Tài liệu The life is at the end of the road doc


Thi
n

Trọ
n
Qu
a
là
n
(Gr
loạ
i
mư
gắ
n
đư
ợ
đế
n
đư
ợ
vụ
x
ch
o
thá
c
tiê
u
ch

ư
ch
ạ
qu
ạ
Việ
t
tro
n
tha
y
kh
ả
hà
n
cứ
u
có
t
xét
vự
c
n
kgreena
n
PH
ÁT
n
g Hà - Nh
à

a
ng Tùng -
Gió là
m
n
guồn năn
g
een Hous
e
i
khí gây
m
Loài ng
ư
ợn cấu tr
ú
n
vào nhữ
n
ợ
c dùng ở
n
thế kỷ 12
Ở Việt
N
ợ
c đề cập
x
óa đói gi
o

người dâ
Trong b
à
c
NLG để
u
, phát triể
ư
tới được
ạ
y các má
y
ạ
t nước ch
Phần 1.
1. Tiề
m
Nằm tro
n
t
Nam có
m
n
g vùng Bi
ể
y
đ
ổ
i nhiề
u

Trong c
h
ả
o sát chi
t
n
g Thế gi
ớ
u
nào đán
g
t
iềm năng
tiêu chu
ẩn
c
khó khăn
n
daction

gr
T
TRIỂN K
à
máy lọc
d
Sở KHCN
m
ột trong c
á

g
lượng th
e
Gas - H
m
ưa axit n
h
ư
ời đã sử
ú
c của cán
n
g cánh t
a
Babylon
v
, kĩ nghệ
n
N
am, phát
trong chín
ảm nghè
o
n vùng sâ
u
à
i báo nà
y
phát điện
n kinh tế

g
. Điện gió
y
chế biến
o các vùn
g
Một số k
i
m
năng lư
ợ
n
g khu vự
c
m
ột thuận
ể
n Đông
V
u
theo mù
a
h
ương t
r
ì
n
t
iết về nă
n

ớ
i đã làm
h
g
k
ể
. Theo
gió lớn n
h
n
đ
ể
xây d
thì Việt N
r
een
KHAI T
H
INH TẾ N
Ô
d
ầu Dung
Q
Hà Tĩnh
á
c tài ngu
y
ân thiện v
ớ
GH ) CO

2
h
ư NOx, S
O
dụng nă
n
h buồm t
à
a
y tỏa hìn
h
v
à Trung
H
n
ày đã đư
ợ
triển và k
h sách ph
á
o
, nâng ca
u
, vùng xa
y
, chúng tô
phục vụ
c
g
ia đình c

h
có thể dù
n
nông sản,
g
nuôi t
r
ồn
i
ến thức
c
ợ
ng gió c
ủ
c
cận nhiệ
t
lợi cơ bản
V
iệt Nam v
à
a
.
n
h đánh gi
n
g lượng
g
h
ộ Việt Na

tính toán
c
h
ất và hơ
n
ựng các t
r
am có đế
n
H
ÁC NĂN
G
Ô
NG NG
H
Q
uất
y
ên dồi dà
ớ
i môi trư
ờ
2
là nguyê
n
O
x…
n
g lượng
g

à
u biển, ch
h
nan quạ
t
H
oa từ kh
o
ợ
c phát tri
ể
hai thác s
ử
á
t triển nô
n
o đời sốn
g
.
i sẽ cung
c
c
ho sinh
h
h
o các hộ
n
g kết hợp
hải sản
ở

g hải sản
v
c
ơ bản về
ủ
a Việt N
a
t
đới gió
m
đ
ể
phát t
r
à
các vùn
g
á về Năn
g
g
ió khu vự
c
m một việ
c
ủa nghiê
n
n
h
ẳ
n các

q
r
ạm điện
g
n
41% diệ
n
G
LƯỢNG
H
IỆP N
Ô
N
G
o nhất trê
n
ờ
ng (gree
n
n
nhân t
r
ự
g
ió hàng
n
úng sử d
ụ
t
để xoay

o
ảng 2000
ể
n khắp c
h
ử
dụng n
ă
n
g thôn,
m
g
vật chấ
t
c
ấp một s
ố
h
oạt và b
ơ
cá lẻ nơi
với lưới
đ
ở
quy mô n
v
en biển.
năng lượ
a
m

m
ùa với bờ
r
i
ể
n năng l
ư
g
bi
ể
n lân
c
g
lượng c
h
c
Đông N
a
c quan tr
ọ
n
cứu này,
q
uốc gia l
â
g
ió cỡ nhỏ
n
tích nông
Thelife

i
GIÓ QUY
G
TH
Ô
N
V
n
hành tin
h
n
energy),
ự
c tiếp là
m
n
gàn năm
ụ
ng những
một trục
ở
năm trướ
c
h
âu
Â
u (H1
ă
ng lượng
m

iền núi, p
h
t
và tinh t
h
ố
kĩ thuật
k
ơ
m nước t
ư
mà lưới
đ
đ
iện quốc
g
hỏ; vận h
à
ng gió
bi
ể
n dài,
ư
ợng gió.
c
ận cho th
h
o Châu
Á
a

m
Á
, tron
ọ
ng, trong
trong bốn
â
n cận là
T
phục vụ
c
thôn có t
h
i
sattheen
d
MÔ NHỎ
VÀ
BẢO V
Ệ
h
chúng t
a
vì nó khô
n
m
Trái đất
nay. Nh
ữ
cánh buồ

ở
giữa. Nh
c
CN để b
ơ
).
gió
h
ục
h
ần
k
hai
ư
ới
đ
iện
g
ia;
à
nh
So sánh t
ố
ấy gió tại
B
Á
, Ngân h
à
g đó có
V

khi Việt N
nước đư
ợ
T
hái Lan,
L
c
ho phát tr
hể
phát tri
ể
d
ofthero
a
Ệ
M
Ô
I TR
Ư
a
. Năng lư
ợ
n
g phát th
ả
nóng lên,
ữ
ng cối xa
y
m khổng l

ồ
ững thiết
ơm nước
ố
c độ gió t
r
B
i
ể
n Đông
à
ng Thế
g
V
iệt Nam.
N
am còn c
h
ợ
c khảo s
á
L
ào và C
a
r
i
ể
n kinh t
ế
ể

n điện gi
ó
a
d
201
0
P
a
Ư
ỜNG
ợ
ng gió (
N
ả
i khí nhà
k
cũng như
y
gió đầu
ồ
bằng vả
i
bị như vậ
y
và xay hạ
t
r
ung bình
khá mạn
h

g
iới đã có
N
hư vậy
N
h
ưa có ng
h
á
t thì Việt
N
a
mpuchia.
ế
ở những
ó
loại nhỏ.
0

a
ge1
N
LG)
k
ính
các
tiên
i
bạt
y

đã
t
, và
h
và
một
N
gân
h
iên
N
am
Nếu
khu
Nếu
Thelifeisattheendoftheroad
2010


Thinkgreenandactiongreen Page2

so sánh con số này với các nước láng giềng thì Campuchia có 6%, Lào có 13% và Thái Lan là
9%.
Theo GS. TS Lê Đình Quang, viện nghên cứu KHTV & MT thì tiềm năng trong gió mùa Đông
Bắc vẩn chiếm ưu thế ở phía Đông miền Trung, với cường độ NLG trung bình theo tháng là E
tb
=
100-200W/m
2
(v

tb
= 5,6-6,8m/s), ưu thế chuyển dần sang gió mùa Tây Nam (gió Lào).
Bản đồ năng lượng gió ở Việt Nam tại
độ cao 65m
Cấp gió Mật độ năng
lượng gió,
[W/m
2
]
Tốc độ gió
trung bình
Rayleigh, [m/s]
1 0-200 0 - 5,6
2 200-300 5,6 - 6,4
3 300-400 6,4 – 7,0
4 400-500 7,0 – 7,5
5 500-600 7,5 – 8,0
6 600-800 8,0 – 8,8
7 800-2000 8,8 – 11,9
2. Nguyên lý làm việc của tuabin gió
Nguyên lý làm việc của tuabin gió là chuyển đổi động năng của dòng không khí thành cơ
năng trên trục của rotor. Khi gió đập vào cánh quạt của rotor thì chỉ một phần NLG chuyển
thành cơ năng mà thôi, phần gió đi ra khỏi cánh quạt vẫn còn mang năng lượng. Phần trăm
NLG biến đổi hoàn toàn thành cơ năng gọi là hiệu suất khí động của totor, kí hiệu là C
p
. Trên
trục rotor ta có thể gắn máy phát điện, máy bơm nước thông qua bộ bánh răng tăng tốc.
Nếu gió có vận tốc V [m/s], khối lượng riêng ρ [kg/m
3
], thì cường độ năng lượng gió là E =

2
1

ρV
3
[W/m
2
]. Công suất cơ trên trục của rôto được tính theo công thức: P =
2
1
C
p
ρAV
3
[W].
Trong đó C
p
là hiệu suất khí động của rôto (xem H2), A là diện tích hứng gió của rôto [m
2
].
Thelifeisattheendoftheroad
2010


Thinkgreenandactiongreen Page3


3. Một số lưu ý khi lắp đặt tua bin gió
¾ Nói chung, tuabin gió đặt càng cao thì càng tốt. Vì tốc độ gió ở trên cao mạnh hơn ở
mặt đất do ảnh hưởng từ các vật cản như cây cối, nhà cửa, và độ ồn cũng giảm vì

tuabin ở xa hơn (H3, H4). Nếu gió ở độ cao h
1
có vận tốc v
1
thì ở độ cao h
2
vạn tốc gió
có thể tính theo công thức: v
2
= v
1







. Với n = 0,1 khi mặt đất nhẵn hoặc là nước, n =
0,2 mặt đất có thảm cây cối, n = 0,4 cho trường hợp ở các thành phố nhiều nhà cao
tầng (H3, H4).

¾ Tùy theo từng mục đích sử dụng và điều kiện kinh tế kĩ thuật mà ta chọn loại rotor cho
phù hợp. Nếu dùng để phát điện thì ta có thể dùng loại rotor kiểu cánh quạt (high speed
propeller) hoặc Darrieus. Nếu dùng cho bơm nước thì nên dùng rotor Savonius,
Americant multiblades hoặc Dutch four arms, vì các kiểu này có mô men khởi động lớn,
có thể tự khởi động ngay cả ở vận tốc gió thấp từ 3m/s.

Thi
n


th
ố
đi
ệ
từ
lũ
y
m
ộ
dụ
th
ố
đu
ô
thế
Ví
d
ho
à
tôi
x
má
y
n
kgreena
n
¾ Tiế
n
Do

trí
p

Phần 2.
Trong p
h
ố
ng điện g
i
1. Hệ t
h
Một hệ t
ệ
n xoay c
h
ắc quy n
g
y
điện năn
g
ộ
t chiều t
ừ
ng điện tr
o
ố
ng điện
N
Các bộ
p

ô
i gió; thá
p
giới cũng
d
ụ, một tu
a
à
n toàn kh
ô
x
in giới thi
y
phát điệ
n

n
daction

gr
n
g ồn từ t
u
đó khi có
p
hù hợp (
H
Kĩ thuật
k
h

ần 2 chú
n
i
ó gia đình
h
ống điện
hống điện
h
iều thành
g
ược về c
u
g
giúp ch
o
ừ
ác quy t
h
o
ng nhà n
h
N
LG với cá
c
p
hận chín
h
p
đỡ. Tron
g

như ở Vi
ệ
a
bin phát
đ
ô
ng phù h
ệu một ph
n
bằng NL
G
r
een
u
abin gió
c
ý định lắp
H
5, H6).
k
hai thác
N
n
g tôi sẽ tr
ì
. Qua đó
b
gió gia đ
ì
gió gia đì

dòng một
u
ộn dây s
t
o
hệ thốn
g
h
ành dòn
g
h
ư : tivi, q
u
c
tấm Pin
N
h
của một
t
g
một tua
b
ệ
t Nam tua
đ
iện 200
W
ợp với đi
ề
ương án

đ
G
tùy theo
c
ó thể làm
đặt một t
u
N
LG quy
m
ì
nh bày m
ộ
b
ạn đọc c
ó
ì
nh
nh bao gồ
chiều, đồ
n
t
arto máy
p
g
vận hàn
h
g
xoay chi
ề

u
ạt điện, t
ủ
N
L mặt tr
ờ
t
uabin gió
b
in gió, bộ
bin gió cô
n
W
giá bán c
ề
u kiện kin
h
đ
ơn giản,
r
nhu cầu
s
ảnh hưởn
u
abin gió
c
m
ô nhỏ
ộ
t số công

ó
thể mở r
ộ
m: tuabin
n
g thời nó
p
hát có th
ể
h
ổn định
v
ề
u với tầ
n
ủ
lạnh, ma
ý
ờ
i hoặc/và
bao gồm :
phận rot
o
n
g suất n
h
ủa một cô
n
h
tế của n

g
r
ẻ tiền để
b
s
ử dụng.
Thelife
i
g đến nh
ữ
c
ần tham
k
thức đơn
ộ
ng cho c
á
gió để ph
á
còn có tá
c
ể
làm chá
y
v
à liên tục
;
n
số và đi
ệ

ý
bơm nư
ớ
nối với lư
ớ
rô to; bộ
b
r dược co
h
ỏ có bán
r
n
g ty tại T
P
g
ười dân
n
b
ạn đọc c
ó
i
sattheen
d
ữ
ng người
k
hảo ý kiế
n
giản để t
h

á
c ứng dụ
n
á
t điện; b
ộ
c
dụng ng
ă
y
cuộn dâ
y
;
bộ nghịc
h
ệ
n áp phù
ớ
c.v.v. (H7
ớ
i điện.
b
ánh răng
i là linh h
ồ
r
ất nhiều,
n
P
HCM là

n
ông thôn
ó
thể tự th
d
ofthero
a
hàng xóm
n
của họ
đ
h
iết kế, và
l
n
g khác.
ộ
chỉnh lư
u
ă
n dòng
m
y
này; bộ
ắ
h
lưu để
b
hợp với
c

). Bạn có
t
tăng tốc;
m
ồ
n của nó.
n
hưng giá
hơn 2000
U
Việt Nam
iết kế cho
a
d
201
0
P
a
của chún
g
đ
ể chọn m
ộ
l
ắp đặt m
ộ
u
để biến
d
m

ột chiều
c
ắ
c quy để
b
iến dòng
đ
c
ác thiết b
t
hể kết hợ
p
m
áy phát
đ
Hiện nay
thành
r
ất
c
U
SD, điều
. Do đó c
h
nhà mình
0

a
ge4
g

ta.
ộ
t vị

ộ
t hệ
d
òng
c
hạy
tích
đ
iện
ị sữ
p
hệ

đ
iện;
trên
c
ao.
này
h
úng
một
Thelifeisattheendoftheroad
2010



Thinkgreenandactiongreen Page5

2. Các bước để thiết kế một hệ thống điện gió gia đình
Ví dụ: thiết kế hệ thống điện gió cho một hộ gia đình có phụ tải như bảng dưới đây
STT Thiết bị điện gia dụng
Số
lượng
Cống suất
(P
i
)
Th.gian sử
dụng trong
ngày (t
i
)
Điện năng tiêu thụ
trong ngày ( P
i
t
i
)
01
02
03
04
Đèn compact tiết kiệm
điện 20W
TV màu 21 inch
Quạt bàn 60 W

Máy bơm nước sinh hoạt,
tưới cây
03
01
01
01
60 W
70 W
60 W
370 W
05 giờ
08 giờ
08 giờ
02 giờ
300 Wh
560 Wh
480 Wh
740 Wh

Tổng

∑




560
W

∑







= 2080 Wh

Tính thiết kế
TT
Đại lượng Công thức tính/ kí hiệu Kết
quả
Đơn vị
1 Tốc độ gió trung bình V
tb
: tùy thuộc từng địa phương 6 m/s
2 Tốc độ gió định mức V
đm
: công suất <1kW chọn 8-9 8 m/s
3
Hệ số khai thác công suất





đ



0,4
4
Công suất máy phát


2
∑






24.

435 W
5 Chọn model máy phát
LG-PMG-500A, Trung Quốc(*)
500 W
(*) Tham khảo:
Thelifeisattheendoftheroad
2010


Thinkgreenandactiongreen Page6

6 Điện áp định mức không tải U
đm
: dựa vào đường đặc tính ở H11. 45 V
7 Số vòng quay định mức n: theo thông số kĩ thuật của máy phát 450 V/ph

8 Số cánh của rotor N: nên chọn bằng 3 3 cánh
9 Hiệu suất khí động C
p
= 0,4-0,45, thường chọn bằng 0,4 0,4
10 Hiệu suất máy phát η: theo thông số kĩ thuật của máy phát 0,9
11 Khối lượng riêng của không
khí
Tra bảng theo nhiệt độ (25 độ C) 1,23 Kg/m
3
12
Đường kính rotor


8






2,37 m
13
Tỉ số vận tốc đỉnh cánh(TSR)


60.
đ
, 5,8
7
14

Chiều rộng đỉnh cánh

đ

4



0,06
5
m
15
Chiều rộng gốc cánh



10



0,16 m
16
Bề dày đỉnh cánh

đ
0,12
đ

0,00
8

m
17
Bề dày gốc cánh


0,165


0,02
6
m
18
Góc đặt cánh
β
đ

180

arctan


1.5

6,0.1,
Xem đồ thị
phía dưới

Chú thích: R=D/2 là bán kính rotor, r là bán kính tại tại điểm cần tính góc đặt cánh.
Sau đây
chúng tôi xin giới

thiệu một phương
án chế tạo cánh
rotor từ ống nhựa
PVC
Trước hết ta chọn
một ống nhựa PVC
có chiều dài L
=0,95D/2 = 1,1m),
đường kính ống
bằng một phần
năm chiều dài D
PVC

‐5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
góc đặt bêta (độ)
tỉ số (r/R)
Thelifeisattheendoftheroad
2010



Thinkgreenandactiongreen Page7

= L/5 = 0,22m = 22cm), ống dày 5-8mm (1). Sau đó tiến hành các bước như hướng dẫn ở
hình H10.

19
Chọn điện áp của bộ ắc quy
Đềệ:


đ
3

đ

12 V
20
Công suất bộ ắc quy
3
∑









500 Ah

Chọn 4 ắc quy 12V-125Ah mắc song song.
21 Chọn công suất bộ nghịch
lưu
P
ngl
 2
∑





1200 W

Bài viết này không có tham vọng trình bày một cách tổng quan hay đầy đủ mọi khía cạnh của
việc phát triển năng lượng gió quy mô nhỏ, mà chỉ nhằm góp thêm một lời bàn về khả năng phát
triển năng lượng gió nhằm đa dạng hóa nguồn cung cấp năng lượng, đồng thời đáp ứng được
yêu cầu về bảo vệ môi trường và phát triển năng lượng bền vững cho Việt Nam. Một điều đáng
lưu ý là trong hàng loạt giải pháp phát triển nguồn điện để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế (như
nhập khẩu điện, phát triển thủy điện, hay điện hạt nhân), dường như Việt Nam còn bỏ quên điện
gió, một nguồn điện mà trong mấy năm trở lại đây có tốc độ phát triển cao nhất trên thị trường
điện thế giới, hơn nữa giá thành ngày càng rẻ và rất thân thiện với môi trường.

Hết.

Tài liệu tham khảo: 1- Home wind energy guide, American Wind Energy Asociation,
September, 2008;
2- Năng lượng gió của Việt Nam, tiềm năng và triển vọng, Đàm Quang Minh – Vũ Thành Tự Anh;
3- Energy Self Suficiency Newsletter, Dan Fink, USA, August, 2005; 4- Webside:

;



Thelifeisattheendoftheroad
2010


Thinkgreenandactiongreen Page8
