BÁO cáo NGHIÊN cứu KHOA học kĩ THUẬT đề tài sản XUẤT điện từ THÔNG GIÓ

PHỊNG GD&ĐT THÁP MƯỜI TRƯỜNG THCS MỸ ĐƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Mỹ Đông, Ngày 28 tháng năm 2015 BÁO CÁO DỰ ÁN CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ THƠNG GIĨ I.Tổng quan: 1/ Lí chọn đề tài: Hiện nay, Việt Nam nước giới với áp lực phát triển kinh tế mạnh mẽ nhu cầu cung ứng nguồn lượng, việc cung ứng lượng điện vô thiết yếu Với nhu cầu quan trọng ngày nhiều nhà máy điện xây dựng dẫn đến ô nhiễm môi trường kèm theo Xu hướng giới ngày tìm kiếm nguồn lượng thay nguồn lượng truyền thống lượng hạt nhân, lượng nước, lượng hóa thạch hướng tới nguồn lượng : lượng mặt trời, lượng gió từ hàng loạt phát minh, sản phẩm kĩ thuật đời để tận dụng nguồn lượng khác biến thành điện tích trữ sử dụng phục vụ cho đời sống Các sản phẩm, thiết bị thu nạp lượng giới nước phong phú thấy như: * Giày thơng minh tạo điện: Hình 1: Giày thơng minh tạo điện Được tích hợp giày thiết bị tạo lượng gót chân người chạm đất Trong đó, thiết bị cịn lại sinh lượng chân chuyển động nhịp nhàng tiến phía trước hay chạy.( trích VnExpress ) *Sản xuất điện từ lượng sóng biển: Hình 2: Thiết bị tạo điện sóng biển ơng Lê Thanh Bình – Đơng Hà - Qng Trị Chiếc máy có phận chính, gồm bánh phao, địn bẩy, trục quay, bánh đà, đó, bánh phao gắn vào hệ thống đòn bẩy kết hợp bánh trục bánh đà biến giao động sóng biển qua địn bẩy làm xoay trục quay máy phát điện Hệ thống bánh phao tự điều chỉnh phù hợp với mực nước thủy triều lên xuống Toàn cấu máy phát điện đặt cạn (trích tin tuc) *Hệ thống sản xuất điện sức gió ( cánh quạt gió) Hình 3: Hệ thống sản xuất điện sức gió: Gió tác động vào cánh quạt quay làm quay máy phát điện tạo điện *Thiết bị sản xuất điện từ lượng mặt trời (pin mặt trời): Hình 4: Pin mặt trời Khi nhận ánh sáng mặt trời pin xảy truyền lượng từ ánh sáng mặt trời tới electron pin tạo điện ( trích physics.org ) Với nhiều cách thức người tận dụng nguồn lượng tạo điện Từ dao động, chuyển động … tạo lượng điện nhỏ tích trữ (nạp) vào pin để sử dụng lâu dài Thực tế địa phương khu vực Miền tây Nam với đặc điểm thời tiết nóng gió nên nhiều hộ gia đình số xí nghiệp có lắp hệ thống thơng gió (quả cầu hút nhiệt) để giảm nóng cho ngơi nhà cho xí nghiệp Hình 5: Lắp hệ thống thơng gió máy nhà 2/ Mục tiêu đề tài: Với mục tiêu tạo điện từ hệ thống thơng gió Để phục vụ cho thắp sáng, học tập làm việc hộ gia đình cúp điện nhằm giảm chi phí tiền điện Bên cạnh việc áp dụng dự án góp phần điện để thắp sáng nhà kho, phân xưởng xí nghiệp … 3/ Giới hạn phạm vi nghiên cứu: Do thời gian điều kiện kĩ thuật nên em nghiên cứu mơ hình tương tự nơi địa phương nơi em sống Dự án giới hạn phạm vi kĩ thuật điện áp dụng cho nơi có sử dụng hệ thống thơng gió 4/ Phương pháp nghiên cứu: Em thực nghiên cứu lí thuyết từ học máy phát điện, loại nhà máy phát điện nguồn tài liệu khác có liên quan Em sử dụng phương pháp thực nghiệm bố trí thí nghiệm thực thí nghiệm mơ hình tự làm II Nội dung: 1/ Khảo sát đặc tính: Thực tế địa phương có khoảng 40% hộ gia đình, xí nghiệp có sử dụng hệ thống thơng gió để làm mát Với đặc tính hoạt động dựa vào đối lưu khơng khí có gió hoạt động Nói cách khác thơng gió hoạt động (quay) liên tục 24/24 Hình 6: Sử dụng thơng gió địa phương Qua quan sát gia đình địa phương nơi em sống, kết hợp với kiến thức học Em biết quay thơng gió tạo em muốn tận dụng để tạo điện phục vụ cho việc thắp sáng gia đình em, học tập lúc cúp điện Như giúp gia đình giảm bớt phần chi phí tiền điện Chính thế, em nghiên cứu cách để tạo điện từ thơng gió Nạp điện vào pin tích điện để sử dụng lâu dài THƠNG GIĨ PHÁT ĐIỆN PIN TRỮ ĐIỆN SỬ DỤNG BỘ ĐÈN 2/ Thiết kế sản phẩm: Bộ sản phẩm sản xuất điện từ thơng gió lắp đặt sở từ hệ thống thơng gió ta lắp thêm phận cuộn dây điện từ, nam châm, sạc, pin tích điện hệ thống đèn led Cụ thể phận sau: *Hệ thống thơng gió:(loại nhỏ) Đường kính: 45 cm Chiều cao: 55 cm Chiều rộng: 45 cm Hình 7: Bộ thơng gió *Cuộn dây điện từ: Hệ thống dùng cuộn dây điện từ cuộn có 8000 vịng dây với đường kính dây quấn 0.3mm Bên ống dây đặc lõi thép để tăng từ tính Hình 8: Cuộn dây điện từ *Nam châm: Dùng nam châm vĩnh cửu mạnh, hệ thống dùng nam châm Kích thước: tương ứng dài, cao, rộng ( 4cm* 0.3cm* 2cm) Hình 9: Nam châm *Bộ sạc pin tích điện: Gồm mạch sạc (chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều), pin để tích điện Hình 10: Sạc pin Hình 11: Sơ đồ mạch chỉnh lưu sạc *Hệ thống đèn led: Tận dụng đèn bàn cũ đèn pin để sử dụng lại bóng đèn led Hình 12: Hệ thống đèn 3/ Lắp ráp sản phẩm: BỘ SẠC PIN THƠNG GIĨ Hình 13: Sơ đồ lắp ráp hệ thống *Lắp cuộn dây vào đế thông gió: Các cuộn dây Đế thơng gió *Lắp nam châm vào phần quay thơng gió: Các miếng nam châm vĩnh cữu Phần quay đỡ Hình 14: Lắp cuộn dây nam châm vào thông gió *Lắp thống sạc, pin hệ thống đèn Hình15: Lắp sạc, pin, đèn vào giá Hinh16: Sản phẩm hoàn chỉnh 4/ Thực nghiệm sản phẩm: Đo, ghi nhận số liệu Hình 17: Cho thơng gió hoạt động đo hiệu điện thế, cường độ dịng điện Khi thơng gió quay tạo dòng điện nhờ tượng cảm ứng điện từ, ta dễ dàng đo hiệu điện thế, cường độ dòng điện đồng hồ đo điện Đánh giá kết quả: *Bảng kết thực nghiệm: TT TỐC ĐỘ QUAY HIỆU ĐIỆN THẾ CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN 46 vòng / phút 70 vòng / phút 1.5 V 3V 10A 15A GHI CHÚ 95 vòng / phút 5V 20A *Biểu đồ thay đổi đại lượng theo bảng kết quả: 100 80 60 số vòng/ phút 40 20 Lần Lần Lần Biểu đồ tốc độ quay thơng gió lần thực nghiệm theo số vòng/ phút Vôn Lần Lần Lần Biểu đồ hiệu điện đầu thơng gió lần thực nghiệm theo đơn vị Vôn( V) 20 15 10 MiroAmpe Lần Lần Lần Biểu đồ dòng điện đầu thơng gió lần thực nghiệm theo đơn vị Micro Ampe (µA) Từ kết thực nghiệm cho thấy ta dễ dàng tạo điện từ hệ thống thơng gió, tận dụng nguồn thơng gió để tạo điện phục vụ cho việc thắp sáng gia đình em, học tập lúc cúp điện Thực lắp ráp dễ dàng, nguyên liệu thiết bị lắp có sẳn thị trường Sản phẩm có độ bền cao khoảng 10 năm có pin khoảng năm phải thay Giá thành sản phẩm không cao khoảng triệu đồng tính thơng gió Nếu hộ gia đình xí nghiệp có sẳn thơng gió cấn lắp thêm sạc, pin trữ điện, cuộn dây điện từ, nam châm giá cịn thấp khoảng 300.000 đồng Hệ thống phát điện thơng gió sử dụng hộ gia đình, xí nghiệp, nhà kho… Có thể dùng lượng điện thắp sáng hành lang, kho, gia đình … giúp giảm bớt chi phí tiền điện Ưu điểm: So với hệ thống khác tua bin gió hay pin mặt trời hệ thống sản xuất điện thơng gió giá thành thấp nhiều, có độ bền cao, dễ lắp đặt khơng gây chống chổ, hay nguy hiểm cho người sử dụng Do đặc tính hoạt động dựa vào đối lưu khơng khí gió nên hệ thống gần phát điện liên tục ngày Nên tạo dịng điện liên tục, cấp trực tiếp cho đèn led phát sáng có cơng suất phù hợp Hạn chế: Công suất phát điện thấp III Kết luận kiến nghị: 1/ Kết luận: Đã chế tạo thực nghiệm thành công thu thập lượng từ thơng gió với thơng số: Hệ thống thơng gió (loại nhỏ): Đường kính: 45 cm; Chiều cao: 55 cm; Chiều rộng: 45 cm Với nam châm bốn cuộn dây ( đường kính dây 0.3mm, quấn 8.000 vịng/ cuộn) Tùy theo tốc quay tạo điện sau: Bảng kết thực nghiệm: TT TỐC ĐỘ QUAY HIỆU ĐIỆN THẾ CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN 46 vịng / phút 1.5 V 10A GHI CHÚ 70 vòng / phút 95 vòng / phút 3V 5V 15A 20A Với điều kiện địa phương, khu vực nóng gió Hệ thống thơng gió nhiều người dân sử dụng Ta cần lắp thêm nam châm, cuộn dây sạc tạo điện từ thơng gió Lượng điện dùng phục vụ phần cho thắp sáng gia đình hỗ trợ việc học tập, nhà kho, xí nghiệp thắp sáng cúp điện Với kết thực nghiệm mơ hình hệ thống sản xuất điện từ thơng gió hồn tồn ứng dụng vào thực tế, giá thành thấp, dễ lắp đặt… Khi áp dụng dự án vào thực tiễn góp phần tiết kiệm nguồn lượng điện sinh hoạt gia đình, xí nghiệp Sẽ giảm chi phí tiền điện.Tận dụng nguồn lượng để tạo điện Mặt khác với dự án động lực thúc đẩy ý tưởng sáng tạo, mang khoa học cơng nghệ phục vụ lợi ích xã hội, nâng cao giá trị sống 2/ Kiến nghị: Với kết đạt được, tiếp tục nghiên cứu thông số thiết bị, vị trí lắp đặt, liên hệ với quan chức xí nghiệp hỗ trợ chi phí thực nghiệm thơng gió thật để tăng hiệu suất hệ thống thu thập lượng từ thơng gió giảm giá thành sản phẩm  ... nghiên cứu cách để tạo điện từ thơng gió Nạp điện vào pin tích điện để sử dụng lâu dài THƠNG GIĨ PHÁT ĐIỆN PIN TRỮ ĐIỆN SỬ DỤNG BỘ ĐÈN 2/ Thiết kế sản phẩm: Bộ sản phẩm sản xuất điện từ thơng gió. .. sức gió ( cánh quạt gió) Hình 3: Hệ thống sản xuất điện sức gió: Gió tác động vào cánh quạt quay làm quay máy phát điện tạo điện *Thiết bị sản xuất điện từ lượng mặt trời (pin mặt trời): Hình 4:... vi nghiên cứu: Do thời gian điều kiện kĩ thuật nên em nghiên cứu mơ hình tương tự nơi địa phương nơi em sống Dự án giới hạn phạm vi kĩ thuật điện áp dụng cho nơi có sử dụng hệ thống thơng gió