Tài liệu mô hình hệ thống năng lượng điện mặt trời độc lập

475B Dien Bien Phu Street, Binh Thanh District, HCM City. UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SVTH : Võ Tá Danh Lớp: 15HDC01 GVHD: TS Nguyễn Hùng 05/08/2017 Khóa: 2015-2017 1 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY I II III Đặt vấn đề - Lý do chọn đề tài Mục tiêu đề tài Tính toán thiết kế và thi công Đánh giá kết quả III 3 IV Kết luận và hƣớng phát triển 05/08/2017 2 1. ĐẶT VẤN ĐỀ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Bạn chọn năng lượng nào? 3 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Làm sao để thu đƣợc nhiều năng lƣợng nhất ? 05/08/2017 4 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Tải DC Pin năng lƣợng mặt trời Bộ chuyển đổi DC/DC Bộ lƣu trữ năng lƣợng Bộ nghịch lƣu Tải AC Điều khiển động cơ servo 5 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Thiết kế cơ khí m  : ng cơ khí năng nâng m pin c ch u n, c quy,…  năng điều chỉnh tấm pin chuyển động hướng theo mặt trời. Yêu cầu:  Kết cấu đơn giản.  Độ cứng vững và độ bền cao.  Chuyển động êm, độ chính xác cao t 05/08/2017 6 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Chọn phƣơng án điều hƣớng 1:  Tăng hiệu suất thu năng lượng mặt trời khoảng (1923%).  Thiết kế đơn giản, nhưng kém hiệu quả.  Chi phí bảo trì thấp. 05/08/2017 05/08/2017 7 7 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Chọn phƣơng án điều hƣớng 2:  Tăng hiệu suất thu năng lượng mặt trời lên tới hơn 30%.  Đơn giản hóa việc thiết kế và giảm chi phí đầu tư xuống mức rất thấp khi sử dụng động cơ servo.  Độ bền cao.  Chi phí bảo trì hoặc thay mới thấp vì thiết bị sử dụng trong bộ điều hướng là rất thấp. 05/08/2017 8 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY a n phƣơng n t kê:  Một trục chuyển động hoặc hai trục chuyển động.  nh ng nghiêng m pin hay xoay c m pin.  Bám theo ng đô nh ng hay là di chuyển theo lịch trình đặt trước. Bảng so sánh các phương pháp hướng pin Đặt cố định Xoay theo 1 trục Xoay theo 2 trục Hiệu suất Thấp Trung bình Cao Độ tin cậy Cao Trung Chi phí 05/08/2017 p nh Trung bình Trung Cao nh 9 2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Thiết kế cơ khí a n phƣơng n: Sau khi tìm hiểu c phương n p t pin va u ng pin, ta thấy rằng phương pháp xoay pin theo hai ng (xoay và nghiêng) kha năng n ng u t a pin t i t hơn. 05/08/2017 10 Thiết kế cơ khí UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  NH N N NG Tính toán chọn PuLy:  Đường kính bánh đai nhỏ: o o D1 = (4 6.2) = 4* Ta chọn D1 =15 mm. = 17mm  Đường kính bánh đai nhỏ: o o D2 = D1 * Uđ *(1- )=15*2.5*(1-0.01) = 37.125 mm => chọn D2 = 45 mm 05/08/2017 11 Thiết kế cơ khí UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  NH N N NG Khoảng cách trục:  a > (1.5 2)(d1 + d2 )=(1.5 2)(15+45)=90 120 mm  => chọn a = 110mm Chiều dài đai:  05/08/2017 12 Thiết kế cơ khí UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  NH N N NG Xác định số răng của Puly:  Ta có modum M = 3  Tra bảng ta có :  Ta chọn PuLy Z1 = 16 răng PuLy Z2 = Uđ * Z1 =16*2.5 = 40 răng Tra bảng thực tế ta chọn PuLy Z2 = 32 răng 05/08/2017 13 Thiết kế cơ khí UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  NH N N NG  Chiều rộng đai: => Chọn kích thước môđun :  M = 35 x = 35 x =3 => định chiều rộng đai b  B = yđ.m = 4*3 = 12mm  Trong đó : yđ ( 3 : 6)  => chọn đai b = 10mm 05/08/2017 14 TẤM PIN PV UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Là thiết bị ứng dụng hiệu ứng quang điện trong bán dẫn để tạo ra dòng điện một chiều từ ánh sáng mặt trời Có 3 loại từ tinh thể silic 50Wp,_21,6V_2,54A Đơn tinh thể Đa tinh thể Dải silic 15 BỘ CHUYỂN ĐỔI DC/DC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Mục đích chuyển đổi nguồn một chiều không ổn định thành nguồn điện một chiều có thể điều khiển được     Bộ giảm áp (buck) Bộ tăng áp (boost) Bộ đảo dấu điện áp (buck – boost). Bộ biến đổi tăng – giảm áp Cúk => Bộ Buck đƣợc sử dụng nhiều trong hệ thống pin mặt trời nhất vì nhiều ƣu điểm phù hợp với các đặc điểm của hệ pin mặt trời. 16 BỘ CHUYỂN ĐỔI DC/AC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Bộ biến đổi DC/AC1 pha dạng nửa cầu Bộ biến đổi DC/AC1 pha dạng hình cầu 17 BỘ LƢU TRỮ NĂNG LƢỢNG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Lưu giữ điện năng để có thể phục vụ cho tải trong những thời gian thiếu nắng, ánh sáng yếu hay vào ban đêm. 12V_ 7Ah 18 ARDUINO UNO R3 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  Điều khiển đèn LED nhấp nháy  Xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa  Đo nhiệt độ - độ ẩm  Hiển thị lên màn hình LCD 19 ĐỘNG CƠ SERVO và đai truyền UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  Động cơ servo  Hộp puly  Dây đai  Mạch điều khiển  Dây điện Khoản cách trục: a =110mm Chiều dài dây đai: L =322mm 05/08/2017 20