BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ

BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ BÁO cáo về NĂNG LƯỢNG mặt TRỜI và NĂNG LƯỢNG GIÓ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BÀI CÁO CÁO VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ NĂNG LƯỢNG GIÓ NHÓM 1 Nguyễn Đình Khoa Nguyễn Hoàng Diệu Ngân Nguyễn Văn Đạt Nguyễn Hoàng Việt Lê Thái Nguyên Lê Hoàng Nhân GVHD: ThS. Đặng Quốc Dũng Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 11 năm 2013 NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Mục lục 1. Giới thiệu 2. Lịch sử 3. Phân loại 4. Nguyên lý hoạt động 5. Ứng dụng 1.GIỚI THIỆU Đây là một dạng năng lượng mà mặt trời cung cấp cho chúng ta từ ngàn xưa. Nhờ ánh sáng của mặt trời mà chúng ta có thể nhìn thấy vạn vật cũng như nhờ sức nóng mà con người bao đời qua có thể phơi khô quần áo, phơi lúa, trồng cây….Cho đến gần đây, sức nóng mặt trời được chú trọng trong việc ứng dụng vào việc chuyển hóa sang nhiệt năng, điện năng phục vụ nhu cầu của cuộc sống. Sức nóng của ánh nắng mặt trời được tập trung lại bằng những thiết bị đặc biệt để đun nóng nước sử dụng trong gia đình hay tạo ra hơi nước để sản xuất điện Đối mặt với sự gia tăng chi phí sử dụng năng lượng trong những năm gần đây, cộng với việc chống lại sự biến đổi khí hậu có xu hướng ngày càng xấu đi, nhiều nhà tổ chức cũng như người tiêu thụ đã và đang tìm kiếm các nguồn năng lượng khác rẻ hơn, “xanh” hơn để thay thế. Mặt trời là một trong những nguồn năng lượng có sẵn, gần như vô tận. Chỉ với việc tận dụng và khai thác hợp lý sức mạnh to lớn đó, việc giải quyết các vấn đề về năng lượng sẽ trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. Lợi ích Năng lượng của Mặt trời là miễn phí và trái đất hấp thụ một lượng lớn bức xạ mặt trời mỗi ngày. Giúp bạn tiết kiệm tiền Khi công nghệ đã phát triển trong những năm gần đây, đã có một sự gia tăng ổn định trong sử dụng các nguồn năng lượng thay thế và tái tạo, như năng lượng mặt trời. Tấm năng lượng mặt trời đòi hỏi ít hoặc không có bảo dưỡng , sử dụng đc hầu hết trên các mái nhà Năng lượng mặt trời năng lượng sạch, tái tạo và bền vững và năng lượng tạo ra từ tia sáng của mặt trời không sản xuất các sản phẩm và như vậy nó không góp phần gây ô nhiễm Nhược điểm Đòi hỏi đầu tư lớn.Các chi phí ban đầu là bất lợi chính của việc cài đặt một hệ thống năng lượng mặt trời Hiệu quả của các hệ thống năng lượng mặt trời có thể giảm do các yếu tố môi trường, những thứ như ô nhiễm, khói mù, mây và mưa có thể có tác động rất tiêu cực đến lượng năng lượng một hệ thống năng lượng mặt trời sẽ sản xuất Nhược điểm cuối cùng để năng lượng mặt trời là năng lượng mà chỉ có thể được tạo ra trong ngày khi mặt trời hiện nay. 2.LỊCH SỬ Nói về lịch sử phát triển năng lượng quang điện.Bắt đầu vào năm 1838, Edmond Becquerel, nhà vật lý người Pháp, được ghi nhận là người đầu tiên có những ý tưởng và ghi chép chính thống về một phương pháp “thần diệu” giúp chuyển biến ánh sáng thành năng lượng. Alexandre-Edmond Becquerel (1820 –1891) Giai đoạn 1860-1881 Phải hơn 2 thập kỷ sau, những ý tưởng của Becquerel mới lại được người ta nhắc đến. Nhận được tài trợ từ chính phủ Pháp, ông thành công trong việc tạo ra một thiết bị giúp chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng hơi nước và từ đó cho ra đời chiếc máy hơi nước chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên. Không dừng tại đây, nhà phát minh này sau đó đã sử dụng động cơ hơi nước của mình để lắp cho một chiếc tủ làm lạnh Đáng tiếc là những nghiên cứu của Auguste Mouchout chỉ dừng lại tại đây. Nước Pháp ít lâu sau ký được một số thỏa thuận với Anh trong việc cung cấp lâu dài nguồn năng lượng than đá giá rẻ. Phát minh của Auguste trong việc tìm ra nguồn năng lượng thay thế đã không còn là ưu tiên của chính phủ Pháp. Không nhận được nguồn kinh phí tài trợ cần thiết cho việc nghiên cứu, Auguste Mouchout sau đó đã sớm phải từ bỏ giấc mơ về một nguồn năng lượng mới vô tận của mình. Augustin Mouchot (1825 - 1911) và phát minh máy hơi nước chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên Năm 1873: Willoughby Smith, một nhà khoa học người Anh tình cờ phát hiện ra vật liệu chế tạo pin năng lượng mặt trời. Giai đoạn 1876-1878 Vào năm 1876, William Grylls Adams FRS cùng với một sinh viên của mình, Richard Evans Day, phát hiện ra rằng khi Selenium được tiếp xúc với ánh sáng, nó tạo ra điện. Ông đã có một mẫu thiết kế thú vị sử dụng gương để tạo ra nguồn năng lượng mặt trời tương đương với một động cơ 2.5 mã lực. Mẫu thiết kế của ông được coi là bước tiến bộ vượt bậc và vẫn còn được ứng dụng cho tới tận ngày nay. William Grylls Adams FRS (1836 – 1915) Năm 1883 Charles Fritz là nhà khoa học đầu tiên thành công trong việc chuyển hóa năng lượng mặt trời thành năng lượng điện. Mẫu thiết kế pin mặt trời của ông tuy có mức chuyển hóa không cao, chỉ từ 1-2%, tuy nhiên vẫn được cộng đồng khoa học quốc tế đánh giá là cột mốc quan trọng trong lịch sử phát triển và ứng dụng năng lượng mặt trời của nhân loại. Năm 1888 John Ericsson, một người Mỹ nhập cư đã viết ra những nhận định như sau: “Sau hơn 2000 năm sinh sống và tồn tại trên trái đất, nhân loại sẽ sớm sử dụng hết những nguồn năng lượng hóa thạch của mình. Con cháu chúng ta sẽ phải đối mặt với tình trạng thiếu thốn năng lượng trầm trọng trong thế kỷ mới. Viễn cảnh đen tối này sẽ trở thành hiện thực trừ khi chúng ta tìm ra cách chế ngự và khai thác năng lượng mặt trời…” Năm 1953, Calvin Fuller , Gerald Pearson , và Daryl Chapin , phát hiện ra các tế bào năng lượng mặt trời Silicon. Các tế bào này thực sự sản xuất đủ điện và hiệu quả để chạy các thiết bị điện nhỏ . The New York Times nói rằng phát hiện này là "sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới, đi đầu trong việc khai thác năng lượng gần như vô hạn của mặt trời đối với việc sử dụng của nền văn minh". Năm 1956 Lần đầu tiên các tế bào năng lượng mặt trời được đem ra thị trường. Chi phí quá đắt đỏ đã vượt xa nhu cầu sử dụng trong xã hội. Tuy nhiên, nó đánh dấu cho chúng ta thấy các tế bào năng lượng mặt trời đầu tiên được sử dụng trong các mặt hàng tiêu dùng như đồ chơi, radio. Giai đoạn từ năm 1970 đến năm 1990 Việc sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời đã bắt đầu xuất hiện trên các cửa xe lửa , ở những khu vực xa trạm điện, hay việc Australia sử dụng các tế bào năng lượng mặt trời trong tháp phát sóng để mở rộng khả năng viễn thông Ngày nay,chúng ta có thể thấy ứng dụng của tế bào năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới. Bạn có thể thấy chiếc xe năng lượng mặt trời, thậm chí còn có một chiếc máy bay năng lượng mặt trời đã bay cao hơn so với bất kỳ máy bay khác. Chi phí sử dụng cũng nằm trong ngân sách của tất cả mọi người. Điều này chứng minh rằng năng lượng mặt trời chưa bao giờ mất đi sự hấp dẫn của nó. Thị trường quốc tế đã mở ra và các nhà sản xuất năng lượng mặt trời hiện đang đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp mới, một ngành công nghiệp xanh. 3.Phân loại 3.1 Nhiệt mặt trời Công nghệ nhiệt mặt trời có thể được sử dụng cho đun nước nóng, sưởi ấm không gian, làm mát không gian và quá trình sinh nhiệt  Nước nóng  Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió  Xử lý nước  Nấu ăn  Nhiệt quy trình Bếp mặt trời cho nông thôn Máy nước nóng 3.2 Điện mặt trời Điện mặt trời là việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện, hoặc trực tiếp bằng cách sử dụng quang điện (PV), hoặc gián tiếp bằng cách sử dụng điện mặt trời tập trung (CSP).  Điện mặt trời tập trung Pin quang điện [...]...3.3 Hóa học năng lượng mặt trời Quá trình hóa học năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời để dẫn dắt phản ứng hóa học Các quá trình này đã bù đắp năng lượng mà nếu không sẽ phải đến từ nguồn nhiên liệu hóa thạch và cũng có thể chuyển đổi năng lượng mặt trời thành nhiên liệu thỏa mãn điều kiện lưu trữ và vận chuyển Năng lượng mặt trời gây ra các phản ứng hóa học có thể... năng lượng dồi dào không cạn kiệt và không sản sinh ra khí thải carbon dioxide Do đó, việc phát triển ngành công nghệ năng lượng mặt trời đang được rất nhiều nhà khoa học quan tâm Vậy pin năng lượng mặt trời là gì? hoạt động như thế nào? Pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời/ pin quang điện) là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành năng lượng điện (điện năng) ... thiết bị năng lượng với các tia bức xạ ánh nắng mặt trời 4.3 Nguyên lý hoạt động của máy phát điện năng lượng mặt trời MÁY PHÁT ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI A MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỘC LẬP Trong đó: A : Tấm thu năng lượng mặt trời B: Bộ sạc C: Ắc-quy D: Inverter E: Hộp đấu nối điện F: Tải Hệ thống hoạt động như sau: khi có nắng điện DC từ tấm thu năng lượng mặt trời (A) qua hộp đấu nối điện (E) đến bộ sạc (B) và sạc... chiếc xe sử dụng năng lượng mặt trời đã được một mục tiêu kỹ thuật từ những năm 1980 Năm 1975, thuyền năng lượng mặt trời thực tế đầu tiên được xây dựng ở Anh Năm 1974, các máy bay không người lái AstroFlight Sunrise thực hiện chuyến bay năng lượng mặt trời đầu tiên Một bóng bay năng lượng mặt trời là một quả bóng màu đen được làm đầy với không khí thông thường Khi ánh sáng mặt trời tỏa sáng trên... nóng và giãn nở gây lực nổi lên, giống như bóng không khí nóng được làm nóng nhân tạo Các buồm năng lượng mặt trời là một hình thức được đề xuất của động cơ đẩy tàu vũ trụ sử dụng gương màng lớn để khai thác áp suất bức xạ từ mặt trời Không giống như tên lửa, cánh buồm năng lượng mặt trời không cần nhiên liệu 4.Nguyên lý hoạt động 4.1 Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời Mặt trời cung cấp một nguồn năng. .. tải quan trọng 5.Ứng dụng Bếp năng lượng mặt trời tại Đức Hệ thống điện bằng năng lượng mặt trời có thể làm mái che chống nắng, cung cấp điện cho chiếu sáng thông tin liên lạc, máy tính trong trường hợp mất điện Hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời lắp đặt trên nhiều tòa nhà Dùng cho khu du lịch Hệ thống đèn chiếu sáng đường bộ sử dụng bóng compact tiết kiệm điện và được thiết kế mang tính thẩm... học năng lượng mặt trời từ những năm 1970 Một thiết bị quang điện hóa là một loại pin, trong đó các dung dịch tế bào tạo ra các sản phẩm hóa học trung gian giàu năng lượng khi được chiếu sáng Những sản phẩm này có khả năng có thể được lưu trữ và sau đó phản ứng tại điện cực để tạo ra một điện thế Tế bào hóa học ferric-thionine là một ví dụ của công nghệ này 3.4 Các phương tiện năng lượng mặt trời. .. đổi quang năng thành nhiệt năng và bẫy nhiệt lượng này Năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt thiết bị sẽ bị đun nóng nước, do quá trình đối lưu nhiệt, nước tại bình bảo ôn sẽ tăng lên, quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nhiệt độ trong bình bằng nhiệt độ của nước tại thiết bị hấp thụ Việc tạo ra nước nóng không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường bên ngoài mà phụ thuộc vào khả năng hấp... ở Hàn Quốc Thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời trên dàn khoan ngoài biển Năng lượng gió Mục lục 1/ Lịch sử 2/ Phân loại 3/ Nguyên lý 4/ Ứng dụng 1/ LỊCH SỬ “Cối xay gió đầu tiên ở Afghanistan (900 TCN) Cối xay gió ở Hà Lan để xay ngũ cốc, bơm nước, cưa gỗ Thiết bị bơm nước Jacobs Turbine Năm 1888, Charles F Brush phát minh ra một tuabin gió lớn mà tạo ra điện Cối xay gió khổng lồ này sản xuất đủ... Trong đó: A : Tấm thu năng lượng mặt trời B: Grid inverter C: Bộ chuyển đổi nguồn D: Đồng hồ bánđiện E: Đồng mua hồ điện F: Sine inveter G: Tải quan trọng H: Tải không quan trọng Hệ thống hoạt động như sau: khi có điện lưới, nguồn điện từ tấm thu năng lượng mặt trời được phát trực tiếp lên lưới nhờ Grid inverter (B) và qua đồng hồ bán điện cho lưới (D) Song song đó, tất cả các tải (G) và (H) được lưới cấp . nguồn năng lượng thay thế và tái tạo, như năng lượng mặt trời. Tấm năng lượng mặt trời đòi hỏi ít hoặc không có bảo dưỡng , sử dụng đc hầu hết trên các mái nhà Năng lượng mặt trời năng lượng. dụng điện mặt trời tập trung (CSP).  Điện mặt trời tập trung Pin quang điện 3.3 Hóa học năng lượng mặt trời Quá trình hóa học năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời để dẫn. cực đến lượng năng lượng một hệ thống năng lượng mặt trời sẽ sản xuất Nhược điểm cuối cùng để năng lượng mặt trời là năng lượng mà chỉ có thể được tạo ra trong ngày khi mặt trời hiện nay.