Tài liệu trình bày những thông tin giới thiệu chung; cấu hình tiêu biểu của năng lượng mặt trời; pin năng lượng mặt trời; bộ kích Inverter; bộ điều khiển sạc; phương pháp thiết kế hệ thống điện năng lượng mặt trời; hòa hệ thống và lưới điện quốc gia.
Cơng ty TNHH VIETPECO Hệ thống điện năng lượng mặt trời LỜI NĨI ĐẦU http://astvn.com/Vie/he_thong.aspx?gid=1&idht=5 Trong tiến trình phát triển của lồi người, việc sử dụng năng lượng là đánh dấu một cột mốc rất quan trọng. Từ đó đến nay, lồi người sử dụng năng lượng ngày càng nhiều ,nhất là trong vài thế kỷ gần đây. Trong cơ cấu năng lượng hiện nay,chiếm phần chủ yếu là năng lượng tàn dư sinh học than đá,dầu mỏ,khí tự nhiên. Kế là năng lượng nước thủy điện, năng lượng hạt nhân, năng lượng sinh khối (bio.gas, …) năng lượng mặt trời, năng lượng gió chỉ chiếm một phần khiêm tốn. Xã hội lồi người khơng phát triển nếu khơng có năng lượng Ngày nay, năng lượng tàn dư sinh học, năng lượng khơng tái sinh, ngày càng kiệt, giá dầu mỏ tăng từng ngày, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển kinh tế xã hội và mơi trường sống. Tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế là nhiệm vụ cấp bách của các nhà khoa học ,kinh tế, các chính trị gia,… và mỗi người chúng ta. Nguồn năng lượng thay thế đó phải sạch, thân thiện với mơi trường, chi phí thấp, khơng cạn kiệt (tái sinh), và dễ sử dụng. Từ lâu, lồi người đã mơ ước sử dụng năng lượng mặt trời. Nguồn năng lượng hầu như vơ tận, đáp ứng hầu hết các tiêu chí nêu trên. Nhiều cơng trình nghiêng cứu đã được thực hiện, năng lượng mặt trời khơng chỉ là năng lượng của tương lai mà cịn là năng lượng của hiện tại Bạn khơng nên nghĩ rằng ứng dụng năng lượng mặt trời là cơng việc của riêng của các nhà khoa học, đây cũng chính là nơi bạn có thể phát huy óc sáng tạo, sự khéo tay, và tính kiên nhẫn của bạn. Cịn gì thú vị hơn khi bạn tự thực hiện và ứng dụng năng lượng mặt trời trong chính ngơi nhà của mình Cuốn sách này giới thiệu chi tiết các ứng dụng năng lượng mặt trời trong ngơi nhà hoặc trên mảnh vườn của bạn. Các dự án đó tương đối đơn giản, chi phí trong tầm tay của bạn, nhưng hiệu quả cao, khơng đồi hỏi lý thuyết cao siêu, chỉ cần bạn nhận ra lợi ích của việc sử dụng năng lượng mặt trời và quyết tâm thực hiện. bạn có thể thực hiện từng bước theo hướng dẫn trong từng dự án, khi dạt kết quả, bạn hồn tồn có thể chỉnh sửa, cải tiến để năng cao hiệu suất và giảm chi phí tùy theo sự năng động và tính sáng tạo của bạn. Các dự án này cịn có thể được thực hiện trong trường học, trường phổ thơng và trường dạy nghề, giúp cho thầy cơ giáo có thêm phương cách thí nghiệm, học đi đơi với hành , giúp cho học sinh tính sáng tạo và hứng thú học tập Nguyễn Đình Trai Hệ thống điện năng lượng mặt trời Cơng ty TNHH VIETPECO MỤC LỤC Trang GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIÊN NĂNG A LƯỢNG MẶT TRỜI I GIỚI THIỆU CHUNG II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG .3 III CẤU HÌNH TIÊU BIỂU .6 B .ĐI SÂU VÀO HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 10 CHƯƠNG I: PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .10 I ƯU THẾ CỦA ĐIÊN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 10 II TÌM HIỂU CHUNG VỀ PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .11 III ƯU, NHƯỢC ĐIỂM 19 IV ỨNG DỤNG PIN MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM 21 CHƯƠNG II: BỘ KÍCH INVERTER .26 I LOẠI INVERTER CHO HỆ THỐNG 26 II HÌNH ẢNH, CẤU TẠO 29 III HOẠT ĐỘNG CỦA INVERTER .31 CHƯƠNG III: BỘ ĐIỀU KHIỂN SẠC 41 CHƯƠNG IV: BATTERY(ẮC QUY) 43 I GIỚI THIỆU .43 Nguyễn Đình Trai Hệ thống điện năng lượng mặt trời Cơng ty TNHH VIETPECO II CẤU TẠO 43 III PHÂN LOẠI, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐÔNG 45 CHƯƠNG V: PP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 56 CHƯƠNG VI: HÒA HỆ THỐNG VÀO LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA .57 A GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI I – GIỚI THIỆU CHUNG: Nguyễn Đình Trai Hệ thống điện năng lượng mặt trời Cơng ty TNHH VIETPECO Một tế bào quang điện (cell) Tấm Pin năng lượng mặt trời (solar cells panel) Pin mặt trời, hay pin quang điện, ký hiệu là PV, là hệ thống các tấm vật liệu đặc biệt có khả năng chuyển đổi quang năng của ánh sáng mặt trời thành điện năng. Pin mặt trời được cấu tạo bằng các tế bào quang điện (cells) đơn tinh thể (monocrystalline) và đa tinh thể (polycrystalline) có hiệu suất cao (15% 18%), cơng suất từ 25Wp đến 240Wp và có tuổi thọ trung bình 30 năm II – NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI: Từ giàn pin mặt trời, ánh sáng được biến đổi thành điện năng, tạo ra dịng điện một chiều (DC). Dịng điện này được dẫn tới bộ điều khiển là một thiết bị điện tử có chức năng điều hồ tự động các q trình nạp điện vào ắcquy và phóng điện từ ắcquy ra các thiết bị điện một chiều (DC). Trường hợp cơng suất giàn pin đủ lớn, trong mạch điện sẽ được lắp thêm bộ đổi điện để chuyển dịng một chiều thành dịng xoay chiều (AC), chạy được thêm nhiều thiết bị điện gia dụng (đèn, quạt, radio, TV…). III CẤU HÌNH TIÊU BIỂU CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI: S tt Tên thiết bị Ghi chú Solar Cells Monocrystalline (đơn tinh thể ) Polycrytalline (đa Panel tinh thể) Solar Regulator DCAC Inverter Dạng sóng ra : Step Wave hoặc Sine Wave Battery (ắc quy) Bình khơ, kín khí, khơng cần bảo dưỡng Lựa chọn tùy mức điện thế và cơng suất của hệ thống Khung, gá Chun dụng cho hệ thống Dây cáp Chun dụng cho hệ thống (ngồi trời và trong nhà) Phụ kiện lắp đặt Nguyễn Đình Trai Linh, phụ kiện đồng bộ khác Cơng ty TNHH VIETPECO 1 Hệ thống điện năng lượng mặt trời PANEL MẶT TRỜI : Tấm pin Panel mặt trời (solar cells panel) biến đổi quang năng hấp thụ từ mặt trời để biến thành điện năng. Một số thơng tin cơ bản về tấm pin mặt trời Hiệu suất: từ 15% 18% Cơng suất: từ 25Wp đến 175 Wp Số lượng cells trên mỗi tấm pin : 72 cells Kích thước cells: 5 – 6 inchs Loại cells: monocrystalline và polycrystalline Chất liệu của khung nhơm Tuổi thọ trung bình của tấm pin : 30 năm Có khả năng kết nối thành các trạm điện mặt trời cơng suất lớn khơng hạn chế, có thể hịa lưới (grid), hoặc hoạt động độc lập như 1 hệ thống backup điện. Trong một ngày nắng, mặt trời cung cấp khoảng 1 kW/m² đến mặt đất (khi mặt trời đứng bóng và quang mây, ở mực nước biển). Cơng suất và điện áp của một hệ thống sẽ phụ thuộc và cách chúng ta nối ghép các tấm pin Panel mặt trời lại với nhau.Các tấm pin Panel mặt trời được lắp đặt ở ngồi trời để có thể hứng được ánh nắng tốt nhất từ mặt trời nên được thiết kế với những tính năng và chất liệu đặc biệt, có thể chịu đựng được sự khắc nghiệt của thời tiết, khí hậu, nhiệt độ… 2 BỘ ĐIỀU KHIỂN SẠC: Là thiết bị thực hiện chức năng điều tiết sạc cho ắcquy, bảo vệ cho ắc quy chống nạp q tải và xả q sâu nhằm nâng cao tuổi thọ của bình ắcquy, và giúp hệ thống pin mặt trời sử dụng hiệu quả và lâu dài. Bộ điều khiển cịn cho biết tình trạng nạp điện của Panel mặt trời vào ắc quy giúp cho người sử dụng kiểm sốt được các phụ tải. Bộ điều khiển cịn thực hiện việc bảo vệ nạp q điện thế (>13,8V) hoặc điện thế thấp (