HỆ THỐNG điều HƯỚNG PIN NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI CHO đèn ĐƯỜNG

MỤC LỤC Lời cảm ơn 2 Mục lục 3 Tổng Quan 4 CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 6 I. LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ 6 II. MÔ HÌNH 6 1. Lực gió tác dụng lên đèn 6 2. Lực gió tác dụng lên trụ đèn 6 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐÈN ĐƯỜNG CHIẾU SÁNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 9 I. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ HỆ THỐNG 9 1.Dung lượng pin lưu trữ 9 2.Công suất của tấm pin 9 II.CHỌN ĐÈN, PIN, NGUỒN 10 1. Đèn 10 2. Nguồn lưu trữ 10 3. Pin mặt trời 10 4. Bộ sạc cho pin 10 5. Sơ đồ nối dây 11 6. Mô hình thu nhỏ……………………………………………………………………..11 CHƯƠNG 3: BỘ ĐIỀU HƯỚNG PIN MẶT TRỜI 12 1. Tổng quan về bộ điều hướng 12 2. Cấu tạo 12 Code 14 KẾT LUẬN 17

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TIỂU LUẬN CUỐI KỲ ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG ĐIỀU HƯỚNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO ĐÈN ĐƯỜNG GVHD: Thầy Trần Thanh Thưởng Sinh viên thực Mã số sinh viên TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tên tiểu luận: Hệ thống điều hướng pin lượng mặt trời cho đèn đường Họ tên sinh viên: Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ơ tơ I NHẬN XÉT Về hình thức trình bày tính hợp lý cấu trúc tiểu luận Về nội dung (chất lượng tiểu luận, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn) II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trần Thanh Thưởng tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ chúng em suốt trình thực đề tài Trong q trình học tập tìm hiểu mơn “Năng lượng ô tô”, chúng em nhận quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, tâm huyết thầy Thầy giúp em tích lũy thêm nhiều kiến thức để có nhìn sâu sắc hồn thiện ngành cơng nghệ kỹ thuật ô tô, nhũng kiến thức, kinh nghiệm sống mà thầy truyền đạt cho em Qua đó, nhóm chúng em định tìm hiểu đề tài “Hệ thống điều hướng pin Năng lượng mặt trời cho đèn đường” với mong muốn tận dụng nguồn lượng ánh sáng mặt trời để ứng dụng vào đời sống, góp phần cơng nho nhỏ tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên Do tình hình dịch bệnh phức tạp nên chúng em hy vọng sau quay lại trường chúng em có hội thực đề tài này, để chúng em hoàn thiện việc áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế Có lẽ kiến thức vơ hạn mà tiếp nhận kiến thức thân người ln tồn hạn chế định Do đó, q trình hồn thành tiểu luận, chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Bản thân em mong nhận góp ý đến từ để tiểu luận thân em hoàn thiện Kính chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc, thành cơng đường nghiệp giảng dạy Chúng em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Tổng Quan CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ KHÍ I LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ .6 II MƠ HÌNH .6 Lực gió tác dụng lên đèn .6 Lực gió tác dụng lên trụ đèn .6 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐÈN ĐƯỜNG CHIẾU SÁNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI I TÍNH TỐN THƠNG SỐ HỆ THỐNG 1.Dung lượng pin lưu trữ 2.Công suất pin II.CHỌN ĐÈN, PIN, NGUỒN 10 Đèn 10 Nguồn lưu trữ 10 Pin mặt trời .10 Bộ sạc cho pin 10 Sơ đồ nối dây 11 Mơ hình thu nhỏ…………………………………………………………………… 11 CHƯƠNG 3: BỘ ĐIỀU HƯỚNG PIN MẶT TRỜI 12 Tổng quan điều hướng .12 Cấu tạo 12 Code 14 KẾT LUẬN 17 TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Những năm gần khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, song song nhà khoa học khơng ngừng tìm tịi nghiên cứu ứng dụng tiến tiến, đại nhằm phục vụ tốt cho xã hội phục vụ đời sống người Một phát minh đột phá có tính bước ngoặt ngành sản xuất tái tạo lượng xanh pin lượng mặt trời, nhờ mà mang đến nhiều lợi ích, ứng dụng rộng rãi Xung quanh xuất nhiều đèn đường dùng pin lượng mặt trời, nói ứng dụng phổ biến Nhưng pin chưa hoạt động hết công suất nó, việc đặt pin lượng mặt trời cố định hạn chế lượng lượng nhận từ mặt trời Chính điều khiến chúng em suy nghĩ phải để nhận lượng từ mặt trời cách tối đa Đó lý chúng em hướng tới việc thiết kế điều hướng pin lượng mặt trời dùng cho đèn đường 1.2 Đối tượng nghiên cứu - Bộ điều hướng pin lượng mặt trời 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động điều hướng Vận dụng lý thuyết môn học lý thuyết, sức bền vật liệu tính tốn khả chịu lực điều hướng Đồng thời hiểu cách tính tốn cơng suất pin dùng cho đèn đường 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết nguyên lý hoạt động điều hướng dùng bốn quang trở - Liệt kê linh kiện cần chuẩn bị cho mô hình - Phân tích tính tốn khả chịu lực điều hướng - Tính tốn cơng suất pin dùng cho đèn đường - Thiết kế sơ đồ đấu dây 1.5 Phương pháp nghiên cứu Áp dụng phương pháp phân tích tổng thích hợp thuyết để phân tích phận cần thiết cho điều hướng Đồng thời kết hợp phương pháp thực nghiệm khoa học để phát triển đề tài theo hướng nhóm CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠ KHÍ I LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ Khối lượng cấu: Pin, cấu xoay, lượng: 24kg Khối lượng đèn led: 1kg Chiều cao trụ: 8m Loại trụ: trụ trịn Chiều dày: t = mm Đường kính:   76mm Tốc độ gió:   36m / s II MƠ HÌNH Lực gió tác dụng lên đèn: P1  9,81.0, 0613. C1. Ft1 Với:   36m / s   0,95 : hệ số đồng gió ứng với tốc độ gió chọn C1  1, : hệ số khí động học gió Ft1  0, : diện tích bề mặt cản gió đèn Tính được: P1  333 N Lực gió tác dụng lên trụ đèn: P2  9,81.0, 0613. C2  Ft Với:   36m / s   0,95 : hệ số đồng gió ứng với tốc độ gió chọn C2  0, : hệ số khí động học gió Ft  1, : diện tích mặt trụ chịu gió tác động Tính được: P2  984, N c) Lực gió tác động lên pin-bộ điều hướng: P3  9,81.0,0613. C2  Ft Với:   0,95 : hệ số đồng gió ứng với tốc độ gió chọn   36m / s C2  0, : hệ số khí động học gió Ft3 = 0,67 (m2): Diện tích bề mặt chịu gió tác động Tính được: P3 = 347 N Sơ đồ lực: Tính moment ngoại lực tác động: M  n  P1.h1  P2 h2  P3 h1  Pden 1,  Ppin 1 Với: n=1,2 : Hệ số an toàn h1 : khoảng cách từ mặt cắt A-A đến đèn h2 : khoảng cách từ mặt cắt A-A đến trọng tâm trụ =>M = 11560,56 N.m Điều kiện để trụ đủ bền:  max  M    W Trong đó:  max : ứng suất lớn ngoại lực tác dụng M: tổng moment ngoại lực tác dụng W: moment chống uốn mặt cắt A-A    : ứng suất vật liệu chế tạo trục   d 4  W  0,1.D 1      15, 76   D   =>  max  733,34 N / cm Với:    =20600 N/cm2 (thép CT3) =>Kết luận trụ thỏa điều kiện bền so với mục đích sử dụng CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐÈN ĐƯỜNG CHIẾU SÁNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI I TÍNH TỐN THÔNG SỐ HỆ THỐNG: 1.Dung lượng pin lưu trữ: – Sử dụng đèn lượng mặt trời công suất 40W – Chiếu sáng 10 đêm có Vậy, với thơng số trên, ta tính lượng điện mà đèn tiêu thụ đêm: 40W.10= 400Wh Từ chọn pin lưu trữ có dung lượng pin lớn lớn 800W.h để chiếu sáng ngày liên tiếp trường hợp trời không nắng 2.Công suất pin: Để xác định công suất pin lượng mặt trời phù hợp, ta cần thêm thông số sau: – Số nắng trung bình Việt Nam: giờ/ngày - Tổn hao môi trường khoảng: 20 % – Dung lượng dự trữ pin lưu trữ: 20% – Cơng suất pin tính tốn sau: Ppin.n.7.0.8.(1+0,2) Với n số pin 10 II.CHỌN ĐÈN, PIN, NGUỒN: Đèn Thương hiệu: Lumiled Philips (Hà Lan) Công suất đèn: 40W Điện áp định mức: 12V Kích thước đèn: 1357x518x173mm Diện tích chiếu sáng (lắp đặt độ cao 8m): 192m2 Nguồn lưu trữ Loại pin lưu trữ: accquy Điện áp: 12V-80Ah Dung lượng battery 960Wh Pin mặt trời Loại pin: mono Số lượng cell: 36 Hiệu suất cell: 21% Điện áp định mức: 18V Cơng suất: 130Wp Kích thước pin: 505×1330mm Bộ sạc cho pin Công suất tối đa 360W Sạc cho accquy 12-24V Có bảo vệ q dịng, chập mạch tự động Có đèn báo theo dõi trạng thái Ắc Quy 11 Sơ đồ nối dây 6.Mơ hình thu nhỏ: 12 CHƯƠ NG 3: BỘ ĐIỀU HƯỚNG PIN MẶT TRỜI Tổng quan điều hướng: Bộ điều hướng pin mặt trời giải pháp nhằm mục đích nâng cao hiệu suất hứng sáng cho pin từ nâng cao cơng suất pin mặt trời Bộ điều hướng quay theo trục tích hợp với cảm biến ánh sáng bật tắt đèn đường tự động Cấu tạo Cảm biến nhận biết ánh sáng: Quang trở Vi điều khiển: board STM32F103C8T6 Động DC 12V Module: Mạch cầu H 13 Relay đóng ngắt Cảm biến vận tốc góc gia tốc góc nghiêng: MPU6050 Sơ đồ nối dây: Lưu đồ thuật toán: 14 15 Code: 16 17 18 KẾT LUẬN Nguồn nhiên liệu hóa thạch trái đất với trữ lượng ngày cạn kiệt nên việc ứng dụng nguồn lượng xanh-sạch-bền vững xu hướng tất yếu tương lai Với đề tài nghiên cứu nhóm “Hệ thống điều hướng pin lượng mặt trời cho đèn đường” tạo điều kiện cho thành viên nhóm có hội chủ động học tập, tìm hiểu ứng dụng thực tiễn nguồn lượng xanh vào mục đích thực tiễn sống Qua báo cáo môn học Năng lượng thành viên nhóm xác định mục đích ưu việt có ý tưởng ứng dụng, chế tạo để thực tiễn hóa việc sử dụng nguồn lượng xanh vào sống Từ tự tin góp phần cơng sức, trí tuệ cho dự án sử dụng nguồn lượng Việt Nam nói riêng tồn giới nói chung 19 ... phải để nhận lượng từ mặt trời cách tối đa Đó lý chúng em hướng tới việc thiết kế điều hướng pin lượng mặt trời dùng cho đèn đường 1.2 Đối tượng nghiên cứu - Bộ điều hướng pin lượng mặt trời 1.3... nhiều đèn đường dùng pin lượng mặt trời, nói ứng dụng phổ biến Nhưng pin chưa hoạt động hết cơng suất nó, việc đặt pin lượng mặt trời cố định hạn chế lượng lượng nhận từ mặt trời Chính điều khiến... thầy truyền đạt cho em Qua đó, nhóm chúng em định tìm hiểu đề tài ? ?Hệ thống điều hướng pin Năng lượng mặt trời cho đèn đường? ?? với mong muốn tận dụng nguồn lượng ánh sáng mặt trời để ứng dụng