Sáng kiến được thực hiện thông qua sử dụng mạch điều khiển tự động (tác giả tự thiết kế, gia công), cảm biến nhiệt, rờ-le nhiệt kết hợp mạch điều khiển từ xa (sử dụng remote) để điều khiển quạt tự động mở, tắt hoặc tăng, giảm tốc độ khi nhiệt độ môi trường thay đổi… qua đó giúp nâng cao tính năng sử dụng, kéo dài tuổi thọ, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng chiếc quạt điện.

       Bộ phận điều khiển quạt hoạt động theo nguyên lý sau: Bộ phận cảm biến nhiệt lắp ở đế quạt được nối với mạch điều khiển thông qua vi điều khiển (vi điều khiển liên tục đọc giá trị nhiệt độ môi trường từ cảm biến nhiệt, được hiển thị trên đèn led 7 đoạn) để điều khiển tốc độ quay của động cơ, qua đó điều chỉnh tốc độ quay của cánh quạt. Khi nhiệt độ tăng thì quạt quay nhanh, khi nhiệt độ giảm thì tốc độ quạt tự động giảm theo. Với tính năng này, người sử dụng có thể yên tâm dùng quạt vào ban đêm, không lo ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe, nhất là đối với người cao tuổi và trẻ em; đồng thời có thể giúp tiết kiệm đáng kể điện năng tiêu thụ cho các cơ quan, trường học, đặc biệt là các nhà máy, xí nghiệp sử dụng quạt với số lượng nhiều, công suất quạt lớn.

Cô Nguyễn Thị Bích Ngọc và em Huỳnh Thanh Sơn (bìa trái),

Trần Đăng Khoa bên cạnh sáng kiến được trao giải Ba

       Từ các nút số 1,2,3 ở chân đế quạt (tương ứng với các phím A,C,D trên remote), có thể cài đặt vùng hoạt động cho quạt trong khoảng nhiệt độ từ t_min đến t_max  (chẳng hạn từ 28 – 38⁰C) theo ý muốn (ấn nút 1 giữ 5 giây, sau đó lần lượt ấn nút 2, 3 để tăng, giảm nhiệt độ cần cài đặt cho t_min, t_max). Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn t_min (28⁰C), hoặc lớn hơn t_max (38⁰C), quạt sẽ ngưng hoạt động do mạch điều khiển nhận được kích hoạt từ vi điều khiển nên cắt nguồn.

       Để đảm bảo an toàn cho quạt trong quá trình vận hành, một rờ-le nhiệt được gắn trực tiếp trên động cơ điện (làm quay cánh quạt) có tác dụng tự ngắt nguồn điện (làm động cơ ngưng họat động) khi nhiệt độ động cơ vượt quá 100⁰C (cuộn dây của động cơ chỉ chịu được nhiệt độ tối đa là 150⁰C) và nối nguồn trở lại khi nhiệt độ giảm xuống.

       Ngoài ra, với mạch điều khiển từ xa cùng remote điều khiển (được lập trình để phát tín hiệu về mạch điều khiển), chiếc quạt trên tỏ ra rất tiện dụng cho người sử dụng, nhất là những người già yếu, tàn tật… việc đi lại có phần khó khăn. Trên remote có 4 phím chức năng, gồm: phím A dùng để chuyển quạt từ chế độ điều khiển tự động theo nhiệt độ sang điều khiển bằng tay hay remote và ngược lại; phím B dùng điều chỉnh quạt ở chế độ đứng yên hay đảo chiều; phím C, phím D dùng để tăng, giảm tốc độ quay của quạt (từ nút 0 sang nút 1,2,3 và ngược lại).

       Cô Nguyễn Thị Bích Ngọc, giáo viên (Trường THPT Trương Định) trực tiếp hướng dẫn em Huỳnh Thanh Sơn và Trần Đăng Khoa thực hiện sáng kiến trên, chia sẻ: để hoàn thành sáng kiến trên, công đoạn thiết kế mạch điều khiển được thực hiện khá công phu và mất nhiều thời gian. Đầu tiên, các em phải thiết kế mạch điện và in lên giấy (sử dụng loại mực in đặc biệt, không phai); tiếp theo dùng bàn ủi (ép sơ đồ mạch điện bằng mực in trên giấy dính chặt vào bảng đồng) để in sao lại sơ đồ mạch điện lên bảng đồng (làm bằng nhựa, mạ đồng mặt ngoài) rồi ngâm bảng đồng trong dung dịch Clorua sắt (FeCl₃) để tẩy lớp đồng được mạ, bảng đồng khi đó chỉ lưu giữ lại sơ đồ mạch điện bằng chất liệu đồng (nhờ lớp mực in đặc biệt nên lớp đồng này không bị tẩy bởi dung dịch FeCl₃). Sau đó, tiến hành khoan, hàn các linh kiện vào để tạo mạch điện hoàn chỉnh.

       “Sáng kiến của em Sơn và em Khoa được Ban Tổ chức Cuộc thi đánh giá cao về tính mới cũng như khả năng áp dụng vào thực tế. Hiện một số nhà sản xuất ngõ ý đặt mua “mạch điện điều khiển quạt tự động” do 2 em sáng kiến nhằm sản xuất những chiếc quạt điện với nhiều tính năng nổi trội như trên để đáp ứng nhu cầu của thị trường vốn nhiều tiềm năng” – cô Ngọc cho biết thêm.