Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ TÀI “TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ” Lĩnh vực dự thi Vật liệu, hóa chất, năng lượng
Cuộc thi Sáng tạo Khoa học-Kỹ thuật tỉnh ……… lần thứ… ( 20….-20….) Tên dự án dự thi: “TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ” Lĩnh vực dự thi: Vật liệu, hóa chất, lượng Tác giả: ……………………… ĐƠN VỊ : …………………………………………… Mục lục Bìa…………………………………………………………… Mục lục ………………………………………………………… Trang Lời cảm ơn …………………………………………………… Trang Tóm tắt nội dung dự án ……….……………………………… Trang 4, 5 Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu ……………… Trang 6,7,8,9 Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu……… Trang Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) ………… Trang Số liệu/ kết nghiên cứu ………………………………… Trang 10 Phân tích số liệu/ kết thảo luận ……………………… Trang 11 10 Kết luận ……………………………………………………… Trang 11,12 11 Tài liệu tham khảo …………………………………………… Trang 12 Trang 3.Lời cảm ơn “Học đôi với hành Lí luận gắn liền với thực tiễn” Đây nguyên lí giáo dục hàng đầu quan trọng nhằm thể mối liên hệ lí thuyết thực tế tạo điều kiện tốt cho tơi tham gia kì thi sáng tạo khoa học kỹ thuật nhằm trau dồi kiến thức học hỏi nhiều từ thực tế sống Qua tiếp thu kiến thức nghiên cứu, cộng với điều xảy sống ngày Làm thêm hứng khởi bộc bạch ý tưởng sáng tạo vào thực tiễn, tạo cho ý tưởng sáng tạo ứng dụng để làm nên đề tài “TỦ SẤY THỰC PHẨM BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ” Với ý tưởng qua đề tài mình, tơi mong góp phần nhỏ hữu ích cho gia đình chúng ta, vừa hữu ích, vừa ln có thực phẩm khơ nhà để sử dụng, vừa tận dụng nguồn lượng sạch, vừa tiết kiệm tiền bạc, vừa tiết kiệm điện Cũng vừa góp phần nhỏ vào tiết kiệm lượng điện gia đình Quốc gia Là ý tưởng để ứng dụng vào thực tế thật khó Nhưng cố gắng kiên nhẫn để tạo sản phẩm Tuy thợ mộc nên việc đóng tủ sấy khơng thẩm mỹ cho lắm, thể ý tưởng Mong Quý hội đồng khoa học bỏ qua Tôi xin chân thành cảm ơn cấp, ngành tạo điều kiện cho thực ý tưởng qua đề tài Trong trình viết báo cáo đề tài, có điều sai thiếu sót, kính mong quí hội đồng khoa học tỉnh nhà giúp đỡ, góp ý để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung chủ yếu dự án 4.1.Lý nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu Đôi thích cá khơ, mực khơ nướng bữa cơm hay tiệc vui, hay trái mua ăn khơng hết để lâu hư hỏng.Vì ta phơi khơ để dành dùng cho lần sau, vừa tiết kiệm, vừa có khơ để thưởng thức Nếu mua sắm máy sấy thực phẩm điện vơ tốn lại tốn khoản tiền điện Hơn phụ nữ lần ngồi nắng ln giữ da, phải mặc áo khoát, đeo găng tay, trùm mặt, đội nón mũ để che nắng…mà kêu phụ nữ nắng phơi thực phẩm, hải sản, nơng sản thật vất vả, cực nhọc Hơn phơi ngồi trời nhiệt độ khơng thể kiểm sốt được, đơi cao, thấp…dẫn đến thực phẩm lượng ẩm định dẫn tới hư thực phẩm sử dụng Hơn Việt Nam quốc gia nhiệt đới, với ánh nắng mặt trời gần quanh năm Chính lẽ nên tơi có ý tưởng chế tạo “TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ” Giá thành rẻ, vật dụng dễ kiếm, dễ làm, dễ sử dụng, hữu ích cho gia đình chúng ta, vừa hữu ích, vừa ln có thực phẩm khơ nhà để sử dụng, vừa tận dụng nguồn lượng sạch, vừa tiết kiệm tiền bạc, vừa tiết kiệm điện Cũng vừa góp phần nhỏ vào tiết kiệm lượng điện Quốc gia Với niềm đam mê khoa học muốn ứng dụng kiến thức ý tưởng vào thực tế, hút phần ứng dụng lượng mặt trời làm suy nghĩ liên hệ đến vấn đề sử dụng lượng mặt trời, để chế tạo cài thật hữu ích Hơn điều quan trọng chứng kiến nhiều gia đình mua sắm nhiều thiết bị sử dụng từ điện, vưà gây tổn thất điện gia đình Quốc gia đặc biệt vào mùa khơ, nắng nóng Nếu sử dụng thiết bị điện gia đình nhiều sản sinh lượng điện từ lan rộng gia đình lớn, dẫn tới ảnh hưởng sức khỏe Từ thực tế trên, làm cho tơi phải suy nghĩ tìm phương án tiết kiệm điện Dù biết số công ty sản xuất số thiết bị tủ sấy điện v.v Tuy ý tưởng nhỏ nhoi tận dụng nguồn lượng góp phần nhỏ hữu ích vào tiết kiệm điện cho gia đình đất nước 4.2 Câu hỏi nghiên cứu Trên thực tế, tất nguồn lượng ngày khang dần.Trong nguồn lượng điện không loại trừ Bởi Việt Nam tìm kiếm số giải pháp để sản xuất lượng điện bị thiếu hụt xây dựng nhà máy thủy điện, phong điện, nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân ( dự án nhà máy điện hạt nhân tỉnh Ninh Thuận Quốc hội biểu dừng dự án 11/2016 khơng khả thi) Chính vấn đề lượng điện bị thiếu hụt nảy sinh làm để tiết kiệm điện Dù mơ hình, sản phẩm ý tưởng sử dụng lượng mặt trời nhỏ, góp phần nhỏ trình tiết kiệm lượng điện hộ gia đình nói chung nước nói riêng 4.3 Lợi ích đề tài mang lại Mơ hình “TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ” khơng ứng dụng hộ gia đình mà ứng dụng cho hộ sản xuất, phân xưởng, nhà máy, công ty, phát triển hệ thống dựa nguyên lý sản phẩm đem lại hiệu thiết thực cho việc tiết kiệm điện tiết kiệm khoản tiền không nhỏ sản xuất kinh doanh Chính với mơ hình “TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ”, đơn giản, tự thiết kế dễ dàng lắp đặt với chi phí thấp, hiệu tiện lợi mang lại khơng thiết bị khác 4.4 Cơng việc thực - Mơ hình bao gồm hai phần chính: + Đóng khay sấy, tủ sấy + Hệ thống điện, điện tử điều chỉnh nhiệt độ tử sấy - Vẽ sơ đồ mơ hình, sơ đồ mạch điều chỉnh nhiệt độ tủ sấy, chuẩn bị thiết bị cần thiết Chuẩn bị vật dụng để lắp đặt 4.5 Kết đạt Sau đưa giàn thu nhiệt ánh nắng mặt trời lắp đặt đường ống dẫn nhiệt vào tủ sấy Lúc giàn thu nhiệt chưa thu nhiệt độ, hệ thống pin lượng mặt trời hoạt động, cung cấp điện cho hệ thống điện tử điều khiển nhiệt độ quạt cấp nhiệt hoạt động Sau thời gian 20 phút hệ thống thu nhiệt nhận đủ nhiệt bắt đầu cấp nhiệt cho tủ sấy Sau thời gian 30 phút nhiệt độ tủ sấy đạt nhiệt độ 47.3oC đáp ứng nnu cầu điều kiện để sấy thực phẩm cách hiệu 5 Giới thiệu tổng quan vấn đề nghiên cứu MƠ HÌNH HỆ THỐNG TỦ SẤY NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI I SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TỦ SẤY H: Rờ le đóng quạt cấp gió vào ống thu nhiệt đồng thời cấp nhiệt cho tủ sấy C: Rờ le cho quạt thoát nhiệt (làm mát, hút ẩm) Q1: Quạt cấp gió vào ống thu nhiệt cấp nhiệt cho tủ sấy Q2: Quạt hút nhiệt ẩm cho tủ sấy ( tủ sấy nhỏ nên không lắp đặt) - Các thiết bị lắp ráp gồm: - Giới thiệu chức thiết bị: Mạch điện tử cảm biến nhiệt: Thông số sản phẩm: - Dải đo nhiệt độ: -50 ~ 110oC - Dải nhiệt độ điều chỉnh: -40~100oC - Độ phân giải: 0.1oC với dải từ 9.9 đến 99.9 Dải nhiệt độ khác 1oC - Nhiệt độ đo xác: 0.1oC - Kiểm sốt xác: 0.1oC - Backlash xác: 0.1oC - Độ nhạy 0.5s -Điện áp đầu vào: AC/DC 12-24V -Đầu đo NTC 3950 10k 1% -Đầu relay: 220V-5A/ 12V 10A -Yêu cầu môi trường: -10-60oC Độ ẩm 20% - 85% -Kích thước :78*51mm * Các chế độ làm việc: - Nhấn giữ nút SET giây để thiết lập chế độ làm việc Nhấn + để lựa chọn chế độ P0- P5 Nhấn SET 10 giây để xác lập thiết lập: Chế độ P0 chế độ thiết lập hysteresis (ngưỡng nhiệt độ trở lại): Nhấn SET giây hiển thị chế độ P0 Nhấn SET lần để bắt đầu thiết lập, nhấn + - để thiết lập hysteresis * Ví dụ: Bạn thiết lập nhiệt độ làm mát 30 oC bạn thiết lập hysteresis = 4,5oC Như nhiệt độ ≥ 30oC Relay bật chế độ làm mát nhiệt độ giảm xuống 25,5oC Relay tắt chế độ làm mát Chế độ P1 chế độ thiết lập sai số so với nhiệt độ môi trường : điều chỉnh từ -7~7oC Chế độ P2 chế độ thiết lập thời gian trễ cho đầu làm nóng cổng relay(H) thời gian điều chỉnh từ 0-300s.Ta chọn 10s Chế độ P3 chế độ thiết lập thời gian trễ thời gian trễ cho đầu làm mát cổng relay (C), điều chỉnh từ 0-300s.Ta chọn 10s Chế độ P4 chế độ thiết lập nhiệt độ cảnh báo cao cho relay (C ) VD: Nhiệt độ cho phép để sấy khô thực phẩm từ 47-60 oC.Vậy nên chế độ P4 ta chọn 60 oC Chế độ P5 chế độ thiết lập nhiệt độ cảnh báo thấp để đóng cổng relay (H) Ta chọn P5 nhiệt độ cảnh báo thấp 35 oC Sau chọn thiết lập xong tất chế độ.Ta nhấn SET để quay trở ban đầu Xong nhấn SET lại lần để chọn nhiệt độ chuẩn để ngừng nhiệt độ cảnh báo cao thấp Ta nên chọn nhiệt độ 52 oC Vì nhiệt độ tăng cao lên 60 oC Relay(C) đóng, quạt hút nhiệt hoạt động Hút nhiệt độ tủ sấy giảm xuống đến mức 52 oC ta chọn quạt hút ngừng Ngược lại nhiệt độ giảm xuống 35 oC Relay (H) hoạt động cấp nhiệt cho tủ sấy đến nhiệt độ thiết lập ban đầu 52 oC quạt ngừng Giàn thu nhiệt: Tủ sấy: Kích thước máy RxSxC: 35x30x 63 cm Giả thuyết khoa học phát biểu mục đích nghiên cứu - Với “TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ” ứng dụng cho gia đình Với thiết bị đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt vận hành - Tuy nhiên hệ thống chưa thật hoàn chỉnh sau đưa vao sử dụng hệ thống pin mặt trời Cần lắp thêm lưu điện ổn dòng thời tiết bất ngờ bị thiếu ánh nắng.Vì thời gian hạn hẹp nên sản phẩm chưa thật hoàn hảo Nếu cần nghiên cứu thiết theo - Nếu hệ thống ứng dụng rộng rãi, góp phần tận dụng nguồn lượng sạch, tiết kiệm điện tiền bạc cho gia đình ln có thực phẩm khơ để dự trữ trời mưa gió Phương pháp nghiên cứu (tài liệu thực nghiệm) - Thiết bị: thiết kế đóng giàn thu nhiệt, tủ sấy, mạch điều khiển nhiệt độ, quạt - Dụng cụ: Cưa, đục, búa, khoan điện, mỏ hàn điện, tuốc nơ vít chấu, tuốc nơ vít dẹp, kềm điện, bút thử điện, đồng hồ đo điện, - Tài liệu: Qua sách báo mạng Internet - Nghiên cứu phương pháp thủ công, đơn giản, như: Lắp ráp, khoan, bắt ốc vít, dây điện, sơn giàn thu nhiệt, tủ sấy Đo hiệu điện dòng điện pin mặt trời, đo nhiệt độ tủ sấy Số liệu/ kết nghiên cứu - Sau đưa giàn thu nhiệt hệ thống pin mặt trời ánh nắng: Đo điện pin mặt trời 24vdc - Nhiệt độ tủ sấy sau thời gian > 30 phút đưa giàn thu nhiệt nắng nhiệt độ đo 47.3oC - Điều kiện cho phép sấy thực phẩm: - Độ ẩm ban đầu 85% - Độ ẩm cuối 5% - Nhiệt độ sấy: Giai đoạn đầu nhiệt độ 45-50 độ C Khi khối lượng ngót cịn 50% khối lượng ban đầu giảm nhiệt độ xuống khoảng 400C - Thời gian sấy - Tỷ lệ thành phẩm tươi/1 khô - Hiện thị trường nhiều loại tủ sấy thực phẩm điện Ta thử so sánh 01 sản phẩm nhé: + Tủ sấy dân dụng MSD500S Tự động hoàn toàn: Tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, thời gian, chu trình sấy 10 Điện áp sử dụng 220V/50Hz Kích thước máy RxSxC: 75x70x130 cm Công suất tiêu thụ điện: 350 w/h Giá máy: 25 Triệu đồng + Với tủ sấy điện trên: Trong tháng số tiền điện trả là: 350w x 24h/ngày x 30 ngày= 252.000w =252kw/h 252kwh x 1.622,01đ = 408.746,52đ ( Giá điện: 1.622,01 đồng/kWh (chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng) áp dụng từ ngày16/3/2015 Theo Quyết định số 2256/QĐ/BCT ngày 12 tháng năm 2015 Bộ Cơng Thương) Nếu mức độ hao phí 01 tháng 01 năm Trong với tủ sấy lượng mặt trời không tốn khoảng tiền điện Nếu tất biết tận dụng lượng mặt trời vào ứng dụng thực tế khắc phục tiết kiệm mức tiền điện cho gia đình quốc gia khoản tiền khơng nhỏ Phân tích số liệu/ kết thảo luận Sau đưa giàn thu nhiệt pin mặt trời ngồi nắng: - Đo điện dịng điện ngõ 24vdc - Mạch rờ le cảm biến nhiệt hoạt động tốt, bắt đầu tính nhiệt độ tăng dần tủ sấy Ban đầu nhiệt độ tủ sấy 32.4oC Nhiệt độ tăng dần sau thời gian 30 phút đạt đền nhiệt độ 47.3oC Muốn tăng nhiệt độ lên cao cần lắp thêm nhiều ống thu nhiệt - Mạch hoạt động ổn định Tuy nhiên trời bất ngờ bị mát, ánh nắng Dẫn đến mạch cảm biến tín hiệu tín hiệu bị mờ nhiệt độ bắt đầu hạ xuống Đây khuyết điểm Cần thiết kế lắp thêm tích điện để điều khiển mạch cảm biến nhiệt và hệ thống tích điện đốt nóng điện trở tiếp tục cấp nhiệt cho tủ sấy - Giá thành làm sản phẩm rẻ Hiệu tận dụng lượng - Từ kết trên, nhận thấy hệ thống hoạt động tốt, cấp nhiệt đầy đủ, cấp nguồn đầy đủ, cài đặt điều khiển nhiệt nhiệt độ định, không xẩy 11 tình xấu Với tủ sấy ứng dụng rộng rãi hộ gia đình nói riêng nước nói chung 10 Kết luận - Từ kết nghiên cứu đề tài, tơi rút số kết luận sau: + Thiết bị đơn giản, giá thành không cao, dễ lắp ráp + Hệ thống hoạt động tốt Dễ vận hành + Tận dụng nguồn lượng + Tiết kiệm lượng điện không nhỏ hoạt động + Với tủ sấy thực phẩm lượng mặt trời ứng dụng cho gia đình cho sở, cơng ty v.v + Vì tủ sấy dùng lượng mặt trời nên cần có lượng mặt trời Nếu thực phẩm sấy chưa kịp khơ đêm bng xuống sấy Nên muốn hệ thống hoạt động ngày lẫn đêm cần lắp ráp thêm hệ thống tích điện từ điện mặt trời hệ thống sấy kép sử dụng điện từ lượng điện tích để sấy thực phẩm vào ban đêm + Với nghiên cứu khắc phục cải tiến lắp ráp thêm thiết bị hổ trợ để tăng nhiệt độ sấy lên cao sấy ngày nắng lẫn ban đêm 11 Tài liệu tham khảo -Tìm kiếm thiết bị điện Website: http://dailythietbidiencongnghiep.com/ 12 TỦ SẤY THỰC PHẨM CHO CÁC BÀ NỘI TRỢ BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI - Nhiệt độ sấy cho thực phẩm: Sấy thực phẩm: Các loại rau xanh, củ thái mỏng, hành, tỏi, ngơ, khoai, sắn, thịt bị, thịt lợn, cá, ruốc, tôm, tép Các loại thực phẩm sấy khô rau củ sấy khô, bắp cải sấy khô, cà rốt sấy, su hào sấy, súp lơ sấy, ớt sấy, củ cải sấy, thịt bò sấy, thịt heo sấy sử dụng phổ biến Ngày với sống bận rộn, sử dụng thực phẩm sấy khô trở thành xu hướng tương lai Thực phẩm sấy khơ làm nhà để sử dụng quanh năm tiện lợi đảm bảo thực phẩm Nếu sử dụng thực phẩm tươi lo sợ thuốc trừ sâu thuốc kích thích, thực phẩm sấy khơ để lâu, khơng cịn cịn hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn rau củ sấy khô Theo khuyến cáo nhà sản xuất thuốc bảo vệ thực vật nên sử dụng sau củ tươi sau xịt thuốc 15 ngày, chất diệt côn trùng phân hủy say 15 ngày Đây lợi lớn thực phẩm sấy khô Nhiệt độ để sấy thực phẩm hoa từ 55-70oC, sấy nhiệt độ cao làm hư thực phẩm Nhưng sấy nhiệt độ qúa thấp làm hư thực phẩm ẩm lâu Như biết, Việt Nam Quốc gia nhiệt đới Thời gian mưa gió khơng nhiều Cịn thời gian nắng nóng quanh năm Chính lẽ nên ưu để làm sản phẩm lượng mặt trời thật phù hợp Thật hữu ích cho sống sinh hoạt hàng ngày, vào sản xuất Mơ hình sản phẩm nhỏ, với nguyên lý lượng mặt trời nắm bắt được, ứng dụng làm lò sấy sản xuất hộ gia đình, nhà xưởng, cơng ty để sấy nơng sản, hải ản, lâm sản, ấp trứng vịt thật hữu ích 13 ... nghiên cứu, cộng với điều xảy sống ngày Làm thêm hứng khởi bộc bạch ý tưởng sáng tạo vào thực tiễn, tạo cho ý tưởng sáng tạo ứng dụng để làm nên đề tài “TỦ SẤY THỰC PHẨM BẰNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI... điện bị thiếu hụt xây dựng nhà máy thủy điện, phong điện, nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân ( dự án nhà máy điện hạt nhân tỉnh Ninh Thuận Quốc hội biểu dừng dự án 11/2016 khơng khả thi)... nguyên lí giáo dục hàng đầu quan trọng nhằm thể mối liên hệ lí thuyết thực tế tạo điều kiện tốt cho tham gia kì thi sáng tạo khoa học kỹ thuật nhằm trau dồi kiến thức học hỏi nhiều từ thực tế sống