(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy phát điện gió kết hợp năng lượng mặt trời công suất nhỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ MINH HOÀNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÁT ÐIỆN GIĨ KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÔNG SUẤT NHỎ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 6052013 SKC004984 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ MINH HOÀNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÔNG SUẤT NHỎ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 6052013 Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ MINH HOÀNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CƠNG SUẤT NHỎ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 6052013 Hướng dẫn khoa học: TS PHẠM HUY TUÂN ThS HỒNG TRÍ Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2016 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Võ Minh Hồng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21/03/1979 Nơi sinh: Bình Thuận Quê quán: Bình Thuận Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: Số 28/7 Nguyễn Du - Lạc Đạo - TP, Phan Thiết - Bình Thuận Điện thoại quan: (062) 3835084 Điện thoại di động: 01233172179 Fax: E-mail: vmhoang@dnbt.edu.vn II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 1997 đến 2002 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp, Hồ Chí Minh Ngành học: Thiết kế máy Tên đồ án tốt nghiệp: Thiết kế máy phân loại hạt cà phê theo màu sắc hạt Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: Khoa kỹ thuật sở - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp, Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: Giảng viên: ThS Chế Văn Hưng Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2014 đến 10/2016 Nơi học (trường, thành phố):Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp, Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật Cơ khí Tên luận văn: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình máy phát điện gió kết hợp lượng mặt trời cơng suất nhỏ Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 29/10/2016 = Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp, Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: TS Phạm Huy Tuân; ThS Hoàng Trí III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2003 2005 2006 2008 2009 đến i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2016 Học viên (Ký tên ghi rõ họ tên) Võ Minh Hoàng ii CẢM TẠ Qua q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, học trị kính gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến quý thầy:  TS Phạm Huy Tn, ThS Hồng Trí tận tình dạy, tạo điều kiện động viên học trò suốt q trình thực  Q thầy, giáo tham gia công tác giảng dạy, hướng dẫn học trị thành viên lớp, tồn khố học  Q thầy, giảng dạy khoa Cơ khí Chế tạo máy, phịng Đào tạo - phận sau đại học - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh giúp đỡ người thực thời gian học tập nghiên cứu trường  Kính gửi lời cảm tạ tới BGH Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho cho học viên trường học tập nghiên cứu  Xin chân thành cảm ơn gia đình Ban giám hiệu, tập thể cán quản lý, giáo viên Trường Cao đẳng nghề Bình Thuận hỗ trợ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình học tập Kính chúc q thầy, thật nhiều sức khỏe Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2016 Học viên Võ Minh Hoàng iii TÓM TẮT Năng lượng mối quan tâm hàng đầu nước giới, bối cảnh nguồn lượng hóa thạch dần cạn kiệt Vì việc áp dụng khoa học kỹ thuật khai thác, sử dụng nguồn lượng thay cho nguồn lượng hóa thạch truyền thống mối quan tâm hàng đầu nhân loại Mơ hình lai (hybrid) phương pháp hữu hiệu sản xuất điện tồn giới Nhiều cơng trình nghiên cứu thực tiếp tục tiến cho hệ thống Đề tải đề xuất hệ thống tuabin sử dụng lượng gió kết hợp lượng mặt trời sinh điện lưu trữ vào ắc quy dự phòng Hệ thống thiết kế, tích hợp nguồn lượng điện quy mô nhỏ đáp ứng phần nguồn điện sinh hoạt cho nơi khơng có điện lưới quốc gia vùng xa xôi hải đảo Với đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình máy phát điện gió kết hợp lượng mặt trời cơng suất nhỏ” nhằm nghiên cứu, tính tốn chế tạo hệ thống lai sử dụng hai nguồn lượng từ gió mặt trời áp dụng vào thực tế sống; đặc biệt cho địa phương có tiềm dồi hai nguồn lượng xanh iv ABSTRACT Energy security has been a major concern throughout the human history, especially when fossil fuels are becoming depleted, The demand of finding and developing alternative energy resources is more crucial then ever, Some of the very essential sources are the renewable energy which solar energy and wind energy are the two most abundant sources that human can rely on Combined system to harvest several types of green energy is an effective way to take the advantage of each source Hybrid model for solar and wind energies has been widely studied recently This thesis investigates a hybrid energy system combining solar photovoltaic and wind turbine with backup storage batteries The hybrid system was designed, integrated and optimized to provide electrical energy on the household scale to rural and remote areas where electric grid is not available The thesis “Research, design and fabricate small scale hybrid power system for solar and wind energy” aimed to make a hybrid model to create electricity from solar and wind energy, This research is very practical for central coastal provinces such as Binh Thuan where wind and solar enegy are extremely abundant v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH VẼ xii DANH MỤC BẢNG BIỂU xvi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.4 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu đề tài 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: 1.6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: 1.7 Các nghiên cứu nước 1.7.1 Các nghiên cứu nước 1.7.2 Các nghiên cứu nước 1.8 Định hướng nghiên cứu 1.9 Nội dung luận văn Chương TỔNG QUAN vi KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM NGÀY 04/4/2016 Góc Giờ xoay () 8h00 43 8h30 42 9h00 36 9h30 26 10h00 24 10h30 20 11h00 10 11h30 12h00 -3 12h30 -12 13h00 -20 13h30 -30 14h00 -39 14h30 -43 15h00 -43 15h30 -50 16h00 -40 16h30 -50 17h00 -50 Trang 94 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM NGÀY 05/4/2016 Góc Giờ xoay () 8h00 40 8h30 33 9h00 27 9h30 27 10h00 19 10h30 17 11h00 11h30 12h00 -7 12h30 -18 13h00 -22 13h30 -30 14h00 -32 14h30 -43 15h00 -50 15h30 -50 16h00 -50 16h30 -48 17h00 -50 Trang 95 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM NGÀY 06/4/2016 Góc Giờ xoay () 8h00 34 8h30 25 9h00 22 9h30 26 10h00 22 10h30 14 11h00 10 11h30 12h00 12h30 -11 13h00 -12 13h30 -30 14h00 -32 14h30 -42 15h00 -50 15h30 -50 16h00 -50 16h30 -50 17h00 -50 Trang 96 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM NGÀY 07/4/2016 Góc Giờ xoay () 8h00 45 8h30 43 9h00 28 9h30 24 10h00 20 10h30 16 11h00 10 11h30 12h00 -5 12h30 -16 13h00 -25 13h30 -34 14h00 -40 14h30 -46 15h00 -50 15h30 -50 16h00 -50 16h30 -50 17h00 -50 Trang 97 PHỤ LỤC SỐ TT 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Trang 98 TT 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 Trang 99 TT Vgió (m/s) 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 Giá trị trung bìn Độ lệch chu Trang 100 PHỤ LỤC SỐ Dụng cụ đo Đo công suất tải DC 0-60V, 0-100A Ampe kìm Kyoritsu Model: 2200 Trang 101 Dụng cụ đo VOM Kyoritsu Model: 1011 Máy đo tốc độ gió Testo Model: 425 Trang 102 Dụng cụ đo Máy đo tốc độ vòng BETA Model: 1760/TC2 Máy đo xạ mặt trời TENMARS Model: TM206 - Tốc độ lấy mẫu: Khoảng 0.25 giây - Pin: pin 9V - Thời gian dùng pin: Xấp xỉ 100 - Trọng lượng: Xấp xỉ 150g - Kích thước: 130 x 59 x 39 mm (Dài x Rộng x Cao) Trang 103 ... ? ?Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình máy phát điện gió kết hợp lượng mặt trời cơng suất nhỏ? ?? hình thành thiết bị phù hợp phục vụ việc sản xuất điện công suất nhỏ địa phương có tiềm năng, đặc... ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ MINH HOÀNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN GIĨ KẾT HỢP NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÔNG SUẤT NHỎ... Hệ thống phát điện hỗn hợp lượng gió - mặt trời Hệ thống phát điện hỗn hợp lượng gió – mặt trời hệ thống kết hợp việc sử dụng thành phần chuyển đổi lượng gió (tuabin gió) lượng xạ mặt trời (pin