Ứng dụng pin mặt trời cấp nguồn điện cho hệ thống đèn tín hiệu và đèn cảnh báo giao thông

26 24 0
  • Loading ...
1/26 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/04/2018, 21:01

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN ĐỘ ỨNG DỤNG PIN MẶT TRỜI CẤP NGUỒN ĐIỆN CHO HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU VÀ ĐÈN CẢNH BÁO GIAO THÔNG Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số : 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng – Năm 2017 Công trình hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 1: TS TRỊNH TRUNG HIẾU Phản biện 2: TS LÊ KỶ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 13 tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Hệ thống đèn tín hiệu điều khiển giao thông hệ thống đèn sử dụng để hướng dẫn điều khiển phương tiện tham gia giao thông giao lộ có lưu lượng giao thơng phức tạp Đây hệ thống quan trọng không đảm bảo an toàn cho người phương tiện mà giúp giảm ùn tắc giao thơng, đảm bảo an tồn giao thơng Về bản, xây dựng hệ thống, hệ thống phải hoạt động liên tục 24h/24h, q trình thi cơng phải hạn chế đào xới, khoan cắt lòng lề đường số trường hợp cấp thiết hệ thống phải có khả ứng cứu kịp thời để điều tiết, phân luồng giao thông (hệ thống linh động, động) Tuy nhiên với việc đầu tư xây dựng hạ tầng giao thông không đồng (đường có trước, đèn tín hiệu có sau) việc đào xới, khoan cắt lòng đường, vỉa hè điều không tránh khỏi Bên cạnh nguồn điện lưới cung cấp hoạt động khơng ổn định vấn đề làm ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống, ảnh hưởng đến an toàn giao thơng Vì cần có nghiên cứu ứng dụng nguồn lượng chỗ kết hợp với công nghệ truyền tín hiệu điều khiển khơng dây hệ thống đèn tín hiệu điều khiển giao thơng để giải bất cập nêu Với phát triển cơng nghệ đèn LED mạch tích hợp cơng suất nhỏ dùng hệ thống đèn tín hiệu giao thơng, đèn cảnh báo giao thông phương thức cung cấp nguồn điện cấp ứng dụng pin lượng mặt trời mang đến nhiều ưu điểm: - Nguồn lượng sạch, phong phú thân thiện với môi trường - An tồn (12VDC), tăng tuổi thọ thiết bị, thi cơng nhanh - Hạn chế khoan cắt đường, đào xới vỉa hè, để xây dựng hạ tầng cống bể, giảm phá vỡ cảnh quan, hư hỏng hạ tầng xây dựng trước tránh gây ách tắc giao thơng… q trình triển khai thi cơng hạ tầng kỷ thuật - Kinh phí đầu tư xây dựng hệ thống dùng pin lượng mặt trời chỗ kết hợp với việc truyền tín hiệu điều khiển khơng dây hệ thống đèn tín hiệu điều khiển giao thơng đèn cảnh báo giao thông thấp nhiều so với kinh phí đầu tư xây dựng theo phương pháp xây dựng cống bể dây truyền thống Đó lý tác giả chọn đề tài nghiên cứu “Ứng dụng pin mặt trời cấp nguồn điện cho hệ thống đèn tín hiệu đèn cảnh báo giao thơng” CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THƠNG 1.1 HỆ THỐNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 1.1.1 Tiềm năng lƣợng mặt trời Việt Nam Đà Nẵng Để đánh giá tiềm năng lượng mặt trời thường người ta dùng đại lượng, t đ lượng mặt trời trung b nh ngà (chính tổng xạ đo đơn vị Wh/m2.ngày hay kWh/m2.ngày) số n ng trung b nh năm (đo giờ/năm) Tính trung bình cho nước m t đ nănglượng mặt trời trung b nh ngà 4,5kWh/m2.ngày số n ng trung b nh năm khoảng 2000 giờ/năm Tùy theo vị trí địa lý mà lượng mặt trời vùng lãnh thổ khác khác Bảng 1.1 Bảng số liệu lượng mặt trời tr n v ng l nh th iệt am STT KHU VỰC MẬT ĐỘ NL (kWh/m2.ngày) SỐ GIỜ NẮNG TRUNG BÌNH (giờ/năm) 1500 - 1800 1890 - 2102 1700 - 2000 2000 - 2600 Khu vực Đông Bắc 3,3 - 4,1 Khu vực Tây Bắc 4,1 - 4,9 Khu vực Bắc Trung Bộ 4,6 - 5,2 Khu vực Nam Trung bộ, 4,9 - 5,7 Tây Nguyên Khu vực Nam 4,3 - 4,9 2200 - 2500 Trung bình nước 4,6 2000 Như vậy, khu vực từ Đà Nẵng trở vào cực nam đất nước có tiềm năng lượng mặt trời cao phân bố đồng với lượng xạ bình quân nhận ngày thay đổi năm 1.1.2 Giải pháp pin lƣợng mặt trời a Nguyên lý hoạt động pin lượng mặt trời Pin lượng mặt trời tập hợp nhiều phần tử bán dẫn có chức chuyển hóa lượng ánh sáng thành lượng điện dựa hiệu ứng quang điện Pin mặt trời cấu tạo gồm lớp tiếp xúc bán dẫn p-n, thông thường chế tạo từ silic Quá trình sản sinh điện bắt đầu nguyên tử silic hấp thụ phần ánh sáng Năng lượng ánh sáng đánh bật số electron khỏi nguyên tử Các electron chạy qua hai lớp Dòng chạy tạo dòng điện Dòng điện khỏi tế bào qua tiếp xúc kim loại sử dụng Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống pin lượng mặt trời b Ghép nối hệ thống pin lượng mặt trời Như ta biết module pin mặt trời có cơng suất hiệu điện xác định từ nhà sản xuất Để tạo cơng suất điện theo u cầu phải ghép nối nhiều module lại với Có hai cách ghép bản: - Ghép nối tiếp module lại cho điện áp lớn - Ghép song song module lại cho dòng điện lớn Trong thực tế phương pháp ghép hỗn hợp sử dụng nhiều để đáp ứng yêu cầu điện áp dòng điện c Mơ hình hệ thống điện lượng mặt trời Hình 1.2 h nh m t hệ thống điện lượng mặt trời Hệ thống điện lượng mặt trời gồm thành phần chính: - Hệ thống dự trữ lượng - Các thu lượng mặt trời - Các biến đổi bán dẫn - Nguồn lượng dự phòng 1.2 CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG TRONG ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG BẰNG ĐÈN TÍN HIỆU 1.2.1 Hệ thống điều khiển giao thơng đèn tín hiệu Hệ thống điều khiển giao thơng đèn tín hiệu hệ thống quan trọng khơng đảm bảo an toàn cho phương tiện mà giúp giảm ùn tắc giao thơng vào cao điểm Hệ thống đèn tín hiệu giao thơng bao gồm thành phần chính: - Đèn tín hiệu giao thơng - Tủ điều khiển giao thông - Các thành phần phụ trợ 1.2.2 Giải pháp tiết kiệm lƣợng điều khiển giao thông sử dụng đèn LED a Nguyên lý hoạt động đèn LED LED (Light Emitting Diode - Điốt phát quang) điốt có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống điốt, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại p ghép với khối bán dẫn loại n Tùy theo mức lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát khác (tức màu sắc LED khác nhau) Mức lượng (và màu sắc LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc lượng nguyên tử chất bán dẫn b Ứng dụng đèn LED hệ thống đèn tín hiệu giao thơng Trước đây, hệ thống đèn tín hiệu giao thơng sử dụng loại đèn sợi hay đốt, Halozen Tuy nhiên với đời cải tiến kỹ thuật không ngừng hệ đèn LED, chúng nhanh chóng thay đèn sợi đốt, Halozen với nhiều ưu điểm bật, đặc biệt phương diện tiết kiệm lượng Bảng 1.5 Bảng thông số kỹ thu t loại đèn Công nghệ LED Huỳnh quang Sợi đốt 200 85 16 Tuổi thọ (x1000 giờ) > 100 10 Thông lượng (lm/đèn) 1500 3400 1200 Công suất vào (W/đèn) 7.5 20 75 Chi phí /lm (USD/klm)
- Xem thêm -

Xem thêm: Ứng dụng pin mặt trời cấp nguồn điện cho hệ thống đèn tín hiệu và đèn cảnh báo giao thông, Ứng dụng pin mặt trời cấp nguồn điện cho hệ thống đèn tín hiệu và đèn cảnh báo giao thông

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay