TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI TRẦN HỮU LỘC NGUYỄN THANH ĐỨC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2018 TRƢỜNG.
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI TRẦN HỮU LỘC NGUYỄN THANH ĐỨC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI TRẦN HỮU LỘC NGUYỄN THANH ĐỨC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2018 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài Trần Hữu Lộc, MSSV: 14082391 Nguyễn Thanh Đức, MSSV: 14056701 Tên đề tài MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI Nội dung - Tìm hiểu hệ thống điện lƣợng mặt trời - Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời - Hƣớng dẫn sử dụng mơ hình phục vụ cho môn học thực hành lƣợng tái tạo Kết - Hiểu rõ cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống điện lƣợng mặt trời - Hồn thành mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời - Mơ hình hoạt động tốt thể đầy đủ thông số cần kiểm tra - Hoàn thiện kỹ lắp đặt đấu nối thiết bị điện Giảng viên hƣớng dẫn Tp HCM, ngày tháng Sinh viên i năm 20 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ii MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC HÌNH vi DANH SÁCH CÁC BẢNG viii CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các hệ thống điện lƣợng mặt trời 1.2.1 Hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập 1.2.2 Hệ thống điện lƣợng mặt trời hòa lƣới 1.2.3 Các hệ thống điện lƣợng mặt trời khác CHƢƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 2.1 Hệ thống điện lƣợng Mặt Trời độc lập 2.1.1 Cấu trúc hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập 2.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập 2.1.3 Ƣu điểm hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập 2.2 Hệ thống điện lƣợng Mặt Trời hòa lƣới 2.2.1 Cấu trúc hệ thống điện lƣợng mặt trời nối lƣới 2.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lƣợng mặt trời nối lƣới 2.2.3 Ƣu điểm hệ thống điện lƣợng mặt trời nối lƣới 2.2.4 Phân loại hệ thống điện lƣợng mặt trời nối lƣới iii 2.3 Chi tiết thiết bị cần thiết hệ thống điện lƣợng mặt trời 2.3.1 Tấm pin Panel mặt trời 10 2.3.2 Bộ điều khiển sạc 11 2.3 Battery 12 2.3.4 Inverter 13 2.3.5 Khung gá, dây cáp phụ kiện lắp đặt 13 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 15 3.1 Cấu trúc mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập 15 3.1.1 Sơ đồ nguyên lý mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời 15 3.2 Danh sách thiết bị 18 3.3 Cấu tạo chức thiết bị 21 3.3.1 Đồng hồ đo AC 20A 21 3.3.2 Đồng hồ đo DC-20A 23 3.3.3 MCB ABB SH201-C20 25 3.3.4 Fuse RT18-32/1P 26 3.3.5 Inverter 27 3.3.6 Bộ điều khiển sạc (Intelligent solar charge controller 12V – 20A) 28 3.3.7 Dimmer 31 3.3.7.1 Dimmer DC 32 3.3.7.2 Dimmer AC 32 3.3.8 Ắc quy 33 3.3.9 Domino ABB (Terminal Blocks, Type: M6/8.ST1) 33 3.3.10 Đèn báo 34 3.3.11 Ổ cắm điện 36 iv 3.3.12 Tải DC Tải AC 37 3.3.13 Pin mặt trời 37 3.4 Các bƣớc tính tốn cho hệ thống điện lƣợng mặt trời 38 3.4.1 Tính tổng lƣợng tiêu thụ điện tất thiết bị mà hệ thống solar phải cung cấp 38 3.4.2 Tính tốn dung lƣợng Inverter 38 3.4.3 Chọn điều khiển sạc Solar charge controller 38 3.4.4 Tính tổng dung lƣợng ắc quy 39 3.4.5 Tính tốn cơng suất pin mặt trời cần sử dụng 40 3.4.6 Lựa chọn dây dẫn, cầu chì, CB, hộp nối 41 3.5 Bản v thiết kế hình ảnh thực tế mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời 48 3.6 Hình ảnh thực tế mơ hinh hệ thống điện lƣợng mặt trời 51 CHƢƠNG 4: HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 53 4.1 Dụng cụ thực hành 53 4.2 Nội dung thực hành 53 4.3 Kết thực hành 54 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT HƢỚNG PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH 57 5.1 Kết luận 57 5.2 Đề xuất phát triển mơ hình 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 LỜI CÁM ƠN 59 v DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Năng lƣợng mặt trời mà trái đất nhận đƣợc Hình 1.3 Hệ thống điện mặt trời hịa lƣới Hình 1.4 Các hệ thống điện lƣợng mặt trời khác Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời độc lập Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập Hình 2.3 Cấu trúc hệ thống điện lƣợng mặt trời hòa lƣới Hình 2.4 Hệ thống điện mặt trời hịa lƣới có dự trữ Hình 2.5 Hệ thống hịa lƣới khơng lƣu trữ Hình 2.6 Pin mặt trời 10 Hình 2.7Bộ điều khiển sạc 11 Hình 2.8 Ắc quy 12 Hình 2.9 Inverter 13 Hình 2.10 Khung gá pin mặt Trời 14 Hình 3.1: Cấu trúc mơ hình điện lƣợng mặt trời 15 Hình 3.2 Sơ đồ dây mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời độc lập 17 Hình 3.3 Đồng hồ đo AC 20A 21 Hinh 3.4 Đồng hồ đo DC 20A 23 Hình 3.5 MCB ABB SH201-C20 25 Hình 3.6 Fuse RT18-32/1P 26 Hình 3.7 Inverter 27 Hình 3.8 Các thiết bị sạc qua điều khiển sạc lƣợng mặt trời Suoer ST – W1220 29 vi Hình 3.9 Màn hình điều khiển điều khiển sạc lƣợng mặt trời Suoer ST – W1220 29 Hình 3.10 Cổng kết nối điều khiển sạc lƣợng mặt trời Suoer ST – W1220 30 Hình 3.11 Giới thiệu chức phím bấm ngõ kết nối điều khiển sạc lƣợng mặt trời Suoer ST – W1220 30 Hình 3.12 Phƣơng thức kết nối điều khiển sạc lƣợng mặt trời Suoer ST – W1220 31 Hình 3.13 Ắc quy 33 Hình 3.14 Domino M6/8.ST1 34 Hình 3.15 Đèn báo 35 Hình 3.16 Ổ cắm điện 36 Hình 3.17 Bản v thiết kế mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời 51 Hình 3.18 Mặt trƣớc tủ 52 Hình 3.19 Hình sau mặt tủ 52 Hình 4.1 Điện áp mặt trời lúc không tải 54 Hình 4.2 Điện áp pin mặt trời lúc có tải 55 Hình 4.3 Đo dòng sạc áp sạc Battery (Ắc quy) 55 Hình 4.4 Điện áp, dịng điện cơng suất tải AC 55 Hình 4.5 Điện áp, dịng điện cơng suất tải DC 56 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Cấu tạo hệ thống điện lƣợng mặt trời STT Bảng 3.1 Bảng kí hiệu sơ đồ dây mơ hình điện lƣợng mặt trời lập 18 Bảng 3.2 Danh sách thiết bị mô hình điện lƣợng mặt trời 18 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật đồng hồ đo đa AC 20A 22 Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật đồng hồ đo đa DC 20A 24 Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật MCB ABB SH201 – C20 25 Bảng 3.6 Thơng số kỹ thuật cầu chì 26 Bảng 3.7 Thông số kỹ thuật Inverter SDA-1000A 27 Bảng 3.8 Thông số điều khiển sạc ST – W1220 (Intelligent solar charge controller) 28 Bảng 3.9 Thông số kỹ thuật dimmer dimmer cho tải DC 32 Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật dimmer cho tải AC 32 Bảng 3.11 Thông số kỹ thuật ắc quy GS GT6A 33 Bảng 3.12 Thông số kỹ thuật Domino ABB 34 Bảng 3.13 Thông số kỹ thuật đèn báo 220VAC 12VDC 35 Bảng 3.14 Thông số kỹ thuật ổ cắm điện 36 Bảng 3.15 Thông số tải đèn LED 12VDC đèn LED 220VAC 37 Bảng 3.16 Thông số kỹ thuật pin mặt trời 37 Bảng 3.17 Chọn điện áp hệ thống theo công suất tả 38 Bảng 3.18 Số liệu cƣờng xạ mặt trời Việt Nam theo thống kê HCM CityWeb 40 Bảng 3.19 Tên thiết bị 41 viii ... Lộc-Nguyễn Thanh Đức Hình 1.3 Hệ thống điện mặt trời hịa lƣới Hệ thống điện lƣợng mặt trời hịa lƣới có loại: + Hệ thống điện lƣợng mặt trời hòa lƣới có dự trữ + Hệ thống điện lƣợng mặt trời hịa lƣới... Lộc-Nguyễn Thanh Đức Hệ thống điện mặt trời nối lƣới không dự trữ Hệ thống điện lƣợng Mặt Trời hịa lƣới có dự trữ Hình 2.4 Hệ thống điện mặt trời hịa lƣới có dự trữ Hệ thống điện mặt trời nối lƣới... MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI Nội dung - Tìm hiểu hệ thống điện lƣợng mặt trời - Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống điện lƣợng mặt trời - Hƣớng dẫn sử dụng mơ hình phục vụ cho môn