1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Mô hình hóa và thiết kế đIều khiển tốI ưu cho hệ thống đIều hòa không khí sử dụng nguồn năng lượng mặt trờI tích hợp

66 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Mô hình hóa và thiết kế điều khiển tối ưu cho hệ thống điều hòa không khí sử dụng nguồn năng lượng mặt trời tích hợp
Tác giả Chử Sơn Tùng
Người hướng dẫn TS. Vũ Thị Thúy Nga
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Điều Khiển Và Tự Động Hóa
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2019
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 66
Dung lượng 2,2 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Mô hình hóa và thiết kế đIều khiển tốI ưu cho hệ thống đIều hòa không khí sử dụng nguồn năng lượng mặt trờI tích hợp Mô hình hóa và thiết kế đIều khiển tốI ưu cho hệ thống đIều hòa không khí sử dụng nguồn năng lượng mặt trờI tích hợp luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

CHỬ SƠN TÙNG

MÔ HÌNH HÓA VÀ THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU CHO

HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG NGUỒN

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TÍCH HỢP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS VŨ THỊ THÚY NGA

Hà Nội - 2019

Trang 2

L ỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là Chử Sơn Tùng, học viên cao học lớp Điều khiển và tự động hóa khóa CH2017A - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Đề tài luận văn: Mô hình hóa và thiết kế điều khiển tối ưu cho hệ thống điều hòa không khí sử dụng nguồn năng lượng mặt trời tích hợp

Tôi xin cam đoan: Tất cả các nội dung trong luận văn này đều do tôi thực hiện và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác Các thông tin trích dẫn của các tác giả khác đều được chú thích rõ ràng Tôi xin chịu mọi trách nhiệm đối với nội dung của luận văn này

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Chử Sơn Tùng

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Bách khoa Hà Nội tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô

Lời đầu tiên, tôi xin vô cùng cảm ơn TS Vũ Thị Thúy Nga là giảng viên

định hướng và hướng dẫn đề tài, là người luôn quan tâm đến tiến trình viết luận văn, thường xuyên kiểm tra, chỉ bảo cho tôi những kiến thức bổ ích và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi về mặt chuyên môn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Viện Điện, Bộ môn Điều khiển tự động đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Do bản thân còn nhiều thiếu sót về kiến thức, tôi kính mong nhận được sự chỉ dẫn và đóng góp của các thầy cô để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

là ổn định, đây là hướng mà tác giả cần nghiên cứu phát triển thêm

HỌC VIÊN

CHỬ SƠN TÙNG

Trang 4

M ỤC LỤC

L ỜI CẢM ƠN 3

M Ở ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CÔNG TRÌNH LĂNG CHỦ TỊCH HỒ CHÍ MINH 3

1.2.1 Cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí 3

1.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các khoang điều hòa 4

1.2.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí 9

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời 12

2.2.2 Cấu tạo của pin mặt trời 14

2.2.3 Đặc tính làm việc của pin mặt trời 15

2.3.1 Phương pháp ghép nối tiếp các tấm module mặt trời 18

2.3.2 Phương pháp ghép song song các tấm module mặt trời 19

2.4.1 B ộ biến đổi DC/DC 20

2.4.2 B ộ biến đổi DC/AC 22

2.5.1 Giới thiệu chung 23

2.5.2 Nguyên lý dung hợp tải 25

2.5.3 Các phương pháp điều khiển MPPT 26

2.6.1 Khái niệm vectơ không gian 32

2.6.2 Chuy ển hệ tọa độ (α, β) sang hệ tọa độ (d, q) cho vectơ không gian 33

2.6.3 Vec tơ chuẩn trong sơ đồ mạch nghịch lưu 3 pha 33

2.6.4 Xác định hệ số điều chế 35

2.6.5 Trình t ự thực hiện các mẫu xung cho mạch nghịch lưu 37

2.7.1 Biến trượt 37

2.7.2 Thiết kế mặt trượt. 38

2.7.3 Thiết kế bộ điều khiển trượt 39

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CẤP NGU ỒN CHO BỘ SẤY CỦA HỆ THỐNG ĐHKK 41

Trang 5

3.2.1 Ch ọn pin mặt trời 41

3.2.2 Xây d ựng mô hình toán học của PV 42

3.2.3 Các đường đặc tính của PV 46

3.2.1 Mô phỏng bộ chỉnh lưu Boost converter có điều khiển 47

3.2.2 Thuật toán điều khiển MPPT 48

3.5.1 K ết quả đạt được 54

3.5.2 Hướng phát triển của luận văn 54

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 55

PH Ụ LỤC 56

Trang 6

DANH M ỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Cụm từ được viết tắt trong

tiếng Việt tương đương

Cụm từ được viết tắt trong tiếng

Anh tương đương ĐHKK Điều hòa không khí

MPP Điểm công suất cực đại Maximun Power Point

MPPT Bộ bám điểm công suất cực đại Maximun Power Point Tracking P&O Nhiễu loạn và quan sát Perturb and Observe

PV Hệ thống pin mặt trời Photovoltaic system

Trang 7

DANH M ỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng giá trị điện áp các vectơ chuẩn……… 34 Bảng 2.2 Bảng tổng hợp ma trận Anmtrong mỗi sertor……… 36

Trang 8

DANH M ỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều hòa không khí 4

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý bộ lọc băng Rol-O-Matic 4

Hình 1.3 Cấu tạo của thanh sấy (mặt cắt ngang) 5

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo bộ sấy điện 5

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo giàn lạnh 6

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống cấp nước qua giàn lạnh 7

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo buồng phun tăng ẩm 8

Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo của bộ lọc tĩnh điện 9

Hình 2.1 Dải bức xạ điện từ 11

Hình 2.2 Hệ 2 mức năng lượng điện tử 12

Hình 2.3 Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời 14

Hình 2.4 Cấu tạo của pin mặt trời 14

Hình 2.5 Đặc tính làm việc U - I của pin mặt trời 15

Hình 2.6 Sơ đồ tương đương của pin mặt trời 16

Hình 2.7 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới PV 17

Hình 2.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới PV 18

Hình 2.9 Ghép nối tiếp 2 pin mặt trời 18

Hình 2.10 Ghép song song hai module pin mặt trời 19

Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi Boost 20

Hình 2.12 Hai chế độ làm việc của Boost phụ thuộc vào trạng thái của khóa S 20 Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi Buck 21

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý mạch Buck - Boost 21

Hình 2.15 Sơ đồ nghịch lưu áp ba pha 22

Hình 2.16 Sơ đồ tương đương mạch tải ứng với các khoảng dẫn của van 23

Hình 2.17 Quy luật điều khiển các Thyristo 23

Hình 2.18 Bộ điều khiển MPPT trong hệ thống pin mặt trời 24

Hình 2.19 Đặc tính làm việc I - V và P - V của pin mặt trời và của tải 24

Hình 2.20 PV kết hợp với tải 25

Hình 2.21 Lưu đồ thuật toán phương pháp điện áp không đổi 27

Hình 2.22 Đường đặc tính P -V và thuật toán INC 28

Trang 9

Hình 2.23 Lưu đồ thuật toán INC điều khiển thông qua điện áp tham chiếu Vref

29

Hình 2.24 Sơ đồ khối phương pháp điều khiển nhiễu loạn và quan sát 30

Hình 2.25 Đường đặc tính P - V và thuật toán P&O 31

Hình 2.26 Lưu đồ thuật toán phương pháp P&O 31

Hình 2.27 Biểu diễn vectơ không gian trên hệ tọa độ dq 33

Hình 2.28 Các khả năng xảy ra khi đóng mở các van bộ nghịch lưu 34

Hình 2.29 Vị trí vec tơ chuẩn trên hệ tọa độ αβ 35

Hình 2.30 Thuật toán xác định vector điện áp đặt trong mỗi sector 35

Hình 2.31 Vector điện áp được điều chế trong Sector 1 36

Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ PV cấp nguồn cho bộ sấy 41

Hình 3.2 Dòng phát trong PV 42

Hình 3.3 Dòng điện trở Shunt 43

Hình 3.4 Dòng bão hòa ngược 44

Hình 3.5 Dòng điện bão hòa 45

Hình 3.6 Dòng qua Diode 46

Hình 3.7 Mô hình toán học pin mặt trời 46

Hình 3.8 Đặc tính I -V 47

Hình 3.9 Đặc tính P -V 47

Hình 3.10 Sơ đồ bộ điều khiển chỉnh lưu Boost converter 48

Hình 3.11 Công suất của PV 49

Hình 3.12 Điện áp đầu ra của PV 50

Hình 3.13 Dòng điện đầu ra của PV 50

Hình 3.14 Điện áp ra bộ Boost converter 50

Hình 3.15 Sơ đồ bộ nghịch lưu nối tải 51

Hình 3.16 Điện áp ba pha cấp cho bộ sấy 53

Hình 3.17 Dòng điện ra tải 54

Trang 11

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Công trình Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh là một trong những công trình đặc biệt, có nhiều các hệ thống kỹ thuật quan trọng bao gồm: Hệ thống thiết bị điều hòa không khí trung tâm; Hệ thống cung cấp nước công nghệ, nước sinh hoạt, nước cứu hỏa và nước thải; Hệ thống báo cháy; Hệ thống thiết bị điều chỉnh nhiệt độ,

độ ẩm và các thiết bị tự động đo, ghi thông số kỹ thuật; Hệ thống cung cấp điện trong và ngoài công trình, chiếu sáng công trình; Hệ thống camera giám sát, bảo đảm an ninh…Trong đó, hệ thống điều hòa không khí Công trình Lăng Chủ tịch

Hồ Chí Minh đóng vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra môi trường không khí đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn ngặt nghèo của công tác y tế nhằm hoàn thành tốt nhất nhiệm vụ giữ gìn lâu dài, bảo vệ tuyệt đối an toàn thi hài Chủ tịch Hồ Chí Minh và phục vụ tốt nhất đồng bào, chiến sĩ cả nước, bạn bè quốc tế đến thăm Người

Ngoài nhiệm vụ chính nêu trên, hệ thống điều hòa không khí trung tâm Công trình Lăng đã tạo ra và duy trì chính xác thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch cho toàn bộ công trình, góp phần thực hiện tốt nhiệm vụ:

- Bảo đảm sức khỏe cho nhân viên vận hành

- Chống các thâm nhập của vi khuẩn, nấm mốc, hỗ trợ tích cực cho công tác

y tế và góp phần bảo vệ kết cấu kiến trúc công trình Lăng

Hệ thống điều hòa không khí công trình Lăng là hệ thống thiết bị kỹ thuật

do Liên Xô thiết kế và chế tạo, được lắp đặt ngay từ những ngày đầu xây dựng Lăng Các thiết bị có nhược điểm là tiêu thụ điện năng lớn, tổn thất điện năng cao

do đó mục đích đưa ra là cần phải tìm một nguồn năng lượng mới sạch, tiết kiệm chi phí Ở đây, tác giả nghiên cứu, sử dụng nguồn năng lượng mặt trời thay thế nguồn điện lưới trong một khâu của hệ thống điều hòa trung tâm

2 Ý nghĩa của đề tài

2.1 Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu, phân tích và đưa ra hướng phát triển của việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời thay thế nguồn điện lưới cho các thiết bị của hệ thống điều hòa không khí

Trang 12

2

2.2 Ý nghĩa thực tiễn

Nguồn năng lượng mặt trời đã được nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều trên thế giới và trong nước vì những ưu điểm lớn mà chúng mang lại Tuy nhiên, tại công trình Lăng chủ tịch Hồ Chí Minh vì tính chất đặc thù của đơn vị nên nguồn năng lượng mặt trời chưa được ứng dụng vào các thiết bị trong công trình

Kết quả nghiên cứu của luận văn là tiền đề để xây dựng và ứng dụng phổ biến nguồn năng lượng mặt trời vào các thiết bị của công trình Lăng, góp phần vào việc hoàn thành nhiệm vụ của đơn vị

3 Đối tượng, mục đích, phương pháp nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu thiết kế nguồn năng lượng mặt trời cấp nguồn cho hệ thống điều hòa không khí

3.2 Mục đích

Nắm bắt phương pháp xây dựng mô hình hệ thống năng lượng mặt trời, phương pháp tìm điểm công suất cực đại của PV để ứng dụng nguồn năng lượng mặt trời cho các thiết bị trong công trình Lăng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cấu trúc của hệ thống điều hòa trung tâm, cấu trúc của hệ thống năng lượng mặt trời; Phân tích, đánh giá hiệu quả và khả năng ứng dụng vào thực

tế

- Xây dựng mô hình nguồn năng lượng mặt trời tích hợp với lưới điện để cấp nguồn điện cho một thiết bị của hệ thống điều hòa không khí

Trang 13

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CÔNG TRÌNH LĂNG CHỦ TỊCH HỒ CHÍ MINH

Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống điều hòa không khí công trình Lăng

- Đảm bảo thống số nhiệt độ, độ ẩm cho công tác y tế bảo quản thường xuyên thi hài Chủ tịch Hồ Chí Minh: Môi trường không khí ổn định, đảm bảo các chỉ tiêu

cơ bản về độ sạch (sạch bụi, sạch vi trùng, nấm, mốc), nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ lưu lượng không khí…có ý nghĩa quyết định giúp cho công tác y tế hoàn thành nhiệm

vụ

- Đảm bảo thông số nhiệt độ, độ ẩm cho công tác y tế làm thuốc thường xuyên

và làm thuốc lớn định kỳ hàng năm: Việc đảm bảo thông số nhiệt độ, độ ẩm tuyệt đối ổn định, chính xác độ sạch cao cho môi trường không khí trong phòng làm thuốc là hết sức quan trọng, giúp cho công tác y tế hoàn thành tốt nhất nhiệm vụ của mình Trong suốt thời gian làm thuốc môi trường không khí chung quanh phải

đáp ứng được đầy đủ các tiêu chuẩn y tế đề ra

- Đảm bảo thông số nhiệt độ, độ ẩm phục vụ công tác y tế đối với nhiệm vụ

sẵn sàng chiến đấu

- Đảm bảo thông số nhiệt độ, độ ẩm cho ngành y tế thực hiện các nhiệm vụ

nghiên cứu thí nghiệm trong công trình

- Bảo đảm môi trường vi khí hậu trong công trình góp phần bảo vệ sức khỏe

cho cán bộ, nhân viên làm việc trong công trình Lăng

Hệ thống điều hòa không khí công trình Lăng

1.2.1 Cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí

[1] Hệ thống điều hòa trung tâm được lắp ghép từ các khoang công nghệ hoàn toàn giống nhau, mỗi khoang gồm khung bằng thép định hình mạ kẽm, vỏ khoang là các tấm panel cách nhiệt, 2 mặt là thép lá mạ kẽm δ = 1mm, giữa là lớp bông khoáng cách nhiệt dạng tấm dầy 30mm, các tấm panel được liên kết với khung bằng bulông, có gioăng cao su làm kín Các khoang được liên kết với nhau

bằng bulông, theo thứ tự công nghệ không khí Hệ thống điều hòa không khí bao gồm các khoang sau: Khoang hòa trộn; khoang đệm (khoang công tác); khoang lọc băng có phun dầu (lọc thô); 2 khoang sấy bằng điện cấp 1, cấp 2; khoang giàn lạnh gồm 2 giàn lạnh cấp 1, cấp 2 sử dụng nước lạnh từ trạm lạnh; khoang phun

Trang 14

4

tăng ẩm; khoang lọc tĩnh điện (lọc tinh); các bộ phun dầu và phun rửa bộ lọc tĩnh điện; các tấm lọc tinh sau lọc tĩnh điện; van xoắn, quạt đẩy, quạt hút

Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều hòa không khí

1.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các khoang điều hòa

- Khoang hòa trộn:

Khoang hòa trộn được bố trí phía đầu hệ thống điều hòa không khí, trong khoang có bố trí van gió điều chỉnh lưu lượng khí tươi và van gió điều chỉnh lưu lượng không khí tuần hoàn Tỷ lệ hòa trộn giữa lưu lượng khí tươi và lưu lượng khí tuần hoàn do người vận hành cài đặt

- Khoang lọc băng (lọc thô):

Tại khoang lọc thô có lắp đặt bộ lọc băng Rol-O-Matic, cuộn băng được phun dầu, chiều rộng tấm lọc là 1,73m, dài 20m, dầy 25mm, bụi được giữ lại trên tấm lọc càng nhiều thì tổn thất áp lực qua cuộn lọc băng càng cao, khi tổn thất áp lực trước và sau bộ lọc ΔP đến 150 Pa thì bộ lọc tự động chuyển vị trí mới

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý bộ lọc băng Rol-O-Matic

Trang 15

5

- Khoang sấy cấp 1:

Trong khoang sấy có lắp đặt bộ sấy điện Bộ sấy điện gồm nhiều thanh sấy điện trở, mỗi thanh sấy gồm có dây điện trở, phía ngoài dây là lớp cách điện thạch anh, ngoài cùng là lớp vỏ kim loại bảo vệ

Hình 1.3 C ấu tạo của thanh sấy (mặt cắt ngang)

1- Dây điện trở 2- Lớp thạch anh cắt điện 3- Lớp vỏ kim loại, bề mặt trao đổi nhiệt và

bảo vệ thanh sấy

Không khí có nhiệt độ thấp qua bộ sấy sẽ trao đổi nhiệt với bề mặt bộ sấy

có nhiệt độ cao hơn (do các dây điện trở bị đốt nóng), kết quả không khí nóng lên Công suất tiêu thụ điện của bộ sấy chính là công suất sấy của giàn sấy hệ thống điều hòa

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo bộ sấy điện

- Khoang công tác (khoang đệm):

Khoang gồm khung thép, tấm cách nhiệt bao che được lắp chặt vào khung,

vỏ khoang bằng thép lá mạ kẽm Khoang đệm có cửa ra vào, cửa có gioăng cao su

để làm kín, khoang đệm phục vụ công tác kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các thiết

Trang 16

6

bị của các khoang công nghệ Ngoài ra nhờ có khoang đệm khi không khí qua đây

sẽ có tốc độ đồng đều trên toàn bộ tiết diện điều hòa, nhờ vậy sẽ tăng hiệu quả làm việc của các khoang công nghệ

- Khoang giàn lạnh:

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo giàn lạnh

Khoang gồm khung thép, tấm panel cách nhiệt được lắp chặt vào khung, vỏ khoang phía trong và phía ngoài đều bằng thép mạ kẽm Tại khoang giàn lạnh có lắp 2 giàn lạnh cấp 1 và cấp 2 Các giàn lạnh được cấu tạo từ ống chính và ống nhánh để nước lạnh chảy qua, để tăng cường trao đổi nhiệt phía ngoài các ống đồng có lắp đặt các cánh tản nhiệt Toàn bộ giàn lạnh được chế tạo từ đồng nguyên chất

Nước lạnh từ trạm lạnh được bơm tuần hoàn đẩy qua giàn lạnh có nhiệt độ

tw1 Không khí sau khi được làm sạch bụi tại khoang lọc thô được quạt vận chuyển qua các giàn lạnh cấp 1 và cấp 2 Khi qua giàn lạnh cấp 1 không khí có nhiệt độ t1,

t1 > tw1và lớn hơn nhiệt độ trên bề mặt giàn lạnh Khi qua giàn lạnh, không khí trao đổi nhiệt với nước lạnh, kết quả không khí khi qua giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống t2 và nước lạnh khi qua giàn lạnh lấy nhiệt từ không khí nên tăng nhiệt độ đến tw2 > tw1 Tương tự khi qua giàn lạnh cấp 2, giữa không khí và nước có sự trao đổi nhiệt, không khí giảm nhiệt độ, nước lạnh tăng nhiệt độ Do nhiệt độ bề mặt giàn lạnh thấp hơn nhiệt độ điểm sương của không khí qua giàn lạnh nên trên bề mặt giàn lạnh ngưng tụ nước, kết quả dung ẩm không khí giảm

Bơm tuần hoàn 4 có nhiệm vụ cung cấp lưu lượng nước lạnh cố định vào giàn lạnh, lượng nước qua giàn lạnh gồm nước lạnh nhiệt độ thấp lấy từ trạm lạnh

đi theo chiều AB qua van 3 chiều và lượng nước tuần hoàn từ giàn lạnh có nhiệt

Trang 17

7

độ cao tw2đi qua van 3 chiều theo chiều CB, nhiệt độ nước trước khi vào giàn lạnh

tw1là hòa trộn 2 lượng nước có nhiệt độ khác nhau nói trên Công suất giàn lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ nước trước khi vào giàn lạnh, nhiệt độ tw1 càng thấp thì công suất giàn lạnh càng cao vì vậy khả năng làm lạnh không khí (∆t) và giảm ẩm (∆d) khi qua giàn lạnh càng lớn Để điều chỉnh nhiệt độ nước, ta sử dụng van 3 chiều để điều chỉnh lưu lượng thành phần nước có nhiệt độ thấp từ trạm lạnh và nước tuần hoàn có nhiệt độ cao sau khi qua giàn lạnh, hỗn hợp nước sau van 3 chiều có nhiệt độ tw1phụ thuộc vào tỉ lệ hòa trộn nước Nếu mở van 3 chiều nhiều, nhiệt độ nước tw1 sẽ thấp Ngược lại, đóng van 3 chiều nhiều, nhiệt độ nước tw1cao, công suất lạnh thấp, nhiệt độ và dung ẩm không khí sau giàn lạnh t2 sẽcao

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống cấp nước qua giàn lạnh

1- Giàn lạnh điều hòa 2- Van 3 chiều 3- Động cơ đóng mở van 3 chiều 4- Bơm tuần hoàn

- Khoang phun tăng ẩm:

Khoang phun tăng ẩm gồm: bể chứa nước phun đồng thời chứa nước ngưng

tụ dưới 2 giàn lạnh cấp 1 và cấp 2; Bơm phun tăng ẩm ETA 315, lưu lượng 15m3/h,

áp lực 2,5kg/cm2; Hệ thống ống dẫn nước chính, ống nhánh và các vòi phun (các vòi phun được bố trí về 2 phía bề mặt giàn lạnh cấp 1 và cấp 2); lưới lọc nước buồng phun trước khi qua bơm, hệ thống cấp nước bổ sung vào bể

Khoang phun tăng ẩm hoạt động như sau: Nước từ bể chứa qua lưới lọc sau

đó được bơm phun ẩm đẩy qua tuyến ống vào buồng phun tới các ống nhánh và qua các vòi phun Với áp lực cao của bơm P = 2,5kg/cm2, khi qua các thân vòi phun có cấu tạo đặc biệt để tạo góc văng của nước và cuối cùng qua lỗ vòi phun đường kính 3mm nước được đập nhỏ dạng sương mù và trực tiếp hòa trộn với không khí, một phần nước được hòa tan vào không khí làm tăng dung ẩm, một phần không khí mang theo được 2 bộ tách giọt nước giữ lại và chảy xuống bể chứa

Trang 18

8

Lượng nước bổ sung được tự động cấp vào bể qua van phao, nước tràn được xả vào tuyến ống thoát nước Trong buồng phun, các vòi phun phun trực tiếp nước lên các giàn lạnh cấp 1 và cấp 2 Khoang buồng phun có lắp cửa kính chuyên dụng

để kiểm tra và vào/ra buồng phun khi cần thiết

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo buồng phun tăng ẩm

1,2-Bộ tách giọt nước trước và sau buồng phun; 3-Ống đứng lắp vòi phun; 4-Bơm nước tuần hoàn; 5- Bộ lọc nước trước khi qua bơm tuần hoàn; 6-Vòi phun; 7-Bể chứa nước;

8-Van phao cấp nước lạnh bổ sung cho buồng phun; 9-Phễu thu và đường xả tràn

- Khoang bộ lọc tĩnh điện:

Bộ lọc tĩnh điện của hệ thống điều hòa gồm 8 khối góp kích thước 500x900mm và 2 khối góp kích thước 400x900mm, các khối góp được lắp đặt trên giá chuyên dụng, mỗi dãy gồm 2 khối

Để phun dầu cho các khối góp trong khoang có bố trí hệ thống phun dầu gồm động cơ, hệ thống truyền động, thùng chứa và bơm phun dầu để phun đều trên toàn bộ bề mặt khối góp Để rửa bộ lọc tĩnh điện trong khoang có hệ thống phun nước nóng được lấy từ bình đun nước nóng cấp vào khoang

Theo hình 1.8, không khí có bụi đi qua vùng 1 (vùng ion hóa bụi trong không khí) vùng ion gồm các điện cực là các sợi dây ion bằng volfram có đường kính 0,2mm hoặc dây niken có đường kính 0,2mm Giữa chúng là các tấm nhôm (3) được nối đất, tạo thành mạng lưới ion hóa với điện áp cao 13.000 V Các hạt bụi khi đi qua điện trường với điện áp cao 13.000 V sẽ bị ion hóa Vùng lắng bụi (lọc bụi) gồm các tấm nhôm (6) tích điện dương (điện áp 6.500 V), xen giữa chúng

Trang 19

9

là các tấm (8) tích điện âm nối đất (7) Các hạt bụi khi đi qua vùng 1 được tích điện, khi đi qua khoảng trống giữa (6) và (8) có điện trường mạnh 6.500V sẽ bị hút về cực (nối đất), bụi sẽ được lắng đọng tại đây Để tăng khả năng giữ bụi người

ta phun vào các tấm nhôm một lượng dầu có độ nhớt cao từ 250 - 350 cSt

Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo của bộ lọc tĩnh điện

1.2.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí

Không khí tươi (từ môi trường bên ngoài) và không khí tuần hoàn (do quạt hút hút về) được hòa trộn trong khoang hòa trộn theo 1 tỷ lệ nhất định Tỷ lệ này

do người vận hành cài đặt tùy theo mục đích sử dụng của điều hòa Không khí sau khi hòa trộn sẽ được đưa vào khoang lọc thô Tại đây, các tấm lọc băng có phun dầu sẽ giữ lại một phần bụi bẩn để làm sạch không khí, lượng bụi giữ lại càng nhiều thì tổn thất áp lực qua cuộn lọc băng càng cao, khi tổn thất áp lực trước và sau bộ lọc ∆P đến 150 Pa thì bộ lọc sẽ tự động chuyển sang tấm lọc mới, việc chuyển vị trí được tiến hành nhờ động cơ của bộ lọc Không khí sau khi đi qua khoang lọc bụi sẽ được chuyển đến khoang sấy cấp I, bộ sấy cấp I chỉ hoạt động vào mùa đông Khi nhiệt độ ngoài trời thấp, bộ sấy cấp I sẽ hoạt động để sấy không khí đến nhiệt độ cần thiết phụ thuộc vào nhiệt độ điểm sương của hệ thống điều hòa (nhiệt độ điểm sương đo được nhờ cảm biến L7022 đặt sau dàn lạnh cấp I) Nếu là mùa hè, không khí sẽ được giàn lạnh cấp I làm lạnh để giảm nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết (sấy cấp I và lạnh cấp I không hoạt động đồng thời) Không khí sau đó tiếp tục được đưa đến buồng phun tăng ẩm, tại đây nếu không khí có độ ẩm thấp thì bộ phun tăng ẩm sẽ hoạt động phun nước dưới dạng sương mù hòa trộn

Trang 20

10

trực tiếp với không khí, một phần nước hòa tan vào không khí làm tăng dung ẩm, một phần không khí mang theo được 2 bộ tách giọt nước giữ lại và chảy xuống bể chứa Không khí qua bộ tách giọt được đưa vào khoang giàn lạnh cấp II và sấy cấp

II để điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm theo yêu cầu người vận hành Không khí sau đó được đưa đến bộ tĩnh điện để loại bỏ bụi bẩn và cuối cùng được quạt thổi của hệ thống điều hòa đưa về các phòng

Thông qua tổng quan về hệ thống điều hòa trung tâm, chúng ta có thể thấy nhiều bộ phận của hệ thống có thể được sử dụng để nghiên cứu, triển khai lắp đặt

hệ thống pin mặt trời để cấp nguồn Trong luận văn này, em sẽ tập trung vào việc xây dựng hệ thống PV cấp nguồn cho bộ sấy của điều hòa trung tâm

Hệ thống điều hòa không khí công trình Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh bao gồm 04 điều hòa trung tâm thực hiện các nhiệm vụ khác nhau: công tác y tế, phục

vụ lễ viếng, phục vụ sinh hoạt… Trong luận văn này, em sẽ xây dựng mô hình hệ thống năng lượng mặt trời cấp nguồn cho một điều hòa trung tâm Điều hòa trung tâm này có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ, độ ẩm trong các phòng sinh hoạt của Lăng Mỗi một điều hòa trung tâm sẽ có hai bộ sấy điện cấp I và cấp II Bộ sấy điện gồm các thanh điện trở đấu ghép nhau để có công suất theo yêu cầu, đặt trong ống thép

Bộ sấy cấp I chỉ hoạt động vào mùa đông và có nhiệm vụ sấy nhiệt độ không khí đến nhiệt độ điểm sương của hệ thống điều hòa Bộ sấy cấp I có công suất là 57kW/h Bộ sấy cấp 2 có nhiệm vụ tăng giảm nhiệt độ theo yêu cầu của người vận hành Công suất của bộ sấy cấp II là 4kW/h, việc điều chỉnh công suất của bộ sấy cấp II được thông qua bộ điều chỉnh R7425C

Trang 21

11

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Năng lượng bức xạ mặt trời

Trong toàn bộ bức xạ của mặt trời, bức xạ liên quan trực tiếp đến các phản ứng hạt nhân xảy ra trong nhân mặt trời không quá 3% Tất cả các dạng của bức

xạ điện từ đều có bản chất sóng và chúng khác nhau ở bước sóng Bức xạ γ là sóng ngắn nhất trong các sóng đó, từ tâm Mặt trời đi ra do sự va chạm hoặc tán xạ mà năng lượng của chúng giảm đi và bây giờ chúng ứng với bức xạ có bước sóng dài Như vậy bức xạ chuyển thành bức xạ Rơnghen có bước sóng dài hơn

Hình 2.1 D ải bức xạ điện từ

Đặc trưng của bức xạ mặt trời truyền trong không gian bên ngoài Mặt trời

là một phổ rộng trong đó cực đại của cường độ bức xạ nằm trong dải 10-1 - 10 µm

đó là vùng nhìn thấy của phổ

Các bức xạ với bước sóng ứng với các vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại của phổ tương tác với các phân tử khí và các hạt bụi của không khí nhưng không phá vỡ các liên kết của chúng, khi đó các photon bị tán xạ khá đều theo mọi hướng

và một số photon quay trở lại không gian vũ trụ Bức xạ chịu sự tán xạ đó chủ yếu

là bức xạ có bước sóng ngắn nhất Sau khi phản xạ từ các phần khác nhau của khí quyển, bức xạ tán xạ đi đến chúng ta mang theo màu xanh lam của bầu trời và có thể quan sát được ở những độ cao không lớn Bức xạ mặt trời khi đi qua khí quyển còn gặp một trở ngại đáng kể nữa đó là do sự hấp thụ của các phần tử hơi nước, khí CO2 và các hợp chất khác Mức độ của sự hấp thụ này phụ thuộc vào bước sóng, mạnh nhất ở khoảng giữa vùng hồng ngoại của phổ Phần năng lượng bức

Trang 22

ra dòng điện một chiều khi được chiếu sáng

2.2.1 Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời

Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên vào năm 1839 bởi nhà vật lý người Pháp Alexandre Edmond Becquerel

Xét một hệ hai mức năng lượng điện tử E1 < E2, bình thường điện tử chiếm mức năng lượng thấp hơn E1

Hình 2.2 H ệ 2 mức năng lượng điện tử

Khi nhận bức xạ mặt trời, lượng tử ánh sáng photon có năng lượng là hv (trong đó h là hằng số Plack, v là vận tốc ánh sáng) bị điện tử hấp thụ và chuyển lên mức năng lượng E2 Ta có phương trình cân bằng năng lượng:

Trang 23

13

Trong các vật thể rắn, do tương tác rất mạnh của mạng tinh thể lên điện tử vòng ngoài, nên các mức năng lượng của nó bị tách ra nhiều mức năng lượng sát nhau và tạo thành các vùng năng lượng Vùng năng lượng thấp bị các điện tử chiếm đầy khi ở trạng thái cân bằng gọi là vùng hóa trị, mặt trên của nó có mức năng lượng Ev Vùng năng lượng phía trên tiếp đó hoàn toàn trống hoặc chỉ bị chiếm một phần gọi là vùng dẫn, mặt dưới của vùng có năng lượng là Ec Cách ly giữa 2 vùng hóa trị và vùng dẫn là một vùng cấp có độ rộng với năng lượng là Eg, trong

đó không có mức năng lượng cho phép nào của điện tử Khi nhận bức xạ mặt trời, photon có năng lượng hv tới hệ thống và bị điện tử ở vùng hóa trị thấp hấp thu và

nó có thể chuyển lên vùng dẫn để trở thành điện tử tự do e-, để lại ở vùng hóa trị một lỗ trống có thể coi như hạt mang điện tích dương, ký hiệu là h+ Lỗ trống này

có thể di chuyển và tham gia vào quá trình dẫn điện

Hiệu ứng lượng tử của quá trình hấp thu photon có thể được mô tả bằng phương trình:

12 ÷ 10-1 giây và gây ra dao động mạnh (photon) Năng lượng bị tổn hao do quá trình phục hồi sẽ là Eph = hv - Eg

Tóm lại khi vật rắn nhận tia bức xạ mặt trời, điện tử ở vùng hóa trị hấp thụ năng lượng photon hv và chuyển lên vùng dẫn tạo ra cặp hạt dẫn điện tử - lỗ trống

e- - h+, tức là đã tạo ra một điện thế Hiện tượng đó gọi là hiệu ứng quang điện bên trong

Trang 24

14

Hình 2.3 Nguyên lý ho ạt động của pin mặt trời

2.2.2 Cấu tạo của pin mặt trời

Hình 2.4 Cấu tạo của pin mặt trời

Hiện nay vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời là các silic tinh thể Pin mặt trời

từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:

- Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski, đơn tinh thể này có hiệu suất tới 16% Chúng thường rất đắt tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module

Trang 25

15

- Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc, đức từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó

- Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể Loại này thường có hiệu suất thấp tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại

vì không cần phải cắt từ thỏi silicon

Pin mặt trời được sản xuất và ứng dụng phổ biến hiện nay là các pin mặt trời chế tạo từ vật liệu tinh thể bán dẫn silicon (Si) có hóa trị 4 Từ tinh thể Si tinh khiết, để có vật liệu tinh thể bán dẫn Si loại n, người ta pha tạp chất donor là photpho có hóa trị 5 Còn có thể có vật liệu bán dẫn tinh thể loại p thì tạp chất acceptor được dùng để pha vào Si là Bo có hóa trị 3 Đối với pin mặt trời từ vật liệu tinh thể Si khi bức xạ ánh sáng mặt trời chiếu đến thì hiệu điện thế đoản mạch giữa 2 cực khoảng 0,55V và dòng điện đoản mạch của nó khi bức xạ mặt trời có cường độ 1000W/m2khoảng 25 ÷ 30 mA/cm2

2.2.3 Đặc tính làm việc của pin mặt trời

Đặc tính làm việc của pin mặt trời thể hiện qua hai thông số là điện áp hở mạch lớn nhất Voc và dòng điện ngắn mạch Isckhi điện áp ra bằng 0 Công suất của pin được tính theo công thức:

Tại điểm làm việc U = Uoc; I = 0 công suất làm việc của pin cũng có giá trị bằng 0

Hình 2.5 Đặc tính làm việc U - I của pin mặt trời

Khi được chiếu sáng, pin mặt trời phát ra dòng quang điện Iph vì vậy pin mặt trời có thể xem như một nguồn dòng Lớp tiếp xúc p - n có tính chất chỉnh lưu tương đương như một diode D Tuy nhiên khi phân cực ngược, do điện trở tiếp xúc

Trang 26

16

có giới hạn nên vẫn có một dòng điện rò qua nó Đặc trưng cho dòng điện rò qua

lớp tiếp xúc p – n là điện trở shunt (Rsh) Dòng quang điện chạy trong mạch phải

đi qua các lớp bán dẫn p và n, các điện cực… Đặc trưng cho tổng các điện trở của

các lớp đó là một điện trở Rs mắc nối tiếp trong mạch Từ đây, ta xây dựng được

sơ đồ tương đương của pin mặt trời như sau:

Hình 2.6 Sơ đồ tương đương của pin mặt trời

D = IS (eqVDnkT – 1) (2.10) Phương trình KCL: Iph – ID – V D

Rsh – Ipv = 0 (2.11)

Phương trình KVL: Vpv = VD – RsIpv (2.12)

Trong đó:

- ID : dòng qua diode, [A]

- Is: dòng bão hòa của diode, [A]

- Iph: dòng quang điện (dòng ngắn mạch khi không có Rs và Rsh)

VI

R

=

Trang 27

17

- VD: điện áp nhiệt, [V]

- Ipv: dòng điện ra của Pin mặt trời, [A]

- Vpv: điện áp ra của Pin mặt trời, [V]

Từ các phương trình (2.9), (2.10), (2.11) ta có phương trình đặc trưng của pin mặt trời như sau:

Dòng quang điện Iph tỷ lệ thuận với cường độ bức xạ chiếu sáng Cho nên đường đặc tính V – I của pin mặt trời cũng phụ thuộc vào cường độ bức xạ chiếu sáng Ở mỗi tầng bức xạ chỉ thu được duy nhất một điểm làm việc V = VMPP có công suất lớn nhất Điểm MPP có công suất lớn nhất cũng tăng lên, di chuyển về phía trên khi cường độ chiếu sáng mặt trời tăng

Hình 2.7 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng tới PV

Đường đặc tính V - I của pin mặt trời còn phụ thuộc vào nhiệt độ của pin: Khi nhiệt độ tăng thì điện áp hoạt động của pin giảm mạnh, còn dòng điện tăng ít Công suất của pin mặt trời giảm khi nhiệt độ tăng

IPV = Iph – ID – Ish = Iph – Is(𝑒𝑒𝑞𝑞(𝑉𝑉𝐷𝐷+𝐼𝐼𝑃𝑃𝑉𝑉𝑅𝑅𝑆𝑆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 − 1) – 𝑉𝑉𝑃𝑃𝑉𝑉 + 𝐼𝐼𝑃𝑃𝑉𝑉𝑅𝑅𝑆𝑆

𝑅𝑅𝑠𝑠ℎ

(2.13)

Trang 28

18

Hình 2.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới PV

2.3 Các phương pháp ghép nối nhiều module mặt trời

2.3.1 Phương pháp ghép nối tiếp các tấm module mặt trời

Giả sử các module đều giống hệt nhau, có đường đặc tính V - A giống nhau, các thông số dòng đoản mạch Isc, điện thế hở mạch Vocbằng nhau Giả sử cường độ chiếu sáng trên các tấm là đồng đều nhau

Hình 2.9 Ghép n ối tiếp 2 pin mặt trời

Khi ghép nối tiếp các tấm module này ta sẽ có:

Trang 29

19

Trong đó:

- I, P, V: là dòng điện, công suất, hiệu điện thế cả hệ

- Ii, Vi, Pi: là dòng điện, hiệu điện thế, công suất của module thứ I trong hệ

- Iopt, Vopt, Popt: là dòng điện, điện thế, công suất làm việc tối ưu của hệ

- Iopti, Vopti, Popti: là dòng điện, hiệu điện thế, công suất làm việc tối ưu của các module thứ i trong hệ

Khi có giá trị 0 < R < ∞, các module làm việc như máy phát tương đương Đường đặc tính V - A của hệ bằng tổng hình học của hai đường đặc trưng của mỗi module

2.3.2 Phương pháp ghép song song các tấm module mặt trời

Ta giả sử các module đều giống nhau: có đường đặc tính V - A giống nhau, các thông số Isc, Vocbằng nhau Giả sử cường độ chiếu sáng trên các tấm đồng đều nhau

Hình 2.10 Ghép song song hai module pin m ặt trời

Vopt = Viopt; Iopt = ∑ In opti

Đường đặc tính V - A của hệ cũng được suy ra bằng cách cộng các giá trị dòng điện I ứng với các giá trị hiệu điện thế V không đổi Trong trường hợp này, các pin cũng làm việc như các máy phát điện khi có giá trị 0 < R < ∞

Trang 30

và bộ biến đổi kiểu Buck - Boost Cả 3 loại biến đổi này đều sử dụng nguyên tắc đóng mở khóa điện tử theo một chu kỳ được tính toán sẵn Mạch điều khiển khóa điện tử này được kết hợp với thuật toán xác định điểm tối ưu MPPTP để đảm bảo cho hệ quang điện làm việc hiệu quả nhất Phương pháp MPPT được sử dụng để điều chỉnh nguồn điện áp vào lấy từ nguồn pin mặt trời, chuyển đổi và cung cấp điện áp lớn nhất phù hợp với tải

Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi Boost

Hoạt động của bộ biến đổi Boost được thực hiện qua cuộn kháng L Khóa chuyển mạch K đóng mở theo chu kỳ

Hình 2.12 Hai ch ế độ làm việc của bộ Boost phụ thuộc vào trạng thái của khóa S

Khi khóa S mở, điện áp trên cuộn cảm L đúng bằng điện áp Vindo đó cuộn cảm tích điện, dòng iL qua cuộn cảm tăng tuyến tính Khi khóa S đóng, thì cuộn cảm L bắt đầu phóng điện qua diot D và nạp cho tụ C Trong quá trình này điện áp

Trang 31

Trong đó: D là độ rộng xung điều khiển mở van

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý bộ biến đổi Buck

Khóa K được điều khiển bởi một xung có độ rộng thay đổi được (PMW)

Độ rộng của xung điều khiển là tỷ số giữa thời gian t1, khóa K mở trong thời gian chu kỳ T Cuộn cảm L và tụ C ở đầu ra đóng vai trò như bộ lọc thống thấp

Trong thời gian mở, khóa K thông, cho dòng điện đi qua Điện áp một chiều được nạp vào tụ C2 và cấp năng lượng cho tải qua cuộn kháng L Trong thời gian khóa K đóng thì điện áp đặt lên diode D gần như bằng 0 Lúc này điện áp đặt lên cuộn cảm đảo ngược lại bằng -V0 do đó dòng điện iLqua cuộn cảm giảm xuống

Điện áp ra được tính theo công thức sau:

Trong đó: D là độ rộng xung điều khiển mở van

Từ công thức (2.23) ta nhận thấy điện áp ra có thể điều khiển được thông qua việc điều khiển hệ số làm việc D Hệ số làm việc D được điều khiển bằng phương pháp điều chỉnh độ rộng xung PMW

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý mạch Buck - Boost

Trang 32

22

Bộ biến đổi Buck - Boost là loại mạch biến đổi điện áp một chiều thành điện áp một chiều có biên độ cao hơn hoặc thấp hơn biên độ điện áp vào, tùy thuộc vào độ rộng xung

Khi khóa đóng, điện áp vào đặt lên cuộn cảm, làm dòng điện trong cuộn cảm tăng dần theo thời gian Khi khóa mở, điện cảm có khuynh hướng duy trì dòng điện qua nó sẽ tạo ra điện áp cảm ứng đủ để diode phân cực Tùy vào tỷ lệ giữa thời gian đóng và mở khóa nà giá trị điện áp ra có thể nhỏ hơn, bằng hoặc lớn hơn giá trị điện áp vào Do đó dòng điện qua cuộn cảm sẽ giảm dần theo thời gian

Điện áp ra được tính theo công thức sau:

Vout = Vin D

Trong đó: D là độ rộng xung điều khiển mở van

Công thức (2.24) cho thấy điện áp ra có thể lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp vào tùy thuộc vào hệ số D

Hình 2.15 Sơ đồ nghịch lưu áp ba pha

[3] Sơ đồ nghịch lưu áp ba pha được cấu tạo từ ba sơ đồ nửa cầu tạo nên ba pha đầu ra Sơ đồ gồm 6 van điều khiển hoàn toàn T1, T2, … ,T6và điot ngược D1,

D2,…, D6 Các điot ngược giúp cho quá trình trao đổi công suất phản kháng giữa tải với nguồn Đầu vào một chiều là một nguồn áp với đặc trưng có tụ C, giá trị đủ lớn Phụ tải ba pha đối xứng Za = Zb = Zccó thể đấu Y hoặc ∆

Trang 33

Quy luật điều khiển các Thyristo như sau:

Hình 2.17 Quy lu ật điều khiển các Thyristo

2.5 Phương pháp dò tìm điểm công suất cực đại MPPT

2.5.1 Giới thiệu chung

MPPT (Maximum Power Point track) là phương pháp dò tìm điểm làm việc

có công suất tối ưu của hệ thống pin mặt trời thông qua việc điều khiển chu kỳ đóng mở khóa điện tử dùng trong bộ DC/DC MPPT bản chất là thiết bị điện tử

Ngày đăng: 30/04/2021, 13:46

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] B ộ Tư lệ nh b ả o v ệ Lăng Chủ t ị ch H ồ Chí Minh, Quy trình v ậ n hành các thi ế t b ị k ỹ thu ật công trình Lăng, Hà Nộ i, 2011 Khác
[2] Hoàng Dương Hùng, Năng lượ ng m ặ t tr ờ i: Lý thuy ế t và ứ ng d ụ ng, Hà N ộ i: NXB Khoa h ọ c và K ỹ thu ậ t, 2013 Khác
[3] Võ Minh Chính, Ph ạ m Qu ố c H ả i, Tr ầ n Tr ọng Minh, Điệ n t ử công su ấ t, Hà N ộ i: NXB Khoa h ọ c và K ỹ thu ậ t, 2005 Khác
[4] PGS. Tr ầ n Tr ọng Minh, TS. Vũ Hoàng Phương, Mô hình hóa và thiế t k ế điề u khi ể n cho các b ộ bi ến đổi điệ n t ử công su ấ t, 2017 Khác
[5] Ph ạ m Quang Hà, Vahid Vakiloroaya, ""A novel solar assisted air conditioner system for energy saving with performance enhancement"," ProcediaEngineering, pp. Vol.49, pp.116-123, 2012 Khác
[6] Nguy ễ n Phùng Quang, Matlab &amp; Simulink dành cho k ỹ sư điề u khi ể n t ự độ ng, Hà N ộ i: NXB Khoa h ọ c và K ỹ thu ậ t, 2008 Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm