Báo cáo môn học Nhiên liệu thay dùng cho Động đốt NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Học viên: Nguyễn Quang Đạo Lớp: 13BCKĐL.KH Hướng dẫn: TS Trần Thị Thu Hương Chương I Tổng quan Năng lượng Mặt trời 1.1 Mặt trời Mặt trời (thiên thể) trung tâm Hệ Mặt trời Đặc biệt có vai trị định việc hình thành, trì sống trái đất Mặt trời coi ổn định thay đổi nhiều tỷ năm Đường kính: 1390 000 km = 110 lần đường kính Trái đất Khối lượng: 1,99.1030 kg = khoảng 333 000 lần Trái đất 1.1 Mặt trời • Mặt trời - Trái đất khoảng 149,6 triệu km (1AU) Ánh sáng Mặt trời cần 8’19’’ để đến Trái đất Khoảng cách thay đổi từ 147,1 triệu km điểm cận nhật (khoảng 03/01) đến 152,1 triệu km điểm viễn nhật (khoảng 04/07) • Bề mặt tồn dạng Plasma, không rắn, chuyển động khơng đồng tốc quanh trục Xích đạo chu kỳ 25,6ngày, cực 33,5ngày • Thành phần chủ yếu Mặt trời hiđrô (khoảng 74% khối lượng, 92% thể tích), heli (khoảng 24% khối lượng, 7% thể tích) cịn lại ngun tố khác như: sắt, niken, ô xi, lưu huỳnh… 1.1 Mặt trời 1.2 Năng lượng mặt trời • Trái đất nhận 174 petawatts (PW) từ xạ mặt trời, khoảng 30% phản xạ trở lại khơng gian, phần cịn lại hấp thụ đám mây, đất, đại dương… • • • Năng lượng Mặt trời gồm xạ nhiệt ánh sáng từ Mặt trời Trước vào bầu khí quyển, cường độ xạ lượng ánh sáng Mặt trời khoảng 1367W/m Trên bề mặt trái đất, cường độ khoảng 1000W/m 2 Phổ xạ Mặt trời 1.2 Năng lượng mặt trời • Cơng nghệ NLMT: khai thác, sử dụng tối ưu NLMT tới Trái đất • Cơng nghệ NLMT gồm nhóm chính: Cơng nghệ NLMT thụ động Công nghệ Công nghệ NLMT hoạt động Phân loại dựa khả nhận, chuyển đổi phân phối NLMT • Cơng nghệ Cơng nghệ NLMT thụ động: XD tòa nhà hướng Mặt trời, vật liệu nhiệt khối phù hợp, chiếu sáng, lưu thơng tốt,… • Cơng nghệ Công nghệ NLMT hoạt động bao gồm như: pin lượng Mặt trời (tấm quang điện), thu nhiệt Ở tìm hiểu Cơng nghệ lượng Mặt trời hoạt động 1.3 Sử dụng lượng mặt trời 1.3.1 Nhiệt Mặt trời • Cơng nghệ nhiệt Mặt trời sử dụng nhiệt Mặt trời, hay biến đổi ánh sáng thành nhiệt 1.3.2 Điện lượng Mặt trời • Chuyển đổi ánh sáng Mặt trời thành điện sử dụng cho thiết bị, CHƯƠNG II ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2.1 Điện lượng mặt trời - Điện NLMT • Điện NLMT nói công nghệ sản xuất điện từ NLMT Đây giải pháp thay có tác động tích cực • Cơng nghệ sản xuất Điện NLMT sử dụng pin Điện NLMT – Tế bào quang điện Hấp thụ ánh sáng Mặt trời, chuyển thành điện nhờ hiệu ứng quang điện 2.2 Hiệu ứng quang điện • Hiệu ứng quang điện tượng điện - lượng tử, điện tử thoát khỏi vật chất sau hấp thụ lượng từ xạ điện từ Hiệu ứng quang điện người ta dùng với tên Hiệu ứng Hertz, nhà khoa học Heinrich Hertz tìm • Khi bề mặt kim loại nhận xạ điện từ có tần số > tần số ngưỡng (tần số đặc trưng), điện tử hấp thụ lượng từ photon sinh dòng điện (gọi dòng quang điện) Các hệ pin Mặt trời a Thế hệ thứ • Làm từ vật liệu Silicon gồm đơn tinh thể đa tinh thể.Chiếm khoảng 80 đến 85% thị trường pin mặt trời • Hiệu suất chuyển đổi lượng tối đa 31% (trên lý thuyết) Đạt phòng thí nghiệm: 25% cho pin đơn tinh thể; 20,4% cho pin đa tinh thể • Yêu cầu độ tinh khiết cao Các hệ pin Mặt trời b Thế hệ thứ hai • Pin hệ hai làm từ vật liệu: đồng, Indium, Galium, Selenium, Silicon vô định hình, nano tinh thể • Lớp bán dẫn mỏng khoảng 100-1000 lần so với Silicon tinh thể Công nghệ màng mỏng • Hệ số hấp thụ cao, hiệu suất thấp hệ thứ Các hệ pin Mặt trời c Thế hệ thứ • • • • Pin mặt trời dùng chất màu nhạy sáng DSSC Pin mặt trời dùng chất hữu Polymer Pin mặt trời quang điện hóa Pin mặt trời lai vơ – hữu d Pin mặt trời chấm lượng tử nhạy sáng CHƯƠNG III ỨNG DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời a Hệ thống nước nóng lượng Mặt trời 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời b Hệ thống sưởi ấm, điều hịa khơng khí 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời c Xử lý nước – Chưng cất nước lượng Mặt trời 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời d Bếp lượng Mặt trời Hình ảnh Bếp Năng lượng Mặt trời Sơ đồ cấu tạo bếp lượng Mặt trời Vỏ ngoài; 2, Bề mặt phản xạ; Nồi; Nắp kính suốt; Bơng thủy tinh; Đế đặt nồi 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời e Động Stirling chạy lượng Mặt trời 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời f Nhiệt điện lượng mặt trời 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời a Pin lượng mặt trời Tế bào quang điện b Ngôi nhà “Mặt trời” 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời c Nguồn điện cho vùng không lưới điện d Nhà máy Điện mặt trời 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời e Pin mặt trời cho sản phẩm tiêu dùng f Thiết bị đèn chiếu sáng giao thông 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời g Ơ tơ lượng Mặt trời h Máy bay lượng Mặt trời 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời i Khám phá Vũ trụ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Quang Dũng (1992) Điện Mặt trời NXB Khoa học Kỹ thuật Hoàng Dương Hùng, Phan Quang Xưng (1998), Một số loại collector hấp thụ lượng mặt trời tính tốn so sánh hiệu chúng, Tạp chí khoa học công nghệ Nhiệt số Trịnh Quang Dũng, (2008), Tổng quan tình hình phát triển điện mặt trời Việt Nam, Báo cáo Hội thảo quốc tế về: Điện mặt trời công nghiệp từ sản xuất chế tạo đến khai thác hiệu quả”, TPHCM Phùng Hồm Phan Quốc Phơ, (2008), Giáo trình vật liệu bán dẫn, NXB Khoa học Kỹ thuật ... Nhiệt lượng Mặt trời e Động Stirling chạy lượng Mặt trời 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời f Nhiệt điện lượng mặt trời 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời a Pin lượng mặt trời Tế bào quang điện b... Mặt trời c Xử lý nước – Chưng cất nước lượng Mặt trời 3.1 Ứng dụng Nhiệt lượng Mặt trời d Bếp lượng Mặt trời Hình ảnh Bếp Năng lượng Mặt trời Sơ đồ cấu tạo bếp lượng Mặt trời Vỏ ngoài; 2, Bề mặt. .. quang điện b Ngôi nhà ? ?Mặt trời? ?? 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời c Nguồn điện cho vùng không lưới điện d Nhà máy Điện mặt trời 3.2 Ứng dụng Điện lượng Mặt trời e Pin mặt trời cho sản phẩm tiêu