THIẾT kế hệ THỐNG PIN mặt TRỜI cấp điện PHỤC vụ CHO KHU tự học b10 ở đại học BÁCH KHOA HCM và bộ GIẢI NHIỆT BẰNG nước CHO PIN mặt TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT tấm PIN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN KỸ THUẬT NHIỆT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN PHỤC VỤ CHO KHU TỰ HỌC B10 Ở ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT TẤM PIN GVHD: PGS.TS Nguyễn Thế Bảo SINH VIÊN: Trương Anh Tuấn MSSV: 1713812 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 05 NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO **** -ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Số:……………/BKĐT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA: CƠ KHÍ BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH HỌ VÀ TÊN: TRƯƠNG ANH TUẤN MSSV: 1713812 NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT LỚP: CK17NH1 Đầu đề luận văn: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO KHU TỰ HỌC B10 – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN (DESIGNING A SOLAR PANEL SYSTEM FOR B10 SELF-STUDY AREA AT HCM UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND A COOLING SYSTEM FOR SOLAR POWER PANEL TO INCREASE THE ELECTRICITY PRODUCTION OF THE PANEL) Nhiệm vụ: - Nghiên cứu, tìm hiểu cấu trúc, nguyên lý hoạt động hệ thống pin mặt trời - Tính tốn thiết kế hệ thống pin mặt trời - Tính tốn thiết kế giải nhiệt nước cho pin mặt trời - Tính tốn tồn kinh tế, hiệu việc sử dụng pin việc giải nhiệt cho pin Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 21/01/2022 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/05/2022 Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN THẾ BẢO 100% Nội dung yêu cầu LVTN thông qua Bộ môn Ngày……Tháng…….Năm 20… CHỦ NHIỆM BỘ MƠN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ):……………………… Đơn vị:………………………………………… Ngày bảo vệ:…………………………………… Điểm tổng kết:…………………………………… Nơi lưu trữ luận văn:…………………………… ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc Khoa: Cơ Khí Tp HCM, ngày …… tháng …… năm 20… Bộ môn: Công Nghệ Nhiệt Lạnh PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Dành cho giáo viên hướng dẫn) Họ Và Tên: TRƯƠNG ANH TUẤN Ngành: Kỹ thuật Nhiệt MSSV: 1713812 Lớp: CK17NH1 Đề tài luận văn: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO KHU TỰ HỌC B10 – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN (DESIGNING A SOLAR PANEL SYSTEM FOR B10 SELF-STUDY AREA AT HCM UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND A COOLING SYSTEM FOR SOLAR POWER PANEL TO INCREASE THE ELECTRICITY PRODUCTION OF THE PANEL) Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN THẾ BẢO Tổng quát thuyết minh: Số trang: 80 Số chương: Số tài liệu tham khảo: 10 Số hình vẽ: Nhận xét giáo viên hướng dẫn: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Đề nghị: Được bảo vệ: Bổ sung thêm để bảo vệ: Đánh giá chung (bằng chữ: Giỏi, Khá, Trung Bình):…… Khơng bảo vệ Điểm:… /10 Ký tên (Ghi rõ họ tên) ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -Khoa: Cơ Khí Bộ mơn: Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -Tp HCM, ngày …… tháng …… năm 20… PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Dành cho giáo viên phản biện) Họ Và Tên: TRƯƠNG ANH TUẤN Ngành: Kỹ thuật Nhiệt MSSV: 1713812 Lớp: CK17NH1 Đề tài luận văn: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO KHU TỰ HỌC B10 – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN (DESIGNING A SOLAR PANEL SYSTEM FOR B10 SELF-STUDY AREA AT HCM UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND A COOLING SYSTEM FOR SOLAR POWER PANEL TO INCREASE THE ELECTRICITY PRODUCTION OF THE PANEL) Giáo viên phản biện:………………………………………………………………… Tổng quát thuyết minh: Số trang: 80 Số chương: Số tài liệu tham khảo: 10 Số hình vẽ: Nhận xét giáo viên phản biện: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Đề nghị: Được bảo vệ: Bổ sung thêm để bảo vệ: Đánh giá chung (bằng chữ: Giỏi, Khá, Trung Bình):…… Khơng bảo vệ Điểm:… /10 Ký tên (Ghi rõ họ tên) LỜI NĨI ĐẦU Trong tiến trình phát triển lồi người, việc sử dụng lượng mặt trời đánh dấu cột mốc quan trọng từ đến nay, loài người sử dụng lượng ngày nhiều, vài kỷ gần Trong cấu lượng nay, chiếm phần chủ yếu lương tàn dư sinh học than đá, dầu mỏ, khí tự hiên Kế lượng nước thủy điện, lượng hạt nhân, lượng sinh khối (bio, gas… ) lượng mặt trời, lượng gió chiếm phần khiêm tốn Xã hội loài người phát triển khơng có lượng Ngày nay, lượng tàn dư sinh học, lượng không tái sinh, ngày cạn kiệt, giá dầu mỏ ngày tăng, ảnh hưởng xấu đến phát triển kinh tế xã hội mơi trường sống Tìm kiếm nguồn lượng thay nhiệm vụ cấp bách lượng thay phải sạch, thân thiện với mơi trường, chi phí thấp, không cạn kiệt (tái sinh), dễ sử dụng Từ lâu, loài người mơ ước sử dụng lượng mặt trời nguồn lượng vô tận, đáp ứng hầu hết tiêu chí nêu Nhiều cơng trình nghiên cứu đực thực hiện, lượng mặt trời không lượng tương lai mà lượng Hiện lượng mặt trời khai thác đưa vào ứng dụng sống công nghiệp nhiều dạng hình thức khác nhau, thơng thường để cấp nhiệt điện Một hệ pin mặt trời sử dụng lượng mặt trời gồm loại: hệ pin mặt trời làm việc độc lập hệ pin mặt trời làm việc với lưới Tuy nhiên nội dung chủ yếu giới thiệu báo cáo nghiên cứu thành phần hệ mặt trời làm việc độc lập Luận văn tốt nghiệp trình bày bao quát hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập với đầy đủ thành phần cần thiết hệ Sau luận tập trung nghiên cứu sâu giải nhiệt nước nhằm để hệ pin mặt trời làm việc tối ưu Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, em cố kiến thức học tiếp thu thêm số kiến thức kinh nghiêm pin mặt trời, trình làm luận văn thực có ích cho em nhiều mặt [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS NGUYỄN THẾ BẢO, người trực tiếp hướng dẫn Luận văn tốt nghiệp cho em suốt thời gian qua Thầy tận tâm bảo, hướng dẫn em giải từ vấn đề đơn giản đến phức tạp, giúp em hoàn thành Luận văn tốt nghiệp Xin chúc thầy sức khỏe dồi dào, tinh thần hăng hái để tiếp tục làm tốt công việc giảng dạy nghiên cứu Em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể thầy trường Đại học Bách Khoa TP.HCM nói chung, thầy cô môn Công nghệ Nhiệt Lạnh nói riêng truyền dạy cho em nhiều kiến thức bổ ích suốt thời gian em học tập trường góp phần hỗ trợ em làm thực nghiệm Những kiến thức chắn theo em đến tận đời, làm hành trang cho em xây dựng tương lai Xin chúc sức khỏe toàn thể quý thầy cô Đặc biệt hơn, em xin chân thành cảm ơn anh HỒ ĐĂNG HUY giúp đỡ em suốt trình làm thực nghiệm Tuy thời gian ngắn ngủi, vỏn vẹn tháng, em học nhiều điều từ anh Xin chúc anh hoàn thành tốt q trình học tập cịn lại trường thành công công việc sau Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè em, người bên cạnh, quan tâm em quãng thời gian này, hỗ trợ, nguồn động lực to lớn cho em, để em hồn thành Luận văn cách tốt Xin chúc người ln đạt thành tựu tốt đường nghiệp người Tuy hoàn thành Luận văn tốt nghiệp hạn chế mặt kiến thức, kinh nghiệm thời gian nên cịn số khuyết điểm việc trình bày, tính tốn nội dung chưa hồn thiện, em mong nhận nhận xét, góp ý q thầy để giúp em tiếp tục hồn thiện kiến thức Em xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày….tháng….năm 2022 Sinh viên thực Trương Anh Tuấn [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn “TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO KHU TỰ HỌC B10 – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN” bao gồm cơng việc sau: - Tìm hiểu thông tin liên quan khu tự học B10: vị trí khu tự học, thiết bị điện có khu tự học - Phân tích lựa chọn phương án thiết kế hệ thống pin - Tính tốn, thiết kế hệ thống pin mặt trời toán hiệu kinh tế hệ thống - Tính toàn, thiết kế hệ thống giải nhiệt pin mặt trời toán hiệu kinh tế hệ thống Nội dung luận văn:  Chương 1: Giới thiệu tổng quan pin mặt trời  Chương 2: Tính toán, thiết kế hệ thống pin mặt trời cho khu tự học B10  Chương 3: Tính tốn, thiết kế hệ thống giải nhiệt nước cho pin mặt trời  Chương 4: Tổng kết hướng phát triển đề tài [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Hình 42 Sơ đồ bố trí béc phun 3.3.3 Xây dựng cơng thức tính tốn nhiệt độ, cơng suất thời gian Vì tế bào quang điện chế tạo từ silic tính chất vật lý gần giống thủy tinh bảo vệ lớp kính thủy tinh bên ngồi, ta xem đặc tính vật lý PV đặc tính vật lý thủy tinh o Tính thời gian bơm hoạt động chu kỳ Bơm hoạt động khoảng nhiệt độ: T on → 35 o C ⇒ Δ T on =T on−3 5o C Nhiệt độ nước giải nhiệt: T nc : 2o C →3 5o C ⇒ ΔT nc =3 o C Trong trình bơm hoạt động để giải nhiệt, lượng thu nước (Qnc) với tổng lượng nhiệt tản từ PMT ( lượng xạ ( ) ) mà PMT hấp thụ khoảng thời gian bơm làm việc (tlv -phút), ta có phương trình cân băng lượng: 65 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 pin bx Qnc =Qnhiet +Qlv (J )⇔ qnc t lv c nc ΔT nc=m pin c pin ΔT on+ g S pin G (t lv 60) ⇒t lv = mpin c pin Δ T on qnc c nc ΔT nc −g S pin G 60 Trong qnc (l/ph) lưu lượng nước, c nc nhiệt dung riêng nước, cpin nhiệt dung riêng thủy tinh (xem tính chất vật lý pin thủy tinh), mpin khối lượng PMT, Spin diện tích bề mặt hấp thụ xạ PMT, G xạ mặt trời đến PMT, g thông số đặt trưng nhiệt (SHGC) pin mặt trời theo [9] o Tính chu kỳ làm việc: Năng lượng để gia nhiệt (Qgn) PMT tăng từ 350C đến Ton lượng xạ mặt trời ( ) PMT thu khoảng thời gian gia nhiệt (tgn- phút), nên: bx Q gn=Qgn ⇔ m pin c pin Δ T pin =g S pin G (t gn 60)(J )⇒ t gn= m pin c pin Δ T pin ( p h ut ) g S pin G 60 Thời gian chu kỳ làm việc: t ck=t lv +t gn o Điện bơm tiêu thụ: Bơm hoạt động có cơng suất Pbom, Điện tiêu thụ bơm trình hoạt động: Qbom = ∑ t h oigian t t ck lv Pbom (W p h ut) o Tính cơng suất lý thuyết pin mặt trời Ở điều kiện tiêu chuẩn từ nhà sản xuất (T c ref = 250C xạ Gref =1000W/m2) công suất pin đạt P max =135W giảm dần 0,47% với nhiệt độ tăng lên Tấm pin mặt trời sử dụng sản xuất năm 2009, qua năm hiệu suất làm việc pin mặt trời giảm 1%, nên hiệu suất làm việc 0,87 66 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Khi nhiệt độ T (0C)và xạ G (W/m2), pin có cơng suất: pin P =0,87 G P [ 1−0,47 % (T −25) ] (W ) Gref max Lượng điện pin mặt trời tạo là: Q =∫ P d (t)(W p h ut ) pin pin Lượng điện tăng lên là: pin pin pin Δ Q =Q cgn −Q kgn (W p h ut) pin pin , Q kgn lần lược lượng điện PMT có giải nhiệt không giải Với Qcgn nhiệt tạo Điện hệ thống tạo có giải nhiệt là: pin Qh t =Q cgn−Q bom (W p hut ) 3.3.4 Tính tốn lựa chọn nhiệt độ bật bơm Khảo sát xạ nhiệt độ pin mặt trời ngày 11 tháng năm 2022 ta 70 1000 900 65 800 700 60 600 55 500 400 50 300 200 45 40 9:00 100 9:59 10:59 11:59 Time (hh:mm) Nhiệt độ 12:59 13:59 14:59 Bức xạ Hình 43 Bức xạ mặt trời nhiệt độ pin ghi nhận vào ngày 11/02/2022 67 Bức xạ (W/m2) Nhiệt độ pin (0C) đồ thị sau: [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Lượng điện pin tạo khơng có giải nhiệt từ thực nghiệm là: pin Qkgn=21239,23(W p h ut ) Nhiệt độ bật bơm Điện Tlv Số chu kỳ (phút) nck bơm tiêu thụ (W.phut) Điện Điện pin tạo hệ thống thu (W.phut) (W.phut) 40 4.30 24.68 1242.73 23417.44 22175.71 41 5.16 20.65 1242.73 23358.97 22112.11 42 6.02 17.63 1242.73 23300.50 22058.49 43 6.88 15.43 1242.73 23242.04 21999.94 44 7.74 13.72 1242.73 23183.57 21941.40 45 8.60 12.35 1242.73 23125.11 21882.88 46 9.46 11.22 1242.73 23066.64 21824.37 47 10.32 10.29 1242.73 23008.17 21765.87 48 11.18 9.50 1242.73 22949.71 21707.37 49 12.04 8.82 1242.73 22891.24 21648.88 50 12.90 8.23 1242.73 22832.78 21590.39 56 18.06 5.91 1242.73 22481.98 21234.59 Bảng 3.2: Giá trị thơng số tính tốn ứng với nhiệt độ bật bơm khác Từ Bảng 3.2, ta thấy nhiệt độ bật bơm 56 oC lượng điện hệ thống thu lớn lượng điện pin mặt trời khơng có giải nhiệt tạo ra, để có lợi mặt lượng ta phải thiết lập nhiệt độ bật bơm 56oC Do nhiệt độ mơi trường ngồi trời Việt Nam vào mùa hạn nắng nóng cao, đơi vượt ngưỡng 40oC, ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ pin nước giải nhiệt nên ta chọn nhiệt độ bật bơm 45 oC hợp lý Bên cạnh 45oC bơm hoạt động khoảng 12,35 chu kỳ ngày, số hợp lý để 68 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 đảm bảo cho tuổi thọ bơm tuổi thọ thiết bị điện tử bị ảnh hưởng thời gian làm việc số chu kỳ làm việc (số lần bật tắt) 3.4 Mô hình đo đạc thực nghiệm 3.4.1 Chế tạo mơ hình - Thiết kế hệ thống béc phun: theo kích thước bố trí béc phun phần 3.3.2 nói trên, kết nối béc phun ống 4mm Hình 44 Thiết kế mạng béc phun - Thiết kế máng hứng nước: Chế tạo máng hứng nước tôn thiết dày 1mm, có kích thước 160x70x35, dán mạng béc phun cố đinh lên máng hứng, lắp máng hứng mặt pin 30cm - Bơm mạch điều khiển: thể Hình o Chọn Bơm: Sinleader model SL-DP16 Áp suất: 130 PSI (8,3 bar cut off) Lưu lượng: 10-12 l/ph Volts / Amps: 12VDC / 4-7A o Bộ kiểm soát nhiệt độ: XH-W3001 Điện áp: 12 v Phạm vi kiểm soát: -55 đến 120 0C ; Độ xác: 0,2 0C o Nguồn: 220V to 12V o Dimmer 12V 69 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Hình 45 Mạch điều khiển bơm bơm Hình 3.9 trình bày hình ảnh thực tế tổng thể mơ hình thực nghiệm lắp đặt Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt lạnh, Khoa Cơ Khí, trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP HCM 70 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Hình 46 Mơ hình thực nghiệm thực tế Như thể Hình 3.9, pin Helios 135P lắp cố định khung sắt gắn chân đế di động Trong thực nghiệm, pin bên trái giải nhiệt, pin bên phải pin khơng giải nhiệt, cịn để đảm bảo khoảng cách pin thực nghiệm khơng bị ảnh hưởng truyền nhiệt q trình giải nhiệt bên trái 3.4.2 Đo đạc thực nghiệm o Dụng cụ đo  Thermocouple EXTECH SDL200: Hãng sản xuất / xuất xứ: EXTECH / Đài Loan Độ phân giải: 0.1°/1° Cấp xác: ±0.4% rdg (+1.8°F/+1°C) kiểuJ,K,E,T; Pt100 ±0.5% rdg (+2°F/+1°C) kiểu R,S Bộ ghi: 20M giá trị sử dụng thẻ nhớ 2G Hình 47 Máy đo nhiệt độ EXTECH SDL200  Máy đo xạ mặt trời: PCE - SPM 1: Khoảng đo: từ đến 2000 W/m2 Độ phân giải: W/m2 71 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Độ xác: ±10 W/m2 ±5 % Hình 48 Máy đo xạ mặt trời: PCE - SPM  Wattmeter : Điện áp: (0) V-4V-60V; Độ phân giải 0.01V Dòng điện: 0-100 A ; Độ phân giải 0,01A Công suất: 0-6554 W; Độ phân giải 0,1W 72 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Hình 49 Wattmete o Mơ tả phương pháp đo Bố trí hai pin mặt trời có giải nhiệt khơng có giải nhiệt vị trí địa lý, tiến hành lấy số liệu nhiệt độ: hai tấm, môi trường nước giải nhiệt lần/ phút Đo xạ mặt trời công suất đầu phút / lần 3.5 Kết đo nhận xét (a) (b) 73 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 (c) Hình 50 Kết đo: a nhiệt độ; b Cơng suất hai pin; c Cơng suất bơm Hình 3.13 trình bày kết đo thực nghiệm ngày điển hình (14/02/2022) thơng số nhiệt độ cơng suất pin (có giải nhiệt khơng giải nhiệt) công suất bơm giải nhiệt Bảng 3.3 trình bày kết ngày đo tiếp theo, từ tính tốn lượng điện sinh pin có giải nhiệt khơng giải nhiệt, điện bơm tiêu thụ, lượng điện hiệu suất gia tăng pin giải nhiệt Ngày 12/02/202 14/02/202 16/02/202 17/02/202 Điện bơm tiêu thụ Điện pin có giải nhiệt tạo (W.phut) (W.phut) 69 807,3 9646,5 8839,2 113 1322,1 16972,3 15650,2 89 1041,3 17693,05 16651,75 135 1579,5 19404,7 17825,2 (phút) Điện Điện pin hệ thống không giải thu nhiệt tạo (W.phut) (W.phut) 7277,7 Hiệu suất lượng thu (%) 15,31 12400,2 26,21 12624,1 31,9 13107,85 36 Bảng 3.3: Kết tính tốn Từ kết Bảng 3.3, ta thấy: - Khi bố trí thêm hệ thống giải nhiệt, cơng suất pin tăng trung bình khoảng 39,5% , lượng điện thu tăng trung bình 27,35% ngày - Đối với ngày có cường độ xạ lớn hiệu suất lượng thu tăng lên nhiều 74 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 - Việc bố trí thêm thiết bị bật tắt bơm theo cảm biến nhiệt độ giúp hệ thống hoạt động tối ưu điều kiện thời tiết khác nhau, bên cạnh giúp tiết kiệm nước giải nhiệt giảm lượng điện tiêu thụ so với thiết lập chế độ hoạt động theo khoảng thời gian cố định chạy bơm liên tục - Với hiệu suất lượng thu tăng lên 27,35% so với chi phi đầu tư lắp đặt hệ thống giải nhiệt thấp cấu tạo - lắp đặt đơn giản, bên cạnh lợi ích tăng tuổi thọ pin mặt trời lợi ích khác Vì vậy, việc bố trí thêm thiết bị giải nhiệt cho hệ pin mặt trời khả thi cho hệ thông pin mặt trời áp mái nhà máy điện mặt trời công suất lớn Chương 4: Tổng kết hướng phát triển đề tài 4.1 Giới thiệu Trong vòng tháng thực luận văn, em cố gắng hoàn thiện cách tốt đề tài Mặc dù đạt số kết mong muốn Tuy nhiên có nhiều điều mà cá nhân em chưa thực 4.2 Những đóng góp đề tài - Tổng kết lý thuyết việc tính tốn thiết kế hệ thống điện mặt trời - Xây dựng quy trình tính tốn, thiết kế chế tạo thành cơng mơ hình giải nhiệt nước cho pin mặt trời - Vận hành thử nghiệm thành cơng mơ hình giải nhiệt nước cho pin mặt trời 4.3 Những vấn đề cần cải tiến - Hiệu suất đạt cịn thấp, mơ hình chưa đạt tính thẩm mỹ, cấu tạo chưa tối ưu - Chưa hoàn thiện phần điều khiển, đo đạc hệ thống Chưa quản lý hệ thống hoạt động độc lập mà không cần phải đo đạc thiết bị cầm tay - Chưa mô CFD thành công mơ hình - Chưa tối ưu nguồn nước sau giải nhiệt 75 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 4.4 Hướng phát triển đề tài - Chế tạo hệ thống điều khiển tự động gửi liệu lên máy chủ để thống kê thông số hoạt động ngày - Thiết kế lại phần khí cho mơ hình chắn Đủ để hoạt động trời thời gian dài - Có thể tận dụng nước hồi sau giải nhiệt để thực quy trình khác công nghiệp Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Thế Bảo (2021); “Giáo trình Năng lượng Tái tạo Phát triển Bền vững”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM [2] Rodrigues EMG, Melício R, Mendes VMF, Catalão JPS (2011) Simulation of a solar cell considering single-diode equivalent circuit model In: International conference on renewable energies and power quality, Spain, 13–15 April, 2011 [3] Akbarzadeh, T Wadowski (1996) Heat-pipe-based cooling systems for photovoltaic cells under concentrated solar radiation Appl Therm Eng, 16 (1), pp 81-87 [4] Chaniotakis E (2001) Modelling and analysis of water cooled photovoltaics, M.Sc thesis, Department of Mechanical Engineering, University of Strathclyde, Glasgow, Scotland [5] Batoul H (2008) Flow simulation improves photovoltaic solar panel performance, Technical Report, Schueco International, Paris, France [6] Tonui J.K & Tripanagnostopoulos Y.(2007) Improved PV/T solar collectors with heat extraction by forced or natural air circulation Renew Energy, 32, pp 623-637 [7] Huy, V.Q & Thịnh, N.H (2020) Thiết kế, chế tạo làm mát cho pin lượng mặt trời nhằm nâng cao hiệu suất chuyển đổi điện quang pin Đề tài NCKH Sinh viên, Đại học Đà Nẵng [8] Đa, Đ.N & Hịa,T.T.(2017) Nghiên cứu, tính tốn, mô phỏng, thiết kế chế tạo hệ thống PV/T collector Luận văn Tốt nghiệp Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM 76 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 [9] Beanas.T, Machado.M (2017) On the analytical calculation of the solar heat gain coefficient of a BIPV module, Energy and Buildings Volume 151, 15 September 2017, Pages 146-156 [10] Water spray cooling technique applied on a photovoltaic panel: The performance response - Sandro Nizetic, Filip Grubišić-Čabo, and Ankit Yadav [11] A review of photovoltaic cells cooling techniques - Swar A Zubeer1,*, H.A Mohammed1, and Mustafa Ilkan [12] Spraying Cooling System for PV Modules: Experimental Measurements for Temperature Trends Assessment and System Design Feasibility - Alberto Benato, Anna Stoppato, Francesco De Vanna and Fabio Schiro [13] https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power [14] https://www.solarreviews.com/blog/what-equipment-do-you-need-for-a-solarpower-system [15] https://sites.energycenter.org/solar/homeowners/learn-about-solar [16] https://www.energy.gov/eere/solar/how-does-solar-work 77 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 Phụ lục Bài báo “Thiết kế Hệ thống giải nhiệt cho pin mặt trời nhằm tăng sản lượng điện pin” DESIGNING A COOLING SYSTEM FOR SOLAR POWER PANEL TO INCREASE THE ELECTRICITY PRODUCTION OF THE PANEL Hồ Đăng Huy, Trương Anh Tuấn, Nguyễn Thế Bảo Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM 78 [TRƯƠNG ANH TUẤN] 1713812 79 ... TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO KHU TỰ HỌC B10 – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN (DESIGNING A SOLAR PANEL SYSTEM FOR B10. .. TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI CẤP ĐIỆN CHO KHU TỰ HỌC B10 – ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN (DESIGNING A SOLAR PANEL SYSTEM FOR B10. .. BÁCH KHOA HCM VÀ BỘ GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC CHO PIN MẶT TRỜI NHẰM TĂNG HIỆU SUẤT PIN? ?? bao gồm cơng việc sau: - Tìm hiểu thông tin liên quan khu tự học B10: vị trí khu tự học, thiết bị điện có khu tự