Thiết kế thi công thiết bị tiết kiệm điện nước cho trường Đại học Lạc Hồng
Trang 1THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CÁC THIẾT BỊ TIẾT KIỆM ĐIỆN NƯỚC CHO
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG
Hoàng Văn Hùng
Hồ Văn Sỹ Lớp 05ĐCN – Khoa Cơ Điện – Trường ĐH Lạc Hồng
TÓM TẮT
Vấn đề tiết kiệm điện, nước đối với đất nước ta hiện nay là vô cùng quan trọng và cấp thiết Qua khảo sát ở trường ĐH Lạc Hồng cho thấy tình hình sử dụng điện nước vẫn chưa thật sự tiết kiệm (hết giờ làm việc mà máy lạnh không được tắt hoặc quên tắt, nước vẫn còn khi không có người,…) Xuất phát từ những lý đó nhóm thực hiện đã chọn đề tài “Thiết Kế Và Thi Công Các Thiết Bị Tiết Kiệm Điện Nước Cho Trường ĐH Lạc Hồng” Thiết bị thi công gồm 2 loại:
Bộ tiết kiệm điện
Bộ tiết kiệm nước
PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT
Thu thập và cập nhật những tài liệu kỹ
thuật mới nhất về vấn đề tiết kiệm năng
lượng điện, nước ở Việt Nam và thế giới
để đưa ra phương án thiết kế phù hợp với
thực trạng ở trường ĐH Lạc Hồng Nhóm
thực hiện thiết kế và thi công 2 loại thiết
bị:
Thiết kế bộ tiết kiệm điện để thực hiện
việc đóng mở tự động theo thời gian
cài đặt theo yêu cấu
Thiết kế bộ tiết kiệm nước thực hiện
việc đóng mở nguồn nước tự động
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
CỦA ĐỀ TÀI
Trên cơ sở khảo sát tình hình sử
dụng nguồn năng lượng điện, nước ở
trường ĐH Lạc Hồng, từ đó nhóm thực
hiện đã xây dựng và phát triển phương án
thiết kế phù hợp với tình hình thực tế tại
trường Đại Học Lạc Hồng
TẦM QUAN TRỌNG VÀ KHẢ
NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI
Hạn chế đến mức thấp nhất việc sử
dụng thiết bị lạng phí, mang lại hiệu quả
cao trong việc tiết kiệm năng lượng điện,
nước
Đề tài đã được thiết kế và thi công
theo yêu cầu của phòng quản trị thiết bị
trường ĐH Lạc Hồng Với bộ tiết kiệm
nhiệt độ theo thời gian cài đặt và bộ tiết kiệm nước dùng để đóng mở nguồn nước
tự động
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
1 Bộ tiết kiệm điện
Phương pháp thiết kế được nhóm thực hiện minh họa bằng sơ đồ khối như sau:
Hình 1: Sơ đồ khối của bộ tiết kiệm điện
Với:
Nguồn cung cấp: cấp nguồn 220V AC qua biến áp cung cấp điện 5V DC cho
bộ điều khiển và SSR để đóng mở thiết
bị
Điều khiển (ĐK): sử dụng vi xử lý kết hợp Real time đọc thời gian thực so sánh với thời gian cài đặt để đóng mở thiết bị đúng thời gian đã cài đặt
SSR: là thiết bị bán dẫn dùng để đóng
mở thiết bị có dòng tải lớn, không gây
ra tiếng ồn
CB (Circurt breacker): là thiết bị dự phòng khi cần sử dụng thiết bị dùng điện ngoài thời gian cài đặt trước
Trang 2 Thiết bị điều khiển (TB): là máy điều
hoà nhiệt độ, bóng đèn, vv…
Hình ảnh thiết bị tiết kiệm điện thi công
lắp đặt thực tế:
Hình 2: Hình ảnh của bộ tiết kiệm điện
Nguyên lý hoạt động của bộ tiết
kiệm điện như sau: Máy biến áp dùng để
cung cấp nguồn 5V DC cho bộ điều khiển
Bộ điều khiển sử dụng real time kết hợp vi
xử lý; có thể hiển thị thời gian thực và xuất
tín hiệu để điều khiển đóng mở thiết bị
đóng cắt đúng thời gian định trước Khi
cuộn dây của thiết bị đóng cắt được cấp
nguồn điện (DC), tiếp điểm động lực (NO:
thường hở) của thiết bị đóng cắt đóng lại
cấp nguồn điện cho thiết bị dùng điện
Thời gian thực và thời gian cài đặt đóng
mở thiết bị có thể thay đổi được bằng các
phím chỉnh ở trên bộ điều khiển
Bộ tiết kiệm điện sử dụng vi xử lý
kết hợp với Real Time và màn hình hiển
thị LCD sẽ hiển thị thời gian thực (giờ,
phút, giây, thứ, ngày, ngày, tháng, năm),
đồng thời kiểm tra xem khoảng thời gian
cài đặt thiết bị trong khoảng thời gian nào
(Ví dụ: buổi sáng mở máy lạnh lúc 8 giờ,
tắt máy lạnh lúc 11 giờ 30 và buồi chiều
mở máy lạnh lúc 13 giờ, tắt lúc 16 giờ, các
ngày chủ nhật và ngày lễ bộ tiết kiệm sẽ tự
động tắt máy lạnh) để đóng mở thiết bị tự
động theo thời gian cài đặt
Hình 3: Sơ đồ lắp đặt của bộ tiết kiệm điện điều khiển đóng mờ máy lạnh
Ưu điểm:
Có thể hiển thị thời gian, ngày, tháng, năm và thông báo tình trạng hoạt động của thiết bị thông qua màn hình LCD
Real time sử dụng DALLAS DS 12C887 có khả năng đọc thời gian và cho phép xuất tín hiệu ngõ ra tại thời điểm cài đặt trong chương trình để đóng cắt thiết bị, các ngày lễ và chủ nhật thiết bị sẽ tự động tắt các thiết bị điều khiển
Có thể chỉnh được thời gian đóng mở thiết bị khi sử dụng ngoài thời gian cài đặt hoặc sử dụng vào ngày chủ nhật và các ngày lễ bằng các phím chỉnh có ở trên hệ thống
Chi phí thấp, hiệu quả và tiết kiệm
Nhược điểm:
Còn phải phụ thuộc vào ý thức của người sử dụng
Phương án khắc phục:
Lắp thêm thiết bị đóng mở bằng tay (CB) để điều khiển thiết bị nếu muốn sử dụng thêm ngoài thời gian cài đặt
Trang 32 Bộ tiết kiệm nước
Phương pháp thiết kế được nhóm
thực hiện minh họa bằng sơ đồ khối
như sau:
Hình 4: Sơ đồ khối của bộ tiết kiệm nước
Với:
Tín hiệu đầu vào là người hoặc các đối
tượng phát ra tia hồng ngoại mà PIR
có thể thu được
PIR là bộ thu các tia hồng ngoại do
người hoặc các đối tượng phát ra tín
hiệu hồng ngoại để xuất tín hiệu ngõ
ra của PIR đưa vào vi xử lý
Bộ điều khiển sử dụng vi xử lý nhận
tín hiệu từ ngõ ra của bộ thu tín hiệu
hồng ngoại để tác động ngõ ra điều
khiển đóng mở các thiết bị sử dụng
điện (van điện, chuông điện…)
Thiết bị đóng cắt là khối động lực sử
dụng Relay để đóng mở thiết bị
Nguồn cung cấp là điện áp 220V AC
qua biến áp để cấp điện áp 5 VDC cho
bộ điều khiển
Hình ảnh bộ tiết kiệm nước thực tế:
Hình 6: Hình ảnh bộ tiết kiệm nước kết nối với
van đóng mở nước điều khiển bằng điện
Nguyên lý hoạt động của bộ tiết
kiệm nước: Khi PIR nhận biết có sự
hiện diện của người di chuyển, khi đã xác nhận chắc chắn có người, PIR xuất tín hiệu ở ngõ ra đưa vào bộ điều khiển xuất tín hiệu để đóng các thiết bị đóng cắt Khi người không còn trong phòng nữa thì chương trình sẽ tạo một khoảng thời gian trễ phù hợp Nếu sau thời gian cài đặt mà không có sự hiện diện của người bộ điều khiển sẽ nhận tín hiệu của PIR kiểm tra chắc chắn còn người hay không, nếu không còn thì sẽ xuất tín hiệu ngắt các thiết bị đóng cắt
Sơ đồ lắp đặt thực tế bộ tiết kiệm nước:
Hình 7: Sơ đồ lắp đặt thực tế bộ tiết kiệm nước
Hình 5: Hình ảnh bộ tiết kiệm nước đã thi công
Trang 4Ưu điểm:
PIR có khả năng thu bức xạ hồng
ngoại do con người hay đối tượng tạo
ra, khi đối tương đó di chuyển trong
vùng hoạt động của cảm biến
Không phát hiện thú nuôi dưới 15kg
như mèo, chó, côn trùng, chuột hoặc
chim,…
Chi phí thấp, khoảng cách phát hiện
lên đến 12m, có vùng bao phủ tối đa
9mx9m
Nhược điểm:
Không phát hiện được con người hay
đối tượng đứng yên
Dễ tác động sai nếu như có nguồn
nhiệt với bước sóng phù hợp nằm
trong vùng phát hiện của cảm biến
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Do đây là hệ thống làm theo đơn đặt
hàng của phòng quản trị thiết bị trường Đại
Học Lạc Hồng nên hướng phát triển là gắn
hệ thống tiết kiệm điện ở tất cả các phòng
có gắn máy lạnh của trường
Hệ thống có thể ghi nhận và báo cho người quản lí biết thời gian sử dụng thiết bị ngoài giờ của các phòng có gắn thiết bị dùng điện
Đối với module PIR có thể ứng dụng vào hệ thống chống trộm
Nhóm thực hiện mong muốn các bộ tiết kiệm này có thể được ứng dụng ở nhiều nơi (như: bệnh viện, khách sạn, các công ty, gia đình,…)
KẾT LUẬN
Các hệ thống hoàn thành nhằm hạn chế đến mức thấp nhất việc sử dụng năng lượng lãng phí (cụ thể ở đây là năng lương điện, nước)
Với việc sử dụng bộ tiết kiệm điện, nước sẽ mang lại nhiều lợi ích cho nhà trường trong việc tiết kiệm nguồn năng lượng điện nước, giảm được chi phí tiền điện và tiền nước phải trả
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Xuân Phú (CB), Nguyễn Công Hiển, Nguyễn Bội Khuê, Cung Cấp Điện, NXB Hà Nội Khoa Học Kỹ Thuật, 1999
[2] Vi điều khiển lý thuyết và thực hành (Nguyễn Đình Phú _ ĐH sư phạm kỹ thuật TPHCM)
[3] Lê Hoàng Anh _ Đại Học Lạc Hồng “Tài liệu thí nghiệm vi điều khiển”
http://picvietnam.com/forum/
http://dientuvietnam.net/forums/
http://www.ia.omron.com/support/guide/31/overview.html
http://www.datasheetarchive.com/pir 325
http://tietkiemnangluong.vn/Default.aspx?tabid=54&TopicId=23
