Đang tải... (xem toàn văn)
Hiện nay ở Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung nhu cầu về năng lượng điện ngày một tăng cao trong đó các nhà máy điện sử dụng nguồn năng lượng truyền thống như thủy điện nhiệt điện… là các dạng năng lượng đang ngày càng cạn kiệt và gây mất cân bằng sinh thái ô nhiễm môi trường. Nguồn điện năng khai thác từ các nhà máy nguyên tử có chi phí lớn và cũng tiềm ẩn nguy cơ gây mất an toàn. Bởi vậy việc sử dụng nguồn năng lượng sạch có khả năng tái tạo như năng lượng gió, năng lượng mặt trời là một xu hướng đang được phát triển mạnh trên thế giới.Tuy nhiên nguồn năng lượng mặt trời cũng đang trong giai đoạn phát triển và mới chỉ được thực hiện với công suất nhỏ.Do vậy việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo từ gió đang ngày càng được phát triển ở nhiều quốc gia trên toàn cầu.Với nhu cầu trên, em đã được giao đề tài :“ Thiết kế, chế tạo module tự động điều khiển đèn chiếu sáng sử dụng máy phát năng lượng gió ’’ , em mong muốn đóng góp 1 phần nào trong việc đẩy mạnh thiết kế, chế tạo nguồn năng lượng nước ta. Nội dung đồ án gồm các Chương :Chương 1 : Tổng quan về năng lượng mặt trờiChương2 : Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Tuabin gióChương 3 : Thiết kế module điều khiển
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐÀO TẠO : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH : TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MODUL TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ĐÈN CHIẾU SÁNG SỬ DỤNG BẰNG MÁY PHÁT NĂNG LƯỢNG GIÓ Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Viết Ngư Sinh viên thực : Nguyễn Lương Hoàng Hải Bùi Đình Quỳnh Lớp : Điện – K3 Đơn vị : Khoa Điện – Điện Tử Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU Hiện Việt Nam nói riêng giới nói chung nhu cầu lượng điện ngày tăng cao nhà máy điện sử dụng nguồn lượng truyền thống thủy điện nhiệt điện… dạng lượng ngày cạn kiệt gây cân sinh thái ô nhiễm môi trường Nguồn điện khai thác từ nhà máy nguyên tử có chi phí lớn tiềm ẩn nguy gây an toàn Bởi việc sử dụng nguồn lượng có khả tái tạo lượng gió, lượng mặt trời xu hướng phát triển mạnh giới.Tuy nhiên nguồn lượng mặt trời giai đoạn phát triển thực với công suất nhỏ.Do việc sử dụng nguồn lượng tái tạo từ gió ngày phát triển nhiều quốc gia toàn cầu Với nhu cầu trên, em giao đề tài :“ Thiết kế, chế tạo module tự động điều khiển đèn chiếu sáng sử dụng máy phát lượng gió ’’ , em mong muốn đóng góp phần việc đẩy mạnh thiết kế, chế tạo nguồn lượng nước ta *Nội dung đồ án gồm Chương : Chương : Tổng quan lượng mặt trời Chương2 : Cấu tạo nguyên lý hoạt động Tua-bin gió Chương : Thiết kế module điều khiển Hà nội, ngày 15 tháng năm 2014 Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Sinh viên thực Nguyễn Lương Hoàng Hải CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 1.Tính cấp thiết đề tài Thế kỷ 20 trải qua với tiến độ vượt bậc loài người Một kỷ người làm nên điều kỳ diệu, phát minh công cụ máy moc giúp người nâng cao suất lao động, giúp đáp ứng nhu cầu người Nhưng bên cạnh phát triển tiến độ đps người phải đối mặt với mặt trái phát triển không bền vững kinh tế giới Môi trường bị hủy hoại, tài nguyên thiên nhiên cạn kiệt, áp lực công việc ngày lớn Trong kỷ 21 người phải đối diện với loạt thách thức mang tính toàn cầu, hạn : lượng, môi trường bị hủy hoại, bùng nổ dân số, chiến tranh, y tế, v.v… Trong vấn đề lượng xem quan cấp thiết Năng lượng hóa thạch ngày cạn kiệt, tranh chấp lãnh thổ tạo ảnh hưởng để trì nguồn cung cấp lượng mối đe dọa tiềm ẩn nguy xung đột Năng lượng hóa thạch không đủ cung cấp cho cỗ máy kinh tế giới ngày phình to làm kinh tế trì trệ dẫn đến khủng hoảng suy thoái kinh tế Chúng ta người kỷ 21 phải thực loạt hành động quan trọng để tìm nguồn lượng thay cho lượng hóa thạch để đáp ứng cho nhu cầu toàn giới Hàng loạt lượng hứa hẹn kỷ 21 : lượng mặt trời, lượng gió, lượng địa nhiệt, lượng sinh khối nhiều nguồn lượng khác… Bằng tiến khoa học kỹ Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp thuật xu hướng tất yếu lượng tái sinh nghiên cứu sử dụng ngày nhiều Năng lượng gió nguồn lượng tái sinh quan trọng đóng góp ngày lớn vào sản lượng lượng giới Cách nhiều kỷ, người biết tận dụng lượng gió phục vụ lợi ích cho nhân loại, thuyền buồm lướt sóng vượt đại dương cối xay gió hoạt động từ ngày qua tháng khác để thay sức người Cuối kỷ 19, máy phát điện sức gió giới đời công suất nhỏ Gió nguồn lượng vô lớn, theo ước tính nhà khoa học, hang năm trái đất nhận 1x1013 kWh lượng từ gió.Nếu cần thu vài trăm phần trăm (%) lượng thỏa mãn cho nhu cầu sản xuất sinh hoạt nhân loại Việc sử dụng lượng tái tạo lượng gió nhiều nước quan tâm, đặc biệt nước công nghiệp tiên tiến lại có lượng ổn định Năng lượng gió Khái niệm Gió dạng lượng mặt trời Gió sinh nguyên nhân mặt trời đốt nóng khí quyển, trái đất xoay quanh mặt trời không đồng bề mặt trái đất Luồng gió thay đổi tùy thuộc vào địa hình trái đất, luồng nước, cối Con người sử dụng lượng gió cho nhiều mục đích như: thuyền, thả diều, phát điện Sự hình thành lượng gió Bức xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất không đồng làm cho bầu khí quyển, nước không khí nóng không đồng Một nử bề mặt trái đất, ban đêm, bị che khuất không nhận xạ mặt trời thêm vào xạ mặt trời gần xích đạo nhiều cực, có khác nhiệt độ có khác áp suất mà không khí xích đạo hai cực, Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp không khí mặt ban ngày mặt ban đêm trái đất di động tạo thành gió Trái đất xoay tròn góp phần vào việc làm xoáy không khí trục quay trái đất nghiêng nên tạo không khí theo mùa Do bị ảnh hưởng hiệu ứng Coriolis tạo thành từ quanh trục trái đất nên không khí từ vùng áp cao đến áp thấp không chuyển động thắng mà tạo thành gió xoáy khác từ Bắc bán cầu Nam bán cầu Ngoài yếu tố có tính toàn cầu gió ảnh hưởng địa hình địa phương Do nước đất có nhiệt dung khác nên ban ngày đất nóng nhanh nước, tạo nên khác biệt áp suất có gió thổi từ biển hay sông, hồ vào đất liền Vào ban đêm nước nguội nhanh hiệu ứng có chiều ngược lại Sử dụng lượng gió Năng lượng gió sử dụng hàng trăm năm Con người dùng lượng gió để di chuyển thuyền buồm hay khinh khí cầu Ngoài lượng gió sử dụng tạo động học để làm quay cối xay gió hay điện tua-bin gió, xe chạy lượng gió “Tháp quyền lực’’ sử dụng lượng gió Đài Loan Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Hình 1.1 Một số hình ảnh hệ thống sử dụng lượng gió Tình hình lượng gió giới việt nam Tình hình lượng gió giới Cuối kỷ 20 đầu kỷ 21 vấn đè nguồn lượng cung cấp cần phải xem xét lại: nguồn lượng hóa thạch cạn dần, đồng thời vấn đề gây ô nhiễm mô trường việc đốt nhiên liệu hóa thạch trở nên trầm trọng Vấn đề lượng quan tâm nhiều lựa chọn cho ngành lượng thay tương lai Nguồn lượng quan tâm lượng gió, lượng mặt trời, lượng địa nhiệt, lượng sóng biển, lượng thủy triều Tất lượng góp phần lớn vào việc cải tạo sống nhân loại cải thiện môi trường Các hệ thống lượng xem lựa chọn thay cho hệ thống cung cấp từ lưới điện quốc gia vùng nông thôn biệt lập, nơi mà việc phát triển lưới điện không khả thi mặt kinh tế, lượng gió xem nguồn lượng dễ khai thác với công nghệ đơn giản chi phí đầu tư vận hành tương đối thấp Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Theo tính toán nhà nghiên cứu, lượng từ mặt trời đến trái đất khoảng 173.000 tỉ KW lượng gió ước tính 3.500 tỉ KW Trên toàn bề mặt hành tinh chúng ta, lượng khai thác từ gió lớn lượng toàn dòng sông trái đất từ 10 đến 20 lần Năng lượng gió khai thác ứng dụng từ lâu dùng để chạy bơm nước, thuyền buồm, cối xay gió xuất từ kỷ 12 Từ đến việc nghiên cứu phát triển công nghệ sử dụng lượng gió ngày phát triển với tốc độ ngày nhanh số lượng lẫn chất lượng Theo thống kê, đến cuối năm 2003 tổng công suất lắp đặt nhà máy phát điện tuabin gió giới 39.294 MW, gấp lần tổng công suất lắp đặt nhà máy điện việt nam Giá trị tăng 26% so với năm 2012 Như việc sử dụng lượng gió khoa học chứng minh khẳng định thực tế phát triển với tốc độ nhanh tuabin gió lắp đặt giới.Nhận thức tầm quan trọng lượng tái sinh nói chung lượng nói riêng, phủ nhiều quốc gia giới dốc tiền của, nhân lực vào việc nghiê cứu đưa vào thực tiễn lượng gió, giúp căng thẳng lượng nước Hình trình bày công xuất sản xuất từ điện gió giới khoảng thời từ 1996 đến 2008 Tổng lượng công xuất sản xuất giới vào năm 2009 159,2 GW, với 340 TWh lượng, xác nhận mức tăng trưởng 31% năm, số lớn lúc kinh tế toàn cầu gặp khó khăn Theo thống kê giới: Đức, Tây Ban Nha, Hoa Kỳ, Đan Mạch Ấn Độ quốc gia sử dụng lượng gió nhiều giới Chẳng hạn vào năm 2009, điện gió chiếm 8% tổng số điện sử dụng Đức, số lên đến 14% Ai-Len 11% Tây Ban Nha Hoa kỳ sản xuất nhiều điện gió giới với công suất nhảy vọt từ GW vào năm 2004 lên đến 35 GW vào năm 2009 điện gió chiếm 2,4% tổng số điện tiêu dùng Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Trung Quốc Ấn Độ phát triển nhanh nguồn lượng với 22,5 GW (Trung Quốc, 2009) 25 GW (Ấn Độ, 2009) Hình 1.2 Công xuất điện gió giới thời gian 1996 – 2008 Trong số 20 thị trường lớn giới, riêng Châu Âu có 13 nước với Đức nước dẫn đầu công suất nhà máy dùng lượng gió với khoảng cách xa so với nước lại Công suất định mức nhà máy sản xuất điện gió vào năm 2007 nâng lên 94.112 MW Công suất thay đổi dựa sức gió qua năm, nước, vùng : Bảng 1.1 : Công suất định mức NLG nước TG năm 2007 Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Hình 1.3: Sự phát triển công xuất điện gió gới theo khu vực Tình hình lượng gió việt nam Tốc độ tăng trưởng trung bình sản lượng điện việt nam 20 năm trở lại đạt mức cao, khoảng 12-13%/năm, tức gần gấp đôi tốc độ tăng trưởng GDP kinh tế Chiến lược công nghiệp hóa trì tốc độ tăng trưởng cao để thực hiện, dân giàu, nước mạnh thách thức to lớn thập niên tới Để hoàn thành trọng trách này, ngành điện phải có khả dự báo nhu cầu điện kinh tế, sở hoạch định phát triển lực cung ứng Bảng cung cấp liệu lịch sử số biến số ảnh hưởng tới nhu cầu điện việt nam năm qua : Nếu tốc độ phát triển nhu cầu điện tiếp tục trì mức cao 14-15%/năm năm trở lại năm 2010 nhu cầu điện đạt mức 90.000 GWh, gấp đôi so với năm 2005 Theo dự báo Tổng Công Ty Điện Lực Việt Nam, tốc độ tăng trưởng GDP trung bình tiếp tục trì mức 7,1%/năm nhu cầu điện sản xuất việt nam vào năm 2020 se khoảng 200.000 GWh, vào năm 2030 327.000 GWh Trong đó, huy động tối đa nguồn điện truyền thống sản lượng nội địa đạt mức tương ứng 165.000 GWh (năm 2020) 208.000 GWh (năm 2030) Điều có nghĩa kinh tế thiếu hụt điện nghiêm trọng, tỷ lệ thiếu hụt lên đến 20-30% Nguyễn Lương Hoàng Hải Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp năm Đứng trước thách thức thiếu hụt điện năng, cần tìm nguồn lượng mới, lượng gió Nằm khu vực nhiệt đới gió mùa với bờ biển dài, việt nam có thuận lợi để phát triển lượng gió Trong chương trình đánh giá lượng cho châu á, Ngân hàng giới có khảo sát chi tiết lượng gió khu vực Đông Nam Á có việ nam Theo tính toán nghiên cứu này, bốn nhà khảo sát việt nam việt nam có tiềm gió lớn hẳn quốc gia lân cận Thái Lan, Lào, Campuchia Trong việt nam có tới 8,6% diện tích lãnh thổ đánh giá có tiềm từ “ tốt ’’ đến “ tốt ’’ để xây dựng trạm điện gió cỡ lớn diện tích Thái Lan 0,2%, Lào 2,9% Campuchia 0,2% Tổng điện điện gió việt nam 513.600 MW tức 200 lần công suất thủy điện Sơn La 10 tổng dự báo ngành điện vào năm 2020 Nếu xét theo tiêu chuẩn để xây dựng trạm điện gió có cỡ nhỏ phục vụ cho phát triển kinh tế vùng khó khăn việt nam có đến 41% diện tích nông thôn phát triển diện tích gió loại nhỏ Nếu so sánh với số với nước láng giềng Campuchia có 6%, Lào có 13% Thái Lan có 9% diện tích nông thôn phát triển điện gió loại nhỏ Đây thật ưu đãi dành cho viêt nam mà chưa nghĩ đến cách tận dụng Ngày nay, trước tình hình nguồn lượng truyền thống (dầu mỏ, khí thiên nhiên, than, ) giới ngày cang khan hiếm, việc khai thác sử dụng nguồn lượng (ngoài lượng nguyên tử) lượng mặt trời, lượng gió đề tài chương trình lớn quốc gia Việt Nam vùng có tiềm lượng gió mức thấp, nhiên số vùng thuộc hải đảo ven biển miền Trung lại có tốc độ gió cao, phù hợp với việc tận dụng để phát điện.Tốc độ gió trung bình Việt Nam độ cao cách mặt đất 30m theo đánh giá khoảng – m/s vùng bờ biển Ở vài đảo độ lập đạt ngưỡng m/s phù hợp phát triển lượng Nguyễn Lương Hoàng Hải 10 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Có tất loại nguồn xung giữ nhịp cho chip để đơn giản xét trường hợp dùng nguồn thạch anh dùng xung giữ nhịp tạo mạch RC chip Xung giữ nhịp chip (xung nội) Hầu hết chip AVR trang bị mạch tạo xung giữ nhịp RC bên trong, sử dụng nguồn xung giự nhịp bỏ qua mạch tạo xung bên Nguồn xung giữ nhịp tạo bên chip cố định mức : 1MHz, MHz, Mhz MHz Các Fuse bits CKSEL3:0 định việc chọn nguồn xung Bảng tóm tắt cách phối hợp Fuse bits CKSEL để chọn nguồn xung nội Với atmega sau xuất xưởng nguồn xung 1MHz nội chọn mặc định CKSEL3 Nominal frequency(MHz) 0001 1.0 0010 2.0 0011 4.0 0100 8.0 (Chọn xung giữ nhịp nội Fuse bits CKSEL) Xung giữ nhịp từ mạch thạch anh bên (Crystal) Hình 3.9 Mạch tạo xung băng thạch anh Dùng xung nội có nhược điểm số xung giữ cố định mức số cao đạt 8MHz AVR cho phép làm việc 16Mhz, mặc khác sai số tương đối lớn xùng xung nội Dùng thạch anh để tạo xung giữ nhịp giải pháp tốt, tạo mạch thạch anh đơn giản nối với chân XTAL1 XTAL2 AVR Nguyễn Lương Hoàng Hải 31 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Để “báo” cho AVR biết muốn sử dụng thạch anh làm mạch tạo xung, set Fuse bits CKSEL3:0 thành giá trị: 1111 1010 (nhị phân) Trong trường hợp này, Fuse bit CKOPT có tác dụng chọn chế độ khuyếch đại, chế độ CKOPT = (programmed) thích hợp với thạch anh có tần số lớn 16MHz CKOPT=1 (unprorgammed) tần số thạch anh nhỏ 8MHz Các hình 10 gợi ý cách set Fuse bits để chọn nguồn xung nhịp mạch thạch anh với tần số lớn 8MHz lớn 16MHz Cấu tạo nguyên lý hoạt động ác quy Cấu tạo : Hình 3.11 sơ đồ cấu tạo ác quy Cấu trúc ắc quy đơn gồm có phân khối cực dương, phân khối cực âm, ngăn.Phân khối cực cực tên ghép lại với Cấu tạo cực ắc quy gồm có phần khung xương chất tác dụng trát lên Nguyễn Lương Hoàng Hải 32 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Khung xương cực âm cực dương có cấu tạo giống nhau, chúng đúc từ chì có pha thêm ÷ - 8% ăngtimoang (Sb) tạo hình mắt lưới Phụ gia Sb thêm vào chì làm tăng độ dẫn điện cải thiện tính đúc Trong thành phần chất tác dụng có thêm khoảng 3% chất nở (các muối hưu cơ) để tăng độ xốp, độ bền lớp chất tác dụng Nhờ tăng độ xốp mà cải thiện độ thấm sâu chất dung dịch điện phân vào lòng cực, đồng thời diện tích thực tế tham gia phản ứng hoá học cực tăng thêm Phần đầu cực có vấu, cực dương ắc quy đơn hàn với tạo thành khối cực dương, cực âm hàn với thành khối cực âm Số lượng cực ắc quy thường từ ÷ 8, bề dầy cực dương ắc quy thường từ 1,3 đến 1,5 mm, cực âm thường mỏng 0,2 ÷ 0,3 mm Số cực âm ắc quy thường nhiều số cực âm nhằm tận dụngdiện tích tham gia phản ứng cực Tấm ngăn bố trí cực âm dương có tác dụng ngăn cách tránh va đập cực Tấm ngăn làm vật liệu polyvinylclo bề dầy 0,8 ÷ 1,2 có dạng lượn sóng , bề mặt ngăn có lỗ cho phép dung dịch điện phân thông qua Nguyên lý hoạt động Ắc quy nguồn lượng có tính chất thuận nghịch: tích trữ lượng dạng hoá giải phóng lượng dạng điện năng.Quá trình ắc quy cấp điện cho mạch gọi trình phóng điện, trình ắc quy dự trữ lượng gọi trình nạp điện Kí hiệu hoá học biểu diễn ắc quy axit có dung điện phân axit H2SO4nồng độ d = 1,1 ÷ 1,3%, cực âm Pb cực dương PbO2 có dạng : Pb | H2SO4 d = 1,1 ÷ 1,3 | PbO2 ( + ) Phương trình hoá học biểu diễn trình phóng nạp ắc quy axit : PbO2 + 2H2SO4 + Pb = 2PbSO4 + 2H2O Nguyễn Lương Hoàng Hải 33 (- ) Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp rong thực tế, cực ắc quy không giống trên, cực ắc quy có số lượng nhiều (để tạo dung lượng bình ắc quy lớn) bình ắc quy lại bao gồm nhiều ngăn Nhiều cực để tạo tổng diện tích cực nhiều hơn, giúp cho trình phản ứng xảy đồng thời nhiều vị trí dòng điện cực đại xuất từ ắc quy đạt trị số cao - tất nhiên dung lượng ắc quy tăng lên Do kết cấu xếp lớp cực ắc quy nên thông thường số cực dương cực âm không tận dụng làm việc hai mặt cực (nếu số cực bên rìa có hai mặt trái chiều cách xa, phản ứng hóa học không thuận lợi) Ở cực ắc quy có chắn, chắn không dẫn điện có độ thẩm thấu lớn để thuận tiện cho trình phản ứng xảy caton anion xuyên qua chúng để đến điện cực Hình 3.12 Các cực ác quy Mỗi ngăn cực ắc quy a-xít cho mức điện áp khoảng đến 2,2 V để đạt mức 6, 12 V ắc quy phải ghép nhiều ngăn nhỏ với nhau, ví dụ ghép ngăn để thành ắc quy 6V, ghép ngăn để thành ắc quy 12V Bạn xem hình cấu tạo ắc quy để thấy ngăn ắc quy bố trí Nguyễn Lương Hoàng Hải 34 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Hình 3.13 Sơ đồ tổng quan ác quy Mặc dù điện áp ắc quy số chẵn 2, ví dụ ắc quy 2V, 6V, 12V, 24V thực tế điện áp thông thường ắc quy không Mức điện áp mà ắc quy cung cấp thường lớn so với định mức chúng, ví dụ ắc quy 12V cung cấp mức điện áp tới 13V Có điều vô lý xuất phát từ mức độ điện áp ngăn bình chúng: Mức điện áp ngăn bình ắc quy a-xít 2,1 đến 2,2 V (±0,05V) Do tính chất cố hữu ắc quy axit mà ngăn chúng có mức điện áp cao hơn.Cũng để đánh giá dung lượng ắc quy a-xít, người ta có thí nghiệm đo đạc cho thấy dung lượng ắc quy phụ thuộc vào mức độ điện áp (lúc không phát dòng) hình sau: Hình 3.14 Mức độ điện áp ác quy Nguyễn Lương Hoàng Hải 35 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp Nếu biểu diễn dạng bảng thông số bảng Nếu ắc quy thuộc loại 24V nhân thông số mục điện áp ngăn với 12 Bảng điện áp ác quy Dung lượng Điện áp ắc quy 12V Điện áp ngăn 100% 12.7 2.12 90% 12.5 2.08 Lưu ý bảng 80% 12.42 2.07 trường hợp ắc 70% 12.32 2.05 60% 12.20 2.03 50% 12.06 2.01 có nghĩa kích 40% 11.9 1.98 điện hoạt động 30% 11.75 1.96 bạn đo điện áp 20% 11.58 1.93 ắc quy số lượng 10% 11.31 1.89 10.5 1.75 quy giá không mang tải, điều lấy trị để đánh giá lưu lượng bình ắc quy lại (là %) Điều phát dòng ắc quy có điện áp tụt xuống, trường hợp không phát dòng mức điện áp đo phản ánh trạng thái dung lượng lại ắc quy Khi phát dòng điện áp ắc quy giảm xuống, theo bảng dung lượng ắc quy cạn kiệt mức điện áp 10,5V, số kích điện loại "điện tử" (tức theo dõi mức độ điện áp đầu vào) lấy mốc 10,7V để ngừng hoạt động nhằm tránh cho sử dụng ắc quy cạn kệt (gây hại cho ắc quy) Điều hợp lý sử dụng điện từ ắc quy trạng thái cạn kiệt cực ắc quy nhanh bị hư hỏng, dẫn đến hư hỏng chung cho toàn ắc quy (trong ắc quy 12V, ngăn hư hỏng toàn ắc quy hư hỏng).Các ắc quy thông dụng thường chế tạo mức điện áp 12V, số lượng ắc quy 6V dùng cho số quạt đèn tích điện Các ắc quy 24V trở lên thường việc tìm kiếm thay cho ắc quy khó khăn (ở nơi làm việc cũ có xe chạy điện sử dụng ắc quy 24V, hỏng khó mua ắc quy này) Vậy Nguyễn Lương Hoàng Hải 36 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp kích điện bạn sử dụng mức điện áp 24V bạn nên dùng nối tiếp ắc quy 12V (tốt có hãng sản xuất, dung lượng lô sản xuất) lại với không nên thiết phải tìm kiếm loại ắc quy 24V cho chúng Mạch điều khiển đóng cắt cho đèn chiếu sáng Hình 3.10 Sơ đồ mạch đóng cắt cho đèn chiếu sáng P4 chân nối LED Rơ le RL3 dùng để đóng cắt Diode D10 dùng để chống dọng điện ngược cuộn hút rơ le gây Tranzitor Q3 dùng để đóng mở rơ le, điện trở R10 để kích mở tran Đèn Led D11 đèn báo trạng thái Led chiếu sáng, điện trở R9 để hạn dòng cho led báo Nguyễn Lương Hoàng Hải 37 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC Chương trình điều khiển IC ATMega8A #include #include #define ADC_VREF_TYPE 0x40 #define RL PORTC.3 #define LED PORTC.4 #define PW PINB.0 #define low #define medium #define full bit tt=0; unsigned char pin,dem; unsigned int volt; // Read the AD conversion result unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) { ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(10); // Start the AD conversion Nguyễn Lương Hoàng Hải 38 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCW; } void dopin(void) { volt=read_adc(5); if(volt755)&&(volt840) pin=full; } void main(void) { PORTB=0x00; DDRB=0x00; PORTC=0xFF; DDRC=0x18; PORTD=0x00; DDRD=0x00; TCCR0=0x00; Nguyễn Lương Hoàng Hải 39 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp TCNT0=0x00; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; MCUCR=0x00; TIMSK=0x00; UCSRB=0x00; ACSR=0x80; SFIOR=0x00; ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x83; Nguyễn Lương Hoàng Hải 40 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp SPCR=0x00; TWCR=0x00; RL=1; while (1) { dopin(); if(pin==low) { LED=0;tt=1; RL=1; } if(pin==medium) { if(tt==1) { if(PW==1){delay_ms(30000);LED=1;tt=0;} if(PW==0) {LED=1;tt=0;} Nguyễn Lương Hoàng Hải 41 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp } if(tt==0) LED=1; } if(pin==full) {LED=1;RL=0;} } } Nguyễn Lương Hoàng Hải 42 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN KẾT LUẬN : Nhằm đáp ứng mục tiêu tăng trưởng đầy tham vọng, trung hạn việt nam cần tiếp tục khai thác nguồn lượng truyền thống Về việt nam, Việt nam cần xây dựng chiến lược lộ trình phát triển nguồn lượng Trong nguồn lượng lượng gió lên lựa chọn xứng đáng cần đánh giá cách cụ thể đầy đủ Việt nam có nhiều thuận lợi để phát triển lượng gió Trong chiến lược quốc gia điện dường quan tâm đến thủy điện lớn điện hạt nhân – nguồn lượng có mức đầu tư ban đầu lớn ẩn chứa nhiều rủi ro mặt môi trường xã hội Với kinh nghiệm phát triển điện gió thành công ấn độ, trung quốc, philippin với lợi mặt địa lý việt nam hoàn toàn phát triển lượng điện gió để đóng góp vào phát triển chung kinh tế Việt nam đón đầu phát triển nguồn lượng hay không phụ thuộc nhiều vào sách Nguyễn Lương Hoàng Hải 43 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp KIẾN NGHỊ KIẾN NGHỊ : - Định hướng phát triển : Việt nam quốc gia nằm vùng nhiệt đới gió mùa ven biển nên lượng gió nhiều vùng đảo dồi - Nghiên cứu đề tài vào việc điều khiển giám sát điểm công suất cực đại - Triển đổi lượng DC/AC - Thực chuyển đổi hòa vào hòa vào lưới điện quốc gia Nguyễn Lương Hoàng Hải 44 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Em xin cảm ơn chân thành tới thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, đặc biệt thầy cô khoa Điện – Điện Tử trường tạo điều kiện giúp đỡ em năm tháng qua Và em xin chân thành cám ơn đặc biệt tới Thầy TS Nguyễn Viết Ngư nhiệt tình hướng dẫnem hoàn thành đồ án tôt nghiệp với đề tài : “ Thiết kế, chế tạo modul điều khiển tự động đèn chiếu sáng sử dụng máy phát lượng gió’’ Đồng thời trình độ kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy, Cô để em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt Em xin chân thành cảm ơn ! Nguyễn Lương Hoàng Hải 45 [...]... sử dụng gió để tạo ra điện, Năng lượng của gió làm cho 2 hoặc 3 cánh quạt quay quanh 1 rotor Mà rotor được nối với trục chính và trục chính sẽ truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo ra điện Năng lượng gió được mô tả như một quá trình, nó được sử dụng để phát ra năng lượng cơ hoặc điện Tuabin gió sẽ chuyển đổi từ động lực của gió thành năng lượng cơ Năng lượng cơ này có thể sử dụng cho những... năng lượng truyền thống 5 Những thuận lợi và khó khăn Những thuận lợi Năng lượng gió là nhiên liệu sinh ra bởi gió, vì vậy nó là nguồn nhiên liệu sạch Năng lượng gió không gây ô nhiễm không khí so với các nhà máy nhiệt điện dựa vào sự đốt cháy nhiên liệu than hoặc khí gas Năng lượng gió có ở nhiều vùng Do đó nguồn cung cấp năng lượng gió của đất nước thì rất phong phú Năng lượng gió là một dạng năng. .. bằng nhiên liêu khác Năng lượng gió là một nguồn năng lượng không liên tục và nó không luôn luôn có khi cần có điện Năng lượng gió không thể dự trữ được và không phải tất cả năng lượng gió có thể khai thác được tại thời điểm mà có nhu cầu về điện Nguyễn Lương Hoàng Hải 12 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA NĂNG LƯỢNG GIÓ 1 Cấu tạo ` Hình 2.1 : Cấu tạo. .. hướng gió khi có sự thay đổi hướng gió • Yaw motor : Động cơ cung cấp cho Yaw driver định hướng gió • Tower : Trụ đỡ Được làm từ thép hình trụ hoặc lưới thép 2 Nguyên lý hoạt động của Tua-bin gió Hình 2.2 : Nguyên lý hoạt động của Tua-bin Một cách đơn giản là một tuabin gió làm việc trái ngược với một máy quạt điện, thay vì sử dụng điện để tạo ra gió như quạt điện thì ngược lại tuabin gió lại sử dụng gió. .. tuabin gió chỉ sử dụng một phần nhở đất trồng của họ, chủ đầu tư năng lượng gió chỉ phải trả tiền bồi thường cho những nông dân và chủ các trang trại mà có đất sử dụng việc lắp đặt các tuabin gió Những khó khăn Năng lượng gió phải cạnh tranh với các nguồn phát sinh thông thường ở một giá cơ bản Điều đó còn phụ thuộc vào nơi có gió mạnh như thế nào Vì thế nó đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu cao hơn các máy phát. .. quạt gió) Khi góc đập quá lớn, sẽ sinh rối loạn, làm tăng lực đẩy ngang và giảm lực nâng 3.5 Nhiệt độ không khí Năng lượng của Tua-bin gió sẽ tăng 16% khi nhiệt độ giảm từ + xuống với 1 tốc độ gió như nhau Không khí lạnh hơn, thì khối lượng riêng lớn, do đó làm tăng năng lượng gió Nguyễn Lương Hoàng Hải 17 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MODULE TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN... gió truyền vào một máy phát điện qua bộ chuyển tốc , làm máy phát quay phát ra điện Điện tạo ra theo dây dẫn truyền xuống bộ trữ năng • Controller : Bộ điều khiển Bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ ở tốc độ gió • Anemoneter : Bộ đo lường tốc độ gió và truyền dữ liệu tốc độ gió tới bộ điều khiển • Wind vane : Chong chóng gió để xử lý hướng gió và liên lạc với Yaw driver (lái xe trượt) để định hướng... độ gió càng nhanh, và lực thổi của gió càng mạnh thì năng lượng gió do Tua-bin tạo ra càng lớn Tốc độ gió của các vùng là khác nhau, do đó chúng ta dễ hiểu được mối liên hệ giữa tốc độ gió và năng lượng gió tạo ra bởi Tua-bin 3.2 Độ cao Độ cao càng lên cao, tốc độ gió càng lớn, do ảnh hưởng nhiều yếu tố về khí quyển Các điểm cao cũng có ít độ cản của gió hơn từ đồi núi, cây cối và nhà cửa Và tốc độ gió. .. trạng khẩn cấp bằng điện hoặc bằng động cơ • Low – speed shaft : Trục quay tốc độ thấp • Gear box : Hộp số Bánh răng được nối với trục có tốc độ thấp với trục có tốc độ cao, tốc độ quay là yêu cầu của hầu hết các máy phát điện sản xuất ra điện Bộ bánh răng này rất đắt tiền nó là một phần của bộ động cơ và tuabin gió • Máy phát điện : Năng lượng gió từ tua bin gió truyền vào một máy phát điện qua bộ... hoặc các máy nghiền lương thực, hoặc cho một máy phát có thể chuyển đổi từ năng lượng cơ thành năng lượng điện Nguyễn Lương Hoàng Hải 15 Trường ĐHSPKT Hưng YênĐồ án tốt nghiệp 3.Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất đầu ra của Tuabin gió Hình 2.3 : Hiệu suất của Tua-bin gió phụ thuộc vào 5 yếu tố 3.1 sức gió Gọi : P = Sức gió V = Tốc độ gió => P = k.V.F ( với k là hằng số ) F = Lực gió Nói một ... nguồn lượng tái tạo từ gió ngày phát triển nhiều quốc gia toàn cầu Với nhu cầu trên, em giao đề tài :“ Thiết kế, chế tạo module tự động điều khiển đèn chiếu sáng sử dụng máy phát lượng gió ’’ , em... trục trục truyền động làm quay trục quay máy phát để tạo điện Năng lượng gió mô tả trình, sử dụng để phát lượng điện Tuabin gió chuyển đổi từ động lực gió thành lượng Năng lượng sử dụng cho công... máy phát điện sản xuất điện Bộ bánh đắt tiền phần động tuabin gió • Máy phát điện : Năng lượng gió từ tua bin gió truyền vào máy phát điện qua chuyển tốc , làm máy phát quay phát điện Điện tạo