ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CAO TRUNG HẬU NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRUNG TÂM (CÔNG SUẤT LỚN) CHO CÁC KHÁCH SẠN VÀ CÁC KHU NGHỈ DƯỠNG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ NHIỆT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN THẾ BẢO (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: CAO TRUNG HẬU Ngày, tháng, năm sinh: 18-06-1980 Nơi sinh: TP.HCM Địa liên lạc: 54, Hiệp Nhất, phường 4, quận Tân Bình, Tp.HCM Q TRÌNH ĐÀO TẠO : Từ năm 1998 đến 2003 : Học chuyên ngành công nghệ nhiệt trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Từ năm 2009 đến 2011 : Học Cao học trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC : Từ năm 2005 đến 2011 nghiệp Tp.HCM : Công tác giảng dạy trường Đại Học Cơng CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: CAO TRUNG HẬU Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 18/06/1980 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT MSHV: 09060396 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG NƯỚC NĨNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRUNG TÂM (CƠNG SUẤT LỚN) CHO CÁC KHÁCH SẠN VÀ CÁC KHU NGHỈ DƯỠNG 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: a Nghiên cứu hệ thống cung cấp nước nóng cơng suất lớn thực tế b Nghiên cứu hệ thống cung cấp nước nóng sử dụng lượng mặt trời nói chung kết hợp với hệ thống gia nhiệt phụ nói riêng c Lập chương trình mơ hệ thống, tính tốn thơng số phương án d Đánh giá tính khả thi hệ thống mặt kỹ thuật kinh tế để lựa chọn phương án tối ưu dành cho khách sạn 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 05-07-2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30-06-2011 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): TS NGUYỄN THẾ BẢO Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TS NGUYỄN THẾ BẢO GS.TS LÊ CHÍ HIỆP GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn tập thể, cá nhân giúp đỡ để hoàn thành luận văn này: - Thầy TS.Nguyễn Thế Bảo tận tình hướng dẫn, thầy chủ nhiệm môn GS.TS Lê Chí Hiệp thầy nhiệt tình việc giảng dạy cho tác giả thời gian qua - Giám đốc tập thể anh chị làm việc khách sạn Majestic tạo điều kiện cho tác giả tham quan khảo sát hệ thống cung cấp nước nóng thời gian làm luận văn - Cơ Dương Thị Thụ Lương chủ tịch HĐQT Cty Mặt Trời Bách Khóa, tạo điều kiện cho tác giả tham quan hệ thống cung cấp nước nóng lượng mặt trời mà công ty triển khai lắp đặt - Sau xin dành lời cảm ơn tới người gia đình tơi, mẹ, vợ tơi, người hết lịng lo lắng động viên cho suốt thời gian qua Và bạn đồng nghiệp nhiệt tình trao đổi, góp ý cung cấp thơng tin tư liệu liên quan đến luận văn Tác giả Cao Trung Hậu HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong năm gần đây, cơng trình khách sạn, resort, khu nghỉ dưỡng xây dựng nhiều Việt Nam Điều gắn liền với việc sử dụng hệ thống cung cấp nước nóng trung tâm nơi Thế tiêu hao lượng cho lại chiếm đến khoảng 17% lượng sử dụng tòa nhà Điều làm tăng chi phí vận hành tiền điện cho hệ thống đun nước nóng điện trở nhiên liệu để vận hành hệ thống đun nước nóng lị hơi, gas Chính lý tác giả tập trung nghiên cứu hệ thống cung cấp nước nóng lượng mặt trời công suất lớn dành cho khách sạn, resort Với phương pháp nghiên cứu so sánh mặt kỹ thuật phương án cung cấp nước nóng kết hợp với việc đánh giá tính kinh tế, để từ đưa phương án mang tính khả thi, phù hợp với người sử dụng, đảm bảo tiết kiệm lượng hạn chế việc gây ô nhiễm môi trường In recent years , lots of hotel , restaurant and resort constructions have been built in Vietnam , which associate with the use of central hot water supply system at these places , yet the energy consumption for it constitutes around 17% of the energy use of the entire buildings This increases the operating costs such as electric costs for using electric resistants to operate the system of water heating boilers and gas It is because of that reason that the author has focused on researching the heating systems using solar power for hotels , resorts Using comparative methods in view of technical project of water heating and combining with the economic evaluation , the author proposes feasible options corresponding with consumers , ensuring economical energy use and reducing pollution of the environment HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC NỘI DUNG LUẬN VĂN LỜI NÓI ĐẦU Trang CHƯƠNG :PHẦN MỞ ĐẦU .Trang 1.1Yêu cầu thực tiễn cần thiết đề tài Trang 1.2 Nội dung nghiên cứu Trang 1.3 Phương pháp nghiên cứu .Trang 1.4 Giới hạn đề tài .Trang CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐUN NƯỚC NĨNG CƠNG SUẤT LỚN Trang5 2.1 Tổng quan nhu cầu sử dụng nước nóng cho khách sạn Trang 2.2 Các phương pháp cung cấp nước nóng cho khách sạn Trang 2.2.1 Hệ thống cung cấp nước nóng gia nhiệt gas LPG (khí hóa lỏng) Trang 2.2.1.1 Một số đặc tính gas (LPG) Trang 2.2.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động .Trang 2.2.1.3 Một số sơ đồ bố trí hệ thống .Trang 2.2.1.4 Lắp đặt hệ thống ống khói bình đun gas Trang 2.2.2 Hệ thống đun nước nóng gia nhiệt lị đốt dầu .Trang10 2.2.2.1 Một số đặc tính dầu (DO) Trang10 2.2.2.2 Các dạng lò đốt dầu Trang11 2.2.3 Hệ thống cung cấp nước nóng gia nhiệt điện trở Trang12 2.2.4 Hệ thống cung cấp nước nóng gia nhiệt bơm nhiệt (Heat pumps) Trang13 2.2.4.1 Kiểu tách rời Trang13 2.2.4.2 Loại kết hợp Trang13 HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ 2.2.4.3 Nguyên lý hoạt động Trang14 2.2.4.4 Sơ đồ lắp đặt hệ thống bơm nhiệt Trang15 2.2.5 Hệ thống cung cấp nước nóng gia nhiệt lượng mặt trời Trang15 2.2.5.1 Hệ thống Hiline Solar Water Heating System Trang15 2.2.5.2 Hệ thống Loline Solar Water Heating System .Trang16 2.2.6 Hệ thống cung cấp nước nóng kết hợp Trang17 2.2.6.1 Hệ thống kết hơp NLMT với bình đun gas điện .Trang18 2.2.6.2 Hệ thống kết hợp NLMT với lò Trang18 2.3 Tình hình sử dụng lượng mặt trời để đun nước nóng cho khách sạn với cơng suất lớn giới Trang19 2.4 Tình hình sử dụng lượng mặt trời đun nước nóng cho khách sạn với công suất lớn Việt Nam Trang20 2.5 Các dạng collector Trang22 2.5.1 Collector dạng phẳng Trang22 2.5.2 Collector dạng ống chân không Trang23 CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trang25 3.1 Các cơng thức tính toán cho phương pháp cấp nhiệt tập trung .Trang26 3.1.1 Tính tốn nhiệt .Trang26 3.1.2 Phương pháp đun gas Trang28 3.1.3 Phương pháp đun lò đốt dầu DO Trang28 3.1.4 Phương pháp đun điện trở Trang29 3.1.5 Phương pháp đun bơm nhiệt .Trang29 3.1.6 Phương pháp đun lượng mặt trời Trang30 3.2 Các hệ số liên quan đến lượng mặt trời .Trang30 3.3 Lý thuyết loại collector kiểu phẳng Trang31 3.3.1 Tính cường độ xạ lên mặt phẳng nằm nghiêng Trang31 HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ 3.3.2 Các góc tương tác xạ mặt trời kính Trang32 3.3.3 Hệ số hao phí nhiệt tổng collector (UL) : Trang33 3.3.4 Các thông số hiệu suất Trang34 3.3.5 Năng lượng hữu ích (Qu) Trang35 3.3.6 Tính hiệu suất Trang36 3.3.7 Nhiệt độ trung bình hấp thụ chất lỏng Trang36 3.4 Lý Thuyết tính tốn loại collector kiểu ống chân không chữ U Trang36 3.4.1 Tính cường độ xạ lên mặt phẳng nằm nghiêng (như phẳng) Trang36 3.4.2 Các góc tương tác xạ mặt trời kính ( phẳng) Trang36 3.4.3 Hệ số hao phí nhiệt tổng collector (UL) Trang36 3.4.4 Các thông số hiệu suất Trang37 3.4.5 Năng lượng hữu ích (Qu) Trang38 3.4.6 Nhiệt độ trung bình hấp thụ Trang38 3.4.7 Tính hiệu suất Trang38 3.5 Lý Thuyết tính tốn loại collector kiểu ống chân khơng thường Trang38 3.5.1 Tính cường độ xạ lên mặt phẳng nằm nghiêng (như phẳng) Trang38 3.5.2 Các góc tương tác xạ mặt trời kính ( phẳng) .Trang38 3.5.3 Năng lượng hữu ích nhận từ Collector chân khơng Trang38 3.5.4 Tổn thất nhiệt từ ống kính phủ đến mơi trường xung quanh .Trang39 3.5.5 Tổn thất nhiệt ống kính phủ ống hấp thụ Trang39 3.5.6 Tổn thất nhiệt trao đổi nhiệt đối lưu ống hấp thụ dòng chất lỏng (đối lưu cưỡng bức) .Trang40 CHƯƠNG : PHẦN MỀM TÍNH TỐN MƠ PHỎNG .Trang41 4.1 Giới thiệu phần mềm mô LabView 2009 Trang42 4.1.1 Giới thiệu .Trang42 4.1.2 Một số thành phần Labview 2009 Trang43 HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ 4.1.3 Ứng dụng Labview 2009 .Trang46 4.2 Giao diện chương trình mơ Trang49 4.2.1 Solar Water Heating (SWH.vi) Trang49 4.2.1.1 Tab “THONG SO THOI TIET” Trang49 4.2.1.2 Tab “GIAN DO SO SANH” Trang50 4.2.1.3 Tab “COLECTOR TẤM PHẲNG” Trang51 4.2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN (LCPA.vi) .Trang51 4.2.2.1 Tab “TINH TOAN NHIET” .Trang52 4.2.2.2 Tab “DUN BANG GAS” Trang53 4.2.2.3 Tab “DUN BANG DIEN” Trang54 4.2.2.4 Tab “DUN BANG LO HOI” .Trang55 4.2.2.5 Tab “DUN BANG BOM NHIET” .Trang56 4.2.2.6 Tab “DUN BANG NLMT” .Trang57 4.2.2.7 Tab “DANH GIA PHUONG AN” Trang58 CHƯƠNG 5: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ Trang59 5.1Điều kiện khảo sát Trang60 5.2Tính tốn phương án Trang61 5.2.1 Tính toán nhiệt sơ cho địa điểm khảo sát .Trang61 5.2.2 Phương án sử dụng bình đun gas Trang62 5.2.3 Phương án sử dụng bình đun điện .Trang63 5.2.4 Phương án sử dụng lò đốt dầu DO Trang64 5.2.5 Phương án sử dụng bơm nhiệt Trang65 5.2.6 Phương án sử dụng lượng mặt trời .Trang66 5.3 Phương án kết hợp Trang68 HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 75 - Luận văn thạc sĩ Kết luận : Sau kết tính tốn kỹ thuật kinh tế tác giả chọn giải pháp cung cấp nước nóng với cơng suất 15000 lít/ngày cho khách sạn Majestic phương án dùng Năng lượng mặt trời kết hợp với điện trở Với lựa chọn phù hợp với phương án thiết kế công ty Solar Bách Khoa thiết kế lắp đặt thành cơng hệ thống cung cấp nước nóng 15000 lít/ngày khách sạn Majestic HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 76 - Luận văn thạc sĩ CHƯƠNG : ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU - ỨNG DỤNG CHO ĐIỀU KIỆN Ở VIỆT NAM HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 77 - Luận văn thạc sĩ 7.1 Đặc điểm chung : Việt Nam nằm vành đai nội chí tuyến, quanh năm có nhiệt độ cao độ ẩm lớn Phía Bắc chịu ảnh hưởng lục địa Trung Hoa nên nhiều mang tính khí hậu lục địa Biển Đông ảnh hưởng sâu sắc đến tính chất nhiệt đới gió mùa ẩm đất liền Khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm khơng tồn lãnh thổ Việt Nam, hình thành nên miền vùng khí hậu khác rõ rệt Khí hậu Việt Nam thay đổi theo mùa theo vùng từ thấp lên cao, từ Bắc vào Nam từ Đông sang Tây Do chịu tác động mạnh gió mùa Đơng Bắc nên nhiệt độ trung bình Việt Nam thấp nhiệt độ trung bình nhiều nước khác vĩ độ Châu Á Việt Nam chia làm hai đới khí hậu lớn: (1) Miền Bắc (từ đèo Hải Vân trở ra) khí hậu nhiệt đới gió mùa, với mùa rõ rệt (Xn-Hạ-ThuĐơng), chịu ảnh hưởng gió mùa Đơng Bắc gió mùa Đơng Nam (2) Miền Nam (từ đèo Hải Vân trở vào) chịu ảnh hưởng gió mùa nên khí hậu nhiệt đới điều hịa, nóng quanh năm chia thành hai mùa rõ rệt (mùa khơ mùa mưa) Nhiệt độ trung bình Việt Nam dao động từ 21o C đến 27o C tăng dần từ Bắc vào Nam Mùa hè, nhiệt độ trung bình nước 25o C (Hà Nội 23o C, Huế 25o C, thành phố Hồ Chí Minh 26o C) Mùa Đơng miền Bắc, nhiệt độ xuống thấp vào tháng Mười Hai tháng Giêng Ở vùng núi phía Bắc, Sa Pa, Tam Đảo, Hoàng Liên Sơn, nhiệt độ xuống tới 0o C, có tuyết rơi Việt Nam có lượng xạ mặt trời lớn với số nắng từ 1.400 - 3.000 giờ/năm Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.500 đến 2.000 mm Do ảnh hưởng gió mùa phức tạp địa hình nên Việt Nam thường gặp bất lợi thời tiết bão, lũ lụt, hạn hán (trung bình năm có 6-10 bão áp thấp nhiệt đới, lũ lụt, hạn hán đe dọa) Số nắng khoảng 1.500 - 2.000 giờ, nhiệt xạ trung bình năm 100kcal/cm² Với vị trí nằm hồn tồn vịng đai nhiệt đới nửa cầu bắc, thiên chí tuyến phía xích đạo Việt Nam có nhiệt độ cao HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 78 - Luận văn thạc sĩ Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông Mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng năm sau, thời kỳ giá lạnh, không mưa to Từ tháng đến tháng có giá lạnh tiết xn nên có mưa nhẹ (mưa xuân) đủ độ ẩm cho cậy cối đâm trồi nẩy lộc Từ tháng năm đến tháng mùa nóng có mưa to bão Trong tháng 8, 9, 10, Hà Nội có ngày thu Mùa thu Hà Nội trời xanh, gió mát Những ngày cuối thu se se lạnh chóng hồ nhập vào mùa đơng Nhiệt độ trung bình mùa đơng: 17,2ºC (lúc thấp xuống tới 2,7ºC) Trung bình mùa hạ: 29,2ºC (lúc cao lên tới 39ºC) Nhiệt độ trung bình năm: 23,2ºC, lượng mưa trung bình hàng năm: 1.800mm Đà Nẵng nằm vùng khí hậu nhiệt đới, chia mùa rõ rệt, mùa mưa mùa khô Nhiệt độ trung bình năm từ 28ºC - 29ºC, bão thường đổ trực tiếp vào thành phố tháng 9, 10 hàng năm Thành phố Sài Gòn, Hòn Ngọc Viễn Đơng, khí hậu hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng đến tháng 11, lượng mưa trung bình năm 1.979mm Mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Nhiệt độ trung bình năm 27,5ºC, khơng có mùa đông Hoạt động du lịch thuận lợi suốt 12 tháng 7.2 Vị trí địa lý nét đặc trưng vùng : Hình dáng đất nước Việt Nam dải đất hình chữ S, (Kinh tuyến: 102o10' –109o30' Ðông ,Vĩ tuyến: 8o30' – 23o22' Bắc) nằm trung tâm khu vực Ðơng Nam Á, phía Ðơng bán đảo Ðơng Dương, phía Bắc giáp Trung Quốc, phía Tây giáp Lào, Campuchia, phía Ðơng Nam trơng biển Ðơng Thái Bình Dương Bờ biển Việt Nam dài 3260 km, biên giới đất liền dài 3730 km Trên đất liền, từ điểm cực Bắc đến điểm cực Nam (theo đường chim bay) dài 1650 km, từ điểm cực Ðông sang điểm cực Tây nơi rộng 600 km (Bắc bộ), 400 km (Nam bộ), nơi hẹp 50 km (Quảng Bình) Ngồi Việt Nam cịn đầu mối giao thông từ ấn Ðộ Dương sang Thái Bình Dương Lãnh thổ Việt Nam bao gồm 3/4 đồi núi Bốn vùng núi là: - Vùng núi Ðơng Bắc (cịn gọi Việt Bắc) Kéo dài từ thung lũng sông Hồng đến vịnh Bắc Tại có nhiều danh lam thắng cảnh tiếng động Tam HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 79 - Luận văn thạc sĩ Thanh, Nhị Thanh (Lạng Sơn), hang Pắc Pó, thác Bản Giốc (Cao Bằng), hồ Ba Bể (Bắc Cạn), núi Yên Tử, vịnh Hạ Long (Quảng Ninh) Ðỉnh núi Tây Côn Lĩnh cao vùng Ðông Bắc: 2.431m - Vùng núi Tây Bắc Kéo dài từ biên giới phía Bắc (giáp Trung Quốc) tới miền Tây tỉnh Thanh Hoá Ðây vùng núi cao hùng vĩ, có Sa Pa (Lào Cai) độ cao 1500m so với mặt biển, nơi nghỉ mát lý tưởng, nơi tập trung đông tộc người H'Mông, Dao, Kinh, Tày, Giáy, Hoa, Xá Phó Vùng núi Tây Bắc cịn có di tích chiến trường lừng danh Ðiện Biên Phủ đỉnh núi Phan - Xi - Păng, cao 3143m - Vùng núi Trường Sơn Bắc Từ miền Tây tỉnh Thanh Hoá đến vùng núi Quảng Nam - Ðà Nẵng, có động Phong Nha (Quảng Bình) kỳ thú đường đèo tiếng đèo Ngang, đèo Hải Vân Ðặc biệt có đường mịn Hồ Chí Minh giới biết đến nhiều kỳ tích người Việt Nam kháng chiến vĩ đại lần thứ hai - Vùng núi Trường Sơn Nam Nằm phía Tây tỉnh Nam Trung Sau khối núi đồ sộlà vùng đất rộng lớn gọi Tây Nguyên (cao nguyên phía Tây) Vùng đất đầy huyền thoại chứa đựng nhiều điều bí ẩn thực vật, động vật, văn hóa đặc sắc tộc người Thành phố Ðà Lạt, nơi nghỉ mát lý tưởng hình thành từ cuối kỷ 19 - Việt Nam có hai đồng lớn đồng châu thổ sông Hồng đồng châu thổ sông Cửu Long: o Ðồng sông Hồng (đồng Bắc bộ) :Rộng khoảng 15.000km2 bồi tụ phù sa hai sơng lớn sơng Hồng sơng Thái Bình Ðây địa bàn cư trú người Việt cổ, nơi hình thành văn minh lúa nước o Ðồng Bằng sông Cửu Long (đồng Nam bộ) :Rộng khoảng 36.000km2, vùng đất phì nhiêu, khí hậu thuận lợi Ðây vựa lúa lớn Việt Nam.Trên lãnh thổ Việt Nam có hàng nghìn sơng lớn, nhỏ Dọc bờ biển, khoảng 20km lại có cửa sơng, hệ thống giao thơng thủy thuận lợi o Hai hệ thống sông quan trọng sông Hồng miền Bắc sông Mê Kông (còn gọi Cửu Long) miền Nam HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 80 - Luận văn thạc sĩ Việt Nam có 3260km bờ biển, có dịp dọc theo bờ biển Việt Nam o bạn đắm nước xanh bãi biển đẹp Trà Cổ, Sầm Sơn, Lăng Cô, Non Nước, Nha Trang, Vũng Tàu, Hà Tiên 7.3 Tiềm sử dụng nước nóng khu nghỉ dưỡng khách sạn : Hiện giải pháp sử dụng lượng mặt trời cho khách sạn cho giải pháp tối ưu Đây nguồn lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường có trữ lượng vơ lớn tính tái tạo cao Trên giới, tỷ lệ người lắp đặt hệ thống thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời ngày lớn, đặc biệt Trung Quốc, Nhật Bản, Israel, Sip, Australia Việt Nam nước có tiềm lớn nguồn lượng tái tạo, lượng xạ mặt trời trung bình đạt đến 5kWh/m2 ngày,do có nhiều lợi phát triển hệ thống sử dụng lượng mặt trời Trong đó, hiệu sử dụng lượng mặt trời vào đun nước nóng Tuy vậy, Việt Nam khai thác 25% nguồn lượng tái tạo (trong có lượng mặt trời) cịn lại 75% chưa khai thác Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, nguồn lượng mặt trời sử dụng quanh năm … Mật độ lượng mặt trời biến đổi khoảng 350 đến 600 cal/cm2.ngày Số nắng trung bình năm khoảng 1700 đến 2200 Như vậy, tỉnh thành miền Bắc nước ta sử dụng hiệu Tuy nhiên, có xạ mặt trời nhiều mùa đông nên mùa hè sử dụng thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời đạt hiệu cao Còn miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, lượng mặt trời tốt phân bố tương đối điều hòa suốt năm Trừ ngày có mưa rào, nói 90% số ngày năm sử dụng lượng mặt trời để đun nước nóng dùng cho sinh hoạt Số nắng trung bình năm khoảng 2000 đến 2600 Đây khu vực ứng dụng lượng mặt trời hiệu HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 81 - Luận văn thạc sĩ Về mặt công nghệ việc thiết kế, chế tạo thiết bị nước nóng NLMT khơng phải cơng nghệ q cao Với trình độ khoa học kỹ thuật nước hồn tồn nghiên cứu sản xuất thiết bị phù hợp vời điều kiện nước ta Tuy nhiên, việc phát triển hệ thống đun nước nóng lượng mặt trời gặp số thách thức khó khăn như: chưa có chiến lược, sách tiết kiệm lượng, hỗ trợ Nhà nước đầu tư nghiên cứu phát triển đầu tư kinh phí, trang thiết bị kỹ thuật cho sản xuất, ứng dụng thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời cịn hạn chế, khơng đồng thiết kế bình đun nước nóng lượng mặt trời cơng trình xây dựng; giá thành thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời cịn cao chưa phù hợp với mức thu nhập người dân nói chung, cách lắp đặt, vận hành thiết bị chưa phổ biến rộng rãi đến người tiêu dùng… Tuy nhiên thời điểm việc sử dụng lượng mặt trời cho khu giải trí khách sạn dần phát triển trở thành tiêu chí hàng đầu việc kinh doanh khách sạn, giúp cho doanh nghiệp tiết kiệm lượng, không gây ô nhiễm môi trường đạt chi phí thấp HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 82 - Luận văn thạc sĩ CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 83 - Luận văn thạc sĩ 8.1 Kết luận: 1) Luận văn giải vấn đề đặt khách hàng việc tư vấn rõ ràng giải pháp cung cấp nước nóng cho khách sạn khu nghỉ dưỡng 2) Đối với chương trình (LCPA.vi) giúp cho khách hàng có nhìn tổng qt kỹ thuật, cung cấp thơng số tính tốn sơ bộ, cho việc lắp đặt hệ thống cung cấp nước nóng Từ so sánh phương án thơng qua việc phân tích đánh giá chi phí sử dụng năm, khả hồn vốn để lựa chọn phương án tối ưu 3) Đối với chương trình (SWH.vi) giúp cho người tư vấn có nhanh thơng số mặt trời, nhiệt độ, vận tốc gió, thơng qua giãn đồ so sánh số liệu xạ, nhiêt lượng có ích collector, từ thiết kế nhanh sơ hệ thống cung cấp nước nóng NLMT 4) Hệ thống ống chân không nhận nhiệt đặn loại phẳng nên cung cấp nước nóng Đặc biệt nhiệt độ hệ thống tăng cao hiệu suất Collector giảm so với Collector phẳng 8.2 Các đề nghị - Nhà nước nên có sách hỗ trợ sử dụng hệ thống nước nóng lượng mặt đồng thời hỗ trợ đầu tư nghiên cứu kinh phí, trang thiết bị kỹ thuật cho sản xuất thiết bị lượng mặt trời - Giá điện Việt Nam Nhà nước trợ giá, nên người dân chưa quan tâm nhiều đến bình nước nóng lượng mặt trời Cần đánh thuế mạnh vào bình đun nước điện - Tuy nhiên số sản phẩm bình nước nóng lượng mặt trời sản xuất nước phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu Việt Nam lại chưa cạnh tranh với hàng Trung Quốc kiểu dáng, chất liệu giá thành… Hầu thiết bị phải nhập với chi phí cao, khơng phổ biến rộng đến người tiêu dùng HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 84 - Luận văn thạc sĩ - Ngoài phía nhà sản xuất, nên quan tâm thường xuyên đến dịch vụ sau bán hàng, bảo trì, bảo dưỡng, có giải pháp thuận lợi việc lắp đặt thiết bị, để sản phẩm bình nước nóng NLMT có tính cạnh tranh cao mở rộng thị trường tiêu thụ… - Riêng dịch vụ giải trí nhà hàng, khách sạn hàng đầu khách sạn REX, khách sạn Majestic nói riêng, Tổng cơng ty du lịch Sài Gịn nói chung , cần mạnh dạn chuyển đổi hết hệ thống cung cấp nước nóng điện,bằng lò hơi, sang hệ thống cung cấp nước nóng sử dụng NLMT đơn kết hợp, hệ thống khách sạn Việt Nam Tuy chi phí ban đầu cao lâu dài, chi phí vận hành vào bảo dưỡng thấp Giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí hạn chế gây nhiễm môi trường 8.3 Hướng phát triển luận văn Nghiên cứu thêm hệ thống nước nóng lượng mặt trời kết hợp,nhằm đảm bảo lượng nước nóng cung cấp 24/24 đảm bảo chi phí thấp Triển khai ứng dụng mạnh chương trình mơ Labview 2009 vào ngành kỹ thuật, đặc biệt chuyên ngành công nghệ nhiệt cho việc ứng dụng đo đạc thực nghiệm, mô HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Thế Bảo , Bảo Toàn Năng Lượng ( Sử Dụng Hợp Lý, Tiết Kiệm Hiệu Quả Trong Công Nghiệp), Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật [2] TS Lê Nguyên Minh, Bài Tập Nhiệt Động Kỹ Thuật, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [3] Tài liệu tính tốn thực nghiệm khảo sát nước nóng lượng mặt trời cơng ty Solar Bách Khoa [4] Bộ Xây Dựng, Giáo Trình Cấp Thoát Nước Trong Nhà, Nhà Xuất Bản Xây Dựng [5] PGS.TS Hồng Đình Tín, Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt, nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Nguyễn Công Vân – Năng lượng mặt trời trình nhiệt ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [7] GS.TS Hồ Sĩ Thoảng, GS.TSKH Trần Mạnh Trí – Năng lượng cho kỷ 21 thách thức triển vọng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [8] Nguyễn Thị Lan Hương, Labview Thiết Thiết Bị Đo Và Giao Diện Người Máy, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội [9] Đặng Đình Thống – Lê Danh Liên, Cơ Sở Năng Lượng Mới Tái Tạo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [10] Bùi Ngọc Hùng (1998), Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế Kỹ Thuật Các Hệ Thống Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời Đun Nước Nóng Tại Phía Nam Việt Nam – Luận Văn Thạc Sỹ, TP Hồ Chí Minh [11] Trần Thanh Dũng (2006), Đánh Giá Tiềm Năng Sử Dụng Nước Nóng Bằng Năng Lượng Mặt Trời Cho Tỉnh Lâm Đồng – Luận Văn Thạc Sỹ, TP Hồ Chí Minh [12] PGS.TS Trần Ngọc Thơ, Tài Chính Doanh Nghiệp Hiện Đại, Nhà xuất thống kê [13] Hot Water Manual, Rheem Australia Pty Ltd 2006 HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ [14] Hot Water Reference Guide, Rinnai Co Ltd [15] Duffie, J.A and Beckman, W.A (1991), Solar Engineering of Thermal Processes, Wiley, New York [16] Liangdong Ma, Zhen Lu, Jili Zhang, Ruobing Liang ,Thermal perfomce analysis of glass evacuated tube solar collector with U-tube, Dalian university of Technology, China [17] Thananchai Leephakpreeda, Study of conversion efficiency of tube type solar thermal collectors , Thammasat University [18] Graham L Morrison, Indra Budihardjo and Masud Behnia, Heat Transfer in Evacuated Tubular Solar Collectors, University of New South Wales [19] I Budihardjo, G L Morrison and M Behnia, Performance of a Waterin-Glass Evacuated Tube Solar Water Heater, University of New South Wales [20] Dipl.-Ing Nadim Samen, MSc Solar Architecture Dipl, Ing Patrick Jung, Heat pumps and solar thermal systems, Visiting Professor Danube University Krems, Jung Ingenieure Cologne - November 15, 2006, Istanbul [21] N P KIKAS, LARMINARFLOW DISTRIBUTION IN SOLAR SYSTEMS, Solar Energy vol 54, No.4, pp.209-217, 1995 [22] D J Close, The Performance of Solar Water Heaters with Natural Circulation, Solar Energy vol 6, pp.33-40, 1962 [23] Thomas A.Cemo, Design and Validation of a Solar Domestic Hot Water Heating Simulator, Master of Science in Mechanical Engineering [24] Novel Approaches To The Design Of Domestic Solar Hot Water Systems, Queensland University Of Technology School Of Physical And Chemical Sciences HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 87 - Luận văn thạc sĩ PHỤ LỤC Phụ lục : Bảng thơng số kích thước dạng bình đun nóng nước gas hãng Rheem Phụ lục : Thông số kỹ thuật Model bình đun nóng nước tức thời gas hãng Rheem Phụ lục : Thơng số kỹ thuật hệ thống bình đun nóng nước gas hãng Rinnai Phụ lục : Thông số kỹ thuật hệ thống tích trữ dạng bình đun nóng nước tức thời gas hãng Rinnai HVTH: CAO TRUNG HẬU GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc sĩ - 88 - Loại lị (Boiler type) Thơng số (parameters) Đơn vị (Unit) FTDD100 FTDD200 FTDD300 FTDD500 FTDD1000 Công suất định mức (Norm capacity) Kg hơi/h kG/cm2 100 200 300 500 1000 2÷10 2÷10 2÷10 2÷10 2÷10 Giải áp suất làm việc (The range of operation pressure) Hiệu suất lò (Performance) Nhiên liệu đốt (Fuel) Tiêu hao Nhiên liệu dầu nhiên liệu (Diesel oil) (Fuel Nhiên liệu gas(LPG) consumption) Diện tích truyền nhiệt (Heat transfer area) Dung tích chứa nước (Water capacity) Dung tích chứa (Steam capacity) % Kg/h ≥88% Dầu diesel oil gas 7,2 14,4 21,6 36 72 m3/h 2.3 4.6 6.9 11.5 23 m2 3,2 5,9 16 27,35 dm3 dm3 38 35 58 46 100 85 169 164 340 305 Phụ lục : Thơng số kỹ thuật lị đứng trực lưu đốt dầu Loại lị (Boiler type) Thơng số (parameters) Đơn vị (Unit) FTDD1000 FTDD1500 FTDD2000 FTDD4000 Công suất định mức (Norm capacity) Giải áp suất làm việc (The range of operation pressure) Hiệu suất lò (Performance) Nhiên liệu đốt (Fuel) Tiêu hao nhiên liệu Fuel oil (Norm fuel Diesel consumption) oil Diện tích truyền nhiệt (Heat transfer area) Dung tích chứa nước (Water capacity) Dung tích chứa (Steam capacity) kg/h 1000 1500 2000 4000 kG/cm2 2÷10 2÷10 kg/h 2÷10(1 3) > 85% Fuel oil diesel oil 72 108 144 kg/h 74 111 148 296 m2 25 40 50 81,8 dm3 2110 3340 4250 4810 dm3 900 900 900 900 % Phụ lục : Thông số kỹ thuật lò nằm trực lưu đốt dầu HVTH: CAO TRUNG HẬU 2÷10(13) 288 GVHD: TS.NGUYỄN THẾ BẢO - 89 - Luận văn thạc sĩ Phụ lục : Thông số kỹ thuật lắp đặt bình đun điện (hãng Rheem) Phụ lục : Thông số lắp đặt Heat pump hãng Rheem Phụ lục : Hệ thống kết hợp NLMT với bình đun gas điện (hãng Rinnai) HVTH: CAO TRUNG HẬU ... TRUNG TÂM (CƠNG SUẤT LỚN) CHO CÁC KHÁCH SẠN VÀ CÁC KHU NGHỈ DƯỠNG 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: a Nghiên cứu hệ thống cung cấp nước nóng cơng suất lớn thực tế b Nghiên cứu hệ thống cung cấp nước nóng. .. điện cho hệ thống đun nước nóng điện trở nhiên liệu để vận hành hệ thống đun nước nóng lị hơi, gas Chính lý tác giả tập trung nghiên cứu hệ thống cung cấp nước nóng lượng mặt trời công suất lớn... lượng lớn nước nóng Khơng thể sinh khách sạn có nhu cầu 2.2.5 Hệ thống cung cấp nước nóng gia nhiệt lượng mặt trời 2.2.5.1 Hệ thống Hiline Solar Water Heating System : Hệ thống Hiline Solar hệ