do an pin mặt trời(1)

đồ án pin mặt trời điều khiển tấm kim mặt trời tự động bằng cảm biến ánh sáng, tấm pin mặt trời tự quay về nơi có ánh sáng mạnh nhất Đồ án mang tính công nghệ cao, cần lập trình và sử dụng các công cụ, phần mềm, cơ khí chính xác

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng Lời nói đầu Năng lượng mặt trời ngày ứng dụng nhiều sống đại Sự phát triển lượng mặt trời đòi hỏi tìm tòi nghiên cứu không ngừng để nâng cao hiệu suất pin Nhận thấy hệ thống pin mặt trời chủ yếu lắp đặt cố định nên hiệu suất đạt chưa cao Xuất phát từ thực tế cần nghiên cứu chế tạo cấu định hướng theo vị trí mặt trời đơn giản áp dụng cho quy mô công suất vừa nhỏ Thực đồ án tốt nghiệp này, nhóm tác giả triển khai nghiên cứu đề tài “Thiết kế hệ thống định hướng ánh sáng cho Pin mặt trời” hướng dẫn thầy giáo Trịnh Trọng Chưởng Sau tháng nghiên cứu chế tạo,nhóm đưa mơ hình thực tế Sản phẩm làm kết hợp nghiên cứu lý thuyết triển khai thực tế sở làm việc theo nhóm Khác với số mơ hình tác giả khác triển khai Nhóm xây dựng hệ thống điều hướng hai trục so với trục thông thường sử dụng cơng cụ ,cơ cấu khác mơ hình có Đề tài kết hợp việc thiết kế kết cấu khí, chọn động thiết kế chế tạo mạch điều khiển, xây dựng phần mềm điều khiển lập trình.Trong thời gian thực nhóm thu nhận lượng kiến thức khơng nhỏ Do thời gian nghiên cứu tương đối ngắn kiến thức thân hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót.Hơn sản phẩm nhóm nên chưa thể tối ưu hoạt động với hiệu suất cao Chúng em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo, cô giáo bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Trịnh Trọng Chưởng tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo môn tạo điều kiện làm việc trang thiết bị cần thiết giúp đỡ chúng em suốt thời gian thực đồ án Với kinh nghiệm rút làm đề tài này,nhóm khắc phục,tiếp tục phát huy xây dựng mô hình mang tính vĩ mơ tương lai SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng MỤC LỤC Lời nói đầu .1 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Danh mục hình ảnh chương Danh mục hình ảnh chương Danh mục hình ảnh chương DANH MỤC BẢNG BIỂU .6 Danh mục bảng biểu chương .6 Danh mục bảng biểu chương .6 CHƯƠNG I: Giới thiệu chung Pin mặt trời phương pháp nâng cao hiệu suất Pin mặt trời .7 1.1 Khái niệm 1.2.Phân Loại pin Mặt trời Hiệu suất pin mặt trời 11 3.Các biện pháp chủ yếu nâng cao hiệu suất Pin mặt trời 12 3.1.Điều khiển bám điểm công suất cực đại 12 3.2 Cải tiến ắc quy 14 3.3.Cải tiến Solar cell 14 4.Kết luận 15 CHƯƠNG II: Thiết kế hệ thống định hướng điều khiển 16 1.Tính cần thiết hệ thống .16 Nguyên lý chung sơ đồ tổng thể .18 Thiết kế hệ thống khí, tự động hóa 20 3.1.Chân đế .20 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 3.2.Thân trụ .20 3.3 Khung dàn đỡ pin 21 3.4 Động .22 3.5.Pin mặt trời 23 3.6-Bộ điều khiển .24 3.7- Gối đỡ ổ lăn 25 3.8-Hệ thống truyền động 26 3.9- Ắc quy 12V 27 4.Thiết kế hệ thống điều khiển .28 4.1.Hệ thống cảm biến 28 4.2.Mạch điều khiển 31 4.3.Lập trình cho hệ thống: 38 4.4.Giới hạn góc nghiêng cho pin mặt trời 40 5.Kết mô 41 6.Kết luận 42 Chương III Kết thử nghiệm, hiệu chỉnh .43 Một số hình ảnh thiết kế, chế tạo .43 Kết đo đạc, thử nghiệm 44 3.So sánh, đánh giá 46 Kết luận 47 4.1.Những điểm đạt .47 4.2.Hạn chế 48 4.3.Hướng phát triển 48 KẾT LUẬN CHUNG 48 Tài liệu tham khảo 49 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng DANH MỤC HÌNH ẢNH Danh mục hình ảnh chương Hình 1 Hệ thống pin mặt trời[5] Hình :Một số loại pin mặt trời[6] .8 Hình 3:Cấu tạo Pin Mặt Trời Silic[6] .9 Hình 4:Hoạt động Pin Mặt Trời Silic[6] .10 Hình 5:Pin Mặt trời nhạy cảm chất màu DSC (Dye - sensitized solar cell) [6] 11 Hình 6:Pin mặt trời dạng keo nước (Lá nhân tạo) [6] .11 Hình 7:Đặc tuyến V-I tế bào quang điện thông thường với cường độ chiếu sáng tăng dần[2] .13 Hình 8;Ảnh hưởng nhiệt độ đến điện áp dòng điện với cường độ sáng cố định chiếu tới tế bào[2] 14 Danh mục hình ảnh chương 2Y Hình 1:Hệ thống định hướng theo trục(Nguồn Lý Ngọc Thắng, Viện Năng lượng, Bộ Công Thương) 17 Hình 2:Hệ thống định hướng kép(Lý Ngọc Thắng, Viện Năng lượng, Bộ Công Thương) 18 Hình 3:Mơ hình điều hướng kép pin mặt trời(Nguồn:Vũ Đức Tồn) .18 Hình 4:Mơ hình tổng thể hệ thống điều hướng kép pin mặt trời 19 Hình 5:Phần chân đế thực tế 20 Hình 6:Kết cấu trục quay dọc 20 Hình 7:Phần thân trụ thực tế 21 Hình 8:Phần khung giàn đỡ 21 Hình 9:Động giảm tốc DCM50-775 12VDC 22 Hình 10:Bản vẽ chi tiết động 22 Hình 11:Pin mặt trời Poly 22W[8] .23 Hình 12:Mặt trước mạch điều khiển 24 Hình 13:Mặt sau mạch điều khiển 24 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng Hình 14:Bộ nguồn cơng tắc On- of .25 Hình 15 Cố định gối đỡ lên khung hệ thống Hình 16:Gối đỡ vòng bi 8mm 25 Hình 17:Mơ hình sử dụng truyền đai[1] 26 Hình 18:Hệ thống truyền đai trục ngang 27 Hình 19:Hệ thống truyền đai trục dọc .27 Hình 20:Ắc quy Globe WP7.5-12 (12V - 7.5Ah)[8] 27 Hình 21:Cảm biến quang(Quang trở)[5] 28 Hình 22:Mơ hình bố trí cảm biến quang 29 Hình 23:Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến 30 Hình 24:Vị trí xếp cảm biến 30 Hình 25:Arduino Pro Mini[9] .32 Hình 26: Sơ đồ ghép nối[10] 33 Hình 27: Sơ đồ ghép nối Arduino Pro Mini với Board USB to Serial UART[10] 34 Hình 28:Module điều khiển động L298 V2 35 Hình 29:Sơ đồ nguyên lý module L298 36 Hình 30:Module giảm áp LM2596[10] 37 Hình 31:Giao diện lập trình phần mềm Arduino 1.8.5 .38 Hình 32:Cơng tắc hành trình bánh xe 5A-250V .41 Hình 33:Bản vẽ chi tiết cơng tắc hành trình bánh xe 5A-250V .41 Hình 34:Mô hệ thống phần mềm Proteus 42 Danh mục hình ảnh chương Hình 1: Bộ nguồn .43 Hình 2:Cụm cảm biến 43 Hình 3:Mạch điều khiển 44 Hình 4:Cấu trúc tổng thể mơ hình điều hướng 44 Hình 5: Đồ thị thể đặc tính U-T chế 45 Hình 6:Đồ thị thể đặc tính I-T chế 46 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng DANH MỤC BẢNG BIỂU Danh mục bảng biểu chương Bảng 1: Bảng so sánh mơ hình nhóm triển khai so với mơ hình khác .19 Bảng 2 Thông số kỹ thuật pin Poly 22W [8] .23 Bảng 3: Thông số kỹ thuật Ắc quy Globe WP7.5-12 (12V - 7.5Ah) .28 Bảng 4: Bảng so sánh thông số kỹ thuật Arduino Pro Mini Arduino Uno R3 .32 Bảng 5: Bảng thông số kỹ thuật Module L298 34 Bảng 6: Bảng Logic L298( Nguồn:dientu4u.com) 36 Bảng 7: Bảng góc nghiêng pin mặt trời Hà Nội theo tháng[6] .40 Danh mục bảng biểu chương 3Y Bảng 1: Bảng khảo sát điện áp đo hệ thống 45 Bảng 2: Bảng khảo sát dòng đo hệ thống 46 Bảng 3: Bảng so sánh hiệu công suất hệ thống 47 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng DANH MỤC HÌNH VẼ SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hồng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 10 CHƯƠNG I: Giới thiệu chung Pin mặt trời phương pháp nâng cao hiệu suất Pin mặt trời 1.1 Khái niệm Pin lượng Mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) phần tử bán dẫn có chứa bề mặt số lượng lớn cảm biến ánh sáng điốt quang, thực biến đổi lượng ánh sáng thành lượng điện Cường độ dòng điện, hiệu điện điện trở pin mặt trời thay đổi phụ thuộc lượng ánh sáng chiếu lên chúng Tế bào quang điện ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời (thông thường 60 72 tế bào quang điện pin mặt trời) Tế bào quang điện có khả hoạt động ánh sáng mặt trời ánh sáng nhân tạo Chúng dùng cảm biến ánh sáng (ví dụ cảm biến hồng ngoại), phát xạ điện từ gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy đo cường độ ánh sáng Sự chuyển đổi thực theo hiệu ứng quang điện Hoạt động pin mặt trời chia làm ba giai đoạn: Đầu tiên lượng từ photon ánh sáng hấp thụ hình thành cặp electron-hole chất bán dẫn Các cặp electron-hole sau bị phân chia ngăn cách tạo loại chất bán dẫn khác (p-n junction) Hiệu ứng tạo nên hiệu điện pin mặt trời Pin mặt trời sau nối trực tiếp vào mạch ngồi tạo nên dòng điện Hình 1 Hệ thống pin mặt trờiError: Reference source not found SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 44 -Mạch giảm áp LM2596 Module giảm áp DC-DC LM2596 với thiết kế nhỏ gọn điện áp điều chỉnh từ 1.5VDC đến 35VDC Đặc biết mạch có hiệu suất chuyển đổi lên đến 92% Hình 30:Module giảm áp LM2596[10] Thông số Module LM2596:        HIệu suất chuyển đổi : lên đến 92% ( điện áp ổn định) Điện áp vào : 3V - 40V DC Điện áp điều chỉnh : 1.5V - 35V DC Dòng ngõ : định mức 2A ( tối đa 3A ) Công suất 10W Nhiệt độ hoạt động : -40*C - + 85*C Kích thước : 45*20*14mm(L*W*H) Áp điều chỉnh biến trở IC LM2596 ic nguồn xung có chu kì đóng/ngắt lên đến 125kHz cho hiệu suất làm việc cao [10] Mạch ổn áp có số ưu điểm: + Dòng đỉnh 3A (có thể gắn tản nhiệt cho IC để tăng dòng đầu cực đại) + Áp đầu vào dao động từ 3V - 40V + Áp từ 1,23V - 37V Mạch ổn áp có chức tạo điện áp nhỏ điện áp đầu vào trì mức áp áp đầu vào tăng/giảm Ví dụ: áp 5V áp đầu vào ắc quy có điện áp từ 10,8V 13V Module ổn áp LM2596 sử dụng tụ có khả lọc nhiễu cao trữ điện tốt Ngoài module có sẵn đèn LED báo hiệu hoạt động mạch nguồn SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 45 Trên module có sẵn lỗ để bạn hàn dây: + Nguồn vào IN+ IN+ Nguồn OUT+ OUT4.3.Lập trình cho hệ thống: Sử dụng phần mềm arduino 1.8.5 để lập trình,phần mềm có giao diện hình dưới: Hình 31:Giao diện lập trình phần mềm Arduino 1.8.5 Code lập trình cho hệ thống điều hướng: int trentrai = A0; int trenphai = A1; int duoitrai = A2; int duoiphai = A3; // Khai bao ten dieu khien dong co #define lenxuong_1 #define lenxuong_2 #define quay_1 #define quay_2 10 void setup() SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 46 { pinMode(lenxuong_1,1); pinMode(lenxuong_2,1); pinMode(quay_1,1); pinMode(quay_2,1); } void loop() { // - Khai bao gia tri vung on dinh cac dong co se khong hoat dong int giatri_ondinh=50; // - Phan tinh toan cac gia tri cam bien -int lt = analogRead(trentrai); // top lef int rt = analogRead(trenphai); // top right int ld = analogRead(duoitrai); // down lef int rd = analogRead(duoiphai); // down rigt int tren = (lt + rt) / 2; // trung binh tren int duoi = (ld + rd) / 2; // trung binh duoi int trai = (lt + ld) / 2; // trung binh trai int phai = (rt + rd) / 2; // trung binh phai int trenduoi = abs(tren - duoi); int traiphai = abs(trai - phai); // Phan dieu khien cac truc quay theo cam bien -// Len // neu tren duoi vuot qua gia tri on dinh am va duong thi se di chuyen if (abs(trenduoi)>=100) SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng xuong ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 47 { if(tren > duoi){digitalWrite(lenxuong_1,0);analogWrite(lenxuong_2,80);} if(tren < duoi){analogWrite(lenxuong_1,80);digitalWrite(lenxuong_2,0);} } else {digitalWrite(lenxuong_1,0);digitalWrite(lenxuong_2,0);} // tat dong co len xuong // - Quay trai phai if (abs(traiphai)>=giatri_ondinh) { if (trai > phai){digitalWrite(quay_1,0);analogWrite(quay_2,50);} if (trai < phai){analogWrite(quay_1,50);digitalWrite(quay_2,0);} } else {digitalWrite(quay_1,0);digitalWrite(quay_2,0);} } 4.4.Giới hạn góc nghiêng cho pin mặt trời Mặt trời vị trí cao vào buổi trưa, lượng xạ từ mặt trời cao pin mặt trời tạo nhiều lượng Vào buổi trưa, bán cầu bắc mặt trời nằm phía nam, để pin mặt trời thu nhiều lượng nên đặt pin theo hướng nam với góc nghiêng hợp lý Góc nghiêng xác cho pin lượng mặt trời phụ thuộc nhiều yếu tố bạn muốn thu nhiều lượng vào mùa hè bạn phải đặt pin nghiêng theo mặt trời vào tháng mùa hè Nếu muốn cải thiện việc thu lượng vào mùa đông phải đặt pin nghiêng phù hợp với tháng mùa đông Nếu có điều kiện điều chỉnh hệ thống pin mặt trời suốt năm, thu lượng nhiều suốt năm Khảo sát việc lắp đặt pin mặt trời theo tháng Hà Nội ta có bảng 2.7: SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hồng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 48 Bảng 7: Bảng góc nghiêng pin mặt trời Hà Nội theo tháng[6] Thán Thán Thán Thán Thán Thán Thán Thán Thán Thán Thán Thá g g g g g g g g g g 10 g 11 ng 12 53 61 69 77 85 92 85 77 69 61 53 46 o o o o o o o o o o o o Mùa đông Nghiêng 46o Mùa Xuân/Thu Nghiêng 69o Mùa hè Nghiêng 92o Từ thực tế cho thấy góc nghiêng lớn khơng vượt q 45 so với mặt ngang,do mơ hình thiết kế cho góc nghiêng pin 45 so với mặt phẳng ngang,bằng cách đặt công tắc hành trình để giới hạn phạm vi hoạt động pin Khi pin xuống chạm vào bánh xe cơng tắc hành trình động giảm tốc quay pin theo chiều lên xuống dừng lại không cho phép pin tiếp tục xuống Hình 32:Cơng tắc hành trình bánh xe 5A-250V SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 49 Hình 33:Bản vẽ chi tiết cơng tắc hành trình bánh xe 5A-250V 5.Kết mơ Sau tìm hiểu điều khiển lập trình arduino, tham khảo kết mơ hình thực nghiệm làm trước Quan trọng hơn, trước tiến hành làm thực nghiệm, nhóm tác giả mơ hệ thống Proteus Được thể hình 2.34 Hình 34:Mô hệ thống phần mềm Proteus 6.Kết luận Chương trình bày chi tiết bước thiết kế,chế tạo hệ thống mô hệ thống phần mềm Nhận thấy nghiên cứu lý thuyết triển khai thực tế có nhiều vấn đề nảy sinh Đặc biệt triển khai thực hệ thống truyền động SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng điều khiển Đã phải thử nghiệm nhiều lần để đưa phương án khả thi Một số hình ảnh chế tạo, thiết kế phận sản phẩm hoàn thiện kết đo thực nghiệm trình bày chương SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng 50 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 51 Chương III Kết thử nghiệm, hiệu chỉnh Một số hình ảnh thiết kế, chế tạo -Nguồn cấp cho hệ thống thiết kế gọn gàng, tháo lắp acquy dễ dàng thuận lợi cho việc di chuyển thể hình 3.1 Hình 1: Bộ nguồn -Cụm cảm biến ngăn vách ngăn Meca tối màu để giảm thiểu phản xạ ánh sáng Cụm cảm biến cố định lên cạnh vng góc với pin thể hình 3.2 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hồng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 52 Hình 2:Cụm cảm biến -Mạch điều khiển đặt lên cách điện, thiết kế gọn gàng, đẹp mắt tích hợp LED thông báo trạng thái quay pin thể hình 3.3 Hình 3:Mạch điều khiển -Kết hợp lắp ráp phận riêng lẻ với để tạo nên mơ hình hồn thiện thể hình 3.4 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hồng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 53 Hình 4:Cấu trúc tổng thể mơ hình điều hướng Kết đo đạc, thử nghiệm Để so sánh tính hiệu hệ thống, nhóm tác giả đưa phương án khảo sát sau: Trong ngày 21/04/2018 có nhiệt độ trung bình 30C ,độ ẩm từ 55 - 95%,nhóm tác giả đặt pin vị trí 163 N độ cao 10m so với mực nước biển ngiêng 13 so với mặt phẳng nằm ngang Tiến hành đo điện áp từ pin thời điểm bắt đầu có nắng 10h, 12h, 13h, 14h 16h Do khơng có pin để so sánh với hệ thống có điều hướng nên chúng em tiến hành đo kết thứ với pin có góc cố định 13 sau bật hệ thống để điều hướng đo kết thứ 2,cứ thời điểm chúng em có bảng kết thể bảng 3.1: Bảng 1: Bảng khảo sát điện áp đo hệ thống Điện áp(V) Thời điểm 10h 12h 13h 14h 16h 12,08V 15,53V 16,53 V 16,17V 13,72V Hệ Thống Cố định SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Điều hướng 15,34V GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 17,35V 18,25 V 18,06V 54 16,76 V Từ ta có biểu đồ so sánh điện áp thay đổi mốc thời gian củahai hệ thống thể hình 3.5 : Hình 5: Đồ thị thể đặc tính U-T chế Ta tiến hành đo dòng ngắn mạch sinh kết nối đầu âm dương pin vào Sử dụng ampe kìm đo dòng này, dòng điện lớn mà pin sản sinh điều kiện tiêu chuẩn Từ ta có bảng so sánh điện áp thay đổi mốc thời gian hai hệ thống thể bảng 3.2 : Bảng 2: Bảng khảo sát dòng đo hệ thống Dòng Thời điểm điện(A) 10h 12h 13h 14h 16h Cố định 1,03A 1,12A 1,22A 1,19A 1,17A Điều hướng 1,11A 1,16A 1,28A 1,24A 1,22 A Hệ Thống SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 55 Ta có đồ thị so sánh điện áp thay đổi mốc thời gian hai hệ thống liên hệ hình 3.6: Hình 6:Đồ thị thể đặc tính I-T chế 3.So sánh, đánh giá Từ bảng kết nhóm tác giả rút bảng so sánh công suất tạo hệ thống Kết so sánh thể bảng 3.3 SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 56 Bảng 3: Bảng so sánh hiệu công suất hệ thống Công Thời điểm suất(W) 10h 12h 13h 14h 16h Cố định 12,44 W 17,39 W 20,17 W 19,24 W 16,05W Điều hướng 16,06 W 20,13 W 23,36 W 22,39 W 20,45 W Tăng(%) 29,13 % 15,76 % 15,82 % 16,37 % 27,41 % Hệ thống Đánh giá: Khi áp dụng giải pháp Pin lượng mặt trời tự điều chỉnh hướng theo ánh sáng hiệu suất Pin tăng cao từ 10- 30% so với Pin đặt cố định Đồng thời thiết bị phần cứng, chương trình điều khiển nhóm tác giả thiết kế thi cơng từ linh kiện sẵn có Việt Nam nên giá thành giảm cách đáng kể so với thiết bị ngoại nhập chức Trong thời tiết mùa hè vào tháng có xạ cao, thiết bị thử nghiệm cho hiệu cao Đặc biệt với vùng từ Huế trở vào phía Nam điều kiện có điều kiện khí hậu thuận lợi nhiều so với vị trí thử nghiệm Hà Nội Kết luận 4.1.Những điểm đạt Đề tài đạt mục tiêu, nghiên cứu hệ thống tự động điều chỉnh góc quay bề mặt thu lượng mặt trời theo vị trí mặt trời để thu nhiều lượng Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh hệ thống tự động điều chỉnh góc quay bề mặt thu thiết bị pin mặt trời  Hệ thống làm việc tương đối ổn định,dù ngày nhiều mây không xác định mặt trời hệ thống quay hướng có nhiều ánh sáng  Cấu tạo nhỏ gọn mang tính kỹ thuật cao, giải pháp tối ưu cho việc tăng hiệu suất pin lượng mặt trời mơ hình học cụ trực quan hiệu  Chi phí rẻ nhiều so với hệ thống điều hướng thương mại bán thị trường SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng 57  Hệ thống điều hướng thị trường chủ yếu trục theo phương Đơng – Tây , hệ thống xoay đa chiều nhờ cảm biến ánh sáng, đảm bảo cho pin vuông góc với hướng ánh sáng mạnh để pin đạt hiệu suất cao nhất,tăng đến 30% so với hệ thống cố định giúp tiết kiệm chi phí cho việc sử dụng điện 4.2.Hạn chế Bên cạnh điểm làm hệ thống tồn nhiều hạn chế  Hệ thống dùng truyền động dây cu roa nên động dừng dây cu roa bị trượt đoạn nhỏ nên gây dao động rung  Hoạt động hiệu với nguồn sáng,nếu nguồn sáng tương đương tác động hệ thống hoạt động xác khơng cao  Hệ thống dừng lại chức điều hướng,chưa tích hợp nhiều chức khác 4.3.Hướng phát triển Trong tương lai, với hạn chế tồn tại,nhóm tác giả có phương hướng phát triển hệ thống sau:  Nghiên cứu hệ thống truyền động tối ưu ,ví dụ:Sử dụng động Servo, sử dụng hệ thống bánh trục vít, xi lanh thủy lực  Tích hợp chuyển đổi Inveter chuyển đổi nguồn DC thành 220V AC để sử dụng trực tiếp cho thiết bị gia đình  Tích hợp điều khiển thông minh bật tắt, điều khiển hệ thống từ xa tin nhắn, wif  Cải tiến hệ thống khung đỡ,vừa đảm bảo tính chắn,thẩm mĩ giảm giá thành, từ thương mại hóa sản phẩm sử dụng đại trà hộ gia đình KẾT LUẬN CHUNG Đồ án hoàn thành đạt yêu cầu đề ra,tuy tồn thiếu sót xuất phát từ kiến thức nhóm tác giả hạn chế thời gian tìm hiểu nghiên cứu chưa đủ kĩ Để góp phần giúp đồ án hoàn thành tiến độ mục tiêu đề ra,không thể không nhắc đến bảo, tạo điều kiện giúp đỡ nhiệt tình thầy Trịnh Trọng Chưởng Nhóm tác giả cố gắng phát triển mơ hình tương lai khắc phục hạn chế tồn tại,phát huy điểm làm Một lần nhóm tác SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hồng Hải Đăng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Trịnh Trọng Chưởng giả chân thành cảm ơn thầy giúp đỡ nhóm trình nghiên cứu Tài liệu tham khảo [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tập 1, Hà Nội: NXB Giáo dục, 2006 [2] Khoa Điện-Điện Tử- Đại Học Nha Trang, "Hệ thống điện Mặt trời," Nha Trang, 2018 [3] Phạm Quang Huy,Lê Cảnh Trung, Lập trình điều khiển với Arduino, NXB Khoa học kỹ thuật [4] Phạm Quang Huy,Nguyễn Trọng Hiếu, Vi điều khiển ứng dụng Arduino dành cho người tự học, Hà Nội: NXB Bách Khoa Hà Nội Website tham khảo: [5]www.wikipedia.org [6] https://www.diensach.vn [7] https://www.youtube.com/watch?v=I152G3J4hVo [8] https://www.lazada.vn [9] hshop.vn [10] http://linhkientot.vn[10] SVTH:Mai Trọng Tuấn,Đỗ Trọng Tuấn,Hoàng Hải Đăng 58 ... 1 Hệ thống pin mặt trời[5] Hình :Một số loại pin mặt trời[6] .8 Hình 3:Cấu tạo Pin Mặt Trời Silic[6] .9 Hình 4:Hoạt động Pin Mặt Trời Silic[6] .10 Hình 5:Pin Mặt trời nhạy cảm... I: Giới thiệu chung Pin mặt trời phương pháp nâng cao hiệu suất Pin mặt trời .7 1.1 Khái niệm 1.2.Phân Loại pin Mặt trời Hiệu suất pin mặt trời 11 3.Các biện... Trịnh Trọng Chưởng 10 CHƯƠNG I: Giới thiệu chung Pin mặt trời phương pháp nâng cao hiệu suất Pin mặt trời 1.1 Khái niệm Pin lượng Mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel) bao gồm