giáo trình lắp đặt bảo dưỡng hệ thống năng lượng tái tạo nghề công nghệ thông tin trung cấp

Nng l°āng cąa thąy đián đ°āc sử dăng ç hầu h¿t các ngành công nghiáp nhÃt là trong các l*nh vực đòi hỏi sự tiêu thă đián nng cao nh° ch¿ t¿o máy, sÁn xuÃt nhôm,&so vãi những lo¿i nhiên l

Sæ LAO ĐàNG TH¯¡NG BINH VÀ Xà HàI ĐÀK LÀK

TR¯âNG TRUNG CÂP TR¯âNG S¡N

Ban hành kèm theo Quy ết định số: 226 /QĐ-TCTS ngày 15 tháng 12 năm 2022

c ủa Hiệu trưởng Trường Trung cấp Trường Sơn

ĐÁk LÁk, nm 2022

LâI GIàI THIÞU

Môn hãc <LÁp đÁt, bÁo d°ÿng há thống nng l°āng tái t¿o= là mát trong

những môn hãc thực hành đ°āc biên so¿n dựa trên ch°¢ng trình khung và ch°¢ng trình chi ti¿t do tr°ång Trung cÃp Tr°ång S¢n ban hành dành cho há trung cÃp ngành đián công nghiáp và dân dăng

Giáo trình đ°āc biên so¿n làm tài liáu hãc t¿p, giÁng d¿y nên giáo trình đã đ°āc xây dựng ç mức đá đ¢n giÁn và dß hiểu, trong mßi bài đÁu có các bài t¿p

áp dăng để hãc sinh sinh viên thực hành, luyán t¿p kỹ nng nghÁ

Khi biên so¿n, tác giÁ đã dựa trên kinh nghiám giÁng d¿y, tham khÁo đồng nghiáp và tham khÁo ç nhiÁu giáo trình hián đang l°u hành để phù hāp vãi nái dung ch°¢ng trình đào t¿o, phù hāp vãi măc tiêu đào t¿o và các nái dung thực hành đ°āc biên so¿n gÁn vãi yêu cầu thực t¿

Nái dung cąa môn hãc gồm có 4 bài:

và bổ sung c¿p nhÃt các ki¿n thức mãi cho phù hāp Trong giáo trình, chúng tôi

có đÁ ra nái dung thực t¿p cąa từng bài để ng°åi hãc cąng cố và áp dăng ki¿n

thức lý thy¿t đã hãc phù hāp vãi kỹ nng

Trong quá trình biên so¿n giáo trình, không tránh khỏi thi¿u sót, tác giÁ

rÃt mong sự đóng góp ý ki¿n cąa b¿n đãc, để ngày mát hoàn thián h¢n

ĐÁk LÁk, ngày 15 tháng 12 nm 2022

Tham gia biên so¿n

1 Chą biên Nguyßn Nh° Th¿ – Hãc vá: Th.S- Kỹ s° Công nghá tự đáng

2 Thành viên

Đào Minh Thąy - Hãc vá: Th¿c s* ĐiÁu khiển và tự đáng hóa

MĂC LĂC

LäI GIâI THIàU III MĂC LĂC IV

GIÁO TRÌNH MÔN HâC 1

1 V à TRÍ , TÍNH CHÂT , Ý NGH)A VÀ VAI TRÒ CĄA MÔN HâC : 1

2 M ĂC TIÊU CĄA MÔN HâC : 1

3 N àI DUNG MÔ ĐUN 1

3 1 Nái dung tổng quát và phân bố thåi gian: 1

BÀI 1: KHÁI NIàM VÀ NNG L¯ĀNG 3

1 M ĂC TIÊU : 3

2.N àI DUNG BÀI : 3

2.1 Khái niám nng l°āng 3

2.2 Đ¢n vá đo nng l°āng 3

2.3 Các d¿ng nng l°āng 4

2.4 Phân lo¿i nng l°āng 4

BÀI 2: NNG L¯ĀNG MÀT TRäI MÃ BÀI: 02 7

1 M ĂC TIÊU CĄA BÀI : 7

2 N àI DUNG BÀI : 7

2.1 Tổng quan 7

2.2 CÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đáng cąa há thống pin nng l°āng mÁt tråi 7

2.3 Mát số ứng dăng quan trãng cąa nng l°āng mÁt tråi 9

2.4 KhÁo sát mô hình há thống pin nng l°āng mÁt tråi 14

2.5 Kiểm tra đánh kỳ 17

BÀI 3: NNG L¯ĀNG GIÓ 19

1 M ĂC TIÊU CĄA BÀI : 19

2 N àI DUNG BÀI : 19

2.1 Tổng quan 19

2.2 CÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đáng cąa há thống nng l°āng gió 20

2.3 Mát số ứng dăng quan trãng cąa nng l°āng gió 24

T ÓM L¾I : 26

2.4 KhÁo sát mô hình há thống đián gió nhỏ 27

2.5 Kiểm tra đánh kỳ 33

BÀI 4: NNG L¯ĀNG N¯âC 34

1 M ĂC TIÊU CĄA BÀI : 34

2 N àI DUNG BÀI : 34

2.1 Tổng quan 34

2.2 CÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đáng cąa há thống nng l°āng n°ãc 34

2.3 Mát số ứng dăng quan trãng cąa nng l°āng n°ãc 36

2.4 KhÁo sát mô hình há thống thąy đián 39

TÀI LIàU THAM KHÀO 51

Là mô đun nghÁ bÁt buác

- Ki¿n thức

+ Trình bày đ°āc ki¿n thức c¢ bÁn cąa các d¿ng nng l°āng tái t¿o bao

gồm: c¢ sç hình thành, tiÁm nng và mát số ứng dăng quan trãng cąa nng l°āng tái t¿o

+ Phân biát đ°āc đÁc điểm, ứng dăng cąa các lo¿i nng l°āng

+ Nh¿n d¿ng đ°āc các há thống nng l°āng

- Kỹ nng:

+ Tính toán, lÁp đÁt đ°āc các há thống nng l°āng tái t¿o theo yêu cầu

cąa phă tÁi

- Nng lực tự chą và trách nhiám

+ Rèn luyán tinh nghiêm túc, tß mß, chính xác trong hãc t¿p và trong thực hián ́ công viác

S á

Th ãi gian (giã)

T ổn

g

s á

Lý thuy ¿t

Th ực hành, thí nghi ßm,

th Áo lu¿n, bài t ¿p

Ki ểm tra

1 Bài 1: Khái niám vÁ nng

BÀI 1: KHÁI N IÞM VÀ NNG L¯ĀNG

Mã Bài: 01

1 Măc tiêu:

- Nh¿n d¿ng và phân lo¿i đ°āc các d¿ng nng l°āng tái t¿o

- Rèn luyán tinh nghiêm túc trong hãc t¿p và trong thực hián công viác.́

2.Nßi dung bài:

2.1 Khái nißm nng l°āng

Là đ¿i l°āng đÁc tr°ng cho khÁ nng sinh công cąa v¿t, là số đo liên quan đ¿n chuyển đáng v¿t chÃt, gồm cÁ các h¿t c¢ bÁn và từ tr°ång Trong lý thuy¿t t°¢ng đối, nhà khoa hãc Albert Einstein đã chß ra rằng giữa nng l°āng vãi khối l°āng cąa v¿t có sự liên há

Cách hiểu thông dăng

VÁ c¢ bÁn, nng l°āng đ°āc hiểu là khÁ nng làm bi¿n đổi vÁ tr¿ng thái

hoÁc thực hián công nng, tác dăng lên mát há v¿t chÃt TÃt cÁ mãi ho¿t đáng xung quanh chúng ta có thể dißn ra là nhå nng l°āng, mßi đối t°āng l¿i sử

dăng mát lo¿i khác nhau

Trong công nghiáp, các nguồn energy đóng vai trò giúp v¿n hành các lo¿i máy móc thi¿t bá, sử dăng cho há thống chi¿u sáng, sÁn xuÃt, phân phối hàng hóa

dăng để đo nng l°āng đián tiêu thă Joule (J)

Joule (đãc là "Jun") là đ¢n vá đo nng l°āng đ°āc sử dăng trong Há đo l°ång quốc t¿ SI VÁ mÁt đ¢n vá 1 J bằng 1 Nm (Newton nhân mét), hoÁc bằng:

Ca-lo (cal)

Ca-lo là đ¢n vá dùng để đo nhiát l°āng do mát v¿t chÃt hÃp thă hay tỏa ra Theo đánh ngh*a truyÁn thống, 1 ca-lo bằng nhiát l°āng cần cung cÃp cho 1 gram n°ãc để tng nhiát đá thêm 1 đá C, từ 14,5 °C lên 15,5 °C (Đôi khi ng°åi ta gãi

là 15 °C ca-lo) Do đó viác quy đổi đ¢n vá giữa Ca-lo và Joule có nhiÁu cách, că

thể nh° sau:[1]

Trong nhiát hoá hãc: 1 cal = 4,184 J

15 °C Ca-lo: 1 cal = 4,1858 J

Theo bÁng Ca-lo quốc t¿: 1 cal = 4,1868 J

Giá trá trung bình: 1 cal = 4,1900 J

Ca-lo đ°āc sử dăng để đo nng l°āng[2] mà thức n cung cÃp cho c¢ thể,

vÁ mÁt đánh l°āng, đ¢n vá đ°āc sử dăng là kilo ca-lo (vi¿t tÁt kCal), theo đó 1 kCal = 1000 cal Tuy v¿y, trong thực t¿ ng°åi ta th°ång chß gãi đ¢n giÁn là calo

Ví dă, nói mát cốc sữa có 15 calo, có ngh*a là nó cung cÃp 15 kilo calo (=15000 Calo) nng l°āng cho các ho¿t đáng cąa c¢ thể

Kilôwatt giå (kWh)

Kilôwatt giå (ký hiáu: kWh) là đ¢n vá tiêu chuẩn đ°āc sử dăng trong sÁn

xuÃt và tiêu thă đián nng Theo đánh ngh*a 1 kWh = 3,6 x 106 J

British thermal unit (Btu)

Btu là đ¢n vá cąa Há đo l°ång Anh 1 Btu = 251,9958 cal

2.3 Các d¿ng nng l°āng

Tổng nng l°āng cąa mát há thống có thể đ°āc phân chia và phân lo¿i thành th¿ nng, đáng nng hoÁc k¿t hāp cÁ hai theo nhiÁu cách khác nhau Nng l°āng đáng hãc đ°āc xác đánh bçi chuyển đáng cąa mát v¿t thể - hoÁc chuyển đáng tổng hāp cąa các thành phần cąa mát v¿t thể - và nng l°āng tiÁm nng

phÁn ánh tiÁm nng cąa mát v¿t thể có chuyển đáng, và nói chung là mát chức nng cąa vá trí cąa mát v¿t thể trong mát tr°ång hoÁc có thể đ°āc l°u trữ trong chính nó

MÁc dù hai lo¿i này là đą để mô tÁ tÃt cÁ các d¿ng nng l°āng, nh°ng th°ång thu¿n tián khi đÁ c¿p đ¿n sự k¿t hāp că thể cąa th¿ nng và đáng nng nh° d¿ng riêng cąa nó Ví dă, nng l°āng c¢ hãc v* mô là tổng cąa đáng nng

tánh ti¿n và quay và nng l°āng trong mát há thống bỏ qua đáng nng do nhiát

đá và nng l°āng h¿t nhân k¿t hāp sử dăng th¿ nng từ lực h¿t nhân và lực y¿u), trong số những lực khác

2.4 Phân lo¿i nng l°āng

Nng l°āng từ than đá

Từ cuối th¿ kß thứ 19, viác sử dăng than đá cho các ngành công nghiáp đã

trç nên phổ bi¿n và đ¿t đ°āc nhiÁu k¿t quÁ vào đầu th¿ kỷ thứ 20 khi mà ngành công nghiáp luyán kim lên ngôi Th¿ nh°ng, than đá l¿i là lo¿i nng l°āng hóa

th¿ch có tốc đá phăc hồi ch¿m, viác khai thác và sử dăng than đã suy giÁm nhanh chóng khi¿n cho chi phí bá đẩy lên cao cũng nh° Ánh h°çng nhiÁu đ¿n môi tr°ång Hián nay, dù vẫn còn xuÃt hián mát số nhà máy công nghiáp sử dăng nng l°āng từ than đá nh°ng đa phần các doanh nghiáp này đÁu h°ãng đ¿n

những nguồn nng l°āng hiáu quÁ, bÁo vá môi tr°ång và có mức chi phí <rẻ=

Năng lượng từ dầu mỏ, khí đốt

Nửa sau th¿ kỷ 20, dầu mỏ và khí đốt bÁt đầu đ°āc °a chuáng, giữ vai trò

vô cùng quan trãng trong sự phát triển cąa nhiÁu ngành nghÁ, minh chứng rõ

nhÃt là ngành công nghiáp hóa chÃt Tính đ¿n thåi điểm hián nay thì dầu mỏ và khí đốt vẫn giữ mát vai trò quan trãng trong cuác sống và ho¿t đáng sÁn xuÃt trên th¿ giãi

Giống nh° than đá, nguồn nhiên liáu này gần nh° không phăc hồi đ°āc nên trữ l°āng cũng có dÃu hiáu giÁm nên các doanh nghiáp hián nay đÁu h°ãng

tãi viác sử dăng các lo¿i nng l°āng có nhiÁu tiÁm nng và đem l¿i hiáu quÁ cao

Năng lượng thủy điện

Đây là nguồn nng l°āng đ°āc sử dăng phổ bi¿n nhÃt t¿i Viát Nam Trên

th¿ giãi, thąy đián cũng chi¿m tß trãng lãn 22% trên tổng energy sử dăng Thąy đián đ°āc t¿o ra từ thể nng cąa dòng n°ãc, làm ch¿y các tuabin máy phát đián

Viác xây dựng các nhà máy thąy đián sẽ bá Ánh h°çng nhiÁu từ các yêu tố nh° môi tr°ång, đáa lý

Nng l°āng cąa thąy đián đ°āc sử dăng ç hầu h¿t các ngành công nghiáp nhÃt là trong các l*nh vực đòi hỏi sự tiêu thă đián nng cao nh° ch¿ t¿o máy, sÁn

xuÃt nhôm,&so vãi những lo¿i nhiên liáu hóa th¿ch khác, thąy đián cũng giúp

ti¿t kiám chi phí đáng kể cÁ vÁ nhiên liáu và nhân công

Năng lượng hạt nhân

Nng l°āng h¿t nhân đem tãi hiáu suÃt cao, ít phă thuác vào vá trí đáa lý hay các điÁu kián tự nhiên Nng suÃt và khÁ nng cung ứng cąa nng l°āng h¿t nhân vô cùng lãn nên đÁu phù hāp cho mãi ngành công nghiáp, th°ång đ°āc phát triển m¿nh ç các quốc gia phát triển, có nguồn nguyên liáu tự nhiên ít nh°

Nh¿t

Energy h¿t nhanh đòi hỏi trình đá kỹ thu¿t cao vãi khÁ nng rąi ro lãn khi

gÁp sự cố nên ç nhiÁu quốc gia viác sử dăng nguồn nng l°āng này không đ°āc khuy¿n khích th¿m chí là ngn cÃm

Năng lượng tái tạo

Nng l°āng tái t¿o còn có tên gãi khác là nng l°āng s¿ch, đ°āc dùng để

chß các lo¿i nng l°āng đ°āc t¿o nên từ nguồn nhiát mÁt tråi, gió, thąy đián,&Đây là nguồn nng l°āng s¿ch, bÁo vá môi tr°ång nên đ°āc nhiÁu n°ãc khuy¿n khích sử dăng thay vì các nguồn nguyên liáu hóa th¿ch, hữu h¿n

Năng lượng gió

Đ°āc t¿o nên từ luồng không khí chuyển đáng bên trong khí quyển N¿u gió thổi đÁu đÁn thì đây có thể đ°āc xem nh° nguồn cung cÃp energy liên lăc cho các tuabin, dùng cho viác v¿n hành mát số thi¿t bá, chúng đang đ°āc sử

dăng ç nhiÁu gốc gia châu Âu, Mỹ,&

Năng lượng địa nhiệt

Là mát nguồn nng l°āng mãi còn khá mãi mẻ đối vãi ng°åi dùng, đ°āc khai thác và sử dăng d°ãi cÁ 2 lo¿i ç d¿ng nhiát và đián æ nhiÁu quốc gia nh°

ỹ, Pháp,&viác sử dăng và khai thác nguồn nhiát này đang đ°āc khuy¿n khích

và nhân ráng T¿i Viát Nam đã có nhà máy đián nhiát đầu tiên nh°ng ít đ°āc chú tâm tãi chÁc phÁi mát khoÁng thåi gian nữa chúng mãi đ°āc chú trãng và đ°āc nhiÁu l*nh vực công nghiáp lựa chãn

Năng lượng mặt trời

Nguồn nng l°āng này đ°āc sử dăng d°ãi 2 d¿ng phổ bi¿n là đián và nhiát Trong công nghiáp, lo¿i nng l°āng này đ°āc dùng trong nhiÁu giai đo¿n khác nhau vãi công dăng nh° đun n°ãc, điÁu chßnh nhiát , sÃy khô nông sÁn hay cung cÃp đián cho máy móc,&æ Viát Nam nng l°āng mÁt tråi đang dần trç nên phổ bi¿n và đ°āc nhiÁu đáa ph°¢ng áp dăng vào công viác sÁn xuÃt

BÀI 2: NNG L¯ĀNG M¾T TRâI

MÃ BÀI: 02

1 Măc tiêu của bài:

- Trình bày đ°āc cÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đáng các ứng dăng quan trãng

cąa nng l°āng mÁt tråi th°ång dùng trong công nghiáp và dân dăng

- Tính toán, lÁp đÁt đ°āc há thống nng l°āng mÁt tråi theo yêu cầu kỹ thu¿t că thể

- Rèn luyán tính cẩn th¿n, tß mß, nghiêm túc trong công viác

2 Nßi dung bài:

2.1 Tổng quan

Nng l°āng mÁt tråi là nguồn nng l°āng đầu tiên trên th¿ giãi và đ°āc con ng°åi t¿n dăng tr°ãc cÁ khi hãc cách t¿o ra lửa Nng l°āng mÁt tråi đ°āc hiểu là nng l°āng bức x¿ và nhiát xuÃt phát từ mÁt tråi

Nng l°āng mÁt tråi và các tài nguyên thứ cÃp cąa nó nh° sức gió, sức sóng, sức n°ãc, sinh khối& t¿o nên hầu h¿t nng l°āng tái t¿o trên trái đÃt Con ng°åi và các sinh v¿t trên trái đÃt sẽ không thể tồn t¿i n¿u không có mÁt tråi và nguồn nng l°āng từ mÁt tråi

2.2 CÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đßng của hß tháng pin nng l°āng m¿t trãi

Pin nng l°āng mÁt tråi đ°āc chia làm 8 bá ph¿n gồm: khung nhôm, kính c°ång lực, lãp màng EVA, solar cell, tÃm nÁn pin (phía sau), háp đÃu dây (junction box), cáp đián, Jack k¿t nối MC4

1 Khung nhôm: có chức nng t¿o ra mát k¿t cÃu đą cứng cáp để tích hāp solar cell và các bá ph¿n khác lên Vãi thi¿t k¿ cứng cáp nh°ng vẫn đÁm bÁo trãng l°āng đą nhẹ, khung nhôm có thể bÁo vá và cố đánh các thành phần bên

trong tr°ãc tÁi trãng gió lãn và ngo¿i lực tác đáng bên ngoài Mát số hãng ví dă nh° Canadian Solar, th¿m chí khung nhôm còn đ°āc anode hóa và gia cố thanh ngang để tng đá cứng cáp cho tÃm pin Màu sÁc phổ bi¿n cąa khung nhôm là

b¿c

2 Kính c°ång lực: giúp bÁo vá solar cell khỏi các tác đáng cąa thåi ti¿t nh° nhiát đá, m°a, tuy¿t, băi, m°a đá (đ°ång kính 2,5cm trç xuống) và các tác đáng va đ¿p khác từ bên ngoài Kính c°ång lực đ°āc thi¿t k¿ có đá dày từ 2-4mm (đa số là khoÁng 3.2-3.3mm) để đÁm bÁo vừa đą khÁ nng bÁo vá và duy trì đ°āc đá trong suốt cho tÃm pin mÁt tråi (ánh sáng ít bá phÁn x¿, khÁ nng hÃp

thă tốt)

3 Lãp màng EVA (ethylene vinyl acetate) còn đ°āc đ°āc gãi là chÃt k¿t dính, là 2 lãp màng polymer trong suốt đ°āc đÁt trên và d°ãi lãp solar cell có tác dăng k¿t dính solar cell vãi lãp kính c°ång lực phía trên và tÃm nÁn phía d°ãi Lãp này còn có tác dăng hÃp thă và bÁo vá solar cell khỏi sự rung đáng, tránh bám băi và h¢i ẩm V¿t liáu EVA có khÁ nng cháu đựng nhiát đá khÁc nghiát và có đá bÁn cực kỳ cao

4 Lãp Solar cell (t¿ bào quang đián) Pin mÁt tråi đ°āc cÃu t¿o từ nhiÁu đ¢n vá nhỏ h¢n là solar cell Những lo¿i pin nng l°āng mÁt tråi thông dăng nh° mono và poly đ°āc làm từ silic, mát lo¿i chÃt bán dẫn phổ bi¿n Trong mát cell, tinh thể silic bá kẹp giữa hai lãp dẫn đián (ribbon và các thanh busbar) Mát t¿ bào quang đián sử dăng hai lãp silic khác nhau, lo¿i N và lo¿i P

5 TÃm nÁn pin (phía sau), có chức nng cách đián, bÁo vá c¢ hãc và

chống ẩm V¿t liáu đ°āc sử dăng có thể là polymer, nhựa PP, PVF, PET TÃm

nÁn có đá dày khác nhau tùy vào hãng sÁn xuÃt Phần lãn tÃm nÁn sẽ có màu

trÁng

6 Háp đÃu dây (junction box) nằm ç phía sau cùng, là n¢i t¿p hāp và chuyển nng l°āng đián đ°āc sinh ra từ tÃm pin nng l°āng mÁt tråi ra ngoài

Vì đây là điểm trung tâm nên đ°āc thi¿t k¿ bÁo vá khá chÁc chÁn

7 Cáp đián DC, lo¿i cáp đián chuyên dăng cho đián nng l°āng mÁt tråi,

có khÁ nng cách đián mát chiÁu DC cực tốt, kèm vãi đó là khÁ nng chống cháu

tốt tr°ãc sự khÁc nghiát cąa thåi ti¿t (tia cực tím, băi, n°ãc, ẩm ) và tác đáng c¢

hãc khác

8 Jack k¿t nối MC4, là đầu nối đián th°ång đ°āc dùng để k¿t nối các tÃm pin mÁt tråi <MC= trong MC4 là vi¿t tÁt cąa nhà sÁn xuÃt Multi-Contact Lo¿i jack k¿t nối này giúp b¿n dß dàng k¿t nối các tÃm pin và dãy pin bằng cách gÁn jack từ các tÃm pin liÁn kÁ vãi nhau bằng tay

Khi mát photon ch¿m vào mÁnh silic, mát trong hai điÁu sau sẽ xÁy ra:

1 Photon truyÁn trực xuyên qua mÁnh silic ĐiÁu này th°ång xÁy ra khi nng l°āng cąa photon thÃp h¢n nng l°āng đą để đ°a các h¿t electron lên mức nng l°āng cao h¢n

2 Nng l°āng cąa photon đ°āc hÃp thă bçi silic ĐiÁu này th°ång xÁy ra khi nng l°āng cąa photon lãn h¢n nng l°āng để đ°a electron lên mức nng l°āng cao h¢n

Khi photon đ°āc hÃp thă, nng l°āng cąa nó đ°āc truyÁn đ¿n các h¿t electron trong màng tinh thể Thông th°ång các electron này lãp ngoài cùng, và

th°ång đ°āc k¿t dính vãi các nguyên tử lân c¿n vì th¿ không thể di chuyển xa Khi electron đ°āc kích thích, trç thành dẫn đián, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn Khi đó nguyên tử sẽ thi¿u 1 electron và đó gãi là <lß

trống= Lß trống này t¿o điÁu kián cho các electron cąa nguyên tử bên c¿nh di chuyển đ¿n điÁn vào <lß trống=, và điÁu này t¿o ra lß trống cho nguyên tử lân

c¿n có <lß trống= Cứ ti¿p tăc nh° v¿y <lß trống= di chuyển xuyên suốt m¿ch bán dẫn

Mát photon chß cần có nng l°āng lãn h¢n nng luāng đą để kích thích electron lãp ngoài cùng dẫn đián Tuy nhiên, tần số cąa mÁt tråi th°ång t°¢ng đ°¢ng 6000°K, vì th¿ nên phần lãn nng l°āng mÁt tråi đÁu đ°āc hÃp thă bçi silic Tuy nhiên hầu h¿t nng l°āng mÁt tråi chuyển đổi thành nng l°āng nhiát nhiÁu h¢n là nng l°āng đián sử dăng đ°āc

2.3 Mßt sá ứng dăng quan tráng của nng l°āng m¿t trãi

2.3.1 Pin năng lượng mặt trời

Pin mÁt tråi hay pin quang đián có tên ti¿ng Anh là Solar panel, nó bao gồm nhiÁu t¿ bào quang đián (gãi là solar cells) T¿ bào quang đián này là các

phần tử bán dẫn có chứa trên bÁ mÁt nhiÁu các cÁm bi¿n cąa ánh sáng là đi ốt quang, nó làm bi¿n đổi nng l°āng cąa ánh sáng thành nng l°āng đián

Các chß số C°ång đá dòng đián, hiáu đián th¿ hay đián trç cąa tÃm pin thay đổi phă thuác vào l°āng ánh sáng chi¿u lên chúng Các t¿ bào quang đián này đ°āc ghép l¿i thành mát khối để trç thành pin mÁt tråi (thông th°ång sẽ từ

60 hoÁc 72 t¿ bào quang đián trên mát tÃm pin)

2.3.2 Máy nước nóng năng lượng mặt trời

Máy n°ãc nóng nng l°āng mÁt tråi là thi¿t bá đ°āc sử dăng nguồn nng l°āng trực ti¿p từ ánh sáng mÁt tråi để làm nóng n°ãc phăc vă nhu cầu sinh ho¿t

sẽ hÃp thă nhiát và làm nóng n°ãc nhanh mà không cần phÁi cÁm đián nh° máy

n°ãc nóng gián ti¿p hay máy n°ãc nóng trực ti¿p

Theo nguyên lý đối l°u nhiát, n¢i nào có n°ãc nóng h¢n sẽ di chuyển lên trên và n°ãc l¿nh di chuyển xuống d°ãi ống chân không để đ°āc làm nóng Quá trình làm n°ãc nóng này sẽ k¿t thúc khi nhiát đá n°ãc trong cÁ bình chứa và ống chân không bằng nhau

2.3.3 H ệ thống sấy bằng năng lượng mặt trời

Máy sÃy nng l°āng mÁt tråi đang là dòng máy sÃy dành đ°āc rÃt nhiÁu

sự quan tâm từ các đ¢n vá sÁn xuÃt ch¿ bi¿n đồ khô Sç d* lo¿i máy sÃy này đ°āc nhiÁu ng°åi quan tâm vì nó ti¿t kiám chi phí so vãi các lo¿i máy sÃy ch¿y bằng đián thông th°ång và hiáu quÁ h¢n nhiÁu so vãi cách ph¢i nÁng thą công

Máy sÃy NLMT là lo¿i máy sÃy tự đáng ho¿t đáng đ°āc bằng đián và cÁ nng l°āng mÁt tråi để sÃy Nhå t¿n dăng nng l°āng mÁt tråi nên chi phí đián nng tiêu hao trong quá trình sÃy có thể giÁm đ°āc từ 30 – 75% so vãi sÃy hoàn toàn bằng đián thông th°ång Nhå tính °u viát này nên máy sÃy nng l°āng mÁt

tråi hián đang đ°āc nhiÁu c¢ sç sÁn xuÃt áp dăng thay vì dùng các lo¿i máy sÃy hoàn toàn sử dăng đián thông th°ång

Nguyên lý ho¿t đáng cąa ch¿ đá này là t¿o mát phòng sÃy d¿ng mái vòm

bằng những tÃm thu nhiát trong suốt Khi ánh nÁng mÁt tråi chi¿u vào nhiát sẽ đ°āc giữ bên trong phòng sÃy và ngày càng nóng lên theo d¿ng hiáu ứng nhà kính Nhå v¿y mà nhiát đá bên trong phòng sÃy có thể cao h¢n nhiát đá môi tr°ång 15 – 20 đá C giúp sÃy sÁn phẩm nhanh khô h¢n Tuy nhiên, theo nguyên

lý v¿t lý c¢ bÁn thì không khí nóng sẽ bay lên còn không khí l¿nh hay không khí

chứa nhiÁu n°ãc sẽ chìm xuống Do đó, trong buồng sÃy NLMT cần có qu¿t để giúp l°u thông khí nóng đÁu trong buồng sÃy và có qu¿t hút ẩm hút khí ẩm ra bên ngoài RÃt nhiÁu khu vực có nÁng nhiÁu nh° khu vực miÁn nam và Tây Nguyên đã áp dăng cách sÃy này vừa tốn ít chi phí đầu t° mà hiáu quÁ sÃy đ°āc tng cao h¢n nhiÁu so vãi cách ph¢i nÁng thą công

Máy sÃy NLMT có nhiÁu lo¿i vãi nhiÁu hãng khác nhau Mßi hãng đÁu có những đÁc điểm riêng vÁ cÃu t¿o cũng nh° thi¿t k¿ Tuy nhiên, các bá ph¿n chính cąa máy sÃy nông sÁn bằng nng l°āng mÁt tråi th°ång gồm những bá

ph¿n sau:

Buồng sÃy: buồng sÃy đ°āc làm nh° mát nhà có mái vòm bằng khung thép và các tÃm thu nhiát trong suốt Các tÃm thu nhiát này có tác dăng tng hiáu

quÁ thu nhiát mÁt tråi, lãc các tia cực tím có h¿i và cũng có tác dăng che m°a

Qu¿t thông gió: đây là bá ph¿n không thể thi¿u trong máy Qu¿t thông gió giúp không khí nóng trong buồng sÃy l°u thông làm khô đÁu sÁn phẩm trong

buồng sÃy

Qu¿t hút ẩm: qu¿t hút ẩm cũng là mát phần không thể thi¿u trong máy Khi n°ãc trong sÁn phẩm sÃy bay h¢i ra bên ngoài thì không khí ẩm này sẽ vẫn còn trong buồng sÃy Do đó, qu¿t hút ẩm sẽ hút không khí ẩm này đẩy ra bên ngoài đÁm bÁo quá trình sÃy khô đ°āc liên tăc không bá Ánh h°çng bçi đá ẩm

trong buồng sÃy quá cao

Há thống gia nhiát: các máy sÃy NLMT th°ång có thể tích sÃy khá lãn nên n¿u lÁp đÁt há thống gia nhiát bằng thanh nhiát đián trç sẽ tốn khá nhiÁu đián nng Do đó, há thống gia nhiát đ°āc tích hāp trên các máy sÃy nng l°āng

mÁt tråi th°ång là lo¿i đầu sÃy b¢m nhiát giúp ti¿t kiám đián nng h¢n Há

thống gia nhiát này sẽ đ°āc điÁu khiển bằng mát há thống điÁu khiển riêng

Há thống điÁu khiển: há thống điÁu khiển th°ång gồm mát bÁng điÁu khiển, cÁm bi¿n nhiát đá, cÁm bi¿n đá ẩm Thông qua bÁng điÁu khiển này, ng°åi dùng chß cần cài đÁt nhiát đá sÃy là có thể sÃy nông sÁn vào ban đêm hay khi không có nÁng để đÁm bÁo nông sÁn vẫn đ°āc làm khô liên tăc đÁm bÁo chÃt l°āng cąa nông sÁn sÃy

Mái che: rÃt nhiÁu máy sÃy NLMT đÁu đ°āc tích hāp mát mái che nÁng

tự đáng bên trên Tác dăng cąa mái che nng này là giúp ổn đánh nhiát đá trong

buồng sÃy Ví dă b¿n muốn sÃy ç nhiát đá 50 đá C nh°ng tråi quá nÁng nhiát đá trong buồng sÃy có thể lên đ¿n 60 đá C Lúc này mái che nÁng sẽ đ°āc trÁi ra để ngn không cho máy hÃp thu thêm NLMT và các qu¿t hút ho¿t đáng giúp giÁm nhiát trong buồng sÃy Khi nhiát đá giÁm đi thì mái che nÁng này sẽ tự đá co l¿i giúp tng nhiát cho buồng sÃy

2.3.4 M ột số ứng dụng khác

Nng l°āng cho ph°¢ng tián máy bay, ô tô

Các ph°¢ng tián giao thông nh° xe máy, ô tô hay th¿m chí là máy bay đã đ°āc ứng dăng nng l°āng mÁt tråi trong nhiÁu nm trç l¿i đây

Máy bay ch¿y bằng nng l°āng mÁt tr¢i

Máy bay sử dăng nng l°āng mÁt tråi vẫn cần đ°āc ti¿p nhiên liáu bên ngoài Những t¿p đoàn sÁn xuÃt máy bay Airbus đã sÁn xuÃt ra máy bay Zephyr Zephyr thực hián chuy¿n bay bằng nng l°āng mÁt tråi trong vòng 25 ti¿ng mà không cần ti¿p thêm nhiên liáu Zephyr rÃt nhẹ chß khoÁng 75kg vì đ°āc làm từ sāi Carbon Zephyr đ°āc lÁp há thống tÃm pin mÁt tråi trên 2 sÁi cánh dài đ¿n 25m Nhå v¿y máy bay đ°āc cÃp nng l°āng liên tăc khi bay, kéo dài hành trình chuy¿n bay trên tầng bình l°u

Ô tô ch¿y bằng nng l°āng mÁt tråi

Ô tô ch¿y bằng nng l°āng mÁt tråi đ°āc trang bá những tÃm pin mÁt tråi

lÁp trên mui xe Những tÃm pin này sẽ hÃp thu nhiát từ mÁt tråi chuyển thành đián nng để ch¿y cho ô tô Siêu xe ô tô ch¿y bằng nng l°āng mÁt tråi đầu tiên

là Lightyear one Xe có thể tng tốc lên 100km trong 10s Khi xe đ°āc s¿c đầy thì sẽ di chuyển đ°āc quãng đ°ång 725 km Vãi mßi giå s¿c d°ãi ánh mÁt tråi

sẽ giúp xe đi thêm đ°āc 12km

B¿p nng l°āng mÁt tråi là mát ứng dăng rÃt phổ bi¿n l¿i dß làm cąa nng l°āng mÁt tråi B¿p nng l°āng mÁt tråi có ba lo¿i chính là b¿p háp, b¿p tÃm,

b¿p parabol B¿p nng l°āng mÁt tråi đầu tiên là b¿p háp đ°āc ngh* ra bçi

Horace de Saussure vào nm 1767 B¿p háp là b¿p t¿n dăng thùng các tông có nÁp đ¿y trong suốt Bên trong b¿p háp đ°āc s¢n đen, b¿p có thể đ¿t nhiát đá lên đ¿n 150 đá C Chi phí làm b¿p háp rÃt rẻ, đ°āc ứng dăng ráng rãi ç những khu

dân c° còn nhiÁu khó khn

B¿p tÃm sử dăng mát tÃm nh° g°¢ng phÁn chi¿u ánh nÁng mÁt tråi trực

ti¿p vào mát điểm V¿t để nÃu đ°āc để trong thùng chứa cách nhiát và b¿p tÃm cũng đ¿t đ°āc nhiát đá 150 đá C B¿p parabol là b¿p hình chÁo, dăng că để nÃu

n đ°āc lÁp bên trong lòng chÁo B¿p parabol th°ång có đ°ång kính lãn, nhiát

có thể đ¿t đ¿n 380 đá C Thức n nÃu chín rÃt nhanh, phù hāp nÃu cho nhiÁu ng°åi n

B¿p nng l°āng mÁt tråi không có lửa nên không đốt cháy oxy, cũng không t¿o ra khí CO2 B¿p đ°āc coi là sÁn phẩm thân thián bÁo vá môi tr°ång

Nhå có b¿p nng l°āng mÁt tråi ng°åi sử dăng cũng ti¿t kiám đ°āc nhiên liáu nh° gas, đián Cũng không phÁi đi ki¿m cąi, chÃt đốt& đÿ tốn sức lao đáng l¿i bÁo vá rừng Nh°āc điểm lãn nhÃt cąa b¿p nng l°āng mÁt tråi là không thể nÃu

n vào những ngày m°a hay ban đêm

Nghiên cứu, thi¿t k¿ và ch¿ t¿o mô hình há thống đián nng l°āng mÁt

tråi theo ph°¢ng pháp tự đáng dò bám

Sử dăng nguồn nng l°āng s¿ch là giÁi pháp góp phần giÁi quy¿t hai vÃn

đÁ thåi sự là bÁo vá môi tr°ång và đáp ứng nhu cầu tiêu thă nng l°āng ngày càng tng Nng l°āng mÁt tråi là nguồn nng l°āng dồi dào và s¿ch đ°āc chuyển đổi thành đián nng cung cÃp cho các thi¿t bá đián Nng l°āng mÁt tråi

đã đ°āc nghiên cứu và ứng dăng ráng rãi, đÁc biát khi xuÃt hián các lo ng¿i vÁ mức đá an toàn cąa đián h¿t nhân, sự c¿n kiát cąa các nguồn nng l°āng hóa

th¿ch, sự thay đổi dòng chÁy và điÁu kián tự nhiên cąa thąy đián cũng nh° các

y¿u tố chính trá Ánh h°çng đ¿n an ninh nng l°āng cąa mßi quốc gia

Mát há bám mÁt tråi (solar tracker) là thi¿t bá giữ cho PV luôn vuông góc

vãi tia sáng tãi cąa mÁt tråi trong suốt thåi gian chi¿u sáng trong ngày Há thống

tự đáng đánh h°ãng bám mÁt tråi để bù l¿i sự di chuyển biểu ki¿n cąa mÁt tråi,

giữ cho các tia sáng tãi luôn vuông góc vãi bÁ mÁt PV, có thể làm tng hiáu suÃt thu nng l°āng từ 10-100% Há bám mÁt tråi đ°āc thi¿t k¿ d¿ng mát b¿c tự do

và hai b¿c tự do Há thống mát b¿c tự do có cÃu t¿o đ¢n giÁn và giá thành thÃp

so vãi há hai b¿c tự do nên đ°āc áp dăng ráng rãi Tuy nhiên, há thống hai b¿c

tự do cho hiáu suÃt thu nng l°āng cao h¢n trên cùng đ¢n vá dián tích Bá chuyển đổi đián (DC-DC, DC-AC), đóng vai trò k¿t nối giữa nguồn đián từ PV

và thi¿t bá sử dăng đián Bá chuyển đổi đián đ°āc thi¿t k¿ để hòa l°ãi hoÁc không hòa l°ãi Vãi những bá chuyển đổi đián công suÃt nhỏ sử dăng cho gia đình th°ång là lo¿i đác l¿p không hòa l°ãi Bá chuyển đổi đián phÁi thỏa mãn

những tiêu chuẩn vÁ hiáu suÃt bi¿n đổi, chÃt l°āng và d¿ng sóng đầu ra, giá thành, kích th°ãc Bá chuyển đổi đián cho d¿ng sóng ra vuông hoÁc gần sin

chứa nhiÁu hài gây h° h¿i cho thi¿t bá đián Bá chuyển đổi đián t¿o sóng d¿ng sin sử dăng kỹ thu¿t điÁu ch¿ đá ráng xung d¿ng sin (SPWM) Do đÁc điểm đáa hình phức t¿p, nhiÁu đÁo, dân c° phân bố rÁi rác ç vùng sâu, vùng xa, nhiÁu n¢i ng°åi dân ch°a đ°āc h°çng nguồn đián l°ãi quốc gia Cùng vãi phát triển các

dự án lãn đÃu nối vãi l°ãi đián quốc gia, các há thống đián nng l°āng mÁt tråi

ç quy mô há gia đình đã đ°āc triển khai nh°ng ch°a phổ bi¿n Sử dăng há thống đián nng l°āng mÁt tråi t¿i há gia đình n¢i ch°a có đián l°ãi quốc gia sẽ góp

phần nâng cao đåi sống v¿t chÃt và tinh thần cho đồng bào

1 Đối vãi há tự đáng bám mÁt tråi

K¿t quÁ khÁo sát cho thÃy, há thống đã đ¿t đ°āc các yêu cầu đÁt ra Vãi sai số vÁ góc ngẩng +/-30 và góc đánh h°ãng +/-50 là chÃp nh¿n đ°āc trong há

thống thu nh¿n ánh sáng mÁt tråi Theo các tài liáu nghiên cứu, góc tãi cąa tia sáng mÁt tråi có thể lách lên đ¿n 100 vẫn cho công suÃt sÃp xß khi góc tãi vuông góc vãi tÃm pin quang đián Các nguyên nhân cąa sai số này bao gồm: 1) viác

lựa chãn các ph°¢ng trình tính toán vá trí mÁt tråi có đá phức t¿p thÃp để phù hāp vãi khÁ nng cąa vi điÁu khiển, 2) sai số cąa cÁm bi¿n gia tốc và cÁm bi¿n

la bàn số, 3) sai số trong lÁp đÁt, cn chuẩn cÁm bi¿n khi gÁn lên há c¢ khí

K¿t quÁ so sánh đối chứng giữa há bám mÁt tråi và há cố đánh cho thÃy rõ ràng hiáu quÁ cąa há thống bám mÁt tråi t¿i những thåi điểm vào buổi sáng và

buổi chiÁu khi góc tãi cąa tia sáng mÁt tråi có đá lách lãn tãi bÁ mÁt tÃm pin cąa

há cố đánh T¿i thåi điểm buổi tr°a, khi góc tãi ánh sáng mÁt tråi tãi các tÃm pin trên cÁ hai há cố đánh và tự đáng gần vuông góc thì công suÃt ra cąa cÁ hai há nh° nhau

2 Đối vãi bá n¿p Ác-quy và chuyển đổi đián áp

K¿t quÁ khÁo sát cho thÃy, há thống đã đ¿t đ°āc các yêu cầu đÁt ra Bên

c¿nh đó mô hình còn tồn t¿i mát số sai số nhÃt đánh nh° sai số thåi gian thực, dòng đián n¿p, đián áp ra cąa bá nghách l°u đÁu nằm trong ng°ÿng cho phép

cąa các thi¿t bá đián tử dân dăng

K¿t quÁ mô phỏng, đo đ¿c thực t¿ bằng các dăng că đo l°ång chuyên

dăng để khÁo sát m¿ch n¿p, m¿ch nghách l°u cho thÃy mô hình hoàn toàn đáp ứng đ°āc các măc tiêu đã đ°āc nhóm đÁ ra trong báo cáo cąa đÁ c°¢ng

- Tìm hiểu c¢ sç lý thuy¿t thu nng l°āng mÁt tråi Các tài liáu vÁ tính toán vá trí mÁt tråi đã đ°āc thu th¿p, xử lý để lựa chãn các ph°¢ng trình tính toán có đá chính xác và thåi gian tính toán phù hāp Trên c¢ sç đó, mô phỏng,

lựa chãn đ°āc các ph°¢ng trình tính toán xác đánh vá trí mÁt tråi phù hāp vãi yêu cầu vÁ đá chính xác và tốc đá tính toán cąa vi điÁu khiển

- Các mô hình tự đáng điÁu khiển bám mÁt tråi đã đ°āc công bố trên các công trình khoa hãc đ°āc phân tích, đánh giá

Từ những °u, nh°āc điểm cąa từng há thống, nhóm tác giÁ đã đÁ xuÃt đ°āc mát mô hình há thống điÁu khiển bám mÁt tråi dựa trên tính toán vá trí mÁt

tråi sử dăng các công nghá tiên ti¿n t¿i thåi điểm hián t¿i mà tr°ãc đây do điÁu

kián kinh t¿, kỹ thu¿t ch°a áp dăng đ°āc Că thể:

- Xây dựng c¢ cÃu chÃp hành 2 b¿c tự do theo ph°¢ng và góc ngẩng để h°ãng tÃm pin mÁt tråi luôn vuông góc vãi tia sáng mÁt tråi

- Thi¿t k¿ m¿ch điÁu khiển, m¿ch giao ti¿p cÁm bi¿n, giao ti¿p công suÃt điÁu khiển đáng c¢

- Tìm hiểu nguyên tÁc ho¿t đáng, thu th¿p dữ liáu từ mô-đun GPS, cÁm

bi¿n gia tốc và cÁm bi¿n la bàn số Đây là các cÁm bi¿n dựa trên công nghá vi c¢

đián tử có nng l°āng tiêu thă thÃp, đá chính xác cao Trên c¢ sç dữ liáu thu đ°āc, tính toán thu đ°āc các thông tin vÁ vá trí mÁt tråi, góc ph°¢ng và góc h°ãng hián t¿i cąa há thống

- Thi¿t k¿ l°u đồ thu¿t toán và vi¿t ch°¢ng trình giao ti¿p, tính toán, điÁu khiển há thống bám theo mÁt tråi

- Xây dựng thành công mô hình há thống hoàn chßnh, ti¿n hành đo đ¿c dữ

- Thi¿t k¿ l°u đồ thu¿t toán và vi¿t ch°¢ng trình giao ti¿p, tính toán, điÁu khiển mô hình n¿p Ác-quy, nghách l°u và giám sát điÁu khiển

- Xây dựng thành công mô hình há thống hoàn chßnh, ti¿n hành đo đ¿c dữ liáu để đánh giá há thống

2.5 Kiểm tra đßnh kỳ

Trong quá trình sử dăng đián mÁt tråi hòa l°ãi có 3 tr°ång hāp xÁy ra: Khi nguồn đián mÁt tråi t¿o ra bằng vãi đián tiêu thă cąa các tÁi Lúc này

tÁi sẽ tiêu thă 100% từ đián nng l°āng mÁt tråi;

Khi nguồn đián mÁt tråi t¿o ra nhỏ h¢n tÁi tiêu thă Lúc này há thống sẽ tự đáng lÃy thêm đián từ đián l°ãi để cung cÃp đą cho các tÁi tiêu thă;

Khi nguồn đián mÁt tråi t¿o ra lãn h¢n các tÁi tiêu thă Lúc này nguồn đián d° ra từ đián mÁt tråi sẽ đ°āc trÁ ra đián l°ãi (Nhà n°ãc sẽ mua l¿i số đián d° thừa và hòa vào đián l°ãi cąa b¿n)

Chính vì nguồn đián này có trÁ ra đián l°ãi nên t¿i nhiÁu đáa ph°¢ng, các c¢ quan quÁn lý đián có yêu cầu các tổ chức, cá nhân tr°ãc khi đ°a bá hòa l°ãi đián mÁt vào sử dăng thì các thi¿t bá này cần kiểm đánh chÃt l°āng

Kiểm đánh là b°ãc quan trãng trong viác xác đánh chÃt l°āng đián nng hòa l°ãi cąa há thống đián nng l°āng mÁt tråi, đáp ứng điÁu kián cần thi¿t để

há thống đián nng l°āng mÁt tråi đ°āc hòa l°ãi

Kiểm đánh an toàn há thống đián nng l°āng mÁt tråi là đánh giá, phân tích chÃt l°āng đián nng phát ra từ bá chuyển đổi DC/AC (bá bi¿n tần inverter)

để đÁm bÁo các tiêu chuẩn an toàn kỹ thu¿t:

Kiểm tra tình tr¿ng bên ngoài;

Kiểm tra chức nhng v¿n hành duy trì phát đián (tần số Hz);

Kiểm tra chức nng không tự đáng k¿t nối l¿i l°ãi;

Kiểm tra chức nng đo l°ång đián áp , há số công suÃt, thành phần thứ tự nghách;

Kiểm tra thành phần sóng: kiểm tra thành phần song hài cąa đián áp, kiểm tra thành phần sóng hài cąa dòng đián;

Kiểm tra xâm nh¿p dòng 1 chiÁu;

Kiểm tra mức nhÃp nháy đián áp ( kiểm tra mức nhÃp nháy ngÁn h¿n Pst,

Kiểm tra mức nhÃp nháy dài h¿n Plt);

Kiểm tra chức nng ho¿t đáng bá hoà l°ãi ( kiểm tra chức nng k¿t nối khi xÁy ra sự cố, kiểm tra chức nng bÁo vá);

Kiểm tra chức nng điÁu chßnh công suÃt tác dăng ( khi f>50,5Hz)

BÀI 3: NNG L¯ĀNG GIÓ

MÃ BÀI: 03

1 Măc tiêu của bài:

- Trình bày đ°āc cÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đáng các ứng dăng quan trãng

cąa nng l°āng gió th°ång dùng trong công nghiáp và dân dăng

- Rèn luyán tính cẩn th¿n, tß mß, nghiêm túc trong công viác

2 Nßi dung bài:

gió đ°āc chú trãng trong nghiên cứu phát triển và có nhiÁu ứng dăng trong cuác sống

Nng l°āng gió đ°āc ứng dăng trong nhiÁu l*nh vực nh° kinh t¿, du lách, chính trá nh° xe ch¿y bằng nng l°āng gió ti¿t kiám nhiên liáu, các turbines gió cho các đáng c¢ máy bay phÁn lực dùng trong chi¿n tranh, các cánh đồng gió mang l¿i cÁnh quan đẹp thu hút khách du lách, ĐÁc biát, đáng c¢ gió còn có ứng dăng quan trãng trong b¢m n°ãc và công nghá phát đián

2.2 CÃu t¿o và nguyên lý ho¿t đßng của hß tháng nng l°āng gió

Đáng c¢ Tuabin đián gió đ°āc xem nh° mát chi¿c máy phát đián sử dăng

sức gió Chi ti¿t quan trãng nhÃt vẫn là chi¿c motor đián mát chiÁu Thi¿t bá này

sẽ dùng cánh qu¿t cùng vãi nam châm có đá để đón lÃy gió Tuabin bao gồm:

Anemometer: Bá đo l°ång tốc đá gió Chúng có trách nhiám truyÁn dữ

liáu cąa tốc đá gió đi tãi bá ph¿n điểu khiển

Blades: Đây là cánh qu¿t, khi gió thổi sẽ t¿o lực vào cánh qu¿t Làm quay

trăc cąa đáng c¢ tuabin và sau đó là dẫn tãi các chuyển đáng liên hoàn cąa há

thống tuabin đián gió

Brake: Bá hãm (hay còn đ°āc gãi là phanh), chúng dùng để dừng ho¿t đáng motor trong tr°ång hāp khẩn cÃp

Rotor: Bá ph¿n này bao gồm các cánh qu¿t và trăc

Controller: Bá điÁu khiển Bá điÁu khiển sẽ khçi đáng đáng c¢ ç tốc đá gió khoÁng 8 đ¿n 14 dÁm/giå t°¢ng ứng vãi 12 km/h đ¿n 22 km/h và tÁc đáng c¢ khoÁng 65 dÁm/giå t°¢ng đ°¢ng vãi 104 km/h bçi vì các máy phát này có

thể phát nóng

Gear box: Bá ph¿n háp số Trong bá phần này, phần bánh rng cąa há

thống sẽ đ°āc nối vãi trăc tốc đá cao và trăc tốc đá thÃp Bánh rng này không thể thi¿u và chúng khá đÁt tiÁn

Generator: Bá ph¿n máy phát để phát ra nguồn đián

High – speed shaft: Là trăc chuyển đáng tốc đá cao cąa mát máy phát Low – speed shaft: Ng°āc vãi High – speed shaft đó là trăc chuyển đáng

tốc đá thÃp

Nacelle: Đây là phần vỏ cąa đáng c¢ Bao gồm lãp vỏ bãc ngoài và vỏ

cąa Rotor Đ°āc dùng để làm lãp bÁo vá, che chç cho các thành phần chi ti¿t

cÃu t¿o bên trong cąa đáng c¢

Pitch: Đây là bá ph¿n giữ cho rotor có thể t¿o ra đián khi chúng quay trong gió

Rotor: Bao gồm các cánh qu¿t và trăc

-Tower: Tră đÿ Nacelle Đ°āc làm bằng thép hình tră hoÁc thanh dằn

bằng thép Bçi vì tốc đá gió tng lên n¿u tră càng cao, tră đÿ cao h¢n để thu đ°āc nng l°āng gió nhiÁu h¢n và phát ra đián nhiÁu h¢n

Wind vane: Để xử lý h°ãng gió và liên l¿c vãi <yaw drive= để đánh h°ãng tuabin gió

Yaw drive: Dùng để giữ cho rotor luôn luôn h°ãng vÁ h°ãng gió chính khi có sự thay đổi h°ãng gió

Yaw motor: Đáng c¢ cung cÃp cho <yaw drive= đánh đ°āc h°ãng gió

Các kiểu tuabin gió hián nay

Các tuabin gió hián nay đ°āc chia thành hai lo¿i:

-Mát lo¿i theo trăc đứng giống nh° máy bay trực thng

- Mát lo¿i theo trăc ngang

Các lo¿i tuabin gió trăc ngang là lo¿i phổ bi¿n có 2 hay 3 cánh qu¿t Tuabin gió 3 cánh qu¿t ho¿t đáng theo chiÁu gió vãi bÁ mÁt cánh qu¿t h°ãng vÁ chiÁu gió đang thổi Ngày nay tuabin gió 3 cánh qu¿t đ°āc sử dăng ráng rãi

Các tuabin gió t¿o ra đián nh° th¿ nào? Mát cách đ¢n giÁn là mát tuabin gió làm viác trái ng°āc vãi mát máy qu¿t đián, thay vì sử dăng đián để t¿o ra gió nh° qu¿t đián thì ng°āc l¿i tuabin gió l¿i sử dăng gió để t¿o ra đián

Các tuabin gió ho¿t đáng theo mát nguyên lý rÃt đ¢n giÁn Nng l°āng

cąa gió làm cho 2 hoÁc 3 cánh qu¿t quay quanh 1 rotor Mà rotor đ°āc nối vãi

trăc chính và trăc chính sẽ truyÁn đáng làm quay trăc quay máy phát để t¿o ra đián

Các tuabin gió đ°āc đÁt trên tră cao để thu hầu h¿t nng l°āng gió æ tốc

đá 30 mét trên mÁt đÃt thì các tuabin gió thu¿n lāi: Tốc đá nhanh h¢n và ít bá các luồng gió bÃt th°ång