- Dự án: Giải pháp thiết kế thông gió tự nhiên cho nhà ở bằng nguồn nhiệt mặt trời
- Nhóm thực hiện:TS Nguyễn Quốc Ý và giảng viên, sinh viên Khoa Kỹ thuật-Công nghệ trường ĐH Kinh tế-Kỹ thuật Bình Dương; Nhóm nghiên cứu Kỹ thuật máy tính và Thiết kế Trường ĐH Văn Lang; Bộ môn Cơ lưu chất Trường ĐH Bách Khoa Tp HCM và ĐH Ritsumeikan, Nhật Bản.
- Liên hệ: PGS.TS Nguyễn Quốc Ý, email: y.nq@ktkt.edu.vn
- Trạng thái: Đang thực hiện
- Mô tả:
Việt Nam nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới nên nhận được lượng bức xạ mặt trời lớn. Đây là nguồn năng lượng sạch và có thể được khai thác để sử dụng trong đời sống và công nghiệp như sản xuất điện, sấy nông sản, đun nóng nước sinh hoạt… Đối với nhà ở, năng lượng mặt trời giúp cung cấp giải pháp chiếu sáng và thông gió tự nhiên.
Vào ban ngày, nhiệt bức xạ mặt trời được hấp thụ trên bề mặt lớp vỏ công trình (mái, tường, cửa sổ) và truyền vào bên trong nhà. Do đó, để giữ môi trường không khí bên trong nhà ở điều kiện thoải mái cho người sử dụng, lượng nhiệt này cần được hấp thụ, như bằng máy điều hòa nhiệt độ. Giải pháp này tiêu tốn điện năng và ảnh hưởng xấu đến môi trường. Thay vào đó, giải pháp thân thiện môi trường là sử dụng chính lượng nhiệt bức xạ mặt trời được hấp thụ trên bề mặt công trình để tạo ra dòng khí cung cấp khí tươi và giải nhiệt cho bề mặt công trình-giải pháp thông gió tự nhiên cho công trình.
Giải pháp thông gió tự nhiên đã được nghiên cứu nhiều nơi trên thế giới và vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu. Các kết quả trước cho thấy thông gió tự nhiên có thể giúp giảm đến 90% điện năng cho hệ thống thông gió và điều hòa không khí. Để áp dụng hiệu quả ở Việt Nam, giải pháp thông gió tự nhiên cần được nghiên cứu cho từng loại công trình (như nhà phố, biệt thự, chung cư…) và đặc điểm khí hậu cụ thể (miền Bắc, miền Trung, Miền Nam, Tây Nguyên…).
Phương pháp nghiên cứu mà nhóm đang sử dụng là tính toán mô phỏng và thực nghiệm. Phương pháp tính toán được thực hiện bằng các giải thuật và phần mềm mô phỏng tính toán hiện đại như Ansys Fluent, OpenFoam, Lattice Boltzmann Method… Mô phỏng giúp phân tích và đánh giá nhiều phương án thiết kế thông gió tự nhiên cho công trình với chi phí thấp.
Thực nghiệm được tiến hành trên mô hình nhà thu nhỏ hay trên nhà thực. Kết quả thực nghiệm được sử dụng để kiểm chứng độ chính xác của kết quả mô phỏng cũng như để đánh giá hiệu quả thông gió tự nhiên cho công trình sau khi được xây dựng theo thiết kế dựa trên mô phỏng.
Sản phẩm tiêu biểu:
- Nguyen YQ, Nguyen VT. Characterizing the induced flow through the cavity of a wall solar chimney under the effects of the opening heights. Journal of Building Physics. 2023;46(5):630-653. doi:10.1177/17442591221140465
- Nguyen YQ, Nguyen VT, Tran LT, Wells JC. CFD Analysis of Different Ventilation Strategies for a Room with a Heated Wall. Buildings. 2022; 12(9):1300. https://doi.org/10.3390/buildings12091300