SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG:THPT HÀ NỘI-AMSTERDAM-CẦU GIẤY
**************
ĐỀ TÀI DỰ THI KHOA HỌC, KỸ THUẬT
DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CẤP THÀNH PHỐ
LẦN THỨ TƯ (NĂM HỌC 2014 - 2015).
Tên đề tài: THIẾT BỊ THÔNG GIÓ TÁI CHẾ CÓ KHẢ NĂNG LỌC BỤI VÀ ĐIỀU CHỈNH
ĐỘ ẨM
Lĩnh vực: Kỹ thuật: Kỹ thuật điện & Cơ khí
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
- Cô Đặng Thị Thu Hà
- Đơn vị công tác: Trường THPT chuyên
Hà Nội – Amsterdam
TÁC GIẢ:
1. Bùi Thế Quyền Lớp: 11 Lí 1 Trường: THPT Hà
Nội - Amsterdam
Hà Nội, tháng 12 năm 2013
Mục lục :
Phần I: Lí do chọn đề tài Trang 1
Phần II: Tổng quan vấn đề nghiên cứu và điểm mới Trang 2
Phần III: Quá trình nghiên cứu và kết quả Trang 3
I. Các kí hiệu Trang 3
II. Bộ phận lọc bụi Trang 4
1. Nguyên vật liệu Trang 4
2. Nguyên lí hoạt động Trang 4
3. Một số hình ảnh của bộ phận lọc bụi Trang 5
4. Cơ sở lí thuyết. Trang 7
4.1 Phương pháp lọc bụi tĩnh điện Trang 7
4.2 Lưu lượng thông gió Trang 8
III. Bộ phận điều chỉnh độ ẩm Trang 12
IV. Hệ thống biến áp Trang 16

sau thu hoạch cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường khu vực nông thôn.
Đặc biệt, vấn đề ô nhiễm khói mù từ các nước láng giềng cũng đã gây những tác
động tiêu cực đến môi trường không khí nước ta.
Thêm vào đó, hoạt động chăn nuôi theo mô hình hộ gia đình cũng là nguồn gây
ô nhiễm khó kiểm soát đối với môi trường không khí tại các khu vực nông thôn.
Theo thông kê, mỗi năm ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm thải ra khoảng 75-85
triệu tấn chất thải ra môi trường, gây mùi hôi thối.
Song song với đó, tỷ lệ che phủ rừng và diện tích cây xanh đô thị đóng vai trò
điều hòa khí hậu không tỷ lệ thuận với tốc độ đô thị hóa gây ra những tác động
xấu tới môi trường không khí.Ô nhiễm môi trường, nhất là môi trường không
khí từ lâu đã trở thành vấn đề nhức nhối, gây ảnh hưởng rất nặng nề tới sức khỏe
con người và quá trình “phát triển sạch” của đất nước
PHẦN II: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỂM MỚI
1
Như đã nói ở trên, vấn đề ô nhiễm không khí đang là vấn đề rất bức thiết hiện
nay. Tuy nhiên, không phải gia đình nào cũng có khả năng mua điều hòa về sử
dụng, nhất là ở những nơi có hoàn cảnh khó khăn như những ngôi nhà nơi vùng
mỏ, mà đó lại là những nơi có lượng không khí bị ô nhiễm nhiều nhất.
Chính vì vậy, người thực hiện đề tài đã nghĩ ra ý tưởng sử dụng những vật liệu
tái chế rẻ tiền như chai nhựa, lon kim loại, túi hút ẩm, bộ biến áp xung của ti vi,
cánh quạt cũ bỏ đi của máy tính để làm một thiết bị lọc bụi dễ sử dụng, có khả
năng điều chỉnh độ ẩm.
Đây là một giải pháp mới cho những ngôi nhà làng nghề hay cả những nơi gần
đường quốc lộ, thậm chí nếu được cải tiến còn có thể áp dụng trong công nghiệp
sản xuất hàng loạt
Điểm mới của đề tài này chính là việc sử dụng gần như hoàn toàn vật liệu tái
chế, chỉ có một lượng rất nhỏ
PHẦN III: QÚA TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ
I. Các kí hiệu
2

3
1.Nguyên vật liệu
- 1 chai coca nhựa to 1,5 l
- 2 chai coca nhựa nhỏ 390 ml
- gai kim loại được làm từ vỏ lon
- vỏ chai nhựa bên ngoài được dán 1 lớp băng dính nhôm để có khả năng dẫn
điện và được nối với cực dương nguồn điện
- 2 vỏ chai nhựa bên trong cũng được dán 1 lớp băng dính nhôm để có khả năng
dẫn điện và được dán 1 lớp gai kim loại bên ngoài theo hình xoắn ốc. 2 vỏ nhựa
bên trong được nối với cực âm nguồn điện
- 2 chai nhựa nhỏ được cố định với nhau và cố định với chai nhựa to
- trên chai nhựa to có 1 khe hở cho khí đi vào
- trên đỉnh 2 chai nhỏ là cánh quạt
2.Nguyên lí hoạt động
Không khí được đưa vào nhờ áp suất do cánh quạt gây ra, nhờ các gai kim loại
nên không khí chỉ có thể chạy thẳng xuống một phần nhỏ còn lại bắt buộc phải
chạy theo hình xoắn ốc do gai kim loại tạo ra, các gai đã bị nhiễm điện âm nên
sẽ phóng ra các electron làm cho những hạt bụi trong khí bị nhiễm điện âm và bị
hút dính vào vỏ chai nhựa nhiễm điện dương sau đó khí đi lên bên trong chai
nhỏ. Nguồn điện là nguồn 20000 vôn, khi cắm vào điện lưới sẽ hạ từ 220 vôn
xuống 10 vôn rồi mới lên 20000 vôn để đảm bảo an toàn. Bộ phận biến áp có
thành phần chính là biến áp xung lấy trong tv cũ hỏng.
Bụi được lọc bằng 3 phương pháp
- Phương pháp lọc bụi tĩnh điện : Bụi đi qua thiết bị được tĩnh điện âm dính vào
cực dương
- Phương pháp lọc bụi bằng trọng lực : Hạt bụi quá to
3. Một số hình ảnh của bộ phận lọc bụi
4
Cửa cho khí vào
Hình 1: Cấu tạo bộ phận lọc bụi

điện cực của bộ lọc bụi thì các hạt này được tích điện. Các hạt bụi lơ lửng đã
tích điện dưới tác động của điện trường sẽ chuyển động đến các điện cực và sẽ
bám vào các điện cực đó, còn khí sạch sẽ được thổi ra ngoài khí quyển. Bụi lắng
tụ trên các điện cực dưới tác dụng của hệ thống rung gõ rơi vào các phễu hứng
bụi và sẽ chuyển về hố thải bụi
- Ưu điểm :
+) Chi phí sản xuất thấp
+) Độ tin cậy cao
+) Hiệu suất lọc bụi cao
+) Dễ dàng chỉnh định và thay thế, có thể tự động hóa hoàn toàn
- Nhược điểm
+) Sự cố cơ học dễ dàng ảnh hưởng đến kết quả thu bụi
7
+) Không được sử dụng để lọc khí dễ cháy nổ do xuất hiện tia lửa điện
+) Độ nhạy cao dễ sai lệch khi tính toán
- Các phương pháp lọc bụi tĩnh điện thường được sử dụng hiện nay:
+) Thiết bị lọc bụi nằm ngang
+) Thiết bị lọc bụi điện ẩm kiểu ống trụ một vòng
+) Thiết bị lọc lưới điện hai vùng
Dự án này sử dụng thiết bị lọc lưới điện hai vùng :
Thiết bị loại này có hai vùng điện trường riêng biệt. Trong đó một điện trường
dùng để tích điện cho hạt bụi còn một điện trường khác dùng để lắng bụi. Nhờ
đó điện trường thực hiện tốt vai trò của mình.
4.2 Lưu lượng thông gió
Lưu lượng gió sử dụng để thông gió được tính phụ thuộc vào mục đích thông
gió. Mục đích đó có thể là khử các chất độc hại, thải nhiệt thừa, ẩm thừa phát
sinh trong phòng, khử bụi vv.
Lưu lượng thông gió khử khí độc
Lưu lượng thông gió khử hơi nước thừa
Lưu lượng thông gió khử bụi

*r*10
-11
/k [m/s]
Đối với những hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 1mm thì tốc độ chuyển động của
hạt bụi về phía điện cực lắng không phụ thuộc vào kích thước của hạt bụi mà chỉ
phụ thuộc vào cường độ điện trường:
9
W = E*10
-11
*0,17/k [m/s]
Hiệu suất thu bụi
H = (z
1
*v
1
– z
2
*v
2
)/z
1
*v
1
Bảng 1 : Bội số tuần hoàn và lưu lượng gió thông gió, m
3
/h
10
III.Bộ phận điều chỉnh độ ẩm
Dự án này sử dụng cảm biến độ ẩm HS1101
11

RH. Từ đó ta có phương pháp tính độ ẩm bằng phương pháp tra bảng ( bảng 2).
Ta dùng bảng Excel như bảng 2 tạo mối quan hệ RH và F, ta thu được bảng.
F[100] = {7410;7392;….;6019}. Mảng này có 100 phần tử tương đương với độ
ẩm từ 0-100%
Như vậy, khi ta đo được tần số F, ta chọn F>=F và sát nhất với F.
Khi đó Độ ẩm RH =i%.
Bảng 2: Bảng tính giá trị độ ẩm qua tần số.
13
Ta có thể sử dụng hàm sau để lấy giá trị độ ẩm từ tần số thu được:
Mã:
unsigned int16 frequency;
unsigned int HS1101_Get_DA (unsigned int16 frequency);
const unsigned long HS1101_Table[101]={
8109,8090,8070,8051,8033,8015,7997,7979,7961,7944,
7927,7910,7894,7878,7862,7846,7830,7815,7799,7784,
7769,7755,7740,7726,7711,7697,7683,7669,7655,7641,
14
7628,7614,7600,7587,7574,7560,7547,7534,7521,7507,
7494,7481,7468,7455,7442,7429,7416,7403,7390,7377,
7364,7350,7337,7324,7311,7298,7284,7271,7257,7244,
7230,7216,7203,7189,7175,7161,7147,7132,7118,7103,
7089,7074,7059,7045,7029,7014,6999,6984,6968,6952,
6936,6920,6904,6888,6872,6855,6838,6821,6804,6787,
6770,6752,6735,6717,6699,6680,6662,6644,6625,6606,
6587};
unsigned int HS1101_Get_DA(unsigned int16 frequency)
{
unsigned int i;
for(i=0;i<101;i++)
{

phân tử kim loại bị đẩy bật ra trong đó có electron, electron dính vào bụi làm bụi
nhiễm điện âm rồi dính vào cực dương
V. Hệ thống đầy đủ
Hình 5: Hệ thống đầy đủ được thiết kế trong hộp gỗ
16
Quạt
Ngăn thứ nhất gồm quạt để tạo áp lực hút khí vào và hệ thống chỉnh ẩm (I)
Ngăn thứ hai là ngăn hoàn toàn kín, đây là ngăn lưu giữ không khí sạch, trong
này cũng là nơi lắp hệ thống nguồn điện và biến áp (II)
Ngăn thứ ba là hệ thống lọc khí (III)
Ngăn thứ 4 là bể nước để dẫn bụi có kích thước lớn đi xuống (4), giúp thiết bị
sử dụng được lâu hơn (IV)
VI. Ứng dụng
17
(I)
(II)
(III)
(IV)
Bể nước
Nguồn và biến áp
Như đã nói ở trên, dự án này sẽ giải quyết vấn đề ô nhiễm ở các khu vực như
các làng nghề, ngoại thành hay những vùng do mạng điện quá tải nên không thể
lắp được điều hòa.
Thêm nữa, dự án này cũng giúp giải quyết được vấn đề tái chế rác thải như chai
nhựa, túi hút ẩm, vỏ lon
Ta có thể áp dụng hệ thống này vào trong công nghiệp bởi lượng khí xử lí phụ
thuộc vào công suất của quạt
Thêm nữa ta cũng có thể dùng hệ thống này ở những nơi yêu cầu chất lượng khí
sạch cao bởi nếu ta tăng số lần lọc thì chất lượng khí cũng tăng
Hình 6: Mô hình áp dụng những nơi cần lượng khí sạch cao

VIII. Nội dung nghiên cứu trong tương lai :
- Hiệu điện thế bao nhiêu là vừa đủ đề phòng việc hiệu điện thế quá lớn gây hư
hại chai gây nguy hiểm vì chai là vật liệu tái chế
- Thiết kế hệ thống rung lắc tự động để giảm lượng bụi bám trên cực, đến lúc
này vẫn phải do người sử dụng tự rung lắc.
- Tìm biện pháp tăng thời gian sử dụng
- Thí nghiệm về khả năng cho than hoạt tính vào thiết bị để lọc độc và lọc mùi
mà không ảnh hưởng đến thiết bị - cụ thể là điện trường
- Thử áp dụng hai mô hình vừa đề cập ở trên
PHẦN IV: KẾT QUẢ
20
Thiết bị sẽ góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống, nhất là ở những nơi có môi
trường bị ô nhiễm mà không đủ khả năng lắp điều hòa.
Hơn thế, toàn bộ thiết bị được làm từ vật liệu tái chế, giúp bảo vệ môi trường và
đi theo xu hướng sống xanh hiện nay
Nếu có thể đưa vào trong ứng dụng công nghiệp thì sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều
chi phí bởi số lượng phế liệu mỗi năm là vô cùng lớn
PHẦN V:TÀI LIỆU THAM KHẢO
21
1.ĐỒ ÁN TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN
Người đăng: maiphuongdc
Nguồn : />dien-64541/
2. Global Cement Megazine
Tháng 10/2009
3. Điện tử Phương Dũng
Nguồn : />am/HS1101-99/#.VHJXuyOVMlI
22