NGHIÊN CỨU CẢI TiẾN THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CỦA HÃNG CAROCELL

Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CẢI TiẾN THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG
MẶT TRỜI
CỦA HÃNG CAROCELL
GVHD: TS. NGUYỄN THẾ BẢO
Tp. HCM Tháng 07/2014
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
NỘI DUNG BÁO CÁO
2
NỘI
DUNG
KẾT LUẬN
KiẾN NGHỊ
MỞ ĐẦU
THỰC NGHIỆM
TÍNH TOÁN
PHÂN TÍCH
ĐỀ XUẤT GiẢI PHÁP
TỔNG
QUAN
CƠ SỞ
LÝ THUYẾT
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
3
i. Mở đầu
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802

I. MỞ ĐẦU
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Chưng cất nước phục vụ nhu cầu nước uống và sinh hoạt, y tế…

Vấn đề ô nhiễm nguồn nước , biến đổi khí hậu

Sử dụng năng lượng sạch
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cải tiến Carocell đảm bảo các yêu cầu:
- Không phá vỡ kết cấu hình dạng của thiết bị gốc
- Thiết bị cải tiến dễ chế tạo, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa.
- Chi phí rẻ nhất
- Tính ứng dụng và đưa vào sản xuất thực tiễn.
4
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
I. MỞ ĐẦU

1.3 ĐỐI TƯỢNG và PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Thiết bị chưng cất nước hãng Carocell, Úc
- Dùng năng lượng mặt trời
- Thiết bị chưng cất dạng bị động
- Chưng cất nước ở điều kiện nhiệt độ thấp
- Tận dụng nhiệt có sẵn trong thiết bị
5
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
I. MỞ ĐẦU
1.4 Ý NGHĨA THỰC TiỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Nghiên cứu cải tiến nâng cao sản lượng nước chưng cất của thiết bị Carocell đáp ứng
nhu cầu nước sạch cho các vùng biển đảo, ngập mặn…

1.5 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
- Giá thành thiết bị còn cao
- Sự quan tâm và hợp tác giữa học viên và công ty TNHH Kim Hồng.
- Nội địa hóa thiết bị với điều kiện Việt Nam
6
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
7
ii. Tổng quan
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.1 HiỆN TRẠNG SỬ DỤNG NLMT TRÊN THẾ GiỚI
Hình 2.1: Tổng công suất lắp đặt và năng lượng sản xuất ra hàng năm tính đến cuối năm 2012 [6]
8
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.1 HiỆN TRẠNG SỬ DỤNG NLMT TRÊN THẾ GiỚI
Hình 2.2: Biểu đồ thể hiện công suất lắp đặt các thiết bị khai thác nhiệt năng từ NLMT tại các quốc gia trên
thế giới [6]
9
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.2 TiỀM NĂNG & HiỆN TRẠNG SỬ DỤNG NLMT Ở VN
- Tại miền Bắc, mỗi năm có được từ 1800 đến 2100 giờ nắng (BXMT: 3,93kWh/m
2
/ngày)
- Tại phía Nam, số giờ nắng trong năm đạt được từ 2000 đến 2600 giờ (BXMT 5,2kWh/m
2
/ngày)
10
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802

II. TỔNG QUAN
2.2 TiỀM NĂNG & HiỆN TRẠNG SỬ DỤNG NLMT Ở VN
11
TP
Hà Nội: 3.93kWh/m
2
/ngày Đà Nẵng 4.85kWh/m
2
/ngày HCM 5.2 kWh/m
2
/ngày
Tháng Số giờ nắng/ngày BXMT, kWh/m
2
/ngày Số giờ nắng/ngày BXMT, kWh/m
2
/ngày Số giờ nắng/ngày BXMT, kWh/m
2
/ngày
1 2.2 2.24 4.4 3.5 7.9 5.1
2 1.6 2.40 5.1 4.3 8.8 6.3
3 1.4 2.53 3.4 5.2 8.8 6.6
4 2.7 3.46 6.9 5.8 7.7 5.7
5 5.3 5.23 8.3 6.4 6.3 5.0
6 5.2 5.31 7.9 5.9 5.7 4.9
7 5.9 5.59 8.3 6.5 5.8 5.1
8 5.3 5.10 6.7 5.7 5.6 5.0
9 5.4 4.79 5.8 5.2 5.4 4.8
10 5.3 4.18 4.7 4.2 5.9 4.5
11 4.2 3.45 4.0 3.1 6.7 4.3
12 3.5 2.97 3.6 2.5 7.2 4.6

Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.3 HiỆN TRẠNG CHƯNG CÂT NƯỚC TRÊN THẾ GiỚI
Hình 2.3: Chưng cất nước Hình 2.4 : Biểu đồ tỷ lệ sản lượng
từ các nguồn nước trên thế giới, 2012 nước chưng cất trên thế giới [7]
12
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.3 HiỆN TRẠNG CHƯNG CÂT NƯỚC TRÊN THẾ GiỚI
Hình 2.5 Biểu đồ so sánh công suất chưng cất nước 10 nước hàng đầu thế giới [9]
13
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.3 HiỆN TRẠNG CHƯNG CÂT NƯỚC TRÊN THẾ GiỚI
Hình 2.6: Nguồn năng lượng phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
14
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.4 THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC SỬ DỤNG NLMT
15
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Hình 2.7: Phân loại thiết bị chưng cất nước sử dụng NLMT [10]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.4 THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC SỬ DỤNG NLMT
Hình 2.8: Phân loại thiết bị chưng cất nước sử dụng NLMT [10]
16
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802

II. TỔNG QUAN
2.4 THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC SỬ DỤNG NLMT
Hình 2.9: Thiết bị chưng cất nước sử dụng NLMT loại bị động & chủ động
17
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.5 THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC CAROCELL
- Carocell là một phát minh của nhà khoa học người Úc Peter Johnstone vào năm 2009, sau 5 năm
nghiên cứu.
-Peter Johnstone là chủ tịch đồng thời là CEO công ty F Cubed Australia PTY LTD nơi sản xuất
Carocell duy nhất trên thế giới
Hình 2.10: Ông Peter Jonhston, ông Lê Văn Khoát tại Đồng Tháp
Hình 2.9: Ông Peter Jonhston, ông Lê Văn Khoát và tấm Carocell ở Đồng Tháp
18
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.5 THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC CAROCELL
1: Tấm phủ nhựa trong suốt 5: Máng phân phối nước cấp
2: Màng thẩm thấu (màng hấp thụ bức xạ) 6: Đường ống nước thải
3: Tấm thép không gỉ 7: Đường ống nước chưng cất
4: Tấm nhựa mặt dưới
19
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
ĐẶC ĐiỂM CẤU TẠO
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.5 THIẾT BỊ CHƯNG CẤT NƯỚC CAROCELL
20

Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Hình 2.12: Nguyên lý làm việc thiết bị chưng cất nước Carocell
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.6 ƯU NHƯỢC ĐiỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CAROCELL
ƯU ĐiỂM
- Sử dụng năng lượng mặt trời
- Kết cấu thiết bị gọn nhẹ, dễ lắp đặt, vận chuyển.
- Hiệu suất cao.
- Sản xuất ra nước ngọt từ nhiều nguồn nước đầu vào.
- Tính thương mại cao được bán trên 20 quốc gia trên thế giới
21
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.6 ƯU NHƯỢC ĐiỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CAROCELL
NHƯỢC ĐiỂM
-Tấm phủ nhựa phía mặt trên của tấm Carocell dễ bị biến dạng (mấp mô)
- Khó khăn trong việc thay thế tấm phủ và màng thẩm thấu do phải nhập khẩu nguyên
cả thiết bị
- Nguồn nước cấp chưa được gia nhiệt
- Tấm màng hấp thụ dễ bị khô, hư hỏng nếu nguồn nước không được cấp kịp thời và ổn
định.
- Giá thành cho một m
2
diện tích rất cao: 3.5 triệu VNĐ
22
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN

2.6 ƯU NHƯỢC ĐiỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CAROCELL
ỨNG DỤNG

Hình 2.13: Các nước sử dụng sản phẩm chưng cất nước Carocel của công ty F Cubed
23
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.6 ƯU NHƯỢC ĐiỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CAROCELL
ỨNG DỤNG TẠI ViỆT NAM
Hình 2.14: Ông Peter Jonhston, ông Lê Văn Khoát và tấm Carocell chưng cất nước từ nước nuôi cá sấu ở Đồng Tháp
24
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]
-Tính tới tháng 6/2014 phía
công ty Kim Hồng đã phân phối
trên 2400 tấm Carocell, phần
lớn là dòng Carocell 2000 (loại
2m
2
)
Luận Văn Thạc SĩTrần Xuân An_12824802
II. TỔNG QUAN
2.6 ƯU NHƯỢC ĐiỂM VÀ ỨNG DỤNG CỦA CAROCELL
ỨNG DỤNG TẠI ViỆT NAM
25
Hình 2.12: Nguồn năng lượng tái tạo phục vụ chưng cất nước trên thế giới,% [7]Hình 3.11 : Công ty Santos Việt Nam nghiệm thu tấm Carocell tại Phú Yên
Hình 2.15: Công ty Santos Việt Nam nghiệm thu tấm Carocell tại Phú
Yên
Hình 2.16: Nước uống sử dụng Carocell tại trường tiểu học Hoàng Văn
Thụ huyện Đồng Xuân, tỉnh Phú Yên