HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG CÔNG TRÌNH

.Hệ thống ñiện mặt trời hoøa lưới ñieän laø hệ thống chuyển ñổi quang năng từ tấm pin mặt trời thaønh ñieän một chiều (DC). Điện một chiều naøy ñược truyền dẫn ñến bộ đñiều khiển coù chức năng chuyển đñổi thaønh ñiện aùp xoay chiều coù cuøng ñieän aùp, tần số vaø ñồng pha ñieän hoøa trực tiếp vaøo lưới ñiện quốc gia. Hệ thống naøy ñaùp ứng toaøn bộ tieâu chuẩn hoøa lưới theo tieâu chuẩn của ñiện lực ñảm bảo an toaøn cho thiết bị trong gia đñình bạn vaø mạng lưới ñiện.

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH

BÀI THUYẾT TRÌNH CHUYÊN ĐỀ TRANG

THIẾT BỊ CÔNG TRÌNH

NHÓM 3: ( các thành viên )

 Trần Văn Đạt ;

 Nguyễn Công Độ ;

 Phan Phước Linh ;

 Phạm Văn Thịnh ;

 Đặng Thái Tuấn

MỤC LỤC :

I : Khái quát về năng lượng Mặt Trời

II : Vai trò của năng lượng Mặt Trời trong công trình

III : Các hình thức sử dụng năng lượng Mặt Trời trong công trình

1 Biến nhiệt năng thành điện năng thông qua hiệu ứng

quang điện của tấm pin mặt trời

2 Dùng trực tiếp nhiệt năng : máy nước nóng dùng năng

lượng Mặt Trời

3 Nhà máy điện mặt trời

IV : Một số ứng dụng năng lượng Mặt Trời ở Việt Nam và trên thế giới

I Tổng quan về năng lượng Mặt Trời (NLMT)

 Là sự bức xạ giữa ánh sáng và nhiệt từ mặt trời Sự bức xạ đó chứa

một lượng lớn năng lượng , có vai trò quan trọng đến tất cả các quá

trình trong tự nhiên trên trái đất ;

 Trái đất nhận được một lượng nhiệt với năng suất 1.35 KW/M2 S từ

mặt trời ;

 NLMT gửi tới trái đất dưới dạng ánh sáng (42%) ,tia tử ngoại (3%), tia hồng ngoại (55%)

 Trong khi các dạng năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt thì

năng lượng mặt trời được xem là kho năng lượng quý giá có thể thay thế được

 So với các dạng năng lượng khác , dạng năng lượng này được xem là vô tận , vừa sạch, vừa không tốn tiền mua , kinh tế cao

 Bởi thế được con người nghĩ đến và tìm cách khai thác để phục vụ cho quá trình sản xuất : thiết bị chưng cất, thiết bị đun nước nóng, thiết bị sấy, dàn pin mặt trời, … tương ứng vời từng mục đích sử dụng

II Vai trò của năng lượng mặt trời trong công

tình

 Bổ sung sự thiếu hụt năng lượng trong tương lai, khi sử dụng không tạo

ra hiệu ứng nhà kính, không tạo ra sản phẩm phế thải ô nhiễm

Một số hình ảnh minh họa : (vai trò NLMT )

 Nguyên tắc hoạt động thiết bị chưng cất nước nóng :

 Thiết bị chưng cất nước

ngọt hình hộp và hình tháp sử

dụng năng lượng mặt trời để

chưng cất nước mặn thành

nước ngọt Nước mặn được

đưa vào bình ở phía trên cao

so với thiết bị, chảy xuống

thiết bị chưng cất hình hộp

chữ nhật ở phía dưới và được

đun nóng bằng năng lượng

mặt trời do có bộ phận hấp

thụ nhiệt Nước nóng bay hơi

lên được ngưng tụ và chảy

xuống theo máng vào bình

chứa

III Các hình thức sử dụng năng lượng mặt trời trong công

trình

1 Biến nhiệt năng thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện của tấm pin mặt trời

Pin m t tr iặt trời ời

Pin m t tr i là thiết bị ứng ặt trời ờidụng hiệu ứng quang điện trong bán dẫn (thường gọi là hiệu ứng quang điện trong-quang dẫn)

 Thành phần cơ bản của một hệ thống điện mặt trời :

1 Tấm pin mặt trời ( solar panel );

2 Bộ điều khiển sạc mặt trời (solar charger controller);

3 Bộ kích điện DC-AC (solar inverter );

4 Cầu dao chuyển mạch ;

5 Aéc quy (battery );

6 Đến vật tiêu thụ điện

H th ngệ thống ống đi n m t tr i hệ thống ặt trời ời òa

l iưới điện là h th ng chuy nệ thống ống ển

đ i quang n ng t t m pin m tổi quang năng từ tấm pin mặt ăng từ tấm pin mặt ừ tấm pin mặt ấm pin mặt ặt trời

tr i tời hành điện m t chi u ột chiều ều (DC)

i n m t chi u

Điện một chiều ệ thống ột chiều ều này được c truy n d nều ẫn đ n b đến bộ đ ột chiều đi u khi nều ển có ch c n ng chuy n đức năng chuyển đ ăng từ tấm pin mặt ển đ i tổi quang năng từ tấm pin mặt hành

đi nệ thống áp xoay chi uều có cùng điện áp, t n sần số ống và đ ng phồng ph a điện hòa tr c ti p ực tiếp ến bộ đ vào lưới đi n i ệ thống

qu c gia H th ngống ệ thống ống này đáp ng ức năng chuyển đtoàn b ột chiều tiêu chu nẩn hòa lướii

theo tiêu chu n c aẩn ủa đi n l cệ thống ực tiếp

đ m b oảm bảo ảm bảo an toàn cho thi t b ến bộ đ ị trong gia đđình b nạn và m ngạn

l iưới đi nệ thống

Nguyên tắc hoạt độ ng của hệ thống pin mặt trời nối lưới

điện:

 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống pin mặt trời :

 Từ giàn pin mặt trời lắp nối trên

mái nhà, ánh sáng được biến đổi

thành điện năng , tạo ra dòng điện

1 chiều (DC) Dòng điện này

được truyền dẫn tới bộ điều khiển

là 1 thiết bị điện tử có chức năng

điều hòa tự động các quá trình nạp

điện vào ắc quy và phóng điện từ

ắc quy ra các thiết bị điện 1 chiều

(DC) Trong trường hợp công suất

giàn pin đủ lớn, trong mạch điện

sẽ được lắp thêm bộ đổi điện để

chuyển dòng điện 1 chiều thành

dòng điện xoay chiều (AC)

 Ngoài ra trong hệ thống có cầu dao chuyển mạch được gắn nối với hệ thống khi nguồn điện từ NLMT không đủ thì chuyển sang điện lưới

b Vị trí lắp đặt hệ thống :

 Trên mái nhà , vách tường hoặc

khoảng không gian đủ lớn để lắp

ghép các tấm pin MT lại với nhau ;

 Hướng về phía được tiếp xúc với

ánh sáng mặt trời tốt nhất ( ở nước

ta ưu tiên góc nghiêng hướng về

phía Nam là tốt nhất) ;

 Xác định góc nghiêng β của dàn pin

mặt trời sao cho khi đặt cố định hệ

thống có thể nhận được tổng cường

độ bức xạ lớn nhất Ngoài ra đặt

nghiêng dàn pin mặt trời có ý nghĩa

khác đó là khả năng tự làm sạch

c Ưu điểm – nhược điểm :

 Ưu điểm :

 Tiết kiệm chi phí tiền điện ;

 An toàn , yên tâm khi sử dụng ;

 Bảo vệ môi trường trong sạch …

 Có khả năng hòa vào lưới điện

hoặc hoạt động độc lập

 Nhược điểm :

 Chi phí lắp đặt cao, ;

 Hoạt động phụ thuộc nhiều vào thời tiết.

 Phải thường xuyên lau rửa các lớp bụi bẩn bám trên bề mặt

 Cần phải có mặt bằng lớn để cài đặt các tấm pin mặt lại với nhau

 Ơû nước ta hiện nay pin mặt trời chỉ ứng dụng ở vùng sâu, hải đảo nơi không thể đưa lưới điện quốc gia đến được Chưa ứng dụng rộng rãi theo mô hình hộ gia đình ở tỉnh và thành phố.

 Đối với các tấm pin mặt trời được gắn trên mái nhà thì không điều chỉnh được góc nghiêng nên chưa phát huy hết hiệu quả

III Các hình thức sử dụng năng lượng mặt trời trong công

trình

2 Dùng trực tiếp nhiệt năng : máy nước nóng NLMT

a Sơ đồ nguyên lý 1 hệ thống máy nước nóng NLMT

 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bình nước nóng NLMT Thái

D ng N ng được mô phỏng : ương Năng được mô phỏng : ăng từ tấm pin mặt

 Nguyên tắc hoạt động :

 Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các ống thủy tinh sẽ hấp thụ ánh sáng đó chuyển hóa thành nhiệt năng khiến nước trong ống dần nóng lên ;

 Vì nước nóng có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ chuyển lên trên, nước lạnh có tỷ trọng nặng hơn sẽ dịch chuyển

xuống dưới tạo thành vòng tuần hoàn đối lưu khép kín Quá trình này tiếp tục diễn ra khi không còn sự

chênh lệch về nhiệt độ trong bình bảo ôn ( lúc này nhiệt độ trong bình được trung hòa ; khoảng 80*C ).

III Các hình thức sử dụng năng lượng mặt trời trong công

trình

2 Dùng trực tiếp nhiệt năng : máy nước nóng NLMT

a Sơ đồ nguyên lý 1 hệ thống máy nước nóng NLMT

 Bình nước nóng năng lượng mặt trời USOLAR dạng tách rời có cấu tạo dàn ống hấp thu năng lượng mặt trời nằm riêng rẻ và đầu ống không gắn trực tiếp vào bình bảo ôn

21/06/24 GVHD : TS NGUYỄN VĂN SƠN 18

 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bình nước nóng NLMT

Usolar được mô phỏng :  Dòng sản phẩm này sử dụng hai

dàn ống hấp thụ năng lượng thủy tinh chân không nằm ngang , đầu mỗi dàn ống được gắn với ống góp chung;

 Ông góp này có 2 đầu , trong đó đầu dưới của ống được nối với đáy của bình bảo ôn để cấp nước lạnh từ bình cho dàn ống hấp thụ Đầu trên của ống được nối với thân bình nhằm thu hồi nước được làm nóng trong dàn ống hấp thụ

do bức xạ mặt trời tuần hoàn về lại bình ,nhờ đó nước lạnh chứa trong bình được làm nóng.

 Ghi chú : ( nguyên tắc làm việc giống như bình NNNLMT Thái Dương Năng theo quy trình khép

Lưu ý : - cấp nước trực tiếp vào bồn NLMT từ nguồn nước

thành phố hay khu vực thì dung bơm trợ lực và lắp đặt các loại

van khóa 1 hoặc 2 chiều hợp lý từng vị trí để bảo vệ máy

NLMT.Ông thông hơi đứng giúp việc cấp nước được tiện lợi và

tránh hiện tượng xâm thực

b Vị trí lắp đặt :

Van 1 chiều

Oàng thông hơi đứng

c Ưu điểm –nhược điểm :

 Ưu điểm :

 Không tốn điện ;

 Không gây tiếng ồn ;

 Cung cấp nguồn nước ổn định ;

 Bảo vệ môi trường ;

 An toàn và tuổi thọ thiết bị cao ;

 Có khả năng phát triển rộng rãi

cho mọi nơi ;

 Lắp đặt và bảo trì dễ dàng

 Nhược điểm :

 Giá thành vẫn còn cao ;

 Phụ thuộc vào thời tiết ;

 Kén nguồn nước cấp vào

3 NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI

 NLMT được tạo ra dựa trên nguyên tắc tạo nhiệt độ cao bằng một hệ thống gương phản chiếu và hội tụ để gia nhiệt cho môi chất làm việc truyền động cho máy phát điện

 Nhà máy điện năng lượng mặt trời được sử dụng trong công trình hiện nay dưới hai cơ chế sau:

+ Cơ chế động

+ Cơ chế tĩnh

21/06/24 GVHD : TS NGUYỄN VĂN SƠN 23

a/ Cơ chế động. – Là sử dụng nhiệt để vận hành động cơ đốt trong, tuốc pin hơi hoặc tuốc pin khí.

 Nguyên lý hoạt động:

• Hệ thu nhiệt bởi bộ

phản xạ

• Hệ sử lý bằng các tháp

trung tâm, ống thẳng…

đun nóng các chất lỏng

công nghệ

• Hệ tồn trữ nhiệt: thùng

nhiệt

• Hệ chuyển hóa nhiệt

năng thành điện năng

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG DẠNG THÁP

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG DẠNG ỐNG

21/06/24 GVHD : TS NGUYỄN VĂN SƠN 25

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG DẠNG THÁP

bộ hấp thụ

nhiệt là cao

nhất

 Nguyên lý hoạt động:

Khi ánh sáng chiếu vào trong lòng chất bán dẫn tạo ra dòng chuyểân động của các hạt tự do và tác dụng với đến các hạt photon Khi đó dòng điện

1 chiều được tạo ra và lưu trữ trong bộ ắc quy Thông qua bộ chuyển đổi

dòng điện được chuyển thành dòng xoay chiều

Thiết bị đầu nối

Pin mặt trời

Bình ắc quy

Thiết bị chuyển dòng

cho ánh

sáng tập

trung vào

bộ hấp thụ

nhiệt là cao

nhất như:

trên nóc

nhà, bao

quanh tường… Nhà máy điện trên nóc nhà Bộ Công Thương

IV NG D NG N NG L IV NG D NG N NG L ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở ỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở ỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở ĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở ĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở ƯỢNG MẶT TRỜI Ở ƯỢNG MẶT TRỜI Ở NG M T TR I NG M T TR I ẶT TRỜI Ở ẶT TRỜI Ở ỜI Ở Ở ỜI Ở Ở

VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam một nguồn năng lượng tái tạo vô

cùng lớn, đặc biệt là năng lượng mặt trời Trải dài từ vĩ độ 23* 23’ Bắc đến 8*27’ Bắc, Việt Nam nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt

trời tương đối cao Trong đó, nhiều nhất phải kể đến thành phố Hồ Chí

Minh, tiếp đến là các vùng Tây Bắc

(Lai Châu, Sơn La,

Lào Cai) và vùng Bắc

Trung Bộ (Thanh Hóa,

Nghệ An, Hà Tĩnh)…

Ứng dụng NLMT làm nước sạch

Đèn sân

Hệ thống tấm pin mặt trời được lắp đặt trên mái nhà

Ứng dụng NLMT trong nuôi tôm

Được sử dụng để sưởi nóng cho các tòa nhà thông quan việc sử dụng

một số vật liệu hoặc thiết kế kiến trúc, hoặc được sử dụng trực tiếp

để đun nóng nước phục vụ cho sinh hoạt thay thế cho các thiết bị

cung cấp nước nóng thông thường dùng điện hoặc gaz.

2 THẾ GIỚI.

Sân vận động quốc gia ở TP cảng Cao

Hùng Nhà Máy Điện Mặt Trời PS 20(Tây Sử dụng năng lượng trong chiếu sáng, cải tạo các khu vực khô hạn

Dự án xây dựng ở

Shirdi, bang Maharashtra

(Aân Độ)

THE END