Dự án thiết kế - tính toán hệ thống đèn năng lượng mặt trời

Thế kỷ 21 năng lượng tái tạo nói chung và năng lượng tái tạo nói riêng đang là một trong những lựa chọn hàng đầu về phát triển năng lượng. Bài viết đề xuất một phương án thiết kế tính toán cho hệ thống đèn năng lượng mặt trời và một mô hình đèn mặt trời nhỏ.

CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION EIGHT DỰ ÁN THIẾT KẾ - TÍNH TỐN HỆ THỐNG ĐÈN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI *Nguyễn Tuấn Anh (1) (1) Giảng viên khoa Kỹ thuật điện, nghiên cứu sinh khoa Công nghệ lượng – Trường Đại Học Điện Lực *Tác giả liên hệ: Anhnt88@epu.edu.vn Giáo viên hướng dẫn: Phạm Mạnh Hải TÓM TẮT Thế kỷ 21 lượng tái tạo nói chung lượng tái tạo nói riêng lựa chọn hàng đầu phát triển lượng Việc sử dụng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích tính kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường, đa dạng hóa nguồn lượng…Trong báo đề xuất phương án thiết kế tính tốn cho hệ thống đèn lượng mặt trời mơ hình đèn mặt trời nhỏ Từ khóa: Năng lượng mặt trời, đèn lượng mặt trời, lượng tái tạo GIỚI THIỆU 2.2 Danh sách linh kiện Mục tiêu thiết kế đèn sử dụng điện từ Các linh kiện sử dụng: lượng mặt trời, đèn tự động bật vào ban • Tấm pin mặt trời (40wp) đêm tắt vào ban ngày Dự án thực • Mạch điều khiển sạc: LM7805, giảng viên nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học khoa Kỹ thuật điện IRF3205, Đi-ốt 6A10, • Trường Đại học Điện Lực Điện trở 10kΩ 330Ω, Led báo tín hiệu ( chọn led màu tùy ý) • Đèn led 12V-12W, Header, jump, dây dẫn,… PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ 2.1 Yêu cầu thiết kế Ở phạm vi nghiên cứu, ta tính tốn, • Ắc quy (24Ah) • Giá đỡ, dây cắm thiết kế mơ hình hệ thống điện lượng mặt trời có khả cung cấp cho tải chiều 12W 12h, điện áp cấp cho tải Led - 12V (Điện áp chiều) => Tổng công suất phải cấp cho tải: 12 x 12 = 144 Wh DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 157 CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION EIGHT Tính tốn thiết kế kỹ thuật 3.2 Phân tích hoạt động mạch 3.1 Tính tốn thơng số thiết bị đèn • Ban ngày, có ánh nắng mặt trời, điện áp pin mặt trời vo khong 15 Tớnh toỏn c-quy ã ã ữ 17.9V Tổng cơng suất cấp cho tải/ (0.85x0.6x12)=144/(0.85x0.6x12)=23.5 Ah • Mạch gồm phần: Phần báo tín hiệu phần mạch nạp Hiệu suất xả nạp ắc quy khoảng 85% chia số Wh tải tiêu thụ với 0.85 ta có Wh ắc quy Với mức deep of discharge DOD *) Vào ban ngày: • Pin mặt trời tạo điện, có điện áp phần báo tín hiệu, qua IC7805 (mức xả sâu) 0.6 (hoặc thấp điện áp ổn định giá trị 5V, qua 0.8),ta chia số Wh ắc quy cho 0.6 điện trở R2=330Ω điện áp ổn có dung lượng ắc quy định giá trị 1.7V cung cấp cho đèn Tính tốn pin mặt trời báo tín hiệu tránh bị áp pin 144 x 1.3 = 187.2 Wh/ngày Tổng Wp mặt trời hoạt động không ổn định PV = 183.2 / 4.58 = 40.8 Wp Chọn loại PV có 40Wp • Dịng điện từ pin mặt trời trực tiếp tới ắc quy, mạch nạp có ốt D1 Thiết kế điều khiển mạch sạc chống phóng điện ngược từ ắc quy [1] trở nguồn gây hư hỏng ắc quy chống điện áp từ ắc quy phóng lên làm đóng cực G mosfet *) Vào ban đêm: • Khi điện áp cung cấp từ pin mặt trời xuống ngưỡng điện áp tiêu chuẩn ắc quy 13.8V lúc đèn báo tín hiệu báo giảm dần tín hiệu ko có điện từ pin mặt trời đèn tín hiệu tắt hồn tồn Lúc này, ắc quy phóng điện lên thơng qua R1= 10kΩ làm điện áp chân G Hình Mạch điều khiển sạc cho đèn mosdet từ mức lên mức Cực G mặt trời đóng vào, điện áp dẫn từ cực D sang cực S, dòng điện khép mạch 158 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION EIGHT từ ắc quy => bóng đèn => cực DS TÁC GIẢ Ý TƯỞNG mosfet => ốt => trở ắc quy Quá NGUYỄN TUẤN ANH sinh năm 1988 Hà trình lặp lại hàng ngày Nội, Việt Nam Tốt nghiệp hệ kỹ sư chuyên ngành Kỹ thuật điện Đại học Nông 3.3 Kết nghiệp Hà Nội (nay Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam) năm 2012 Tốt nghiệp hệ thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuật điện Đại học Điện lực năm 2016 Từ năm 2017 đến giảng viên khoa Kỹ thuật điện Trường Đại học Điện lực Hướng nghiên cứu chính: Khí cụ điện, lượng tái tạo, DCS SCADA… Hình Đèn lượng mặt trời vào GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MANH-HAI PHAM Sinh năm 1983, Hải buổi tối Dương Tốt nghiệp chuyên nghành Hệ Thống Điện Trường Đại Học Bách Khoa Đánh giá Mơ hình đèn lượng mặt trời hoạt động tốt vào Hà Nội năm 2006; Đạt học vị Thạc Sĩ Trường Đại Học Paul Sabatiers, Toulouse Pháp 2008 Đạt học vị Tiến Sĩ ứng buổi tối với nguyên lý hoạt động dụng plasma Đại Học Poitiers Pháp 2011 Thống số đèn Công suất: 144 Wh Từ năm 2012 đến nay, giảng viên Cân nặng: 15 [kg] Trường Đại Học Điện Lực Hà Nội; Nguyên Các thông số khác: chiều dài 0.8m (tấm cứu vấn đề bao gồm: quy trình ứng pin), chiều cao 1m dụng phóng điện plasma, dự báo phụ tải, độ tin cậy hệ thống điện lượng tái tạo… TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] L K Anh, “Ứng dụng điện tử công suất điều khiển nối lưới nguồn phân tán,” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường, p 44, 2013 DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO | 159 ... HỌC - SESSION EIGHT Tính tốn thiết kế kỹ thuật 3.2 Phân tích hoạt động mạch 3.1 Tính tốn thơng số thiết bị đèn • Ban ngày, có ánh nắng mặt trời, điện áp pin mặt trời vào khong 15 Tớnh toỏn c-quy... điện, lượng tái tạo, DCS SCADA… Hình Đèn lượng mặt trời vào GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MANH-HAI PHAM Sinh năm 1983, Hải buổi tối Dương Tốt nghiệp chuyên nghành Hệ Thống Điện Trường Đại Học Bách Khoa Đánh... cho đèn mosdet từ mức lên mức Cực G mặt trời đóng vào, điện áp dẫn từ cực D sang cực S, dòng điện khép mạch 158 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC -