DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AGLS: Government Locator Service Standard
ATO: Australian Taxation Office
CIO: Chief Information Officer
G2B: Government to Business
G2C: Government to Citizen
G2E: Government to Employee
G2G: Government to Government
ICT: Information and Communication Technology
IEE: Internal Effectiveness and Efficiency
IMSC: Information Management Strategy Committee
IPT: Integrated Project Team
NOIE: National Office for the Information economy
OMB: Office of Management and Budget
RCB: Registry of Companies and Businesses
RCSA: Recruitment and Consulting Service Association
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
LỜI NÓI ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong xu thế hội nhập quốc tế hiện nay, vai trò của nhà nước ngày càng
trở nên quan trọng. Nhà nước đóng vai trò quyết định trong việc hoạch định các
chính sách về kinh tế, văn hoá, xã hội nhằm mục tiêu xây dựng một xã hội công
bằng, văn minh và đưa nền kinh tế phát triển sánh ngang với các cường quốc
kinh tế trên thế giới. Nhưng làm thế nào để các chủ trương chính sách đó đến
được với nhân dân mới là vấn đề mà Chính phủ cần phải suy tính.
Các nước phát triển trên thế giới đã tìm ra lời giải cho bài toán, đó là phát
triển Chính phủ điện tử. Hầu hết các nước này đã nhận thức được rằng Chính
phủ điện tử mang lại rất nhiều lợi ích cho đất nước. Trong tương lai, nước nào
có một nền Chính phủ điện tử phát triển, nước đó sẽ có lợi thế hơn các nước
khác. Không một nước nào muốn bị tụt hậu so với các nước, do đó, phát triển
Chính phủ điện tử đã trở thành xu hướng chung của các quốc gia trên toàn thế
giới.
Thế nhưng, ở nước ta, khái niệm Chính phủ điện tử đối với hầu hết mọi
người là một khái niệm hoàn toàn mới mẻ và hết sức lạ lẫm. Hầu như chẳng ai
biết Chính phủ điện tử là gì chứ không nói gì đến việc liệu Chính phủ điện tử sẽ
mang lại lợi ích gì cho đất nước. Hiện nay có rất ít, nếu không nói là không có
tác giả trong nước nào đề cập đến vấn đề Chính phủ điện tử. Các nước phát triển
trên thế giới đã đề ra và thực hiện chiến lược Chính phủ điện tử từ nhiều năm
trước, vậy mà nước ta mới bắt đầu triển khai các đề án tin học hoá quản lý nhà
nước. Khởi động chậm như vậy thì nước ta còn rất lâu mới đuổi kịp các nước
khác.
Do vậy, nghiên cứu về Chính phủ điện tử là vấn đề rất cần thiết đối với
nước ta. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề trên, em mạnh dạn lựa chọn
đề tài: "PHÁT TRIỂN CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ Ở MỘT SỐ NƯỚC - BÀI HỌC KINH
NGHIỆM ĐỐI VỚI VIỆT NAM" với hy vọng phần nào đó nâng cao nhận thức của
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
1
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
mình về vấn đề này cũng như đề xuất một số kiến nghị nhằm phát triển Chính
phủ điện tử ở Việt Nam.
2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài
Khoá luận bắt đầu bằng việc nghiên cứu những nội dung cơ bản về Chính
phủ điện tử với mục đích đem lại cái nhìn tổng quát, khách quan nhất về Chính
phủ điện tử. Từ đó, khoá luận sẽ đi sâu nghiên cứu về chiến lược và tổng hợp
một số dữ liệu về thực trạng phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước tiêu
biểu, cụ thể là ba nước Mỹ, Australia và Singapore, qua đó rút ra một số bài học
kinh nghiệm về phát triển Chính phủ điện tử. Phần cuối cùng của bài khoá luận
sẽ dành để tìm hiểu và đánh giá các tiền đề cho việc xây dựng Chính phủ điện tử
ở Việt nam, từ đó đề ra định hướng và một số kiến nghị nhằm phát triển Chính
phủ điện tử ở Việt nam.
3. Phương pháp nghiên cứu
Bài viết áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học sau: Phương pháp
nghiên cứu tham khảo và tổng hợp tài liệu; Phương pháp suy luận logic, phương
pháp so sánh.
4. Kết quả nghiên cứu
Qua nghiên cứu về chiến lược phát triển Chính phủ điện tử ba nước Mỹ,
Singapore và Australia, khoá luận đã rút ra được một số bài học kinh nghiệm
cho các nước đi sau. Khoá luận cũng đã đi sâu tìm hiểu về tình hình chuẩn bị
cho phát triển Chính phủ điện tử ở Việt Nam.Từ đó, khoá luận đã mạnh dạn đề
xuất các giải pháp phát triển Chính phủ điện tử phù hợp với khả năng của nước
ta.
5. Nội dung nghiên cứu
Khoá luận gồm ba chương:
Chương I: Tổng quan về chính phủ điện tử
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
2
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
Chương II: Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước và bài học kinh
nghiệm với Việt nam
Chương III: Định hướng và giải pháp phát triển Chính phủ điện tử ở Việt nam
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Thầy Nguyễn Quang Hiệp,
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành khoá luận này. Em cũng
xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các bạn đã giúp đỡ em trong việc thu
thập tài liệu để hoàn thành khoá luận này.
Do trình độ còn hạn chế và thời gian cũng có hạn, khoá luận này chắc
chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý
chân thành của các thầy cô giáo và các bạn.
Hà nội, ngày 20/11/2003
Sinh viên
Trần Thị Liên
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
3
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ
I. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ CHÍNH PHỦ ĐIỆN TỬ
1. Sự ra đời Chính phủ điện tử
Ngày nay người ta nói nhiều về Chính phủ điện tử (e-government). Một
khi mà Internet và thương mại điện tử ra đời, thì sự ra đời Chính phủ điện tử là
điều tất yếu. Trước kia, hầu hết chính phủ các nước phải giải quyết các vấn đề
kinh tế xã hội theo cách cũ, tức là hoàn toàn không có sự tham gia của công
nghệ thông tin và viễn thông. Như đã thấy ở hầu hết các nước, cơ cấu bộ máy
nhà nước bao gồm các Bộ như bộ Giáo dục, Bộ Y tế, Bộ Giao thông vận tải, Bộ
Thương mại, Bộ Khoa học và công nghệ… Trung bình mỗi chính phủ có
khoảng 50 tới 70 bộ hay cơ quan khác nhau ở trung ương. Mỗi bộ như vậy đều
có các cơ quan chức năng riêng. Việc phát hiện một cơ quan làm không đúng
chức năng, nhiệm vụ của mình có thể là khó khăn. Tệ hơn, ngay cả các vấn đề
đơn giản như cấp giấy phép kinh doanh cho một doanh nghiệp, bán một căn nhà
hoặc đăng ký khai sinh cho trẻ sơ sinh thì một số lớn các cơ quan khác nhau đòi
hỏi một số biểu mẫu khác nhau. Điều này là quá thừa và không cần thiết. Hơn
nữa, thủ tục giải quyết vấn đề về quản lý thường quá rườm rà, gây khó khăn cho
người dân khi có nhu cầu.
Ví dụ như phố Phoenix tỉnh thành Arizon thuộc bang SW Tây Nam nước
Mỹ, dân chúng thường xuyên phải chen lấn nối đuôi nhau để đăng ký lại xe hơi
và xe tải đã gây ồn ào và làm bẩn cả một khu vực trước trụ sở thành phố. Tình
trạng này đã xảy ra không riêng gì ở Mỹ mà ở hầu hết các nước trên thế giới.
Dân chúng quan hệ với các cơ quan, ban ngành của chính phủ từ trung ương đến
địa phương đều nằm trong tình trạng ảm đạm và hao phí thời gian nên họ cũng
muốn tránh né càng nhiều càng hay.
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
4
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
Một trong các lý do cơ bản làm cho khu vực công kém hiệu quả, quan liêu
là những việc xảy ra ở trên. Hệ thống tổ chức hàng dọc hay ngang của các cơ
quan có quá nhiều ban ngành tạo ra sự phức tạp cho cán bộ nhân viên trong lúc
thừa hành nhiệm vụ. Để giải quyết tình trạng trên, Chính phủ các nước trên thế
giới đã tìm ra giải pháp áp dụng Internet và các thành tựu khác của khoa học
công nghệ để cải thiện hoạt động của bộ máy nhà nước.
Khả năng áp dụng Internet để cung cấp thông tin Chính phủ tới mọi người
ở mọi nơi mà không cần bất cứ khâu trung gian nào sẽ ảnh hưởng rất lớn tới bản
thân các quan chức Chính phủ. Các doanh nghiệp nhỏ có thể thu thập các quy
tắc và các văn bản pháp luật dễ dàng hơn mà không cần phải thông qua luật sư.
Ngay cả người dân cũng có thể nộp thuế từ nhà riêng vừa đỡ tốn thời gian tiền
bạc vừa hiệu quả. Mặt khác, việc mọi người có thể chủ động hơn khi truy cập
các thông tin và sử dụng các dịch vụ của Chính phủ cũng góp phần hạn chế hiện
tượng lạm dụng quyền lực của các quan chức nhà nước, bảo vệ quyền lợi cá
nhân cho công dân và đảm bảo an toàn và bảo mật các thông tin quan trọng của
Chính phủ.
Mặc dù vẫn còn sớm để dự đoán những ảnh hưởng của Internet đối với
Chính phủ, nhưng có một điều chắc chắn rằng những ứng dụng của Internet
trong việc đưa thông tin và dịch vụ của Chính phủ tới mọi người ở mọi nơi mọi
lúc tạo ra cơ hội mở rộng, cải thiện và nâng cao chất lượng thông tin và dịch vụ
của Chính phủ. Lợi ích của việc áp dụng Internet lại càng rõ ràng khi các Chính
phủ trên khắp thế giới đang tự chuyển đổi sang Chính phủ điện tử. Vậy lý do của
tất cả các hành động trên là gì và cơ sở hạ tầng thông tin đóng vai trò gì trong
việc này?
1.1. Lý do ra đời Chính phủ điện tử
Có 4 lý do chính khiến Chính phủ các nước chuyển đổi sang Chính phủ
điện tử:
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
5
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
1.1.1. Tiết kiệm chi phí cho cả Chính phủ và dân chúng
Trên thế giới hầu hết các Chính phủ đều nằm trong tình trạng chịu gánh
nặng về chi phí. Mặc dù ở nhiều nước, khoản thu từ thuế tăng lên cùng với tốc
độ tăng của nền kinh tế, đặc biệt là ở các nước công nghiệp, các khoản chi tiêu
của Chính phủ vẫn tăng lên một cách nhanh chóng, nhất là khi dân số và các yếu
tố khác tăng làm cho các khoản chi dành cho lương hưu và các khoản trợ cấp
thất nghiệp, y tế tăng nhanh mỗi năm. Những khoản chi như vậy làm cho ngân
sách nhà nước ngày càng cạn kiệt, khiến cho Chính phủ phải vắt óc nghĩ cách
giảm chi phí. Chính phủ các nước thấy rằng áp dụng công nghệ thông tin và viễn
thông vào quản lý hành chính nhà nước và cung cấp dịch vụ của Chính phủ vừa
giúp giảm chi cho nhà nước vừa tiết kiệm thời gian tiền bạc cho các đối tượng
sử dụng dịch vụ của Chính phủ. Rõ ràng là sử dụng dịch vụ thanh toán bằng
điện sẽ nhanh hơn và rẻ hơn rất nhiều so với việc dùng tiền mặt hay các phương
tiện thanh toán truyền thống khác. Chính phủ cũng tiết kiệm được rất nhiều nếu
đăng tải các thông tin mời thầu trên mạng thay vì phải đăng tải trên báo chí.
Từ năm 1996, thành phố Arizona của Mỹ đi tiên phong trong việc cho
phép dân chúng sử dụng dịch vụ đăng ký lại giấy phép lái xe qua trang Web.
Thay vì phải đứng xếp hàng cả buổi trước sở giao thông để chờ đến lượt mình
thì nay dân chúng có thể lên mạng đăng ký số xe, xin bảng số 24/24 giờ liên tục
và 7 ngày một tuần. Nhờ giao dịch qua mạng nên mỗi giao dịch rút lại trung
bình chỉ còn 2 phút và người dân cũng tiết kiệm được chi phí do không phải
đóng lệ phí cho Sở Giao thông như trước đây. Website này do IBM xây dựng,
bảo quản và công ty này được trả 2% trên trị giá của giao dịch. Tiến trình thực
hiện trên mạng chỉ tốn 1,6 USD so với 6,6USD cho mỗi giao dịch tại Sở. Việc
này tiết kiệm cho Chính phủ một số tiền lớn, Sở Giao thông tiết kiệm được 1,7
triệu USD mỗi năm nhờ cung cấp dịch vụ qua mạng. (Nguồn: Kinh tế học
Internet: Từ thương mại điện tử đến Chính phủ điện tử - Vương Liêm, NXB Trẻ,
2001)
1.1.2. Áp lực cạnh tranh từ khu vực tư nhân
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
6
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
Ngoài vấn đề chi phí, Chính phủ phải đối mặt với áp lực cạnh tranh ngày
càng tăng và phức tạp từ khu vực tư nhân. Trong nền kinh tế thị trường và môi
trường cạnh tranh tự do hiện nay, sản phẩm và dịch vụ khách hàng do khu vực
tư nhân cung cấp ngày càng tăng về cả lượng và chất. Các công ty đang rất tích
cực tìm hiểu thị hiếu và tâm lý khách hàng để tìm cách khác biệt hoá sản phẩm
và dịch vụ của mình so với các công ty khác. Mặc dù việc này mang lại nhiều
lợi ích cho người tiêu dùng và xã hội, song nó lại làm nảy sinh một vấn đề quan
trọng, đó là khi các khách hàng được hưởng dịch vụ ngày càng tốt từ khu vực tư
nhân thì họ lại càng mong đợi một dấu hiệu tương tự từ các dịch vụ của Chính
phủ. Trước đây, khi Chính phủ cung cấp thông tin và dịch vụ phục vụ người
dân, việc phải bỏ ra bao nhiêu chi phí để cung cấp dịch vụ đó luôn là vấn đề
được xem xét đầu tiên, sau đó mới đến chất lượng dịch vụ. Nếu cứ trong tình
trạng này thì chất lượng dịch vụ do Chính phủ cung cấp không bao giờ cạnh
tranh được với chất lượng dịch vụ của khu vực tư nhân. Vì vậy, các công dân
càng được hưởng dịch vụ tốt bao nhiêu từ khu vực tư nhân lại càng yêu cầu bấy
nhiêu từ các dịch vụ do Chính phủ cung cấp.
1.1.3. Công nghệ thông tin và viễn thông đang cải thiện chất lượng dịch vụ
ở khắp mọi nơi
Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ, Chính
phủ cũng nhận thấy áp dụng khoa học công nghệ là một biện pháp hữu hiệu để
cải thiện chất lượng dịch vụ. Nếu một sinh viên đại học có thể đăng ký lớp cho
mình qua mạng từ nhà hay từ ký túc xá thì tại sao Chính phủ lại không thể cho
phép công dân của mình nộp thuế theo cách tương tự như vậy? Khi công nghệ
góp phần cải thiện chất lượng dịch vụ Chính phủ theo hướng tích cực cả về tính
kinh tế lẫn tính kỹ thuật thì Chính phủ không còn sự lựa chọn nào khác là phải
đi theo chiều hướng chung đó. Sử dụng công nghệ hiện đại, thoạt tiên các viên
chức Chính phủ cần phải giải quyết với nhiều loại giao dịch phong phú hơn với
công dân và do đó phải có kiến thức sâu rộng hơn về công nghệ.
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
7
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
Các tổ chức Chính phủ cũng sẽ chịu nhiều ảnh hưởng. Trước kia, nếu một
công dân muốn xin giấy phép lái xe, đăng ký xe hay muốn nộp thuế, anh ta sẽ
phải đến ba cơ quan nhà nước khác nhau. Chỉ để thực hiện một dịch vụ rất đơn
giản mà phải đi đến rất nhiều nơi và thực hiện nhiều thủ tục rườm rà. Để giải
quyết tình trạng này, Chính phủ cần phải rút gọn lại bộ máy hành chính của
mình. Như vậy thì một công dân thất nghiệp khi muốn hưởng trợ cấp thất
nghiệp, bồi thường hay trợ cấp về y tế có thể ngồi ở nhà và yêu cầu qua điện
thoại hay một máy tính cá nhân thay vì cứ phải đi đến 4, 5 cơ quan khác nhau
của Chính phủ để yêu cầu.
1.1.4. Tăng tính cạnh tranh của nền kinh tế
Các Chính phủ dân chủ tự do trên thế giới thấy rằng Chính phủ cũng là
một thành viên quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế đất nước. Chính
phủ ngày nay nhận thức rõ rằng Chính phủ cần thực hiện thêm chức năng tạo
điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của công nghệ kỹ thuật số- một động lực
phát triển kinh tế của thế kỷ 21. Vai trò mới này của Chính phủ yêu cầu phải có
nhiều công cụ quản lý hơn ngoài các công cụ truyền thống.
Cơ sở hạ tầng vật chất cũ như hệ thống đường bộ, đường sắt, đường ống,
hệ thống phân phối ga và điện vẫn quan trọng, song chúng cần phải được bổ
sung thêm các cơ sở hạ tầng mới như mạng điện thoại cố định, điện thoại không
dây, vệ tinh, Internet không dây,… Nếu không có cơ sở hạ tầng viễn thông tiên
tiến cũng như hệ thống giáo dục và hệ thống kỹ thuật số hiện đại cho các dịch vụ
của Chính phủ thì nước đó sẽ không có lợi thế cạnh tranh so với các nước khác.
Trên đây là một số lý do chính khiến cho Chính phủ các nước, nhất là các
nước phát triển, phải nhanh chóng gấp rút tạo tiền đề, cơ sở vật chất kỹ thuật để
chuyển đổi sang Chính phủ điện tử và đặt ra mục tiêu cho chiến lược Chính phủ
điện tử của mình.
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
8
Phát triển Chính phủ điện tử ở một số nước - Bài học kinh nghiệm đối với Việt Nam
Bảng dưới đây sẽ cung cấp một số thông tin về mục tiêu mà Chính phủ
các nước G7 và một số nước khác đặt ra trong chiến lược phát triển Chính phủ
điện tử.
Tên nước Mục tiêu
Úc Đến năm 2001 tất cả các dịch vụ Chính phủ sẽ được thực hiện
trên mạng.
Canada Đến năm 2004 tất cả các dịch vụ Chính phủ quan trọng sẽ
được cung cấp trực tuyến.
Phần lan Tới năm 2000, đa số các biểu mẫu sẽ được điện hoá.
Pháp Năm 2000, tất cả chính quyền các cấp phải phổ cập truy cập
dịch vụ và thông tin Chính phủ qua mạng.
Đức Chỉ đặt ra một số mục tiêu cấp bộ.
Ailen Cung cấp hầu hết các loại dịch vụ Chính phủ qua trên mạng
vào cuối năm 2001.
Ý Chỉ đặt ra một số mục tiêu cấp bộ.
Nhật bản Tất cả các thủ tục như đăng ký, xin cấp giấy phép và các thủ
tục khác sẽ được cung cấp trên mạng Internet vào năm tài
chính 2003.
Singapore Thực hiện các dịch vụ thanh toán điện tử vào năm 2001.
UK 100% dịch vụ công sẽ được thực hiện bằng điện vào năm
2005.
Mỹ Phổ cập truy cập dịch vụ và thông tin Chính phủ qua mạng vào
năm 2003.
Nguồn: Central Internet Unit (2000)
1.2. Các nhân tố thúc đẩy sự ra đời Chính phủ điện tử
1.2.1. Toàn cầu hoá
Khoá luận tốt nghiệp - Trần Thị Liên, Anh 5 K38B
9
Thứ Ba, 31 tháng 12, 2013
Thứ Hai, 30 tháng 12, 2013
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhà máy thủy điện đồng nai 3 và đồng nai 4 đến chế độ làm việc của hệ thống lưới truyền tải điện việt nam
9
1.5. KẾT LUẬN
Máy phát ñiện nhìn chung làm việc trong ba chế ñộ: chế ñộ
làm việc bình thường, chế ñộ quá ñộ và chế ñộ hòa ñồng bộ.
Cần tính toán ñể chuẩn bị ñóng ñiện máy phát: Ở chế ñộ xác
lập và quá ñộ.
Đề tài dựa trên khả năng tính toán của chương trình PSS/E là
sử dụng phương pháp tích phân số ñể tính toán và phân tích ổn ñịnh
quá ñộ của HTĐ.
Chương 2 - CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA HTĐ
VÀ CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG
2.1. TỔNG QUAN
Dùng phương pháp ñiện áp nút và phương pháp dòng ñiện
vòng.
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP
Dùng phương pháp ma trận Y
Nút
và ma trận Z
Nút
.
Dùng phương pháp lặp: Gauss-Seidel (Y
nút
) và phương pháp
Newton ( Z
nút
).
2.2.1. Giải tích mạng ñiện bằng phương pháp lặp Gauss -Seidel
2.2.2. Giải tích mạng ñiện bằng phương pháp lặp Newton -
Raphson
2.3. CÁC PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP
2.3.1. Đặt vấn ñề
Hầu hết các phần mềm tính toán dựa trên cơ sở thuật toán lặp
Newton - Raphsson và Gauss - Seidel.
2.3.2. Phần mềm PSS/E
2.3.3. Phần mềm Conus
2.3.4. Phần mềm PSS/ADEPT
10
2.3.5. Phần mềm POWERWORLD SIMULATOR:
2.3.6. Phân tích và lựa chọn chương trình tính toán:
Mỗi phần mềm ñều có một số chức năng và phạm vi ứng
dụng khác nhau. PSS/ADEPT thường ñược sử dụng tính toán cho
lưới phân phối. POWERWORLD SIMULATOR phù hợp cho công
tác ñào tạo. CONUS dùng ñể tính toán trào lưu công suất và ñánh giá
ổn ñịnh HTĐ. PSS/E là phần mềm mạnh có nhiều chức năng như mô
phỏng HTĐ, hiện nay ñang ñược các công ty ñiện lực ở Việt Nam sử
dụng. Để ñánh giá ảnh hưởng của NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
ñến các chế ñộ vận hành của HTĐ Việt Nam, tác giả sử dụng phần
mềm PSS/E do những ưu ñiểm của nó.
2.4. XÂY DỰNG DỮ LIỆU TÍNH TOÁN HTĐ BẰNG
CHƯƠNG TRÌNH PSS/E
2.4.1. Thu thập số liệu HTĐ
2.4.2. Tính toán mô phỏng các phần tử HTĐ theo PSS/E
2.5. KẾT LUẬN
Để tính toán HTĐ thường sử dụng các phương pháp giải tích
mạng ñiện như: Newton-Raphson và Gauss - Seidel.
Tác giả lựa chọn phần mềm PSS/E ñể thực hiện các tính toán
phân tích ñề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của NMTĐ Đồng Nai 3 và
Đồng Nai 4 ñến chế ñộ làm việc của HTĐ lưới truyền tải ñiện Việt
Nam”.
11
Chương 3 - NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NMTĐ ĐỒNG
NAI 3 VÀ ĐỒNG NAI 4 ĐẾN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH
CỦA HTĐ VIỆT NAM
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñược ñấu nối vào HTĐ
Quốc gia bằng hai ĐD 220kV mạch kép ñến thanh góp 220kV TBA
500kV Đắk Nông. NMTĐ có ảnh hưởng lớn ñến sự làm việc của
HTĐ Việt Nam. Cần thiết phải nghiên cứu phân bổ CS, ñiện áp, chế
ñộ ñóng cắt và sự ổn ñịnh của MF và HTĐ.
3.2. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG
ĐIỆN TRONG GIAI ĐOẠN 2011 (CHƯA CÓ NMTĐ ĐỒNG
NAI 3,4)
Khi chưa có NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4, thực hiện tính
toán ñiện áp tại các nút, công suất truyền tải trên các ĐD và tổn thất
công suất trên HTĐ và khu vực Miền Trung-Tây Nguyên.
Bảng 3.3: Tổn thất công suất HTĐ khi chưa có
Đồng Nai 3 và Đồng
Nai 4
Tổn thất khi chưa có
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Stt Khu vực
Chế ñộ cực ñại
[MW]
Chế ñộ cực
tiểu [MW]
1 Toàn HTĐ 663.6 412.6
2 Miền trung 150.8 97.8
12
3.3. TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG
ĐIỆN KHI CÓ NMTĐ THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3,4
3.3.1. Phương thức kết dây của HTĐ miền Trung-Tây Nguyên
khi có NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Khi NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñưa vào vận hành, sơ
ñồ kết lưới cơ bản khu vực Miền Trung – Tây Nguyên như sau:
- Mở các máy cắt sau: MC274/TBA 220kV Hà Tĩnh,
MC271/TBA500kV Đà Nẵng, MC172/TBA110 KV Tam Kỳ,
MC112/TBA 110KV Mộ Đức, MC172/TBA110KV Bù Đăng,
MC172/TBA Ninh Hải, MC175/TBA110KV Đa Nhim.
- Các trạm biến áp 500kV Pleiku, Đăk Nông, Di Linh nối
vòng với nhau qua các trạm biến áp 220kV KrôngBuk – Nha Trang –
Đa Nhim – Di linh; Và Krông Buk – Buôn tua sa – Đăk Nông.
- Các mạch vòng 220kV: Pleiku - Krông buk - Nha trang -
Tuy Hòa - Quy Nhơn; Pleiku - Sêsan - Sêsan 3A; Krông Buk -
Buônkuôp - Srepok 3 - Srepok 4.
- Các mạch vòng 220kV-110KV: Đà Nẵng Hòa – Hòa
Khánh, Hòa Khánh – Huế, Huế - Đồng Hới, Nha Trang – Tuy Hòa,
Tuy Hòa – Quy Nhơn.
3.3.2. Tính toán phân bổ công suất của HTĐ khi có NMTĐ Đồng
Nai 3 và Đồng Nai 4
Khi có NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4, thực hiện tính toán
ñiện áp tại các nút, công suất truyền tải trên các ĐD và tổn thất công
suất trên HTĐ và khu vực Miền Trung-Tây Nguyên.
13
Bảng 3.6: Tổn thất công suất HTĐ khi có
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Tổn thất khi có
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Stt Khu vực
Chế ñộ cực ñại
[MW]
Chế ñộ cực
tiểu [MW]
1 Toàn HTĐ 744.6 430.3
2 Miền trung 177.0 177.0
3.3.3. Ảnh hưởng của sự thay ñổi công suất phát của NMTĐ
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến HTĐ
3.3.3.1. Ảnh hưởng của thủy ñiện Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến sự
thay ñổi tổn thất công suất của HTĐ
Kết quả tính tổn thất công suất trên HTĐ khi NHTĐ Đồng
Nai 3 và Đồng Nai 4 phát không tải, phát 50% và 100% công suất
ñược nêu trong bảng 3.7.
Bảng 3.7: Tổn thất công suất trên HTĐ Việc Nam theo các
chế ñộ làm việc của NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Stt
Công suất phát của Đồng Nai
3 và Đồng Nai 4 ở chế ñộ phụ
tải hệ thống cực ñại
Tổn thất
HTĐ (MW)
Tổn thất
Miền trung
(MW)
1
Chưa có Đồng Nai 3 và Đồng
Nai 4 (P=0MW)
663.6 150.8
2
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 chạy
bù (phát Q, P = 0MW)
660.7 150.1
3
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 phát
50%
683.6 157.5
4
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 phát
744.6 177.0
14
- Khi NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 chạy không tải, tổn
thất trong HTĐ giảm.
- Khi NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 phát P, tổn thất
trong HTĐ tăng lên.
3.3.3.2. Ảnh hưởng của sự thay ñổi công suất phát của NMTĐ
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến hệ ñiện áp nút thống ñiện.
- Ảnh hưởng ñến ñiện áp HTĐ: NMTĐ thủy ñiện Đồng Nai 3
và Đồng Nai 4 góp phần cải thiện ñược ñiện áp lúc cao ñiểm và giảm
ñược ñiện áp lúc thấp ñiểm, ñặc biệt trong trường hợp ta tiến hành
ñiều chỉnh ñiện áp tại NMTĐ.
- Ảnh hưởng của NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến chế
ñộ mang tải của các phần tử trên HTĐ: Các thiết bị mang ñiện ở các
trạm 500kV, 220kV không bị quá tải.
3.3.4. Ảnh hưởng của Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến HTĐ trong
các chế ñộ sự cố
- Xét các sự cố nguy hiểm:
+ Sự cố mất ñiện ĐD 220kV Buôn Kuop-Krong Buk.
+ Sự cố mất ñiện ĐD 500kV Di Linh – Tân Định.
+ Sự cố mất ñiện MBA 500kV Đăk Nông.
NMTĐ thủy ñiện NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 cải
thiện ñáng kể ñiện áp trên HTĐ, ñiện áp tại các thanh cái 500kV,
220kV ñược duy trì trong giới hạn cho phép.
- Xét khả năng mang tải của các thiết bị trên HTĐ:
1.5. KẾT LUẬN
Máy phát ñiện nhìn chung làm việc trong ba chế ñộ: chế ñộ
làm việc bình thường, chế ñộ quá ñộ và chế ñộ hòa ñồng bộ.
Cần tính toán ñể chuẩn bị ñóng ñiện máy phát: Ở chế ñộ xác
lập và quá ñộ.
Đề tài dựa trên khả năng tính toán của chương trình PSS/E là
sử dụng phương pháp tích phân số ñể tính toán và phân tích ổn ñịnh
quá ñộ của HTĐ.
Chương 2 - CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA HTĐ
VÀ CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG
2.1. TỔNG QUAN
Dùng phương pháp ñiện áp nút và phương pháp dòng ñiện
vòng.
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP
Dùng phương pháp ma trận Y
Nút
và ma trận Z
Nút
.
Dùng phương pháp lặp: Gauss-Seidel (Y
nút
) và phương pháp
Newton ( Z
nút
).
2.2.1. Giải tích mạng ñiện bằng phương pháp lặp Gauss -Seidel
2.2.2. Giải tích mạng ñiện bằng phương pháp lặp Newton -
Raphson
2.3. CÁC PHẦN MỀM TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP
2.3.1. Đặt vấn ñề
Hầu hết các phần mềm tính toán dựa trên cơ sở thuật toán lặp
Newton - Raphsson và Gauss - Seidel.
2.3.2. Phần mềm PSS/E
2.3.3. Phần mềm Conus
2.3.4. Phần mềm PSS/ADEPT
10
2.3.5. Phần mềm POWERWORLD SIMULATOR:
2.3.6. Phân tích và lựa chọn chương trình tính toán:
Mỗi phần mềm ñều có một số chức năng và phạm vi ứng
dụng khác nhau. PSS/ADEPT thường ñược sử dụng tính toán cho
lưới phân phối. POWERWORLD SIMULATOR phù hợp cho công
tác ñào tạo. CONUS dùng ñể tính toán trào lưu công suất và ñánh giá
ổn ñịnh HTĐ. PSS/E là phần mềm mạnh có nhiều chức năng như mô
phỏng HTĐ, hiện nay ñang ñược các công ty ñiện lực ở Việt Nam sử
dụng. Để ñánh giá ảnh hưởng của NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
ñến các chế ñộ vận hành của HTĐ Việt Nam, tác giả sử dụng phần
mềm PSS/E do những ưu ñiểm của nó.
2.4. XÂY DỰNG DỮ LIỆU TÍNH TOÁN HTĐ BẰNG
CHƯƠNG TRÌNH PSS/E
2.4.1. Thu thập số liệu HTĐ
2.4.2. Tính toán mô phỏng các phần tử HTĐ theo PSS/E
2.5. KẾT LUẬN
Để tính toán HTĐ thường sử dụng các phương pháp giải tích
mạng ñiện như: Newton-Raphson và Gauss - Seidel.
Tác giả lựa chọn phần mềm PSS/E ñể thực hiện các tính toán
phân tích ñề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của NMTĐ Đồng Nai 3 và
Đồng Nai 4 ñến chế ñộ làm việc của HTĐ lưới truyền tải ñiện Việt
Nam”.
11
Chương 3 - NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NMTĐ ĐỒNG
NAI 3 VÀ ĐỒNG NAI 4 ĐẾN CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH
CỦA HTĐ VIỆT NAM
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñược ñấu nối vào HTĐ
Quốc gia bằng hai ĐD 220kV mạch kép ñến thanh góp 220kV TBA
500kV Đắk Nông. NMTĐ có ảnh hưởng lớn ñến sự làm việc của
HTĐ Việt Nam. Cần thiết phải nghiên cứu phân bổ CS, ñiện áp, chế
ñộ ñóng cắt và sự ổn ñịnh của MF và HTĐ.
3.2. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG
ĐIỆN TRONG GIAI ĐOẠN 2011 (CHƯA CÓ NMTĐ ĐỒNG
NAI 3,4)
Khi chưa có NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4, thực hiện tính
toán ñiện áp tại các nút, công suất truyền tải trên các ĐD và tổn thất
công suất trên HTĐ và khu vực Miền Trung-Tây Nguyên.
Bảng 3.3: Tổn thất công suất HTĐ khi chưa có
Đồng Nai 3 và Đồng
Nai 4
Tổn thất khi chưa có
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Stt Khu vực
Chế ñộ cực ñại
[MW]
Chế ñộ cực
tiểu [MW]
1 Toàn HTĐ 663.6 412.6
2 Miền trung 150.8 97.8
12
3.3. TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG
ĐIỆN KHI CÓ NMTĐ THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3,4
3.3.1. Phương thức kết dây của HTĐ miền Trung-Tây Nguyên
khi có NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Khi NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñưa vào vận hành, sơ
ñồ kết lưới cơ bản khu vực Miền Trung – Tây Nguyên như sau:
- Mở các máy cắt sau: MC274/TBA 220kV Hà Tĩnh,
MC271/TBA500kV Đà Nẵng, MC172/TBA110 KV Tam Kỳ,
MC112/TBA 110KV Mộ Đức, MC172/TBA110KV Bù Đăng,
MC172/TBA Ninh Hải, MC175/TBA110KV Đa Nhim.
- Các trạm biến áp 500kV Pleiku, Đăk Nông, Di Linh nối
vòng với nhau qua các trạm biến áp 220kV KrôngBuk – Nha Trang –
Đa Nhim – Di linh; Và Krông Buk – Buôn tua sa – Đăk Nông.
- Các mạch vòng 220kV: Pleiku - Krông buk - Nha trang -
Tuy Hòa - Quy Nhơn; Pleiku - Sêsan - Sêsan 3A; Krông Buk -
Buônkuôp - Srepok 3 - Srepok 4.
- Các mạch vòng 220kV-110KV: Đà Nẵng Hòa – Hòa
Khánh, Hòa Khánh – Huế, Huế - Đồng Hới, Nha Trang – Tuy Hòa,
Tuy Hòa – Quy Nhơn.
3.3.2. Tính toán phân bổ công suất của HTĐ khi có NMTĐ Đồng
Nai 3 và Đồng Nai 4
Khi có NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4, thực hiện tính toán
ñiện áp tại các nút, công suất truyền tải trên các ĐD và tổn thất công
suất trên HTĐ và khu vực Miền Trung-Tây Nguyên.
13
Bảng 3.6: Tổn thất công suất HTĐ khi có
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Tổn thất khi có
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Stt Khu vực
Chế ñộ cực ñại
[MW]
Chế ñộ cực
tiểu [MW]
1 Toàn HTĐ 744.6 430.3
2 Miền trung 177.0 177.0
3.3.3. Ảnh hưởng của sự thay ñổi công suất phát của NMTĐ
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến HTĐ
3.3.3.1. Ảnh hưởng của thủy ñiện Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến sự
thay ñổi tổn thất công suất của HTĐ
Kết quả tính tổn thất công suất trên HTĐ khi NHTĐ Đồng
Nai 3 và Đồng Nai 4 phát không tải, phát 50% và 100% công suất
ñược nêu trong bảng 3.7.
Bảng 3.7: Tổn thất công suất trên HTĐ Việc Nam theo các
chế ñộ làm việc của NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4
Stt
Công suất phát của Đồng Nai
3 và Đồng Nai 4 ở chế ñộ phụ
tải hệ thống cực ñại
Tổn thất
HTĐ (MW)
Tổn thất
Miền trung
(MW)
1
Chưa có Đồng Nai 3 và Đồng
Nai 4 (P=0MW)
663.6 150.8
2
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 chạy
bù (phát Q, P = 0MW)
660.7 150.1
3
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 phát
50%
683.6 157.5
4
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 phát
744.6 177.0
14
- Khi NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 chạy không tải, tổn
thất trong HTĐ giảm.
- Khi NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 phát P, tổn thất
trong HTĐ tăng lên.
3.3.3.2. Ảnh hưởng của sự thay ñổi công suất phát của NMTĐ
Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến hệ ñiện áp nút thống ñiện.
- Ảnh hưởng ñến ñiện áp HTĐ: NMTĐ thủy ñiện Đồng Nai 3
và Đồng Nai 4 góp phần cải thiện ñược ñiện áp lúc cao ñiểm và giảm
ñược ñiện áp lúc thấp ñiểm, ñặc biệt trong trường hợp ta tiến hành
ñiều chỉnh ñiện áp tại NMTĐ.
- Ảnh hưởng của NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến chế
ñộ mang tải của các phần tử trên HTĐ: Các thiết bị mang ñiện ở các
trạm 500kV, 220kV không bị quá tải.
3.3.4. Ảnh hưởng của Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 ñến HTĐ trong
các chế ñộ sự cố
- Xét các sự cố nguy hiểm:
+ Sự cố mất ñiện ĐD 220kV Buôn Kuop-Krong Buk.
+ Sự cố mất ñiện ĐD 500kV Di Linh – Tân Định.
+ Sự cố mất ñiện MBA 500kV Đăk Nông.
NMTĐ thủy ñiện NMTĐ Đồng Nai 3 và Đồng Nai 4 cải
thiện ñáng kể ñiện áp trên HTĐ, ñiện áp tại các thanh cái 500kV,
220kV ñược duy trì trong giới hạn cho phép.
- Xét khả năng mang tải của các thiết bị trên HTĐ:
Đồ án điều hòa
nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả
là độ ẩm trong xe bị giảm xuống. Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương
và được chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe
bằng một vòi nhỏ.
Ngoài ba chức năng trên hệ thống điều hòa không khí còn có chức năng điều khiển thông
gió trong xe. Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do
chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất không khí
trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi có áp suất
dương, còn một số nơi khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có
áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm.
Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa
vào trong xe. Các ửca hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống
thông gió tự nhiên. Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ
thống thông khí khác (hệ thống điều hoà không khí, bộ sưởi ấm).
2.1.2 Phân loại điều hòa không khí trên ô tô.
Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương
thức điều khiển.
a. Phân loại theo vị trí lắp đặt.
+ Kiểu phía trước.
Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn sưởi.
Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên ngoài hoặc không khí tuần
hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào
bên trong.
+ Kiểu kép.
Hình 2.3: Kiểu phía trước
Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt trong
khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía
sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong xe.
Hình 2.4: Kiểu kép
+ Kiểu kép treo trần.
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí hệ thống điều
hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu kép treo trần cho năng
suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.
Hình 2.5: Kiểu kép treo trần
b. Phân loại theo phương pháp điều khiển.
+ Kiểu bằng tay.
Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng
cần gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng
gió, hướng gió.
Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)
Hình 2.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
+ Kiểu tự động.
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn , bằng cách trang bị bộ điều khiển
điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ
động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ
mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển
nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn.
Hình 2.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng)
Hình 2.9: Kiểu tự động (Khi trời lạnh)
2.1.3 Lý thuyết về điều hòa không khí.
Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm vệic, đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều
hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn bản của hệ
thống điều hòa không khí.
Quy trình làm lạnh được mô tả như một quá trình tách nhiệt ra khỏi vật thể. Đây
cũng là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.
đây:
Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản sau
+ Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh.
+ Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ.
+ Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra một vùng rộng
lớn và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống.
+ Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó.
+ Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái
biến thành hơi.
Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô tô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý
thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ, áp suất và điểm sôi.
- Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có chuyển động mạnh
hơn) đến những nơi có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển động yếu hơn).Ví dụ:
Một vật nóng 30 0F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ 800F thì vật nóng có nhiệt
độ là 800F sẽ truyền nhiệt cho vật 300F. Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng nhiệt
lưu thông càng mạnh. Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức
xạ hay kết hợp giữa ba cách trên.
+ Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy ra
giữa hai vật thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ khi ta nung nóng một đầu
thanh thép thì đầu kia dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
+ Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hay một chất khí đã
được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể khác nhờ khối
khung khí trung gian bao quanh nó. Khi khối không khí được đun nóng bởi một nguồn
nhiệt, không khí nóng sẽ bốc lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn và làm nóng
vật thể này. Trong một phòng không khí nóng bay lên trên, khôn g khí lạnh di chuyển
xuống dưới tạo thành vòng luân chuyển khép kín, nhờ vậy các vật thể trong phòng được
nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu.
+ Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù giữa các
vật không có không khí hoặc không tiếp xúc với nhau. Ta cảm thấy ấm khi đứng dưới
ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh sáng đèn pha khi ta đứng gần nó. Đó là bởi nhiệt của
mặt trời hay đèn pha được biến thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào
một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho ta cảm giác nóng.
Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự bức xạ.
- Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: Thể lỏng, thể rắn,
thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của một vật thể, cần phải truyền cho nó một nhiệt
lượng nhất định. Ví dụ khi ta hạ nhiệt độ của nước xuống 32 0F (00C) thì nước đóng
băng thành đá. Nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn. Nếu nước được đun
tới 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí). Ở đây đặc biệt thú vị khi thay đổi
nước đá (thể rắn) thành nước ở thể lỏng và nước thành hơi ở thể khí. Trong quá trình
thay đổi trạng thái của nước ta phải tác động nhiệt vào.
Ví dụ : Khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F ta nung nóng cho nó tan ra, nhưng nước đá
đang tan vẫn giữ nhiệt độ là 32 0F. Đun nước nóng đến 212 0F thì nước sôi, nhưng khi ta
tếip tục đun nữa nước sẽ bốc hơi và nhiệt độ đo được vẫn là 212 0F (1000C) chứ không
nóng hơn nữa. Lượng nhiệt được hấp thụ trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi
trạng thái của nước gọi là ẩn nhiệt.
- Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí.
Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này.
Áp suất càng lớn điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với
mức bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của
vật chất đó sẽ bị giảm xuống. Ví dụ điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 100 0C.
Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằn g cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng
có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất
lỏng hay đặt chất lỏng trong chân không. Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất
cũng có tác dụng như thế. Trong hệ thống điều hòa không khí, cũng như hệ thống điện
lạnh ô tô đã áp dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của một
số loại chất lỏng đặc biệt tham gia vào quá trình sinh lạnh và điều hòa của hệ thống.
2.1.4 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn.
a. Đơn vị đo nhiệt lượng. Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng
đơn vị BTU. Nếu cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 1 0F (0,550C) thì phải
truyền cho nước 1 BTU nhiệt. Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ
bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ.(1BTU= 0,252 cal
= 252 kcal), (1 kcal = 4,187 kJ).
b. Môi chất lạnh. Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều
hòa không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây:
+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp
thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.
+ Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một
hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa.
+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không
sinh ra các pảhn ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra vào khí quyển.
Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh.
- Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro được
thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom.
+ R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh.
+ Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ như R-134a
+ Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số. Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216.
+ Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C.Ví dụ như C4H8 là RC138.
- Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của
chất đó.Ví dụ NH3 kí hiệu là R717.
- Môi chất lạnh R-12.
Môi chất lạnh R -12 là hợp chất của cacbon, clo và flo có công thức hóa học là CCl2F2
(CFC). Nó là một chất khí không màu nó nặng hơn không khí bốn lần ở 30 0C, có mùi
thơm rất nhẹ, có điểm sôi là 21,7 0C (-29,80C), áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi là
30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150 -300 PSI, và có nhiệt lượng ẩn để bốc hơi là
70 BTU trên 1 Pound.
R-12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng với các kim
loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tín h có khả năng
lưu thông xuyên sốut hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những
đặc điểm này đã làm cho R -12 là môi chất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa ô
tô.
Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính,
do các phân ửt
này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí
quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ôzôn
khí quyển. Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị
trường.
Hình 2.10: Sự phá hủy tầng ôzôn của CFC
- Môi chất lạnh R-134a.
Môi chất lạnh R134a có công thức hóa học là CF 3-CH2F (HFC). Do trong thành phần hợp
chất không có chứa clo nên đây chính là lý do cốt yếu mà ngành công nghiệp ô tô
chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang sử dụng môi chất lạnh R134a.
Các đặc tính, các mối quan hệ áp suất và nhiệt độ của môi chất R134a có điểm sôi là
-15,20F (-26,90C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 77,74 BTU/Pound. Điểm sôi này
cao hơn so với môi chất R-12 nên hiệu suất có phần không bằng so với R -12. Vì vậy hệ
thống điều hòa không khí ô tô dùng môi chất lạnh R 134a được thiết kế với áp suất bơm
cao hơn, đồng thời phải tăng khối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn
nóng (bộ ngưng tụ). R134a có nhược điểm nữa là không kết hợp được với các dầu
khoáng dùng để bôi trơn hệ thống.
Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R134a ở
mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn
R134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R134a ở
trạng thái lỏng. Ga lạnh ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng chỉ bằng cách tăng áp
suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất.
Ngược lại ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay
đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất.
Hình 2.11: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a
Khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí bằng môi chất R134a
thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với R134a, cũng như
phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống. Dầu bôi trơn chuyên dùng cùng
với môi chất lạnh R 134a là các chất bô i trơn tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay
polyolester (POE). Hai chất này không hòa trộn với môi chất lạnh R-12. Ta có thể phân
biệt được giữa hai môi chất lạnh R-12 và R134a vì thông thường nó được ghi rõ và dán
trên các bộ phận chính của hệ thống.
c. Dầu bôi trơn.
+ Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn vào khoảng 150-200 ml được
nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây : Bôi trơn các chi tiết của máy
nén tránh mòn và két cứng , một phần dầu nhờn sẽ h òa trộn với môi chất lạnh và lưu
thông khắp nơi trong hệ thống , giúp van giãn nở hoạt động chính xác , bôi trơn cổ trục
máy nén.
+ Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh. Dầu
bôi trơn máy nén kh ông có mùi, trong suốt màu vàng nhạt . Khi bị lẫn tạp chất nó có
màu nâu đen . Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu
nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Nó cần được xả sạch và thay dầu mới theo đúng
chủng loại và đúng dung lượng quy định.
+ Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của nhà chế
tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong hệ thống. Dầu
nhờn được hò a ta với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ thống , do vậy bên
trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ phận đó ra khỏi hệ
thống. Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy định
do nhà chế tạo.
2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô tô.
2.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết bị
nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi
trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ
(giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn
lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất.
Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô.
Hình 2.12: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô
A. Máy nén (bốc lạnh) F. Van tiết lưu
B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G. Bộ bốc hơi
C. Bộ lọc hay bình hút ẩm H. Van xả phía thấp áp
D. Công tắc áp suất cao I. Bộ tiêu âm
E. Van xả phía cao áp
2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô.
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây.
+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi
cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở thể hơi.
+ Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng,
môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ
thấp.
+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút ẩm (C), tại đây
môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc
hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp n ên môi chất từ
thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa
là làm mát khối không khí trong cabin.
Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây không khí bị dàn
lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá ảtn nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ
bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa
ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành môi
chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp.
Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng
lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng
này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên
không khí lạnh. Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về
máy nén.
2.2.3 Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô.
- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được lắp ở phía trước
(táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí mát vào trong xe khi
cần thiết.
- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa giống xe con thì sẽ
không đảm bảo làm má t toàn bộ xe hay quá trình làm mát sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe
khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra
cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe.
là độ ẩm trong xe bị giảm xuống. Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương
và được chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe
bằng một vòi nhỏ.
Ngoài ba chức năng trên hệ thống điều hòa không khí còn có chức năng điều khiển thông
gió trong xe. Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do
chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất không khí
trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi có áp suất
dương, còn một số nơi khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có
áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm.
Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa
vào trong xe. Các ửca hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống
thông gió tự nhiên. Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ
thống thông khí khác (hệ thống điều hoà không khí, bộ sưởi ấm).
2.1.2 Phân loại điều hòa không khí trên ô tô.
Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương
thức điều khiển.
a. Phân loại theo vị trí lắp đặt.
+ Kiểu phía trước.
Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn sưởi.
Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên ngoài hoặc không khí tuần
hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào
bên trong.
+ Kiểu kép.
Hình 2.3: Kiểu phía trước
Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt trong
khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía
sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong xe.
Hình 2.4: Kiểu kép
+ Kiểu kép treo trần.
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí hệ thống điều
hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu kép treo trần cho năng
suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.
Hình 2.5: Kiểu kép treo trần
b. Phân loại theo phương pháp điều khiển.
+ Kiểu bằng tay.
Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng
cần gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng
gió, hướng gió.
Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)
Hình 2.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
+ Kiểu tự động.
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn , bằng cách trang bị bộ điều khiển
điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ
động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ
mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển
nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn.
Hình 2.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng)
Hình 2.9: Kiểu tự động (Khi trời lạnh)
2.1.3 Lý thuyết về điều hòa không khí.
Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm vệic, đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều
hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn bản của hệ
thống điều hòa không khí.
Quy trình làm lạnh được mô tả như một quá trình tách nhiệt ra khỏi vật thể. Đây
cũng là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.
đây:
Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản sau
+ Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh.
+ Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ.
+ Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra một vùng rộng
lớn và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống.
+ Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó.
+ Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái
biến thành hơi.
Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô tô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý
thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ, áp suất và điểm sôi.
- Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có chuyển động mạnh
hơn) đến những nơi có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển động yếu hơn).Ví dụ:
Một vật nóng 30 0F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ 800F thì vật nóng có nhiệt
độ là 800F sẽ truyền nhiệt cho vật 300F. Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng nhiệt
lưu thông càng mạnh. Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức
xạ hay kết hợp giữa ba cách trên.
+ Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy ra
giữa hai vật thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ khi ta nung nóng một đầu
thanh thép thì đầu kia dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
+ Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hay một chất khí đã
được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể khác nhờ khối
khung khí trung gian bao quanh nó. Khi khối không khí được đun nóng bởi một nguồn
nhiệt, không khí nóng sẽ bốc lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn và làm nóng
vật thể này. Trong một phòng không khí nóng bay lên trên, khôn g khí lạnh di chuyển
xuống dưới tạo thành vòng luân chuyển khép kín, nhờ vậy các vật thể trong phòng được
nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu.
+ Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù giữa các
vật không có không khí hoặc không tiếp xúc với nhau. Ta cảm thấy ấm khi đứng dưới
ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh sáng đèn pha khi ta đứng gần nó. Đó là bởi nhiệt của
mặt trời hay đèn pha được biến thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào
một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho ta cảm giác nóng.
Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự bức xạ.
- Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: Thể lỏng, thể rắn,
thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của một vật thể, cần phải truyền cho nó một nhiệt
lượng nhất định. Ví dụ khi ta hạ nhiệt độ của nước xuống 32 0F (00C) thì nước đóng
băng thành đá. Nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn. Nếu nước được đun
tới 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí). Ở đây đặc biệt thú vị khi thay đổi
nước đá (thể rắn) thành nước ở thể lỏng và nước thành hơi ở thể khí. Trong quá trình
thay đổi trạng thái của nước ta phải tác động nhiệt vào.
Ví dụ : Khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F ta nung nóng cho nó tan ra, nhưng nước đá
đang tan vẫn giữ nhiệt độ là 32 0F. Đun nước nóng đến 212 0F thì nước sôi, nhưng khi ta
tếip tục đun nữa nước sẽ bốc hơi và nhiệt độ đo được vẫn là 212 0F (1000C) chứ không
nóng hơn nữa. Lượng nhiệt được hấp thụ trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi
trạng thái của nước gọi là ẩn nhiệt.
- Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí.
Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này.
Áp suất càng lớn điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với
mức bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của
vật chất đó sẽ bị giảm xuống. Ví dụ điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 100 0C.
Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằn g cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng
có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất
lỏng hay đặt chất lỏng trong chân không. Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất
cũng có tác dụng như thế. Trong hệ thống điều hòa không khí, cũng như hệ thống điện
lạnh ô tô đã áp dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của một
số loại chất lỏng đặc biệt tham gia vào quá trình sinh lạnh và điều hòa của hệ thống.
2.1.4 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn.
a. Đơn vị đo nhiệt lượng. Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng
đơn vị BTU. Nếu cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 1 0F (0,550C) thì phải
truyền cho nước 1 BTU nhiệt. Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ
bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ.(1BTU= 0,252 cal
= 252 kcal), (1 kcal = 4,187 kJ).
b. Môi chất lạnh. Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều
hòa không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây:
+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp
thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.
+ Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một
hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa.
+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không
sinh ra các pảhn ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra vào khí quyển.
Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh.
- Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro được
thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom.
+ R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh.
+ Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ như R-134a
+ Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số. Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216.
+ Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C.Ví dụ như C4H8 là RC138.
- Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của
chất đó.Ví dụ NH3 kí hiệu là R717.
- Môi chất lạnh R-12.
Môi chất lạnh R -12 là hợp chất của cacbon, clo và flo có công thức hóa học là CCl2F2
(CFC). Nó là một chất khí không màu nó nặng hơn không khí bốn lần ở 30 0C, có mùi
thơm rất nhẹ, có điểm sôi là 21,7 0C (-29,80C), áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi là
30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150 -300 PSI, và có nhiệt lượng ẩn để bốc hơi là
70 BTU trên 1 Pound.
R-12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng với các kim
loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tín h có khả năng
lưu thông xuyên sốut hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những
đặc điểm này đã làm cho R -12 là môi chất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa ô
tô.
Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính,
do các phân ửt
này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí
quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ôzôn
khí quyển. Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị
trường.
Hình 2.10: Sự phá hủy tầng ôzôn của CFC
- Môi chất lạnh R-134a.
Môi chất lạnh R134a có công thức hóa học là CF 3-CH2F (HFC). Do trong thành phần hợp
chất không có chứa clo nên đây chính là lý do cốt yếu mà ngành công nghiệp ô tô
chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang sử dụng môi chất lạnh R134a.
Các đặc tính, các mối quan hệ áp suất và nhiệt độ của môi chất R134a có điểm sôi là
-15,20F (-26,90C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 77,74 BTU/Pound. Điểm sôi này
cao hơn so với môi chất R-12 nên hiệu suất có phần không bằng so với R -12. Vì vậy hệ
thống điều hòa không khí ô tô dùng môi chất lạnh R 134a được thiết kế với áp suất bơm
cao hơn, đồng thời phải tăng khối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn
nóng (bộ ngưng tụ). R134a có nhược điểm nữa là không kết hợp được với các dầu
khoáng dùng để bôi trơn hệ thống.
Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R134a ở
mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn
R134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R134a ở
trạng thái lỏng. Ga lạnh ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng chỉ bằng cách tăng áp
suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất.
Ngược lại ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay
đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất.
Hình 2.11: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a
Khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí bằng môi chất R134a
thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với R134a, cũng như
phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống. Dầu bôi trơn chuyên dùng cùng
với môi chất lạnh R 134a là các chất bô i trơn tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay
polyolester (POE). Hai chất này không hòa trộn với môi chất lạnh R-12. Ta có thể phân
biệt được giữa hai môi chất lạnh R-12 và R134a vì thông thường nó được ghi rõ và dán
trên các bộ phận chính của hệ thống.
c. Dầu bôi trơn.
+ Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn vào khoảng 150-200 ml được
nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây : Bôi trơn các chi tiết của máy
nén tránh mòn và két cứng , một phần dầu nhờn sẽ h òa trộn với môi chất lạnh và lưu
thông khắp nơi trong hệ thống , giúp van giãn nở hoạt động chính xác , bôi trơn cổ trục
máy nén.
+ Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh. Dầu
bôi trơn máy nén kh ông có mùi, trong suốt màu vàng nhạt . Khi bị lẫn tạp chất nó có
màu nâu đen . Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu
nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Nó cần được xả sạch và thay dầu mới theo đúng
chủng loại và đúng dung lượng quy định.
+ Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của nhà chế
tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong hệ thống. Dầu
nhờn được hò a ta với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ thống , do vậy bên
trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ phận đó ra khỏi hệ
thống. Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy định
do nhà chế tạo.
2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô tô.
2.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết bị
nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi
trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ
(giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn
lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất.
Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô.
Hình 2.12: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô
A. Máy nén (bốc lạnh) F. Van tiết lưu
B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G. Bộ bốc hơi
C. Bộ lọc hay bình hút ẩm H. Van xả phía thấp áp
D. Công tắc áp suất cao I. Bộ tiêu âm
E. Van xả phía cao áp
2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô.
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây.
+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi
cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở thể hơi.
+ Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng,
môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ
thấp.
+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút ẩm (C), tại đây
môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc
hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp n ên môi chất từ
thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa
là làm mát khối không khí trong cabin.
Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây không khí bị dàn
lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá ảtn nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ
bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa
ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành môi
chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp.
Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng
lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng
này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên
không khí lạnh. Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về
máy nén.
2.2.3 Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô.
- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được lắp ở phía trước
(táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí mát vào trong xe khi
cần thiết.
- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa giống xe con thì sẽ
không đảm bảo làm má t toàn bộ xe hay quá trình làm mát sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe
khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra
cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe.
Đăng ký:
Nhận xét (Atom)