Sau khi ta mô phỏng hệ thống bằng cách thay đổi cường độ chiếu nắng và thay đổi nhiệt độ chiếu nắng. Ta thấy hệ thống lạnh hoạt động tốt nhất ở cường độ chiếu nắng 600W và nhiệt độ chiếu nắng là 25oC.
Ở phần này chúng ta mô phỏng hệ thống lạnh ở cường độ chiếu nắng là 600W và nhiệt độ chiếu nắng là 25oC. Ta thay đổi tải đặt vào động cơ máy nén với hệ số k=0.0003 [33] thời gian mô phỏng là 6s. Trong thực tế một hệ thống lạnh muốn hoạt động ổn định phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ môi trường, nguồn điện cấp vào hệ thống, dòng điện vào máy nén, giải nhiệt dàn nóng, lúc dầy tải…Nếu một hệ thống lạnh hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt thì cường độ điện vào máy nén sẽ tăng, làm giảm tuổi thọ máy nén dẫn đến hệ thống lạnh dễ bị hư hỏng.
Sau dây chúng ta mô phỏng toàn hệ thống ở cường độ nắng 600W và nhiệt độ chiếu nắng là 25oC.
Hình 5.23 Điện áp đầu ra pin quang điện
Thời gian (s) Đ iệ n áp (V D C)
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 88
Giá trị điện áp đo được sau pin quang điện theo hình 5.23 dưới nhiệt độ chiếu nắng là 25oC điện áp tấm pin hầu như không thay đổi. Các giá trị trung bình điện áp là 142 V
Hình 5.24 Tỷ số chu kỳ D bộ MPPT
Giá trị chu kỳ D trên hình 5.24 hầu như không thay đổi nhiều và đạt ổn định khi tốc độ động cơ ổn định. Giá trị đo được là 0.3705
Hình 5.25 Điện áp sau khi qua bộ DC/DC
Thời gian (s) Thời gian (s) Đ iệ n áp (V D C)
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 89
Khi tăng tải lên ta thấy nguồn điện giảm xuống so với hình 5.16. Giá trị đo được là 256V.
5.26a Điện áp đầu ra bộ DC/AC từ 0s đến 6s
5.26b Điện áp đầu ra bộ DC/AC từ 3s đến 3.6s Hình 5.26 Điện áp đầu ra bộ DC/AC từ 0s đến 6s
Thời gian (s) Thời gian (s) Đ iệ n áp (V A C ) D òng đi ện (A )
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 90
Giá trị điện áp đo được trên hình 5.26 ban đầu động cơ bắt khởi động là 214Vac, sau khi khởi động xong tốc độ ổn định giảm xuống còn 203Vac. Giá trị này nằm trong phạm vi cho phép cấp nguồn điện của động cơ máy nén.
Hình 5.27a Dòng điện cuộn chính và cuộn phụ từ 0s đến 6s
Hình 5.27b Dòng điện cuộn chính và cuộn phụ từ 4.5s đến 4.9s Hình 5.27 Dòng điện cuộn chính và cuộn phụ
Giá trị dòng điện trung bình đo được ở hình 2.27: Giá trị dòng điện vào cuộn chính là : IRMS= 5.928 A Giá trị dòng điện vào cuộn chính là : IRMS= 0.901 A
D òng đi ện (A ) Thời gian (s) Thời gian (s) D òng đi ện (A )
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 91
Giá trị dòng điện vào cuộn chính động cơ máy nén khi tốc độ động cơ ổn định đo được IRMS=5.620 A. Giá trị này cao hơn giá trị định mức trên động cơ máy nén, điều này gây ảnh tới tuổi thọ máy nén, hệ thống lạnh hoạt động trong thời gian dài cần phải có chế bảo trì, bảo dưỡng để hệ thống hoạt động hiệu quả, ổn định.
Hình 5.28 Tốc độ động cơ
Tốc độ đông cơ đo ở hình 5.28 là: W= 897 vòng/phút
Hình 5.29 Công suất hệ thống mạch xét khi thay đổi tải
T ốc độ (rp m ) Công su ất ( W ) Thời gian (s)
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 92
Công suất pin hình 5.29 hầu như không thay đổi và ổn định trong suốt thời gian hệ thống hoạt động. Công suất đo trên hình là P=676.5 W, =98%
5.3 Kết luận
Hệ thống hoàn thiện đầy đủ từ nguồn pin mặt trời qua các bộ biến đổi đưa toàn bộ năng lượng cung cấp cho máy nén. Hệ thống đáp ứng nhanh với độ thay đổi cường độ chiếu sáng. Đồng thời với sự thay đổi, mô phỏng cho ta cái nhìn trực quan về sự chuyển hóa năng lượng trong mạch. Áp dụng các mạch mà ta nghiên cứu từ các chương trước tổng hợp được mạch hoàn chỉnh, đáp ứng tốt các lý thuyết như đã đề cập và tính toán.
Trong đó, sự thay đổi về nhiệt độ môi trường hay cường độ chiếu nắng, tải cấp vào động cơ máy nén đều có ảnh đến hiệu suất chuyển đổi của hệ thống. Khi thay đổi tải ta thấy tốc độ động cơ giảm mạnh, cường độ dòng điện tăng. Điều này ảnh hưởng trực tiếp lên hệ thống lạnh. Do đó cần phải điều chỉnh tải phù hợp (tải ở đây là điều kiện lắp đặt, lượng ga nạp vào hệ thống, …) để hệ thống hoạt động hiệu quả, tránh dòng điện vào động cơ tăng cao hơn định mức
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 93
Chương 6:
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
6.1 Kết luận
Sau quá trình làm việc, tìm hiểu nghiên cứu với sự hướng dẫn nhiệt tình từ thầy Nguyễn Minh Tâm, luận văn đã đạt được các nội dung như sau:
- Tìm hiểu được ứng dụng pin mặt trời cấp nguồn cho hệ thống lạnh. Tình hình áp
dụng thực tế trên thế giới và các sản phẩm trong nước cũng như hướng phát triển của hệ thống. Nắm được sơ đồ tổng quan chung của cấu hình ứng dụng hệ thống lạnh dùng pin mặt trời.
- Xây dựng cấu hình từ việc giả lập mô hình cấp nguồn cho động cơ máy nén, qua đó căn cứ vào nhu cầu và đo đạt thông số đầu vào mà ta tính toán chi tiết được công suất lắp đặt cho ngõ ra và năng lượng pin quang điện đủ để đáp ứng hệ thống.
- Tìm hiểu cấu hình mạch điện tử công suất, xây dựng được mô hình mô phỏng bằng công cụ Matlab/Simulink.
- Tìm hiểu, xây dựng mô phỏng, xác định cấu hình cũng như phương pháp điều khiển tốc độ động cơ.
- Tổng hợp cả hệ thống qua việc phân tích, đánh giá, chọn lựa cấu hình cho từng phần và mô phỏng hoàn chỉnh cho cả hệ thống.