Bài tập lớn năng lượng tái tạo của sinh viên ĐH Hàng Hải được làm một cách hoàn chỉnh, tính toán chuẩn công thức và thiết kế bố trí thiết bị (tấm pin năng lượng) đúng theo tiêu chuẩn. Các em sinh viên có thể tải về xem và tham khảo cách làm để thiết kế riêng một hệ thống điện mặt trời nhé Chúc các em đạt kết quả tốt trong học tập
MỤC LỤC Mục lục LỜI MỞ ĐẦU Chương Chọn phương án thiết kế lắp đặt hệ thống lượng mặt trời cho ký túc xá C4 Thống kê liệu: 1.1 Sơ đồ mặt ký túc xá C4: .3 1.2 Thống kê phụ tải nhà C4: 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế Chương 2: Lựa chọn thiết bị, phần tử hệ thống pin lượng mặt trời cho ký túc xá C4 2.1 Lựa chọn cầu chì DC tối ưu: .7 2.1.1 Xác định dòng ngắn mạch kéo dài tối đa: 2.2 Chọn dây dẫn DC: .8 2.3 Chọn inverter: 10 2.4 Tính chọn atomat phía chiều: 12 2.5 Bảng thống kê chi phí: 13 LỜI MỞ ĐẦU Điện ngày đóng vai trị quan trọng đời sống người Chính ưu điểm vượt trội so với nguồn lượng khác (như: dễ chuyển thành dạng lượng khác, dễ truyền tải xa, hiệu suất cao) mà ngày điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực từ công nghiệp, dịch vụ, phục vụ đời sống sinh hoạt ngày gia đình Có thể nói ngày không quốc gia giới không sản xuất tiêu thụ điện năng, tương lai nhu cầu người nguồn lượng đặc biệt tiếp tục nâng cao Hiện nay, đất nước ta đang đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước nên nhu cầu sử dụng điện tất lĩnh vực ngày tăng Vì lượng điện có vai trị quan trọng với phát triển kinh tế ổn định trị xã hội Với tính ưu việt điện sử dụng rộng rãi, thiếu sinh hoạt sản xuất Vì xây dụng nhà máy, khu cơng nghiệp hay tịa nhà cao tầng vấn đề xây dựng vấn đề xây dựng hệ thống điện để cung cấp điện cho tải tiêu thụ thiếu Hệ thống điện ngày phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế cung cấp có nhiệm vụ đề phương án cung cấp điện hợp lý tối ưu Một phương án cung cấp điện tối ưu giảm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện giảm tổn thất điện vận hành đơn giản thuận tiện việc bảo trì sửa chữa Ngày nguồn lượng sơ cấp có nguy bị suy kiệt, người ngày có nhu cầu sử dụng điện cao nên việc khai thác tài nguyên sơ cấp nhiều để cung cấp đủ lượng điện cho người sử dụng Mà quy trình chuyển nguồn lượng sơ cấp sang điện gây ô nhiễm trường Nên yêu cầu cấp thiết tìm kiếm nguồn lượng sử dụng tương lai, ứng dụng nguồn lượng thiết kế cung cấp điện cho người BÀI TẬP LỚN MÔN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ĐỀ BÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI HÒA LƯỚI CHO KÝ TÚC XÁ C4 ĐẠI HỌC HÀNG HẢI Danh sách nhóm tập lớn: ST T Tên sinh viên Mã sinh viên CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO KÝ TÚC XÁ C4 Thống kê liệu: 1.1 Sơ đồ mặt ký túc xá C4: Hình 1.1 Sơ đồ mặt ký túc xá C4 Diện tích mái ký túc xá C4 là: 121 m2 x = 242 m2 1.2 Thống kê phụ tải nhà C4: Bảng 1.1: Cơng suất phụ tải tồn khu C4: ST T Tên thiết bị Số lượng Công suất (Pđm kW) Đèn tuýp dài Đèn học Quạt điện Sạc điện thoại Sạc laptop Bình đun siêu tốc Máy sấy tóc Bình nóng lạnh (15 lít) Điều hịa 9000 BTU 160 280 280 280 280 50 50 50 15 0.04 0.011 0.045 0.01 0.1 1 2.5 Thời gian sử dụng ngày 0.5 0.2 ΣPđm_C4 = (160.0,04.5)+(280.0,011.2)+(280.0,045.8)+(280.0,01.2)+(280.0,1.5)+(50.1.0,5)+( 50.1.0,2)+(50.2,5.1)+(15.1.4) = 504,56 (kWh/day) Công suất = 0.8 x 504,56 = 403,684 (kWh/day) Tủ điện tịa nhà đặt góc cầu thang tầng 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế 1.3.1 Phương án phụ tải dùng điện mặt trời hồn tồn: Tổng cơng suất hệ thống pin để đáp ứng nhu cầu phụ tải là: 403,648 x 1.3 = 524,8 (kWh/day) Tổng Wp pin lượng mặt trời cần có là: = 114585,2 Wp Chọn loại pin lượng mặt trời solarV mono 6M 320Wp với thông số sau: Cấu trúc tế bào Monocrystalline hiệu suất cao Bảo hành sản phẩm 12 năm Khung nhôm định hình mạ anod chống ăn mịn, muối biển, thiết kế dễ dàng lắp đặt kiểu dáng đẹp, ngoại hình đại Vẫn trì hiệu suất cao kể điều kiện cường độ ánh sáng yếu (như buổi sáng sớm ngày âm u) Hình 1.2 Tấm pin solarV 320W Hình 1.3 Thông số pin Số pin cần dùng là: 114585,2/320 = 358 Diện tích pin là: Spv = 1,640 x 0,99 = 1,6236 m2 Diện tích mái cần có để lắp đặt là: S = 1,6236 x 358 = 581,25 m2 > Smái Vậy phương án lắp đặt để phụ tải dùng điện mặt trời hoàn tồn khơng khả thi 1.3.2 Phương án lắp đặt pin mặt trời hịa lưới phủ kín mái: Ta có diện tích mái ký túc xá C4 242 m2 Diện tích pin + diện tích thêm (để di chuyển, vệ sinh, bảo dưỡng) = m2 Số pin cần để phủ kín mái ký túc xá C4 là: 242/7 = 34,57 kWp 34,57/0,32 = 108 Cơng suất mà hệ thống pin cung cấp là: 108.0,32 = 34,56 kWp cung cấp lên lưới điện thông qua biến tần Cường độ xạ miền bắc 4,2 Số String cần lắp đặt là:: 1000/33 = 30,3 108/30,3 = 3.56 = string Mỗi string gồm 27 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ, PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO KÝ TÚC XÁ C4 2.1 Lựa chọn cầu chì DC tối ưu: 2.1.1 Xác định dòng ngắn mạch kéo dài tối đa: Có Imax = Isc x 1,25 = 8,1 x 1,25 = 10,125 A Xác định dòng định mức cầu chì DC Solar: In = 1,25.Imax = 1,25 x 10,125 = 12,65 A Vậy ta chọn cầu chì 15A, 1000 VDC Hình 2.1 Cầu chì 15A 1000 VDC Suntree Vì cầu chì lắp đặt tủ điện đặt nhà (có mái che) nên ta bỏ qua thơng số độ hạ cấp cầu chì theo nhiệt độ (TH1) 2.2 Chọn dây dẫn DC: Có điện áp max string là: Ust.max = 31 x 27 = 837 V, điện áp mà dây cần chịu Cho sụt áp max đường dây 3% Dòng điện qua dây dẫn DC là: 8,1 A Chiều dài dây từ string tới inverter 15m Truy cập vào trang: solar-wind.co.uk, dùng tool trang web để tính chọn dây dẫn DC cần dùng Hình 2.2 Lựa chọn dây dẫn toolonline Từ kết trên, ta chọn dây dẫn DC có đường kính lớn 1.5mm2 (11A max) Chọn cáp có thơng số hình dưới: Hình 2.3 Dây dẫn phía chiều 2.3 Chọn inverter: Có string, string gồm 27 pin 320W Nên ta chọn inverter chủng loại thông số với Tổng công suất tấm pin string là: 320 x 27 = 8640 W = 8,64 kW Tổng công suất string là: 8,64 x = 17,28 kW Chọn công suất inverter sau: Pinv = 17,28 / 1,2 = 14,4 kW Vậy chọn inverter có cơng suất 15 kW, cổng MPPT, dải điện áp string 31 x 27 = 837 VDC Khảo sát thị trường, ta chọn inverter sau: Hình 2.4 Inverter 15KW 2.4 Tính chọn atomat phía chiều: Isc=8,1A Ust.max =837V Chọn atomat DC có điện áp 1000V, dịng bảo vệ 10A Hình 2.5 Atomat DC 1000V 10A 2.5 Bảng thống kê chi phí: STT 2.6 Tên thiết bị Số lượng 108 Giá tiền Tổng Tấm pin lượng 3.125.000 337.500.000 solarV 320-60M Cầu chì 10A 1000 81.000 324.000 VDC Suntree Inverter 26.000.000 52.000.000 Dây dẫn 60m 20.000 1.200.000 Atomat DC 115.000 460.000 Công lắp đặt + khung 50.000.000 50.000.000 Tổng 443.220.500 Sơ đồ bố trí đấu nối hệ thống pin lượng mặt trời cho tòa nhà C4: ... Nên yêu cầu cấp thiết tìm kiếm nguồn lượng sử dụng tương lai, ứng dụng nguồn lượng thiết kế cung cấp điện cho người BÀI TẬP LỚN MÔN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ĐỀ BÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI HÒA... CHO KÝ TÚC XÁ C4 ĐẠI HỌC HÀNG HẢI Danh sách nhóm tập lớn: ST T Tên sinh viên Mã sinh viên CHƯƠNG CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CHO KÝ TÚC XÁ C4 Thống kê liệu: 1.1... điện năng, tương lai nhu cầu người nguồn lượng đặc biệt tiếp tục nâng cao Hiện nay, đất nước ta đang đường cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước nên nhu cầu sử dụng điện tất lĩnh vực ngày tăng Vì lượng