CHẾ TẠO QUẠT HƠI NƯỚC

PHÒNG GD & ĐT .................
TRƯỜNG THCS ..................

BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

ĐỀ TÀI

TẠO QUẠT HƠI NƯỚC TỪ VẬT LIỆU
GIÁ RẺ
Lĩnh vực: 13- Kĩ thuật cơ khí
NHÓM THỰC HIỆN:
1. ............................

Nhóm trưởng

2. .............................
NGƯỜI HƯỚNG DẪN:

Thành viên

...........................................

.........................., Tháng 11 năm 2017
1


MỤC LỤC
PHẦN I PHẦN CHUNG................................................................................................... 3
I.Lý do chọn đề tài................................................................................................. 3
II.Ý nghĩa của đề tài............................................................................................... 4

III.Mục tiêu của đề tài............................................................................................ 4
IV.Giới hạn của đề tài............................................................................................. 4
V.Nội dung và phương pháp nghiên cứu................................................................ 4
1.1.

Nội dung nghiên cứu.................................................................................... 5

1.2.

Phương pháp nghiên cứu............................................................................. 5

PHẦN II.

GIỚI THIỆU VỀ QUẠT HƠI NƯỚC..................................................... 6

2.1.

Tổng quan về công nghệ tạo quạt hơi nước…………………………………6

2.2.

Lý thuyết về công nghệ tạo quạt hơi nước.................................................... 6

PHẦN III.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................... 8

3.1.

Đối tượng nghiên cứu................................................................................... 8

3.1.1. Mô hình nghiên cứu......................................................................... 8
3.1.2. Cấu tạo mô hình............................................................................... 9
3.1.3. Nguyên tắc hoạt động...................................................................... 9

3.2.
PHẦN IV

Nội dung thí nghiệm................................................................................... 10
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN......................................... 12

4.1.

Kết quả so sánh quạt hơi nước tự tạo với quạt tản gió ...............................13

4.2.

Kết quả so sánh 2 chủng loại quạt hơi nước............................................... 14

4.3.

Bàn luận..................................................................................................... 15

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................... 15
5.1.
5.2.

Kết luận...................................................................................................... 16
Kiến nghị.................................................................................................... 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 18

2


ĐỀ TÀI: TẠO QUẠT HƠI NƯỚC TỪ VẬT LIỆU GIÁ RẺ
PHÂN I: PHẦN CHUNG
I.

Lý do chọn đề tài.

Nhiệt độ tăng cao khiến cho con người luôn trong tình trạng ngột ngạt. Vì thế,
cải thiện nguồn mát nhân tạo là nhu cầu của mọi người, mọi gia đình. Để đáp ứng nhu
cầu làm mát tăng cao trong mùa hè, các loại thiết bị điện gia dụng như quạt điện, quạt
hơi nước, quạt phun sương, điều hòa … với nhiều chủng loại kiểu dáng khác nhau xuất
hiện trên thị trường khá nhiều. Tuy nhiên, nếu xét đến sự tiện dụng cũng như hiệu quả
trong mỗi gia đình, mỗi hoàn cảnh không phải gia đình nào cũng đáp ứng những nhu
cầu thiết yếu đó một cách dễ dàng vì lý do thu nhập, điều kiện kinh tế, vùng miền…
Căn cứ vào thực tiễn của cuộc sống cũng như thu nhập của đại bộ phận người lao động
cùng với tính tiện ích trong bảo quản và sử dụng đặt lên hàng đầu.
Việc lựa chọn các sản phẩm công nghệ là mát ngoài thị trường với kiểu dáng
bắt mắt nhưng chi phí cho một sản phẩm thường quá cao, tính tiện ích trong sử dụng
và bảo quản gặp nhiều khó khăn phức tạp, công tác bảo trì, bảo dưỡng quạt không
được thường xuyên liên tục dẫn đến hỏng hóc, khó sửa chữa hoặc sửa chữa thì tính
năng không còn được như ban đầu.
Trong quá trình tìm hiểu thực tế và nghiên cứu các sản phẩm trên thị trường
cùng với mong muốn được áp dụng những kiến thức đã học vào đời sống nhằm nâng
cao chất lượng cuộc sống cho đại bộ phận nhân dân, nhất là đối với bộ phận người
lao động có thu nhập thấp; dân cư vùng khó khăn…Chúng tôi mong muốn với đề tài
sẽ tiết kiệm được chi phí giúp người lao động thu nhập thấp vẫn được hưởng những
sản phẩm công nghệ hiện đại đảm bảo sức khỏe trong mùa nắng nóng.
II.

Ý nghĩa của đề tài

1.Ý nghĩa khoa học
1.1. Nghiên cứu kết hợp ứng dụng thực tế nhằm đánh giá hiệu quả sản phẩm trong
3


thực tiễn xử lý giảm chi phí lắp giáp và cải tiến thiết bị phù hợp.
1.2.Theo dõi khả năng thoát hơi nước đảm bảo phù hợp với độ ẩm trong tự nhiên
đảm bảo sức khỏe con người.
1.3.Kết quả nghiên cứu của đề tài được thu thập từ quá trình nghiên cứu thực nghiệm
có căn cứ khoa học rõ ràng.
2.Ý nghĩa thực tiễn
2.1.Mặc dù có nhiều dòng sản phẩm quạt hơi nước trên thị trường tuy nhiên giá cả và
công tác bảo dưỡng gặp khá nhiều phức tạp sản phẩm mới của chúng tôi khắc phục
những hạn chế từ các sản phẩm đó.
2.2.

Áp dụng thích hợp cho mọi gia đình, chi phí đầu tư mua vật liệu thấp, tiết kiệm

điện, chi phí lắp giáp,
2.3.Nếu đưa sản phẩm vào sử dụng trong thực tế thì:
- Chi phí thiết kế thấp.
- Sử dụng đơn giản.
- Tiện ích trong cuộc sống
III.

Mục tiêu đề tài
Ứng dụng thành tựu khoa học kĩ thuật hiện đại với một số vật liệu giá rẻ có

sẵn trong đời sống hàng ngày để tạo nên sản phẩm có hiệu quả phục vụ đời sống
của người có thu nhập thấp.
IV.Giới hạn của đề tài
Đề tài chỉ đề cập đến khả năng tạo ra sản phẩm quạt hơi nước từ vật liệu sẵn
có và những đồ dùng phế thải. Dựa trên việc ứng dụng sản phẩm trong đời sống để
cải thiện chất lượng cuộc sống .
V.Nội dung và phương pháp nghiên cứu

4


1.1.Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Tìm hiểu lý thuyết về quạt hơi nước.
- Nội dung 2: Thiết kế, lắp đặt sản phẩm
- Nội dung 3: Nghiên cứu hiệu quả của sản phẩm trong sinh hoạt gia đình bằng
cách chạy thử nghiệm ở những môi trường khác nhau.
- Nội dung 4: Xử lý số liệu và giải thích.
1.2.Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp quan sát và phân tích các chỉ số, tốc độ gió, khả năng tạo hơi
nước từ vải chống thấm.
* Phương pháp tổng hợp tài liệu.
* Phương pháp chuyên gia: hỏi ý kiến và tư vấn của thầy cô, anh chị trong
ngành.
* Tính mới của đề tài
Kết hợp giữa các sản phẩm công nghệ đã qua sử dụng với vật liệu giá rẻ, vật
liệu phế thải tạo nên sản phẩm hữu ích chăm sóc sức khỏe con người trong điều kiện
kinh tế của đại bộ phận nhân dân chưa cho phép mua sắm những sản phẩm hiện đại
với giá thành quá cao cũng như tính tiện ích của sản phẩm trong việc bảo dưỡng sản
phẩm trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa như ở Việt Nam. Đó là điểm mới của

nghiên cứu.

5


PHẦN II GIỚI THIỆU VỀ QUẠT TẠO HƠI NƯỚC
1.Tổng quan về tính năng của quạt hơi nước.
Quạt hơi nước là một thiết bị có thể nói là khá phổ biến trong cuộc sống của
con người hiện nay. Đặc biệt là vào mùa hè, khi mà thời tiết càng trở nên nắng nóng.
Việc sử dụng quạt hơi nước không những mang lại cho bạn cảm giác dễ chịu, thoải
mái mà quạt hơi nước còn khá tiết kiệm điện năng so với các dòng sản phẩm làm mát
khác..
2.Lý thuyết về công nghệ tạo quạt hơi nước.
Quạt hơi nước có chức năng chính là tạo ra hơi nước để cung cấp độ ẩm bằng
cách sử dụng công - nghệ màng thấm và trục cuốn. Nước được thấm từ những miếng
vải bằng chất liệu đặc biệt hoặc được trục cuốn đưa phần vải thấm nước lên để quạt
gió thổi hơi nước ra môi trường
Để cải tiến công nghệ có thể thay trục cuốn bằng một máy bơm nhỏ, hút nước
từ bầu đựng nước lên để cung cấp cho quạt gió thổi hơi nước ra ngoài.
Có chức năng hạ nhiệt độ không khí, tạo ion giúp làm sạch không khí.
3. Nguyên lý hoạt động của quạt hơi nước.
Quạt hơi nước dựa trên nguyên lý khuếch tán, tự bốc hơi do tác động của môi
trường (gió) sự khuếch tán càng mạnh, sự bốc hơi càng nhanh.
Quá trình bốc hơi càng mạnh, nhiệt độ giảm càng nhanh, quá trình làm mát
không khí đạt được hiệu quả càng cao.
Màng giấy cooling pad khi không khí nóng và khô di chuyển ngang qua tấm
lưới cooling pad đã hấp thu nước, nước sẽ hấp thụ nhiệt của dòng khí này và tạo ra
quy trình bốc hơi. Điều này sẽ giúp nhiệt độ không khí giảm xuống và độ ẩm tăng lên.
Đặc biệt ngoài chức năng hạ nhiệt độ, tấm cooling pad còn có tác dụng làm sạch bụi
trong môi trường – bụi môi trường tác động vào bề mặt giấy cooling pad được nước

rửa trôi.
Ưu điểm:
- Với tính năng ưu việt của tấm làm mát Cooling Pad:
6


-

Giảm nhiệt độ, lọc bụi tốt, tăng độ ẩm;

-

Khả năng chống mốc, bụi bẩn cao, thích nghi tốt với môi trường nóng ẩm;

-

Chi phí đầu tư thấp;

-

Thấm nước, không tan trong nước, không mềm trong nước, có lỗ thông

thoáng.

7


PHẦN III:NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
1.1. Quạt hơi nước .

Quạt hơi nước không phải là sản phẩm mới. Trên thị trường có bán đa dạng
các chủng loại quạt hơi nước. Tuy nhiên, để mua được sản phẩm không phải ai
cũng đủ điều kiện mua sắm. Với mong muốn đem lại cho người thu nhập thấp có
thể được sử dụng quạt hơi nước dựa trên những vật liệu sẵn có trong gia đình ( cả
vật liệu từ rác thải góp phần chống ô nhiễm).
Vật liệu:
- Quạt tạo gió thông thường dùng trong gia đình
- Thùng xốp hoa quả đã qua sử dụng ( rác)
- Giấy cooling pad
Bảng 1. Đánh giá các thông số đầu được sử dụng trong quá trình nghiêncứu.
Những thông số nghiên cứu
Khả năng làm

Giảm 3 - 5 độ so với nhiệt độ môi trường

mát
Diện tích làm

Khoảng 14 mét vuông

mát
Phù hợp với

Thiết kế phù hợp với không gian sinh hoạt (phòng ngủ, vui chơi

không gian

trên nền nhà ..)

Giá

Khoảng 500.000 – 800.000 ngàn đồng

Điện tiêu thụ

Ít tốn điện
Vd: Công suất 120 W, có nghĩa là dùng quạt liên tục ở tốc độ
mạnh nhất trong 1 tiếng thì tốn 0.12 ký điện. Một ngày sài trung
bình 8 tiếng thì tốn: 0.96 ký điện, khoảng gần 3000 đồng cho 1
ngày sử dụng.
8


Cung cấp độ ẩm Có
Tạo ion âm làm Có
sạch không khí
Đuổi muỗi

Không

Độ ồn

Thấp

Dựa vào kết quả phân tích trong bảng 1. ta thấy hầu hết các chỉ tiêu của quạt đều đạt
mức quy định so với tiêu chuẩn nên thỏa mãn để sử dụng trong sinh hoạt.
Bảng 2. So sánh một số chỉ số và chức năng của quạt hơi nước.
Quạt hơi nước tự tạo

Quạt hơi nước công nghệ

Chức năng: Tạo ra hơi nước tạo ra độ ẩm

Chức năng: Tạo ra hơi nước tạo ra độ

làm mát không khí.

ẩm làm mát không khí.

Kiểu dáng: Tùy theo sáng tạo của người

Kiểu dáng: phong phú

dùng.

Điện tiêu thụ: 5000 đồng/ngày

Điện tiêu thụ: 3000 đồng/ngày

Bảo quản: phải tháo ra phức tạm

Bảo quản: đơn giản, tháo quạt dễ dàng

Giá thành: 2.000.000 – 20.000.000đ

khi không có nhu cầu sử dụng quạt hơi

hoặc có giá thành cao hơn.

nước.

Giá thành: 500.000 - 800.000đ hoặc có
9


giá thành thấp hơn nếu biết tận dụng.
1.2.Mô hình nghiên cứu
Mô hình nghiên cứu được đặt tại phòng thí nghiệm Trường THCS Bình Dương.
1.3.Cấu tạo sản phẩm
Các vật liệu thiết kế sản phẩm.
- Thùng xốp làm buồng tạo gió, làm bể chứa nước.
- Ống nhựa PVC dùng làm đường ống dẫn nước.
- Giấy cooling pad làm màng thấm hơi nước.
- Máy bơm tuần hoàn từ bể chứa lên màng giấy cooling pad .
- Ổ cắm.
- Van xả thải.

1.4.Nguyên tắc hoạt động
Mô hình được thiết kế nhằm tiết kiệm tối đa chi phí kết hợp các vật liệu sẵn có
phù hợp với điều kiện của người có thu nhập thấp. Nắm bắt cơ chế bay hơi của nước
nhờ gió việc tạo sản phẩm quạt hơi nước thức chất la dựa trên nguyên lý đẩy hơi ẩm
(không nhìn thấy được) ra môi trường xung quanh. Bên trong quạt tạo ra một máy
bơm tuần hoàn tưới nước vào các tấm màng thấm làm từ vải đặc biệt, nước sẽ được
thấm qua màng thấm rồi để quạt thổi hơi ẩm ra môi trường bên ngoài. Hơi ẩm này
có tác dụng làm nhiệt độ hạ xuống
2.2.Nội dung thí nghiệm
2.1.Giai đoạn thử nghiệm.
Quá trình tạo quạt hơi nước.
• Chuẩn bị phòng ở có nhiệt độ cao trong những ngày nắng nóng tại gia đình.
• Các bước thử nghiệm:
10

Bước 1: Chuẩn bị nhiệt kế đo nhiệt độ .
Bước 2: So sánh các kết quả thử nghiệm
Bước 3: Ghi chép các kết quả thu nhận được.
Bước 4: Kiểm tra đánh giá.

PHẦN IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN
Bảng 3. Kết quả thử nghiệm quạt tản gió thông thường với quạt hơi nước tự tạo.

11


Thời gian

Nhiệt độ ngoài
trời
( oC)

Nhiệt độ trong phòng
nghỉ
( oC)

Kết quả thử nghiệm

12/08/2017

35 – 37 độ C

32 độ C

Phòng 1
310C

13/08/2017

36 – 37 độ C

33 độ C

28.50C

320C

29/08/2017
06/09/2017
7/09/2017
13/09/2017
14/09/2017

33 – 35 độ C
34 – 36 độ C
31 – 33 độ C
35 – 37 độ C
33 – 35 độC

31 độ C
32 độ C
30 độ C
33 độ C

31 độ C

30.50C
270C
29.20C
290C
280C

280C
310C
26.50C
320C
30.50C

Diễn giải:
Phòng dùng quạt hơi nước.
Phòng dùng quạt thường

12

Phòng 2
280C


Bảng 4. Kết quả thử nghiệm hai quạt hơi nước

Q1

Quạt hơi nước bán ngoài thị
trường

Quạt hơi nước tự tạo từ vật
liệu giá rẻ.

Q2

Nhiệt
độ thay
đổi/ giờ

Q1

Chênh lệch
Ban đầu Kết
quả

Thời gian

Ban đầu Kết
quả

1 giờ

26/09/2017
27/09/2017
28/09/2017
29/09/2017
30/09/2017
31/09/2017
Thời gian

32 0C
33 0C
30 0C
28.5 0C
33.5 0C
33 0C

03/10/2017

28.5 0C

Ngày

Q2

29.5 0C
32 0C
27.5 0C
27.5 0C
32.5 0C
30 0C

1 giờ
31 0C
32 0C
30 0C
28 0C
31.5 0C
32.5

2 giờ
26.5 0C

29 0C
31.5 0C
27.5 0C
27 0C
29.5 0C
30 0C

Lệch
Q1
Độ chênh
2.5 0C
2 0C
2.5 0C
1.5 0C
2 0C
3 0C

2 giờ
28 0C

26 0C

Lệch
Q2

2.50C

2 0C
1.5 0C
2.5 0C
1 0C
20C
2.5 0C
Độ
lệch
20C
13


04/10/2017
05/10/2017
06/10/2017
07/10/2017
08/10/2017

31 0C
27.50C
28.5 0C
29 0C
30 0C

28 0C
26.50C
26.50C
26.5 0C
28 0C

32 0C
26.50C
28 0C
28.50C
30 0C

29.50C
260C
26 0C
27 0C
28 0C

3 0C
1.5 0C
2 0C
2.50C
20C

2.5 0C
0.50C
20C
20C
2.50C

- Sau khi chạy thử nghiệm nhiệt độ giữa phòng có quạt hơi nước tự tạo giảm
đáng kể so với ban đầu và tạo được không khí mát mẻ dễ chịu vơi bớt cảm giác oi
bức.
- So với nhiệt độ ban đầu của quạt hơi nước tự tạo với quạt hơi nước ngoài thị
trường nhiệt độ chênh nhau không đáng kể, thậm trí kết quả một số ngày nhiệt độ

hai phòng chạy thử nghiệm nhiệt độ về ngang chỉ số của nhau.
BÀN LUẬN
Trong quá trình tìm hiểu về quạt hơi nước chúng tôi biết được khả năng sử
dụng vào đời sống thực tế có tính khả thi cao. Bằng cách kết hợp những dụng cụ
quạt sẵn có với vật liệu phế thải chúng tôi đã nâng hiệu quả của quạt hơi nước
trong điều kiện môi trường ngày càng biến đổi, nắng nóng làm giảm khả năng lao
động, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống. Điểm nổi bật của quạt hơi nước mà
chúng tôi tạo ra là phù hợp với thực tế người thu nhập thấp.
Quá trình tạo quạt hơi nước tôi thấy trong đời sống thực tế có khá nhiều vật
liệu để tạo ra các kiểu loại quạt hơi nước giá rẻ với vật liệu dễ kiếm như: máy điều
hòa hỏng, tủ lạnh hỏng… . Đây chính là điều kiện thuận lợi cho các bạn học sinh
phát huy năng lực và ứng dụng bài học của mình vào thực tế cuộc sống. Điều này
cho thấy hệ thống quạt hơi nước tự tọa phát huy hiệu quả vượt trội.
Tuy nhiên, quá trình thử nghiệm gặp phải một số khó khăn;
- Nhiệt độ các phòng không ổn định.
- Độ ẩm không khí là yếu tố không tốt cho việc sử dụng quạt hơi nước.
- Quá trình thử nghiệm diễn ra nhiều lần mới ghi được kết qủa

14


- Quá trình thử nhiệm:Trong quá trình thí nghiệm có những chỉ tiêu thể hiện
trên biểu đồ có sự không ổn định. Nguyên nhân là do trong quá trình thí
nghiệm do sai sót. Bằng cách thực hiện lại nhiều lần chúng tôi đã tối ưu
được con số chính xác hơn.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Với mục tiêu mọi gia đình đều có thể được tận hưởng những phút giây nghỉ
ngơi bên cạnh những chiếc quạt hơi nước. Dựa trên kết quả nghiên cứu thử nghiệm
ở những vị trí khác nhau ta thấy được hệ thống đã đạt yêu cầu về tính ứng dụng.
Đồng thời còn tiết kiệm được giá thành và tận dụng những sản phẩm có thể tạo

nên sự ô nhiễm môi trường.
Quạt hơi nước là một hệ thống dựa trên nguyên lý đẩy hơi ẩm ra môi trường
xung quanh, Hơi ẩm có tác dụng hại nhiệt độ thông qua hơi nước từ tấm màng
thấm làm bằng vải đặc biệt.
Cải tiến:
- Sử dụng vật liệu phế thải tăng tích tiện nghi và khả năng bảo quản sản phẩm.

Ưu điểm:
o Nước làm mát không khí bằng hơi nước tự nhiên cung cấp khí tươi mới cho

không gian sử dụng rất tố cho sức khỏe.
o Điện năng tiêu thụ giảm tới mức tối đa.
o Nguyên lý bay hơi tự nhiên nên không thải khí độc ra môi trường bảo vệ môi

trường và sức khỏe của con người.
o Xử lý mùi hôi.
o Có khả năng chịu sự tác động của mọi kiểu môi trường không sợ hỏng hóc.
o Tận dụng được nguồn vật liệu sẵn có trong đời sống sinh hoạt thường ngày

Nhược điểm:
o Phòng kín sẽ gây ứ đọng hơi nước.
15


o Không tốt với những căn phòng có diên tích hẹp.

KIẾN NGHỊ
Việc chăm sóc sức khỏe cho mọi người luôn là đề tài phổ biến của các ngành
khoa học. Đặc biệt việc quan tâm đến mọi người dân trong mùa hè nắng nóng ở
khắp các vùng miền là một ưu tiên, với chi phí rẻ, tính tiện nghi cao sử dụng đồng

thời nhiều chức năng trong mọi hoàn cảnh phù hợp với thời tiết nhiệt đới gió mùa
như ở nước ta. Vì thế việc giới thiệu sản phẩm và nguyên vật liệu để tạo ra quạt hơi
nước giá rẻ vào thực tế là hoàn toàn khả thi. Với mong muốn được góp một chút ít
những tri thức đã được thầy cô giảng dạy và nghiên cứu tính năng của chủng loại
quạt hơi nước, nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng đời sống cho những người
có thu nhập thấp, chúng tôi sẽ nguyên cứu và khảo sát giá thành để xây dựng một
mô hình ứng dụng vào thực tế.

16


MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU

Làm sạch hộp xốp hoa quả

Lắp ghép buồng tạo gió

Sản phẩm hoàn thiện đưa vào sử dụng
17


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tài liệu về cách làm mát không khí – NXB KHTN -2015 ( nhiều tác giả)
2. www.//quathoinuoc.com
3.

18