Tài liệu The life is at the end of the road doc

Thin Trọn Qua là n Gr loại mư gắn đượ đến đượ vụ x cho thác tiêu chư chạ quạ Việt tron thay khả hàn cứu có t xét vực nk green an PHÁT ng Hà - Nhà ang Tùng - Gió là m nguồn năng een Ho

Thin

Trọn

Qua

là n

(Gr

loại

mư

gắn

đượ

đến

đượ

vụ x

cho

thác

tiêu

chư

chạ

quạ

Việt

tron

thay

khả

hàn

cứu

có t

xét

vực

nk green an

PHÁT

ng Hà - Nhà

ang Tùng -

Gió là m

nguồn năng

een House

i khí gây m

Loài ngư

ợn cấu trú

n vào nhữn

ợc dùng ở

n thế kỷ 12

Ở Việt N

ợc đề cập

xóa đói gi

o người dâ

Trong bà

c NLG để

u, phát triể

ư tới được

ạy các máy

ạt nước ch

Phần 1

1 Tiềm

Nằm tron

t Nam có m

ng vùng Biể

y đổi nhiều

Trong ch

ảo sát chi t

ng Thế giớ

u nào đáng

tiềm năng

tiêu chuẩn

c khó khăn

nd action gr

T TRIỂN K

à máy lọc d

Sở KHCN

một trong cá

g lượng th

e Gas - H mưa axit nh

ười đã sử

úc của cán

ng cánh ta Babylon v , kĩ nghệ n Nam, phát trong chín

ảm nghèo

n vùng sâu

ài báo này phát điện

n kinh tế g Điện gió

y chế biến

o các vùng

Một số ki

m năng lượ

ng khu vực một thuận

ển Đông V

u theo mùa hương trìn tiết về năn

ới đã làm h

g kể Theo gió lớn nh

n để xây d thì Việt N

reen

KHAI TH

INH TẾ NÔ

dầu Dung Q

Hà Tĩnh

ác tài nguy

ân thiện vớ

GH ) CO2

hư NOx, SO dụng năn

h buồm tà

ay tỏa hình

và Trung H này đã đượ triển và k

h sách phá

o, nâng ca

u, vùng xa

y, chúng tô phục vụ c gia đình ch

có thể dùn nông sản,

g nuôi trồn

iến thức c ợng gió củ

c cận nhiệt lợi cơ bản Việt Nam và

a

nh đánh gi

ng lượng g

hộ Việt Na tính toán c hất và hơn ựng các tr

am có đến

HÁC NĂNG

ÔNG NGH

Quất

yên dồi dà

ới môi trườ

2 là nguyên Ox…

ng lượng g

àu biển, ch

h nan quạt Hoa từ kho

ợc phát triể hai thác sử

át triển nôn

o đời sống

i sẽ cung c cho sinh h

ho các hộ

ng kết hợp hải sản ở

g hải sản v

cơ bản về

ủa Việt Na

t đới gió m

để phát tr

à các vùng

á về Năng gió khu vực

m một việ của nghiên

n hẳn các q rạm điện g

n 41% diện

G LƯỢNG

HIỆP NÔNG

o nhất trên ờng (green

n nhân trự

gió hàng n úng sử dụ

t để xoay oảng 2000

ển khắp ch

ử dụng nă

ng thôn, m

g vật chất

cấp một số hoạt và bơ

cá lẻ nơi với lưới đ

ở quy mô n ven biển

năng lượ

am

mùa với bờ riển năng lư

g biển lân c

g lượng ch

c Đông Na

c quan trọ

n cứu này, quốc gia lâ gió cỡ nhỏ

n tích nông

The life i

GIÓ QUY

G THÔN V

n hành tinh

n energy),

ực tiếp làm

ngàn năm ụng những một trục ở năm trước hâu Âu (H1 ăng lượng miền núi, ph

t và tinh th

ố kĩ thuật k

ơm nước tư

mà lưới đ điện quốc g hỏ; vận hà

ng gió

biển dài, ượng gió

cận cho th

ho Châu Á

am Á, tron ọng, trong trong bốn

ân cận là T phục vụ c thôn có th

is at the end

MÔ NHỎ

VÀ BẢO VỆ

h chúng ta

vì nó khôn

m Trái đất

nay Nhữ cánh buồ

ở giữa Nh

c CN để bơ )

gió hục hần

khai ưới điện gia;

ành

So sánh tố

ấy gió tại B

Á, Ngân hà

g đó có V khi Việt N nước đượ Thái Lan, L cho phát tr

hể phát triể

d of the roa

Ệ MÔI TRƯ

a Năng lượ

ng phát thả nóng lên,

ững cối xay

m khổng lồ ững thiết

ơm nước

ốc độ gió tr Biển Đông

àng Thế g Việt Nam N

am còn ch

ợc khảo sá Lào và Ca riển kinh tế

ển điện gió

Pa

ƯỜNG

ợng gió (N

ải khí nhà k cũng như

y gió đầu

ồ bằng vải

bị như vậy

và xay hạt

rung bình khá mạnh

giới đã có Như vậy N hưa có ngh

át thì Việt N ampuchia

ế ở những

ó loại nhỏ

0 

age 1 

NLG) kính các

tiên

i bạt

y đã

t, và

h và

một Ngân hiên Nam Nếu khu Nếu

so sánh con số này với các nước láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan là 9%

Theo GS TS Lê Đình Quang, viện nghên cứu KHTV & MT thì tiềm năng trong gió mùa Đông Bắc vẩn chiếm ưu thế ở phía Đông miền Trung, với cường độ NLG trung bình theo tháng là Etb = 100-200W/m2 (vtb = 5,6-6,8m/s), ưu thế chuyển dần sang gió mùa Tây Nam (gió Lào)

Bản đồ năng lượng gió ở Việt Nam tại

độ cao 65m

Cấp gió Mật độ năng

lượng gió, [W/m 2 ]

Tốc độ gió trung bình Rayleigh, [m/s]

2 Nguyên lý làm việc của tuabin gió

Nguyên lý làm việc của tuabin gió là chuyển đổi động năng của dòng không khí thành cơ năng trên trục của rotor Khi gió đập vào cánh quạt của rotor thì chỉ một phần NLG chuyển thành cơ năng mà thôi, phần gió đi ra khỏi cánh quạt vẫn còn mang năng lượng Phần trăm NLG biến đổi hoàn toàn thành cơ năng gọi là hiệu suất khí động của totor, kí hiệu là Cp Trên trục rotor ta có thể gắn máy phát điện, máy bơm nước thông qua bộ bánh răng tăng tốc

Nếu gió có vận tốc V [m/s], khối lượng riêng ρ [kg/m3], thì cường độ năng lượng gió là E =

2 1

ρV3 [W/m2] Công suất cơ trên trục của rôto được tính theo công thức: P =

2

1 Cp ρAV3 [W] Trong đó Cp là hiệu suất khí động của rôto (xem H2), A là diện tích hứng gió của rôto [m2]

The life is at the end of the road 2010 

3 Một số lưu ý khi lắp đặt tua bin gió

¾ Nói chung, tuabin gió đặt càng cao thì càng tốt Vì tốc độ gió ở trên cao mạnh hơn ở mặt đất do ảnh hưởng từ các vật cản như cây cối, nhà cửa, và độ ồn cũng giảm vì tuabin ở xa hơn (H3, H4) Nếu gió ở độ cao h1 có vận tốc v1 thì ở độ cao h2 vạn tốc gió

có thể tính theo công thức: v2 = v1 Với n = 0,1 khi mặt đất nhẵn hoặc là nước, n = 0,2 mặt đất có thảm cây cối, n = 0,4 cho trường hợp ở các thành phố nhiều nhà cao

tầng (H3, H4)

¾ Tùy theo từng mục đích sử dụng và điều kiện kinh tế kĩ thuật mà ta chọn loại rotor cho phù hợp Nếu dùng để phát điện thì ta có thể dùng loại rotor kiểu cánh quạt (high speed propeller) hoặc Darrieus Nếu dùng cho bơm nước thì nên dùng rotor Savonius, Americant multiblades hoặc Dutch four arms, vì các kiểu này có mô men khởi động lớn,

có thể tự khởi động ngay cả ở vận tốc gió thấp từ 3m/s

điệ

từ

lũy

mộ

dụ

thố

đuô

thế

Ví d

hoà

tôi x

máy

¾ Tiến

Do

trí p

Phần 2

Trong ph

ống điện gi

1 Hệ th

Một hệ t

ện xoay ch

ắc quy ng

y điện năng

ột chiều từ

ng điện tro

ống điện N

Các bộ p

ôi gió; tháp

giới cũng

dụ, một tua

àn toàn khô

xin giới thi

y phát điện

ng ồn từ tu

đó khi có phù hợp (H

Kĩ thuật k

hần 2 chún

ió gia đình

hống điện

hống điện hiều thành gược về cu

g giúp cho

ừ ác quy th

ong nhà nh NLG với các

phận chính

p đỡ Trong như ở Việ abin phát đ ông phù h

ệu một ph

n bằng NLG

uabin gió c

ý định lắp

H5, H6)

khai thác N

ng tôi sẽ trì Qua đó b

gió gia đì

gió gia đì dòng một uộn dây st

o hệ thống hành dòng

hư : tivi, qu

c tấm Pin N

h của một t

g một tuab

ệt Nam tua điện 200W

ợp với điề ương án đ

G tùy theo

có thể làm đặt một tu

NLG quy m ình bày mộ

bạn đọc có

ình

nh bao gồ chiều, đồn tarto máy p

g vận hành

g xoay chiề uạt điện, tủ

NL mặt trờ

tuabin gió bin gió, bộ bin gió côn

W giá bán c

ều kiện kinh đơn giản, r nhu cầu s

ảnh hưởn uabin gió c

mô nhỏ

ột số công

ó thể mở rộ

m: tuabin

ng thời nó phát có thể

h ổn định v

ều với tần

ủ lạnh, maý

ời hoặc/và

bao gồm : phận roto

ng suất nh

ủa một côn

h tế của ng

rẻ tiền để b

sử dụng

g đến nhữ cần tham k

thức đơn ộng cho cá

gió để phá còn có tác

ể làm cháy

và liên tục;

n số và điệ

ý bơm nướ nối với lướ

rô to; bộ b

r dược co

hỏ có bán r

ng ty tại TP gười dân n bạn đọc có

ững người khảo ý kiến

giản để th

ác ứng dụn

át điện; bộ

c dụng ngă

y cuộn dây

; bộ nghịch

ện áp phù ớc.v.v (H7

ới điện

bánh răng

i là linh hồ rất nhiều, n

P HCM là nông thôn

ó thể tự th

hàng xóm

n của họ đ

hiết kế, và l

ng khác

ộ chỉnh lưu

ăn dòng m

y này; bộ ắ

h lưu để b hợp với c ) Bạn có t

tăng tốc; m

ồn của nó

nhưng giá hơn 2000U Việt Nam iết kế cho

của chúng

để chọn mộ

lắp đặt mộ

u để biến d một chiều c

ắc quy để biến dòng đ các thiết b thể kết hợp

máy phát đ Hiện nay thành rất c USD, điều Do đó ch nhà mình

g ta

ột vị

ột hệ

dòng chạy tích điện

ị sữ

p hệ

điện; trên cao này húng một

The life is at the end of the road 2010 

2 Các bước để thiết kế một hệ thống điện gió gia đình

Ví dụ: thiết kế hệ thống điện gió cho một hộ gia đình có phụ tải như bảng dưới đây

STT Thiết bị điện gia dụng Số

lượng

Cống suất (P i )

Th.gian sử dụng trong ngày (t i )

Điện năng tiêu thụ trong ngày ( P i t i)

01

02

03

04

Đèn compact tiết kiệm

điện 20W

TV màu 21 inch

Quạt bàn 60 W

Máy bơm nước sinh hoạt,

tưới cây

03

01

01

01

60 W

70 W

60 W

370 W

05 giờ

08 giờ

08 giờ

02 giờ

300 Wh

560 Wh

480 Wh

740 Wh

W

∑ = 2080 Wh

Tính thiết kế

quả

Đơn vị

2 Tốc độ gió định mức Vđm: công suất <1kW chọn 8-9 8 m/s

3

Hệ số khai thác công suất

đ

0,4

4

(*) Tham khảo:http://www.ginlong.com

6 Điện áp định mức không tải Uđm: dựa vào đường đặc tính ở H11 45 V

7 Số vòng quay định mức n: theo thông số kĩ thuật của máy phát 450 V/ph

9 Hiệu suất khí động Cp = 0,4-0,45, thường chọn bằng 0,4 0,4

10 Hiệu suất máy phát η: theo thông số kĩ thuật của máy phát 0,9

11 Khối lượng riêng của không

12

13

Tỉ số vận tốc đỉnh cánh(TSR)

7

14 Chiều rộng đỉnh cánh

đ

5

m

16

6 m

18 Góc đặt cánh

βđ 180

arctan

Xem đồ thị phía dưới

Chú thích: R=D/2 là bán kính rotor, r là bán kính tại tại điểm cần tính góc đặt cánh

Sau đây chúng tôi xin giới thiệu một phương

án chế tạo cánh rotor từ ống nhựa PVC

Trước hết ta chọn một ống nhựa PVC

có chiều dài L

=0,95D/2 = 1,1m), đường kính ống bằng một phần năm chiều dài D PVC

‐5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

tỉ số (r/R)

The life is at the end of the road 2010 

= L/5 = 0,22m = 22cm), ống dày 5-8mm (1) Sau đó tiến hành các bước như hướng dẫn ở hình H10

19

Chọn điện áp của bộ ắc quy Đ ề ệ : đ 3

20

Chọn 4 ắc quy 12V-125Ah mắc song song

21 Chọn công suất bộ nghịch

Bài viết này không có tham vọng trình bày một cách tổng quan hay đầy đủ mọi khía cạnh của việc phát triển năng lượng gió quy mô nhỏ, mà chỉ nhằm góp thêm một lời bàn về khả năng phát triển năng lượng gió nhằm đa dạng hóa nguồn cung cấp năng lượng, đồng thời đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ môi trường và phát triển năng lượng bền vững cho Việt Nam Một điều đáng lưu ý là trong hàng loạt giải pháp phát triển nguồn điện để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế (như nhập khẩu điện, phát triển thủy điện, hay điện hạt nhân), dường như Việt Nam còn bỏ quên điện gió, một nguồn điện mà trong mấy năm trở lại đây có tốc độ phát triển cao nhất trên thị trường điện thế giới, hơn nữa giá thành ngày càng rẻ và rất thân thiện với môi trường

Hết

Tài liệu tham khảo: 1- Home wind energy guide, American Wind Energy Asociation,

September, 2008;

2- Năng lượng gió của Việt Nam, tiềm năng và triển vọng, Đàm Quang Minh – Vũ Thành Tự Anh; 3- Energy Self Suficiency Newsletter, Dan Fink, USA, August, 2005; 4- Webside:

http://www.windturbine-analysic.com/; http://www.alxion.com/;

http://www.nangluongxanh.com.vn; http://users.aber.ac.uk/iri/wind/tech/