các thương hiệu hiện có không đa dạng, chủ yếu phục vụ cho ngành công nghiệp hơn là nhu cầu tiêu dùng hàng ngày, dẫn đến khả năng cạnh tranh thấp trong thị trường.

Nhưng bên cạnh đó cũng có khó khăn nhất định đối với các nhu cầu sử dụng các thiết bị điện lạnh này:

- Các thiết bị về điện lạnh phụ thuộc vào mùa vụ, khi nhu cầu của người dân tăng cao, nhất là vào mùa hè

- Những người thợ bảo trì các thiết bị điện lạnh không có ngày nghỉ nhất định Thời gian làm của họ phụ thuộc vào nhu cầu của khách hàng

Trong quá trình sửa chữa và bảo dưỡng các thiết bị điện lạnh, việc mắc phải sai lầm trong việc bắt mạch có thể gây ra nhiều rủi ro Điều này không chỉ làm tăng thời gian sửa chữa mà còn tiêu tốn nhiều công sức hơn cho kỹ thuật viên.

Các thiết bị điện lạnh thường xuyên được cải tiến thiết kế để bắt kịp công nghệ hiện đại Do đó, khi gặp sự cố, việc sửa chữa không chỉ cần kỹ năng mà còn đòi hỏi chúng ta phải luôn cập nhật và học hỏi những kỹ thuật sửa chữa mới nhất.

Khảo sát ý kiến và nhu cầu các bên liên quan vấn đề:

Việc khảo sát nhu cầu khách hàng là một bước quan trọng trong quy trình dự án, giúp thu thập thông tin và ý kiến từ khách hàng cũng như các bên liên quan Những thông tin này cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về mong muốn của họ, từ đó chuyển đổi thành nhu cầu giải quyết vấn đề Trước khi tiến hành khảo sát, nhóm đã đánh giá các ưu điểm và nhược điểm của dự án tạm thời để quyết định có tiếp tục thực hiện hay không.

Nhóm chúng em cam kết tiếp tục nghiên cứu dự án nhằm giải quyết vấn đề "Làm thế nào để các hộ gia đình, cơ quan ban ngành và cửa hàng kinh doanh sử dụng công nghệ hiệu quả về kinh tế và đáp ứng nhu cầu con người?" Để thu thập thông tin, chúng em sẽ tiến hành khảo sát nhu cầu của mọi người qua Google Form và khảo sát trực tiếp, nhằm lắng nghe ý kiến của người dùng ở mọi độ tuổi về máy làm đá viên sạch.

Bảng 1.2: Tiêu chí đánh giá sản phẩm của người dùng liên quan vấn đề Ưu điểm Nhược điểm

Thiết bị gọn, nhẹ, bền bĩ chắc chắn sử dụng được lâu dài

Giá thành trung bình dao động khoảng 15.000.000VND, cũng khá cao so với một số gia đình

Thiết bị làm ra đá viên sạch, nhanh chóng, kích cỡ nhỏ phù hợp mọi loại ly

Các điều khiển máy thì hiện đại sẽ khó khăn với một vài người để tìm hiểu

Mọi thứ vận hành của máy đều được xử lý tự động không ảnh hưởng sức người và thời gian

Máy làm đá viên có sản lượng từ 30 đến 1800 kg/ngày, thấp hơn so với máy làm đá công nghiệp Thiết bị này thường được sử dụng tại văn phòng, trong gia đình đông thành viên, cũng như tại các cửa hàng đồ ăn và thức uống, phục vụ cả mang đi lẫn tại chỗ.

Có sự chênh lệch, khác biệt giữa máy làm đá của trong nước, quốc tế v.v so với máy làm đá trôi nổi trên thị trường không rõ nguồn gốc

Sau khi tham khảo ý kiến và thành tích sản phẩm, nhiều người lựa chọn máy làm đá viên sạch vì tính tiện lợi và đảm bảo vệ sinh Sản phẩm này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đáp ứng nhu cầu giải nhiệt hiệu quả, tránh tình trạng mua đá ở những nơi không đảm bảo vệ sinh Việc sử dụng máy làm đá viên sạch giúp người dùng duy trì sức khỏe và giảm thiểu công sức trong quá trình sản xuất đá.

Giải nhiệt nhanh chóng là nhu cầu thiết yếu của mọi người trong cuộc sống hiện đại Bài viết này sẽ khảo sát các giải pháp giải nhiệt hiện có trên thị trường, đồng thời phân tích cách mà xã hội đã và đang tiếp cận vấn đề này Chúng ta sẽ tìm hiểu lý do tại sao vấn đề giải nhiệt vẫn chưa được giải quyết triệt để, cũng như đánh giá ưu nhược điểm của các giải pháp hiện tại để có cái nhìn tổng quát hơn về tình hình.

Hình 1.2: Hình ảnh tượng trưng cho máy làm đá viên có kết nối IoT [16]

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là phát triển một hệ thống IoT cho máy làm đá viên, cho phép giám sát nhiệt độ, độ ẩm và điều khiển từ xa Hệ thống này sẽ thông báo lỗi qua thiết bị để đảm bảo sửa chữa kịp thời Người dùng có thể thực hiện các thao tác giám sát và điều khiển thông qua một trang web và ứng dụng trên smartphone, mang lại sự thuận tiện cho nhu cầu giải khát mà vẫn đảm bảo sức khỏe và tiết kiệm thời gian Hệ thống hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho cuộc sống ngày càng hiện đại và tân tiến.

Tên sản phẩm: Máy làm đá viên sạch kết nối hệ thống IoT

Máy làm đá viên sạch đã hoạt động với màn hình LED tự động, và chúng tôi đang nghiên cứu tích hợp IoT vào thiết bị này Mục tiêu là tiết kiệm thời gian tối đa cho người sử dụng.

Vào buổi tối, sau một ngày làm việc dài, chúng ta thường chuẩn bị cho giấc ngủ nhưng có thể quên tắt máy lạnh Trong trường hợp này, việc sử dụng điện thoại thông minh để điều chỉnh nhiệt độ hoặc tắt máy khi không sử dụng trở nên rất tiện lợi Trải nghiệm này mang lại nhiều lợi ích khác cho cuộc sống hàng ngày.

Hình 1.3: Biểu đồ xương cá nguyên nhân cụ thể gây ra vấn đề Ưu điểm:

 Truy cập điều khiển từ mọi lúc, mọi nơi khi máy được kết nối trên mọi thiết bị thông minh của chúng ta

 Cải thiện việc giao tiếp giữa các thiết bị điện tử được kết nối

Việc tự động thực hiện các nhiệm vụ cài đặt sẵn trên thiết bị thông minh giúp người dùng luôn có đá viên sẵn sàng để giải nhiệt mọi lúc, đáp ứng nhu cầu sử dụng một cách thuận tiện và hiệu quả.

 Nhanh chóng – tiện lợi – hiện đại – an toàn

 Khi máy làm đá có xảy ra lỗi sẽ được thông báo trên thiết bị kết nối để chúng ta kịp thời xử lý

 Dễ bị rò rỉ bảo mật khi chúng ta để nhiều thiết bị kết nối lung tung

 Tuy hiện đại tiện lợi nhưng sẽ có chút khó khăn cho những người lớn tuổi trong gia đình sử dụng

 Giá thành tăng lên vì có kết nối IoT sẽ làm ảnh hưởng đến suy nghĩ khách hàng muốn sở hữu

Xác định nguyên nhân cụ thể gây ra vấn đề:

Nhiều nguyên nhân gây ra vấn đề trong việc áp dụng khoa học công nghệ ở những vùng xa, trong đó chi phí lắp đặt thiết bị tự động cao là một rào cản lớn Người dân thường nghi ngờ về hiệu quả của công nghệ và vẫn tin tưởng vào phương pháp trồng truyền thống bằng đá Thêm vào đó, sự khác biệt về thu nhập kinh tế và nhu cầu sử dụng công nghệ trong đời sống hàng ngày cũng khiến việc giải quyết vấn đề trở nên khó khăn hơn.

Do đó: nhóm chúng em xin quyết định đặt ra vấn đề cụ thể về: “Kinh Tế Và Kỹ Thuật Công Nghệ Hiện Đại”

Nhóm chúng em dự kiến sẽ lắp đặt các thiết bị và linh kiện chất lượng cao với chi phí thấp nhằm giảm bớt kinh phí Mục tiêu là chứng minh hiệu quả của sản phẩm, từ đó hạn chế tư duy ngại áp dụng kỹ thuật hiện đại và hỗ trợ mọi người trong cuộc sống hiện đại.

Xây dựng điều kiện ràng buộc cho bộ đặc tính kỹ thuật là quá trình xác định các giới hạn về tính năng và hành vi của giải pháp thiết kế Mục tiêu của bước này là khảo sát ý kiến từ các bên liên quan để hiểu rõ nguyên nhân và thiết lập các điều kiện ràng buộc cần thiết cho giải pháp trong tương lai.

Để hiểu rõ nhu cầu và ý kiến của người sử dụng về sản phẩm, việc lập phiếu khảo sát là rất cần thiết Đối tượng khảo sát bao gồm những cá nhân và doanh nghiệp đang sử dụng máy làm đá viên sạch.

Mục tiêu: Tìm hiểu nhu cầu của người dân để đưa ra yêu cầu kỹ thuật tốt nhất cho giải pháp

Xây dựng các điều kiện ràng buộc:

Dựa trên ý kiến của các bên liên quan, nhóm chúng tôi đã xác định các điều kiện ràng buộc kỹ thuật nhằm đưa ra yêu cầu kỹ thuật phù hợp cho tương lai Các điều kiện ràng buộc này bao gồm những giới hạn và quy định không thể thay đổi trong thực tế khi triển khai giải pháp.

Bảng 1.3: Các ràng buộc cơ bản được quan tâm dến đề tài

Thứ tự Điều kiện ràng buộc Điều kiện thỏa mãn Minh chứng

Nhỏ - Gọn – Cứng cáp – Chắc chắn –

Thiết kế: Inox304 Kích thước: 670*670*880mm Vật liệu chống xước, độ bền cao

Sản lượng: 60kg Thùng chứa: 40kg

Có thể phục vụ nhu cầu giải nhiệt liên tục 24/24

Xây dựng bộ đặc tính thiết kế:

Sau khi lắng nghe ý kiến từ khách hàng, nhóm chúng tôi đã phát triển một bộ đặc tính thiết kế nhằm nâng cao tính khả thi và hoàn thiện giải pháp.

Bảng 1.4: Bộ đặc tính thiết kế:

Chi tiết yêu cầu thỏa mãn kỹ thuật Đơn vị tính Yêu cầu thiết kế

1 Phạm vi điều khiển Dùng điện thoại kết hợp IoT điều khiển từ xa

2 Thiết kế mô hình Nhỏ gọn chắc chắn có 4 chân dưới thân bọc cao su cách điện

7 Hệ thống làm lạnh - gas Hơi nước – Gas R22

Sáng tạo giải pháp: Để “Mô hình máy làm đá viên”, giải pháp đưa ra là hệ thống phải gồm:

– Mô hình chiếm diện tích không quá lớn phù hợp với mọi địa hình trong gia đình hoặc nơi kinh doanh

– Tính thẩm mĩ về mặt thiết kế

– Đảm bảo lượng đá sản xuất phù hợp như tiêu chuẩn của máy làm đá viên trên thị trường

– Người dùng có thể quan sát theo dõi và điều khiển qua điện thoại

Từng cá nhân đã đưa ra giải pháp như sau:

 Giải pháp của Nguyễn Trần Minh Thiện:

 Thiết kế nhỏ gọn, kiểu mẫu đơn giản nhưng mang tính hiện đại

 Lắp đặt các thiết bị chính hãng

 Lập trình ngôn ngữ Tiếng Việt, to, rõ (sẽ thu hút được người dùng ở độ tuổi lớn)

 Bảo đảm vệ sinh trong quá trình làm ra đá viên

Hình 1.4: Máy làm đá viên sạch an toàn vệ sinh và hiện đại [17]

 Giải pháp của Trần Đức Hiếu:

 Thiết kế mạch máy hoạt động dễ dàng

 Thiết lập các chế độ điều khiển (tắt, mở, báo lỗi, ) qua IoT

 Đề ra hướng dẫn sử dụng dễ hiểu với người tiêu dùng

 Lọc bẩn các chất bẩn bằng bộ lọc thiết kế riêng lắp bên ngoài

 Kiểm tra và bảo trì trong thời gian người dùng sử dùng

Hình 1.5: Máy làm đá viên kiểu mẫu hiện đại và ống lọc cặn bẩn trong nước [18]

 Giải pháp của Nguyễn Văn Công:

 Sử dụng những linh kiện chính hãng

 Không sử dụng những linh kiện kém chất lượng

 Sử dụng quạt tản nhiệt khi máy hoạt động

 Đảm bảo khay đá luôn được bảo đảm vệ sinh không bụi bẩn tạp chất bám vào

 Rút ngắn chi phi tối đa cho khách hàng bằng cách tiết chế diện tích nhưng vẫn đủ chức năng

 Thiết lập các chế độ điều khiển (tắt, mở, báo lỗi, ) qua IoT

 Giải pháp sáng tạo ra có đặc trưng riêng

 Máy hoạt động ổn định với công suất cao

 Kinh phí lắp đặt trong mức cho phép

Hình 1.6: Ngăn chứa đá sạch và dụng cụ lấy đá sạch dùng giải nhiệt [19]

Sau khi thu thập ý kiến từ từng thành viên trong nhóm, chúng tôi đã chọn ra những phương pháp tối ưu nhất để giải quyết vấn đề, dựa trên các tiêu chí đã đề ra.

 Khi giải pháp được thực hiện hóa, người dùng sẽ chú ý và sử dụng

 Khi giải pháp được thực hiện hóa và áp dụng với tính khả thi cao

 Giải pháp sáng tạo ra có đặc trưng riêng

Khi giải pháp được triển khai và áp dụng, nó sẽ góp phần tích cực vào sự phát triển của xã hội mà không gây ra các vấn đề đạo đức.

 Giải pháp có thể thỏa mãn tất cả các điều kiện ràng buộc

 Giá trị của các điều kiện mục tiêu sẽ được cải thiện

Sau khi xem xét các tiêu chí, nhóm tác giả đã quyết định lựa chọn giải pháp cuối cùng, nhằm xác định những điểm mạnh và điểm yếu của từng phương án, từ đó thống nhất hướng đến giải pháp tối ưu nhất.

Hình 1.7: Máy làm đá viên hiện đại 60kg/24h

Sau khi tổng hợp các giải pháp, nhóm chúng em đã quyết định đưa ra ba tiêu chí ưu tiên hàng đầu cho sản phẩm là: Vệ Sinh, Chất Lượng và An Toàn Để đảm bảo các tiêu chí này, chúng em sẽ thiết kế và lắp đặt thân vỏ máy tương tự như các sản phẩm hiện có trên thị trường, đồng thời lựa chọn các thiết bị linh kiện chính hãng Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng và an toàn cho người dùng mà còn tích hợp các tính năng kết nối IoT, góp phần cải thiện đời sống.

Thế giới ngày nay ngày càng hiện đại và phát triển, đáp ứng tốt nhất nhu cầu sử dụng của mọi người mà không tốn quá nhiều thời gian và công sức.

Phạm vi nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu đề tài máy làm đá viên mini

- Khảo sát các hoạt động thực tế của máy

- Tìm hiểu và tham khảo dựa trên các tài liệu tìm được

- Điều khiển qua ứng dụng điện thoại Blynk App

- Kết nối Wifi Internet Of Things

- Tìm hiểu và vẽ mô phỏng hình ảnh trên SolidWorks

Có nhiều loại máy làm viên khác nhau trên thị trường, như của Vogt (Mỹ), Linde (Đức), và Escher-Wyss (Mỹ) Tất cả các máy này hoạt động dựa trên nguyên lý tương tự, thực hiện quy trình làm việc theo chu kỳ trong thời gian sử dụng, giúp đông đá trên vĩ theo khuôn thiết kế.

Máy làm đá viên có thiết kế như sau:

 Phin lọc dầu giúp lọc dầu cặn, môi chất

 Hệ thống bơm nước làm đá

 Quạt tản nhiệt làm tăng tuổi thọ máy

 Bàng mạch điều khiển quá trình hoạt động của máy

Chu trình vận hành của máy rất đơn giản: nước chảy qua củ lọc thô để loại bỏ tạp chất, cặn bẩn và bụi trước khi được dẫn vào máng chứa.

Máy bơm tuần hoàn sử dụng 18 bơm để hút nước lên ống và đưa vào khay đá, nơi diễn ra quá trình đông lạnh nước Hệ thống làm lạnh tuần hoàn kết hợp gió và nước cùng với dung môi R22, an toàn cho sức khỏe và thân thiện với môi trường, giúp đông lạnh nước hiệu quả Khi đá viên đạt độ cứng mong muốn, chúng sẽ được đẩy ra khỏi khay và rơi vào thùng chứa bên dưới Người dùng có thể lấy đá ra để sử dụng hoặc bảo quản ngay trong thùng máy Thùng chứa được làm từ thép không gỉ với khả năng giữ nhiệt tốt và viền cao su bọc kín, giúp chống thoát hơi nước, giữ đá viên lâu tan.

Qua quá trình học tập và tìm hiểu từ mạng cùng với sự đóng góp ý kiến của các thầy cô, nhóm chúng em đã hình thành ý tưởng cho đề tài này Để làm phong phú hơn nội dung, chúng em muốn kết nối máy với hệ thống IoT hiện đại nhằm phục vụ tốt hơn cho người dùng.

Kết cấu của đề tài

Đồ án được cấu trúc thành 6 chương, bao gồm: Chương 1 giới thiệu về máy làm đá mini, Chương 2 tổng quan về giải pháp, Chương 3 trình bày phương pháp giải quyết, Chương 4 mô tả quy trình thiết kế mô hình, Chương 5 tập trung vào thi công và mô phỏng mô hình, và cuối cùng, Chương 6 đưa ra kết luận.

TỔNG QUAN GIẢI PHÁP

Giới thiệu về máy làm đá viên

2.1.1 Tổng quan về máy làm đá

Một trong những thách thức lớn đối với các chủ quán nước, quán chè, trà sữa nhỏ là nguồn cung cấp đá viên Sử dụng tủ lạnh để sản xuất đá viên không đủ và tốn thời gian, trong khi mua đá bên ngoài lại tiềm ẩn nguy cơ về vệ sinh và chất lượng Giải pháp tối ưu là trang bị máy làm đá viên mini với công suất 60kg/24h, đáp ứng nhu cầu đá lạnh cho các mô hình kinh doanh nhỏ, đồng thời tiết kiệm điện năng và chi phí vận hành.

Yêu cầu tiết kiệm điện là tiêu chí quan trọng hàng đầu khi người tiêu dùng lựa chọn sản phẩm điện lạnh Đặc biệt, máy sản xuất đá viên cũng không ngoại lệ, với sự chú trọng vào khả năng tiết kiệm điện Máy làm đá mini của chúng tôi hoàn toàn đáp ứng nhu cầu này, mang lại hiệu quả làm đá nhanh chóng và tiết kiệm năng lượng tối ưu.

Máy làm đá viên không chỉ giúp tiết kiệm chi phí lên tới 60% so với việc mua đá viên từ các cơ sở bên ngoài, mà còn sản xuất đá với giá thành chỉ từ 1.000đ – 2.000đ/kg, thấp hơn nhiều so với đá sạch Chi phí tiết kiệm hàng năm khi sử dụng máy làm đá này có thể lên tới 519.500đ Hơn nữa, chất lượng đá thành phẩm đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, vì hiện nay có rất ít cơ sở sản xuất đá được cấp phép và chứng nhận đá viên sạch, làm tăng nguy cơ mua phải đá bẩn.

20 gốc sẽ dẫn tới nhiều căn bệnh nguy hiểm, thậm chí là ảnh hưởng đến tính mạng con người

Máy làm đá này sản xuất ra loại đá viên tinh khiết, chất lượng cao, lâu tan gấp 4 lần so với đá kém chất lượng, và không để lại vẩn đục khi tan Quy trình làm đá khép kín, kết hợp với bộ lọc thô hiệu quả và thùng bảo ôn chứa đá tách biệt với môi trường bên ngoài, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người.

2.1.4 Hình dạng máy làm đá:

Hình 2.1: Ảnh minh họa máy làm đá

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy làm đá viên

 Bình ngưng: có vai trò trao đổi nhiệt và thải nhiệt ra nước Vì thế, nó có thêm hệ thống bơm nước giải nhiệt và tháp giải nhiệt

Bình tách dầu hoạt động dựa vào khối lượng riêng của môi chất và bụi dầu, giúp thay đổi chiều và tốc độ dòng môi chất để đạt hiệu quả tách dầu tối ưu.

Bình chứa cao áp có chức năng lưu trữ môi chất dạng lỏng ở áp suất cao, đồng thời giải phóng lượng môi chất cần thiết cho hệ thống tiết lưu Nó cũng giúp tối ưu hóa bề mặt trao đổi nhiệt của bình ngưng, đảm bảo hiệu suất hoạt động của toàn bộ hệ thống.

Bình hồi nhiệt đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt ngược dòng, nơi mà môi chất lạnh từ thiết bị bay hơi được truyền vào bình hồi nhiệt, tương tác với môi chất lỏng trong ống xoắn.

2.2.2 Nguyên lí hoạt động của máy làm đá viên

Hơi được hút vào máy nén qua bình tách dầu nhằm tách bụi dầu khỏi môi chất Sau đó, hơi ở dạng áp thấp được nén lên nhiệt độ và áp suất cao Tiếp theo, hơi di chuyển đến bình ngưng, nơi nó được ngưng tụ thành dạng lỏng thông qua quá trình trao đổi nhiệt và thải nhiệt ra nước, giúp hạ nhiệt độ và áp suất.

Tại thiết bị hồi nhiệt, môi chất lỏng giảm nhiệt sau khi đi qua dàn bay hơi Sau đó, môi chất lỏng được đưa vào bình chứa áp cao và trải qua hệ thống tiết lưu để giảm áp suất xuống mức áp suất bay hơi Khi môi chất lên dàn bay hơi, nó hấp thụ nhiệt từ nước đá và chuyển thành hơi.

Hình 2.2: Vị trí cấu tạo thành phần của máy [20]

Hình 2.3: Vị trí cấu tạo của máy [20]

Tìm hiểu linh kiện trong boar mạch máy làm đá viên

2.3.1 Giới thiệu về linh kiện trong mạch

Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động bao gồm hai bản cực song song, được phân cách bởi lớp điện môi Khi có sự chênh lệch điện thế giữa hai bề mặt, điện tích trái dấu sẽ xuất hiện trên các bề mặt này Tụ điện có đặc tính cách điện, cho phép lưu trữ năng lượng điện.

Các tụ điện một chiều cho phép dòng điện xoay chiều đi qua nhờ nguyên lý phóng nạp Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các mạch điện tử như mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay chiều và mạch tạo dao động.

 Nguyên lý hoạt động của tụ điện:

Nguyên lý phóng nạp của tụ điện cho thấy khả năng tích trữ năng lượng điện như một ắc quy nhỏ thông qua năng lượng điện trường Tụ điện lưu trữ hiệu quả các electron và giải phóng chúng để tạo ra dòng điện Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn giữa tụ điện và ắc quy là tụ điện không thể sinh ra các điện tích electron.

Nguyên lý nạp xả của tụ điện là một đặc tính quan trọng, đóng vai trò cơ bản trong hoạt động của nó Chính nhờ vào nguyên lý này, tụ điện có khả năng dẫn điện xoay chiều hiệu quả.

Khi điện áp giữa hai bản mạch biến thiên theo thời gian mà không thay đổi đột ngột, việc nạp hoặc xả tụ điện có thể dẫn đến hiện tượng nổ kèm theo tia lửa điện do dòng điện tăng vọt Nguyên lý này là một trong những cách nạp xả tụ điện phổ biến.

 Công dụng của tụ điện:

 Khả năng lưu trữ năng lượng điện

 Khả năng nạp xả thông minh

 Lọc nguồn đối với điện áp 1 chiều bằng phẳng bằng cách loại bỏ pha âm

Hình 2.4: Tụ điện [21] Điện trở

Điện trở (Resistor) là linh kiện điện tử thụ động với hai tiếp điểm, có chức năng điều chỉnh tín hiệu và hạn chế cường độ dòng điện trong mạch Nó được sử dụng để chia điện áp, kích hoạt linh kiện điện tử như transistor và là thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng khác Điện trở công suất giúp tiêu tán điện năng thành nhiệt năng trong hệ thống phân phối điện và bộ điều khiển động cơ Các điện trở thường có trở kháng cố định, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và điện áp hoạt động.

Biến trở là loại điện trở có thể thay đổi được trở khang và các núm vặn của nó đều có thể điều chỉnh được âm lượng

Các loại cảm biến có điện trở biến thiên như: cảm biến nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lực tác động và các phản ứng hóa học

Điện trở là đại lượng vật lý thể hiện khả năng cản trở dòng điện của vật liệu, được xác định bằng tỉ số giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua vật thể.

 Nguyên lý hoạt động của điện trở

Theo định luật Ohm: điện áp (V) đi qua điện trở tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện (I) và tỉ lệ này là 1 hằng số điện trở (R)

Định luật Ohm được biểu diễn bằng công thức V=I*R, trong đó V là điện áp, I là dòng điện, và R là điện trở Trong mạch xoay chiều hiện nay, điện trở thực tế không chỉ đơn thuần là một giá trị mà còn bao gồm cả điện cảm và điện dung, ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện.

Điện trở là linh kiện thiết yếu trong mọi thiết bị điện tử, đóng vai trò quan trọng trong mạch điện Nó có nhiều công dụng, bao gồm kiểm soát dòng điện, phân phối điện năng và bảo vệ các linh kiện khác khỏi hư hỏng.

Để điều chỉnh dòng điện qua tải cho phù hợp, ví dụ như khi sử dụng bóng đèn 9V với nguồn 12V, chúng ta có thể kết nối bóng đèn với một điện trở để giảm áp suất điện xuống còn 9V, bằng cách sụt áp 3V trên điện trở.

 Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước

 Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động

 Tham gia vào các mạch tạo dao động R C

 Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện

 Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng cần thiết

 Tạo ra sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp

Điốt (Diode) là một linh kiện điện tử bán dẫn cho phép dòng điện chỉ đi qua theo một chiều Cấu tạo của điốt bao gồm một khối bán dẫn P kết hợp với một khối bán dẫn N, với hai chân xuất ra: cực dương (anode, +) và cực âm (katot, -).

Diode là linh kiện điện tử cho phép dòng điện chỉ đi từ cực Anot (+) sang cực Katot (-), ngăn chặn dòng điện chảy ngược lại Nó hoạt động như một cầu chì điện một chiều, đảm bảo rằng dòng điện chỉ di chuyển theo một hướng cố định trong nhiều mạch điện.

 Dùng để chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành dòng điện một chiều

 Diode tách sóng dùng để lọc tần số

 Diode còn được sử dụng cho mạch ghim áp phân cực cho các transistor hoạt động

Transistor, hay còn gọi là bóng bán dẫn, là linh kiện bán dẫn chủ động quan trọng, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc khóa điện tử Chúng là thành phần cơ bản trong cấu trúc mạch máy tính và các thiết bị điện tử hiện đại Với tốc độ và độ chính xác cao, transistor được ứng dụng rộng rãi trong cả ứng dụng tương tự và số Vai trò của transistor thể hiện rõ ràng trong các sản phẩm quen thuộc như điện thoại, TV, và các thiết bị sử dụng bộ khuếch đại âm thanh, hình ảnh, cho thấy sự cần thiết của chúng trong công nghệ hiện đại.

Hình 2.8: Mô phỏng nguyên lí hoạt động [25]

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực

Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E

Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E (lúc này dòng IC = 0)

Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận, dẫn đến dòng điện chảy từ nguồn UBE qua công tắc, tiếp theo là qua điện trở R hạn dòng, rồi qua mối BE về cực âm (-), tạo thành dòng IB.

Khi dòng IB xuất hiện, dòng IC ngay lập tức chạy qua mối CE, khiến bóng đèn phát sáng Đặc biệt, dòng IC mạnh gấp nhiều lần so với dòng IB.

Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức

Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE

 IB là dòng chạy qua mối BE

 β là hệ số khuyếch đại của Transistor

PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT

Giải quyết vấn đề

Người đưa ra giải pháp: Nguyễn Minh Thiện

Làm máy làm đá mini theo kiểu mẫu của Cty Vietan:

Máy làm đá viên Vietan:

 Máy làm đá viên Mini VA215 sản xuất được 100KG tấn đá viên trên ngày

 Công suất: Trên 95% - Tùy vị trí lắp đặt

Hình 3.1: Máy làm đá viên VA215 100kg [35]

Máy làm đá viên VA215 có khả năng sản xuất 100KG đá viên mỗi ngày, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng do khí hậu nóng lên Vì vậy, các điểm bán sỉ lẻ đá viên hoạt động liên tục quanh năm, đồng thời nhiều cơ sở và nhà máy sản xuất đá viên cũng được thành lập để phục vụ thị trường.

Nhà máy Vietan đã cho ra mắt máy làm đá viên VA215 với công suất 100kg, nổi bật với động cơ mạnh mẽ và hiệu suất vượt trội, đáp ứng tốt nhu cầu kinh doanh.

Máy làm đá mini VA215 (100kg) có kích thước nhỏ gọn, lý tưởng cho việc lắp đặt và sử dụng trong nhiều không gian kinh doanh như nhà hàng, quán cà phê và trà sữa.

Cũng khá giống nhau với nhiều máy làm đá viên mini trên thị trường thì máy làm đá viên mini VietAn cũng có ưu điểm sau:

- Năng suất cao, hiệu quả làm việc ổn định

- Thời gian làm đá siêu tốc

- Tiết kiệm điện năng tiêu thụ

- Vận hành đơn giản, êm ái

- Giá thành hợp lý trên thị trường

- Thiết bị thông minh, hiện đại

- Dễ dàng lau chùi, làm sạch

Máy đá viên VA215 với sản lượng 100kg là lựa chọn lý tưởng cho các cơ sở kinh doanh quy mô nhỏ Thiết bị này phù hợp cho nhiều mô hình kinh doanh, mang lại hiệu quả sử dụng cao và tiết kiệm chi phí.

Các quán nước và quán cà phê nhỏ lẻ chuyên phục vụ đồ uống lạnh như café, trà chanh, mía đá và trà sữa là một kiểu hình kinh doanh phổ biến Loại hình kinh doanh này thường tập trung ở các địa điểm đông dân cư, gần trường học, bệnh viện, sân vận động, đặc biệt là khi diễn ra các sự kiện ngoài trời thu hút đông người tham gia.

Siêu thị, cửa hàng thủy hải sản và chợ hải sản có thể tận dụng máy đá viên VA215 mini để nâng cao hiệu quả kinh doanh Ngay cả các cửa hàng tạp hóa trong khu dân cư cũng có thể sử dụng máy đá viên VA215 (100kg) để sản xuất và đóng gói đá bán lẻ, phục vụ nhu cầu của khách hàng.

Hình ảnh sau đây cho thấy rõ được các thông số mà máy làm đá mini do nhà máy Vietan sản xuất:

Bảng 3.1: Thông số mày làm đá VA215100kg –Cty Vietan [https://vietan.vn/may-lam- da-vien-mini-va215.html]

Bảng 3.2: Thông số Thông số máy làm đá VA120 60kg – Cty Hải Âu

[https://vietan.vn/may-lam-da-vien-mini-va215.html]

Trần Đức Hiếu đề xuất giải pháp phát triển máy làm đá mini dựa trên mô hình của công ty Hải Âu Ông đã nghiên cứu cấu tạo bên trong và các khuyết điểm của máy hiện tại để nâng cấp sản phẩm, nhằm cải thiện hiệu suất Máy Hải Âu có giá thành cạnh tranh hơn so với Vietan, đồng thời thiết kế thon gọn, nhẹ, dễ sử dụng và có nhiều tài liệu hỗ trợ hơn cho người dùng.

Người đưa ra giải pháp: Nguyễn Văn Công

Làm máy làm đá mini theo kiểu mẫu của Cty Hải Âu

Thông số kỹ thuật cơ bản của máy làm đá viên mini Hải Âu:

 Kiểu máy: Làm đá tự động

 Thể tích thùng chứa: 40kg

 Chất liệu vỏ: Inox 201/ Inox 304

 Hệ thống làm lạnh: Gió

 Công nghệ lọc: Bộ lọc thô

 Thiết kế độc đáo, mới lạ, thẩm mỹ cao

Mặc dù được liệt vào danh sách các loại máy điện lạnh công nghiệp thế nhưng HA

60 không mang vẻ ngoài cồng kềnh, to lớn như nhiều sản phẩm khác Thay vào đó là

Máy có thiết kế nhỏ gọn, khả năng chống trầy xước cao, phù hợp với nhiều không gian, kể cả chỗ hẹp Với vật liệu inox 201 cao cấp, máy không chỉ nhẹ mà còn bền và dễ vệ sinh Màu sắc sang trọng và hiện đại, mang lại tính thẩm mỹ cao Bên trong, thùng chứa đá khép kín với nắp trượt dễ dàng sử dụng, giúp tiết kiệm diện tích và tiện lợi Hệ thống làm lạnh hoàn hảo đảm bảo tốc độ làm lạnh nhanh chóng.

Hệ thống làm lạnh đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng máy làm đá viên Một hệ thống hoạt động hiệu quả sẽ giúp tăng tốc độ làm đá, trong khi hiệu suất sẽ giảm nếu bộ phận này hoạt động kém Nhận thức được điều này, Hải Âu Group đã nghiên cứu và phát triển hệ thống làm lạnh hoàn hảo cho sản phẩm HA 60.

Hệ thống làm lạnh bằng gió và nước kết hợp với máy nén nhập khẩu đạt tiêu chuẩn chất lượng Châu Âu, mang lại hiệu quả làm lạnh cao Đá viên thành phẩm được sản xuất nhanh chóng trong thời gian chỉ từ 18 đến 25 phút mỗi mẻ Hệ thống này cũng đảm bảo máy hoạt động ổn định và bền bỉ, từ đó nâng cao tuổi thọ của thiết bị.

Tiết kiệm điện năng hiệu quả tới 50%

Máy làm đá Hải Âu HA 60 giúp tiết kiệm đến 50% điện năng tiêu thụ so với các dòng máy cũ, nhờ vào công nghệ hiện đại và dây chuyền sản xuất tiên tiến từ Italy Hệ thống làm lạnh hiệu quả cùng tốc độ làm đá nhanh chóng, máy hoạt động êm ái và ít tiếng ồn, mang lại hiệu quả tiết kiệm điện tối ưu cho các cơ sở kinh doanh.

Máy làm đá tinh khiết HA 60 sở hữu hệ thống ngưng tụ sử dụng không khí, mang lại lợi ích tiết kiệm năng lượng Nhờ vào công nghệ này, chi phí điện hàng tháng sẽ được giảm đáng kể, giúp người dùng tiết kiệm chi phí hiệu quả.

Hình 3.2: Máy làm đá mini 60kg tại Hải Âu [36]

3.1.2 Đưa ra giải giáp chung:

Sau khi nghiên cứu về máy làm đá viên tại Hải Âu, chúng tôi nhận thấy rằng các thiết bị này rất hiện đại và đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng của con người trong thời đại tân tiến Chúng giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong việc chuẩn bị nước đá lạnh Nhóm chúng tôi đã thu thập thông tin về nguyên lý hoạt động và các thiết bị của máy, đồng thời lên kế hoạch thiết kế thêm kết nối IoT để nâng cao tính năng và tiện ích cho người sử dụng.

Các thiết bị quan trọng có trong máy làm đá viên Hải Âu

- Hoạt động bằng cách sử dụng piston

- Sử dụng gas R22 thân thiện với con người và môi trường

- Năng suất làm lạnh cao

- Sản phẩm nhập khẩu chính hãng

- Phân phối độc quyền Hải Âu Group

 Công dụng và nguyên lý hoạt động máy nén:

Máy nén khí, hay còn gọi là Lock, sử dụng chất làm lạnh R404A, đóng vai trò quan trọng trong các thiết bị điện lạnh Nó giúp làm mát và đông nhanh chóng, phục vụ cho nhiều ứng dụng như sản xuất đá viên, bảo quản thực phẩm công nghiệp và thủy hải sản, cũng như làm lạnh không khí.

Máy nén có nhiệm vụ hút môi chất lạnh từ dàn bay hơi, duy trì áp suất cần thiết cho quá trình bay hơi ở nhiệt độ thấp và nén hơi từ áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ, sau đó đẩy vào dàn ngưng Khi áp lực bên trong xilanh đạt yêu cầu, các van nạp sẽ đóng lại Hệ thống van hút và xả được thiết kế để cho chất làm lạnh lưu thông theo một hướng duy nhất Chu trình làm lạnh bao gồm năm bước chính: bay hơi, nén, ngưng tụ, tiếp nhận và mở rộng.

Hình 3.3: Máy nén (Lock làm lạnh) [37] Hình 3.4: Bên trong máy nén [37]

Máy nén sử dụng khí Gas lạnh R22, với thành phần chính là CHCIF2 và độ tinh khiết lên đến 99,6%, là một chất lỏng an toàn, không gây cháy nổ Ở nhiệt độ thấp, R22 tồn tại dưới dạng khí không màu, không mùi và không ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Gas R22 có khả năng chịu được tạp chất có không khí lẫn vào nên việc nạp nhiên liệu gas R22 khá dễ dàng

Hình 3.5: Bình chứa gas lạnh R22Máy bơm [38]

Hình 3.6: Bình chứa gas lạnh R22c quyền tại Hải Âu [39]

 Thông số kỹ thuật và thiết kế của máy bơm:

- Tiết kiệm điện và cường độ rung nhẹ

- Nhỏ gọn, màu sắc hiện đại

- Thiết kế với cấu trúc tiên tiến, hiệu suất làm việc cao

- Bộ phận làm kín cơ khí cao cấp, tuổi thọ cao, gắn trực tiếp, dễ lắp đặt

- Sản phẩm nhập khẩu chính hãng

Máy bơm nước trong máy làm đá có nhiệm vụ bơm nước từ bồn chứa đến khay làm đá Quy trình sản xuất đá bắt đầu khi nước được cấp qua đường ống, sau đó chảy vào máng và được máy bơm hút lên Nước tiếp tục được phân phối xuống bộ chia nước và khay đá, nơi nước sẽ được đông lạnh để tạo thành đá.

Để đảm bảo máy bơm nước hoạt động hiệu quả, cần kiểm tra ống nhựa từ máy bơm đến ống phân phối để phát hiện sự tắc nghẽn Bất kỳ vật thể hay bụi bẩn nào trong ống có thể cản trở dòng nước, gây ra sự cố cho máy bơm, thậm chí làm cháy máy bơm tuần hoàn mới Ngoài ra, việc kiểm tra các khe hở dưới máy cũng rất quan trọng để đảm bảo máy bơm hoạt động trơn tru và không bị lỗi.

Hình 3.7: Hình ảnh quá trình sản xuất làm việc máy bơm [39]

- Rotor: Rotor là phần chuyển động, phần động, phần quay của máy

- Stator: tạo ra từ trường và cơ chế hỗ trợ động cơ

- Bracket: vật gác cho máy vững

- Assembly: bộ phận lắp ghép trong máy bơm

Hình 3.8: Máy lọc cặn được phân phối ĐỘC QUYỀN TẠI HẢI ÂU [39] Gồm:

- Vỏ Inox và lõi lọc thô chất lượng cao

- Chất liệu bóng bẩy, đảm bảo an toàn vệ sinh

- Tuổi thọ cao, dễ tháo rời để vệ sinh hoặc thay thế lõi lọc

- Có nhiều kích thước khác nhau, dễ sử dụng

Máy lọc cặn Inox là thiết bị quan trọng giúp nâng cao chất lượng nước đá viên bằng cách lọc nước đầu vào Thiết bị này bao gồm hai phần chính: vỏ máy và lõi lọc, được lắp đặt bên ngoài máy làm đá do kích thước lớn và trọng lượng nặng Khi nước được bơm vào, nó sẽ được lọc qua máy trước khi được đưa lên máng để sản xuất đá viên.

Nhóm chúng em đã thu thập thêm kiến thức về kinh phí caso và tỷ lệ máy lọc Hải Âu, nhận thấy rằng chúng lớn hơn so với mô hình đồ án Do đó, chúng em quyết định thay thế máy lọc hiện tại bằng một máy nhỏ hơn để phù hợp với tỷ lệ mô hình mà nhóm thực hiện.

- Lồng quạt kim loại, mật độ vòng lưới bảo vệ cao giúp hạn chế bụi bẩn hút vào

- Cố định chắc chắn vào dàn nóng nhờ bốn ốc lớn

- Vận hành tự động nhờ hệ thống tụ và cảm biến nhiệt

- Dễ dàng vệ sinh hoặc thay thế

- Sản phẩm nhập khẩu chính hãng

Hình 3.9: Quạt tản nhiệt máy làm đá viên Hải Âu [39]

Mô hình máy làm đá mini không thể lắp quạt tản nhiệt công suất lớn như máy công nghiệp Qua tìm hiểu thông tin từ Hải Âu, chúng ta đã tìm thấy quạt tản nhiệt nhỏ hơn, phù hợp với tỷ lệ và công suất của máy làm đá viên mini.

- Kích thước: 48mm x 19mm x 29mm

- Hình dáng: Hình hộp chữ nhật

Tỷ lệ lựa chọn thiết bị phù hợp với mô hình là yếu tố quan trọng để hoàn thiện và cân bằng kiểm soát hoạt động của thiết bị.

Hình 3.10: Quạt tản nhiệt Hải Âu ( Nhỏ ) [39]

Quạt gió được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh như máy làm đá, tủ lạnh, giúp tản nhiệt cho dàn nóng

Quạt gió tản nhiệt được lắp cố định vào dàn nóng của hệ thống làm lạnh, giúp giải tỏa nhiệt độ khi máy hoạt động Quạt có khả năng vận hành tự động nhờ vào các linh kiện thông minh, và khi cảm biến nhiệt phát hiện nhiệt độ trên dàn nóng vượt ngưỡng cho phép, quạt sẽ tự động hoạt động để duy trì hiệu suất làm mát.

57 nhất định đã được cài đặt, chúng sẽ phát tín hiệu đến bảng mạch và tụ kích điện quạt chạy để bắt đầu quy trình tản nhiệt

Hệ thống vận hành tự động thông minh này tối ưu hóa việc tiết kiệm điện năng cho toàn bộ thiết bị, đồng thời giảm thiểu sự cố và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Sau một thời gian sử dụng, bụi bẩn sẽ tích tụ bên ngoài và bên trong lồng quạt, có thể gây hư hỏng và giảm tuổi thọ của quạt Để đảm bảo các linh kiện hoạt động hiệu quả, nên thường xuyên vệ sinh bộ phận quạt và dàn tản nhiệt Cách vệ sinh rất đơn giản, chỉ cần sử dụng vòi xịt nước để làm sạch nhanh chóng.

Van điện từ cấp, xả nước:

Van điện từ trong máy làm đá có vai trò quan trọng trong việc cấp và xả nước Một đầu của van được kết nối với bảng mạch điện tử, trong khi đầu còn lại kết nối với ống bơm nước Van này quyết định quá trình cung cấp nước cần thiết để làm đá và thực hiện xả nước sau khi hoàn thành một mẻ đá.

Và khi làm xong một mẻ đá, van sẽ tự động hút nước cặn còn lại bên trong

Nếu van bị hỏng, quy trình sản xuất đá viên sẽ bị gián đoạn, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng đá và các linh kiện khác trong máy.

Có khá nhiều lựa chọn cho van điện từ cấp xả nước như:

- Kích thước: Dài 7.5cm x Rộng 5cm

- Chất liệu: Nhựa, kim loại

- Có nhiều màu khác nhau

- Van nhựa dày dặn, chịu nhiệt tốt

- Nhựa cao cấp đảm bảo an toàn vệ sinh

- Dễ dàng tháo rời để vệ sinh hoặc thay thế

- Thiết kế nhỏ gọn, tỉ mỉ

Hình 3.11: Van điện từ cấp xả nước [39]

Van điện từ cấp xả nước có vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu điện từ đến bo mạch của hệ thống làm đá, từ đó quyết định lệnh cấp hoặc xả nước trong quy trình sản xuất đá viên Bên cạnh đó, chiết áp tăng chỉnh cũng giúp điều chỉnh kích cỡ của viên đá.

- Sản xuất theo công nghệ hiện đại Carbon Film và kim loại

- Vỏ dày dặn, chịu nhiệt tốt, chịu nước tốt, vô cùng bền chắc

- Khả năng tinh chỉnh với độ chính xác cao

Lí do lựa chọn máy làm đá Hải Ẩu nghiên cứu và tìm hiểu

Sau quá trình nghiên cứu và so sánh, nhóm chúng em quyết định tìm hiểu máy làm đá viên mini Hải Âu, vì thiết bị này phù hợp với đề tài và khả năng của nhóm Các loại máy làm đá Vietan thường có công suất lớn, chủ yếu phục vụ cho ngành công nghiệp, trong khi nhóm em mong muốn phát triển một sản phẩm nhỏ gọn, tiện lợi, phục vụ tốt cho cả nhu cầu kinh doanh và gia đình Vì vậy, máy làm đá Hải Âu là sự lựa chọn lý tưởng cho chúng em, đồng thời chúng em cũng muốn tích hợp công nghệ IoT để mở rộng khả năng của thiết bị, mang đến sự hiện đại, tiện lợi và chi phí hợp lý cho người sử dụng.

Hình 3.38: Nguyên lý hoạt động cơ bản của IoT [40]

Internet vạn vật (IoT) là một mạng lưới kết nối các thiết bị và đồ vật thông qua cảm biến và phần mềm, cho phép chúng thu thập và chia sẻ dữ liệu một cách hiệu quả.

Internet vạn vật (IoT) mang lại lợi ích của mạng internet cho mọi thiết bị kết nối, không chỉ giới hạn ở máy tính Khi một vật thể được kết nối với internet, nó trở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi và nhận thông tin, từ đó tự động hoạt động dựa trên dữ liệu nhận được.

Các thiết bị IoT là những đồ vật được trang bị cảm biến để thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh, tương tự như các giác quan Chúng bao gồm máy tính hoặc bộ điều khiển nhận dữ liệu và điều khiển các thiết bị khác, hoặc có thể tích hợp cả hai chức năng này.

Tiềm năng của Internet vạn vật (IoT) hiện diện trong mọi lĩnh vực, với một hệ thống IoT hoàn chỉnh bao gồm 4 bước chính: thu thập dữ liệu, chia sẻ dữ liệu, xử lý dữ liệu và đưa ra quyết định.

Các thiết bị và phương tiện thông minh, như ô tô, đồng hồ và máy hút bụi, đều là những công cụ quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày Những thiết bị này được trang bị cảm biến, cho phép chúng thu thập thông tin thực tế như hình ảnh đường đi, nhận diện các vật thể xung quanh và đo nhịp tim, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng và trải nghiệm của người dùng.

Dữ liệu thu thập được sẽ được truyền qua mạng Internet, sau đó được tải lên, xử lý và chia sẻ trên môi trường ảo Quá trình này có khả năng tạo ra các lệnh và chương trình để điều khiển hoạt động của thiết bị ban đầu.

Thiết bị, phương tiện thông minh sẽ tiếp nhận các lệnh mới thông qua dữ liệu đường truyền của mạng và tiến hành các nhiệm vụ được đặt ra

Việc ứng dụng IoT cho phép các thiết bị trong cuộc sống kết nối trực tiếp và được điều khiển từ xa qua Internet, giảm thiểu sự can thiệp của con người.

3.3.2 Tầm quan trọng khi kết nối thiết bị với IoT

Khi một vật thể được kết nối với internet, nó có khả năng gửi và nhận thông tin, tạo ra sự thông minh cho các thiết bị IoT mang đến khả năng này, giúp mọi thứ trở nên thông minh hơn, và đây chính là xu hướng mà chúng ta đang hướng tới.

Hình 3.39: Hình ảnh minh họa Iot kết nối với mọi thiết bị trong đời sống [41]

 Về ngành công nghiệp, điện – điện tử:

Các nhà sản xuất có thể nâng cao lợi thế cạnh tranh thông qua việc áp dụng giám sát dây chuyền sản xuất, cho phép thực hiện bảo trì chủ động trên thiết bị khi cảm biến phát hiện dấu hiệu lỗi sắp xảy ra.

Cảm biến có khả năng đo lường sự tổn hại trong sản xuất Nhờ vào cảnh báo từ cảm biến, các nhà sản xuất có thể nhanh chóng kiểm tra độ chính xác của thiết bị hoặc tạm ngừng sử dụng cho đến khi sửa chữa xong.

88 phép các công ty giảm chi phí hoạt động, có thời gian hoạt động tốt hơn và cải thiện quản lý hiệu suất tài sản

Kết nối thiết bị IoT vào Máy Làm Đá Viên Lạnh Mini cho phép người dùng kiểm soát hoạt động của các bộ phận trong máy một cách dễ dàng Chỉ với vài thao tác nhỏ trên các thiết bị điện tử như Laptop hay Smartphone, người dùng có thể vận hành máy một cách hiệu quả.

Khi kết nối IoT với máy làm đá, chúng ta có thể điều khiển máy một cách gián tiếp, tiết kiệm thời gian và công sức Việc sử dụng IoT trong vận hành máy giúp phát hiện lỗi thiết bị và theo dõi chất lượng sản phẩm, từ đó cho phép sửa chữa kịp thời Điều này không chỉ bảo vệ sức khỏe người dùng khỏi những rủi ro do thiết bị gây ra mà còn gia tăng tuổi thọ của máy.

Việc kết hơp IoT trên thiết bị sẽ giúp chúng ta vận hành máy đúng theo như cầu sử dụng của chúng ta là: Nhanh – Gọn – Tiện Lợi

Lợi Ích Của việc kết hợp IOT

Hình 3.40: Hình ảnh IoT đại diện kết nối thời đại 4.0 (INTERNET OF THINGS) [42]

 Nâng cao hiệu quả công việc:

IoT thúc đẩy việc khai thác và sử dụng dữ liệu trong nhiều lĩnh vực, dẫn đến những cải tiến trong quản lý, nghiên cứu, sản xuất và chế tạo sản phẩm Sự chuyển mình này không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ mà còn đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người tiêu dùng.

Việc ứng dụng IoT một cách hiệu quả trong hầu hết các công việc sẽ mang lại sự hỗ trợ thiết thực, giúp bạn hoàn thành nhiệm vụ nhanh chóng, chính xác và hiệu quả hơn.

- Doanh nghiệp có khả năng nắm bắt và tận dụng phần lớn dữ liệu, tạo ra những thông tin hữu ích để cải thiện quy trình sản phẩm

- Sản phẩm có tính kết nối

Khó khăn khi thực hiện

Nguyên nhân gây khó khăn trong việc thực hiện dự án là do nhóm chúng em vẫn còn là sinh viên, dẫn đến kiến thức và kinh nghiệm trong thiết kế và vận hành thiết bị IoT còn hạn chế Điều này khiến cho quá trình tìm hiểu và vận hành gặp nhiều thách thức so với những chuyên gia có chuyên môn sâu và kỹ thuật cao trong lĩnh vực này.

Để triển khai kết hợp IoT trên máy làm đá viên mini, chúng tôi đã tham khảo nhiều thông tin hữu ích trên mạng Việc vận hành IoT yêu cầu một số điều kiện nhất định.

Phân tích dữ liệu, sau đó nạp dữ liệu và kiểm tra thường xuyên cách vận hành

Cần có các thiết bị mang tính cảm biến, có thể là cảm biến nhiệt độ, cảm biến chuyển động, cảm biến độ ẩm, ánh sang…

Các cảm biến này, kết hợp với kết nối, cho phép tự động thu thập thông tin từ môi trường Tuy nhiên, do thời tiết luôn thay đổi, việc điều khiển và thích nghi với môi trường trở nên khó khăn.

Hệ thống kết nối của IoT rất phức tạp, bao gồm mọi liên kết giữa các thiết bị, giữa thiết bị cũ và công nghệ mới, cũng như giữa thiết bị thực tế và dữ liệu trên Internet Đặc điểm này khiến việc vận hành và ứng dụng IoT trở nên khó khăn, đòi hỏi nhiều thời gian và công sức.

Ngoài ra còn có thêm vài vấn đề về IoT:

Vấn đề bảo mật, quyền riêng tư

Với sự phát triển của IoT, vấn đề bảo mật trở thành mối quan tâm hàng đầu Để đảm bảo an toàn, cần thiết lập một dịch vụ bảo mật cho kết nối thiết bị và đám mây, cũng như mọi thành phần khác liên quan đến dịch vụ được quản lý Đây không phải là một quy trình đơn giản mà là một dịch vụ liên tục, yêu cầu các cơ chế truyền phát động để đáp ứng nhu cầu giám sát, phát hiện, kiểm soát truy cập và các yêu cầu bảo mật khác Điều này đòi hỏi không chỉ kiến thức mã hóa tiên tiến mà còn cần sự tham gia của các chuyên gia trong lĩnh vực này.

Thiết kế, xây dựng và kiểm thử phần mềm và phần cứng

Để triển khai dịch vụ tự quản lý, bạn cần đầu tư thời gian để hiểu rõ yêu cầu về phần cứng, phần mềm, mạng và máy chủ cho thiết bị IoT Việc này bao gồm cả việc triển khai và thử nghiệm hệ thống, cùng với việc cấu hình mạng một cách chiến lược Ngoài ra, bạn cũng cần lập kế hoạch dự phòng để đảm bảo rằng các thiết bị có thể kết nối dễ dàng với mạng trong trường hợp xảy ra sự cố.

Cách khắc phục

Hình 3.41: Hình ảnh đại diện cần bảo mật các rủi ro an toàn thông tin và giải pháp khắc phục [43]

Việc áp dụng công nghệ khi kiến thức còn hạn chế và thiếu sự cân nhắc về nhu cầu tương lai có thể dẫn đến việc sử dụng hệ thống không phù hợp Để tránh điều này, cần xác nhận rằng những đổi mới được chọn bởi các chuyên gia có tính linh hoạt và khả năng mở rộng Một ví dụ điển hình là mạng 0G, cho phép theo dõi và gửi dữ liệu mà không cần thêm chi phí hay thiết bị bổ sung.

Giải pháp bảo mật IoT hiệu quả cần có khả năng phát hiện và nhận diện các thiết bị IoT khi chúng kết nối vào mạng Hệ thống điều khiển thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho mạng lưới IoT.

94 của chúng ta phải chủ động phân loại các loại thiết bị IoT kết nối để có những biện pháp sẵn sàng thích hợp

Thiết bị IoT mang lại nhiều lợi ích cho cuộc sống hàng ngày, nhưng cần phải ý thức trong việc sử dụng để tránh lạm dụng Để bảo vệ an toàn cho thiết bị IoT, sự hợp tác giữa người dùng và các nhà mạng là điều cần thiết.

 Tìm hiểu về phần mềm solid works

Hiện nay, Solidworks là phần mềm phổ biến trên toàn cầu, đặc biệt được ưa chuộng tại Việt Nam Phần mềm này không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơ khí mà còn mở rộng sang các lĩnh vực khác như điện, khoa học ứng dụng và cơ mô phỏng.

Phần mềm Solidworks nổi bật với các tính năng thiết kế chi tiết 3D, lắp ráp các bộ phận máy móc và xuất bản vẽ 2D, giúp người dùng tạo ra các sản phẩm chất lượng Ngoài ra, Solidworks còn hỗ trợ phân tích động học và động lực học, cung cấp cái nhìn sâu sắc về hoạt động của các thiết kế Đặc biệt, phần mềm tích hợp modul Solidcam cho phép gia công CNC hiệu quả với các chức năng phay và tiện, đồng thời hỗ trợ gia công nhiều trục Modul 3Dquickmold cũng được cung cấp để phục vụ cho việc thiết kế khuôn, mang lại sự tiện lợi tối đa cho người sử dụng.

Việc tích hợp nhiều tính năng, modul và Add-in trên phần mềm Solidworks giúp người dùng chuyên môn hóa hơn và giảm thiểu việc phải sử dụng nhiều phần mềm khác nhau Để học Solidworks, bạn có thể tham gia khóa học thiết kế hoặc nếu không có nhiều thời gian, hãy tham khảo bộ tài liệu hướng dẫn sử dụng Solidworks.

 Tìm hiểu về những tính năng trên phần mềm Solidworks

Phần mềm SolidWorks nổi bật với khả năng thiết kế mô hình 3D hoàn hảo Người dùng có thể dễ dàng tạo ra các khối 3D từ các biên dạng 2D thông qua việc học hỏi từ tài liệu thiết kế Tuy nhiên, để ghi nhớ lâu và vận dụng linh hoạt các lệnh, việc thực hành nhiều bài tập là điều cần thiết.

Tính năng lắp ráp các chi tiết là một chức năng quan trọng có mặt trong hầu hết các phần mềm CAD/CAM Sau khi thiết kế xong các chi tiết 3D, người dùng có thể lắp ráp chúng lại với nhau để tạo thành một bộ phận máy hoặc một máy hoàn chỉnh Quy trình lắp ghép được thể hiện qua các đường dẫn, giúp người dùng dễ dàng theo dõi Để tìm hiểu rõ hơn về tính năng này, bạn có thể tham khảo tài liệu hướng dẫn lắp ráp trên SolidWorks.

Phần mềm Solidworks cho phép người dùng xuất bản vẽ với các hình chiếu vuông góc của chi tiết hoặc bản lắp, đồng thời tự điều chỉnh tỉ lệ và vị trí mà không làm thay đổi kích thước thực tế.

– Công cụ tạo kích thước tự động và kích thước theo quy định của người sử dụng

Tạo chú thích cho các lỗ một cách nhanh chóng với tính năng ghi độ nhám bề mặt, dung sai kích thước và hình học dễ dàng sử dụng.

– Tài liệu hướng dẫn xuất bản vẽ trên Solidworks

Để sử dụng tính năng gia công trên Solidworks, người dùng cần cài đặt thêm modul Solidcam, một modul CAM được phát triển riêng và bán độc lập Solidcam tích hợp trực tiếp vào giao diện của Solidworks, giúp người dùng dễ dàng thao tác và gia công sản phẩm.

SolidCam quả thật vô cùng thân thiện, và dễ sử dụng Xem thêm tài liệu về gia công trên Solidcam

 Phân tích động lực học trên Solidworks

SolidWorks Simulation cung cấp công cụ mô phỏng mạnh mẽ giúp kiểm tra và nâng cao chất lượng thiết kế Các thuộc tính vật liệu, mối ghép và quan hệ hình học được cập nhật đầy đủ trong quá trình thiết kế, đảm bảo độ chính xác cao Sản phẩm được kiểm tra về độ bền, hệ số an toàn và phân tích động học toàn diện Ngoài ra, SolidWorks hỗ trợ tất cả các dạng hình học để mô phỏng thực tế với các tính năng về kết cấu, thành mỏng và khối solid Để tìm hiểu thêm, hãy tham khảo tài liệu về phân tích động lực học trên SolidWorks.

Trong một ứng dụng Internet of Things (IoT) như nhà thông minh, việc có một giao diện dễ dàng giúp người dùng theo dõi và điều khiển các thiết bị là rất quan trọng Các nhà cung cấp giải pháp nhà thông minh thường phát triển những ứng dụng riêng biệt cho hệ thống của họ Để tạo dựng một ngôi nhà thông minh theo ý muốn, bạn có thể sử dụng ứng dụng Blynk.

Hình 3.43; Giao diện trên điện thoại [45]

Blynk là một ứng dụng di động cho phép người dùng tùy chỉnh giao diện và điều khiển thiết bị theo sở thích cá nhân Ứng dụng này mang lại nhiều lợi ích vượt trội.

Dễ dàng sử dụng, chỉ cần tải ứng dụng từ App Store của Android hoặc Apple, đăng ký tài khoản và bạn sẽ làm quen chỉ trong 5 phút Bạn có thể kéo thả để tạo giao diện điều khiển riêng mà không cần bất kỳ kiến thức lập trình nào.

QUY TRÌNH THIẾT KẾ SẢN PHẨM

THI CÔNG SẢN PHẨM