Đèn Sân Vườn Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời - Copy.pptx

Trường Đại Học Thủ Dầu Một
Khoa Kỹ Thuật – Công Nghệ
BÁO CÁO ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐÈN SÂN VƯỜN SỬ
DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Bình Dương ngày 30 tháng 7 năm 2017


 Mục đích đề tài
- Các nguồn năng lượng sơ cấp đang có nguy cơ bị suy kiệt
mà nhu cầu sử dụng điện càng cao nên việc khai thác các tài
nguyên sơ cấp cũng nhiều để cung cấp đủ lượng điện cho con
người sử dụng. Mà hầu như các quy trình chuyển nguồn năng
lượng sơ cấp này sang điện năng thương gây ơ nhiễm mơi
trường. Do đó năng lượng Mặt trời là nguồn năng lượng sạch
có thể sử dụng trong tương lai.
 Lý do chọn đề tài
- Hiệu quả và tiết kiệm năng lượng
- Giảm nhiệt
- Duy trì ánh sáng ổn định
- Tuổi thọ đèn Led cao
- Đề tài tương đối dễ phù hợp với người lần đầu tiếp cận với
năng lượng Mặt trời


Nội dung báo cáo
Chương 1: GIỚI THIỆU
Chương 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSIM
Chương 3: KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Chương 4: THIẾT KẾ ĐÈN SÂN VƯỜN CẢM BIẾN ÁNH SÁNG
SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Chương 5: THI CÔNG


Chương 1: GIỚI THIỆU
 Năng lượng mặt trời là năng lượng lấy từ bức xạ ánh
sáng và nhiệt từ Mặt trời
Lợi ích
+ Giúp bạn tiết kiệm 
+ Thân thiện môi trường
+ Độc lập, bán độc lập


Hình 1: Dạng bán độc lập

Hình 2: Dạng độc lập


Chương 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSIM
 PSIM là phần mềm mạch do hãng Powersim Inc

Hình 3: Chương trình PSIM

+ Giúp bạn trong học tập, giảng dạy
+ Tài liệu cơ bản cho các kỹ sư khi nghiên cứu, phân tích, khai
thác mạch điện tử công suất, các mạch điều khiển tương tự và
số, cũng như trong hệ truyền động xoay chiều (AC), một chiều
(DC)


Hình 4: Giao diện Psim

 Phần mềm Psim bao gồm
+ PSIM simulator: trình mơ phỏng mạch ngun lý (cho kết quả
có đi là *.txt).
+ SIMVIEW: trình vẽ dạng sóng kết quả mơ phỏng, phân tích
sóng


Chương 3: KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG
MẶT TRỜI
Năng lượng từ
mặt trời

Điện mặt trời

Điện mặt trời
tập trung

Pin quang
điện

Nhiệt mặt trời

Nước nóng

Hệ thống sưởi
ấm, làm mát
và thơng gió


 Nhiệt mặt trời

- Nước nóng

Hình 5: Máy nước nóng

Hình 6: Nguyên lý hoạt động
Máy nước nóng


Hình 7: Nhà máy năng lượng mặt trời
máng nhiệt

Hình 8: Sơ đồ hoạt động nhà máy
nhiệt điện Mặt Trời


Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thơng gió

Hình 9: Minh họa kỹ thuật thiết kế kiểu nhà “ sưởi ấm ”
tự nhiên tận dụng bức xạ từ ánh sáng Mặt Trời


Điện mặt trời
- Điện mặt trời tập trung

Hình 10: Tập trung ánh sáng
mặt trời từ cánh đồng trên một
tháp trung tâm.

Hình 11: Nguyên lý hoạt động của điện tập
trung

Pin quang điện
- Là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm
biến ánh sáng là điốt quang, thực hiện biến đổi năng lượng ánh
sáng thành năng lượng điện.

Hình 12: Pin Mặt Trời


Hiệu suất của Pin Mặt Trời 
+ Hiệu suất tối đa của phần lớn pin MT hiện nay trên thị trường là
15%, tức là chỉ có 15% ánh nắng Mặt Trời được Pin Mặt Trời
chuyển thành điện. Mặc dù trên lý thuyết, hiệu suất tối đa của pin
Mặt Trời có thể đạt đến 32,3%, trên thực tế hiệu suất thấp hơn một
nửa giá trị lý thuyết, và con số 15%
+ Các tiến bộ kỹ thuật gần đây cho phép tạo ra trong phịng thí
nghiệm các tế bào quang điện đạt hiệu suất tới 44.4% (Công ty sản
xuất pin mặt trời SHARP )


Chương 4: THIẾT KẾ ĐÈN CẢM BIẾN ÁNH
SÁNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
ĐẶT TẠI SÂN VƯỜN
 Sơ đồ khối
Pin mặt
trời

Nạp acquy

Acquy

Led DC


Tính tốn phụ tải
- Tính tốn tấm Pin Mặt Trời (PV modul )
+ Tính tổng lượng tiêu thụ điện (watt-hour) của tất cả các thiết
bị mà hệ thống solar phải cung cấp mỗi ngày.
+ Tính số Watt-hour các tấm pin mặt trời phải cung cấp cho
tồn tải mỗi ngày.
+ Tính tốn kích cở tấm pin mặt trời cần sử dụng
- Tính tốn Ắc quy ( Battery )
𝑡 ổ 𝑛𝑔 𝑊h 𝑡𝑖 ê 𝑢 𝑡h ụ 𝑚 ỗ 𝑖 𝑛𝑔 à 𝑦
𝐷𝑢𝑛𝑔 𝑙 ượ 𝑛𝑔 𝐵𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑦 ( 𝐴h ) =
0.85 𝑥 0.6 𝑥 đ 𝑖 ệ 𝑛 𝑡h ế 𝑏𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑦
+ Hiệu suất của battery chỉ khoảng 85% cho nên chia số Wh
của tải tiêu thụ với 0.85 ta có Wh của battery
+ Với mức xả sâu (Deep of Discharge DOD) là 0.6, ta chia số
Wh của battery cho 0.6 sẽ có dung lượng battery


 Thực tế
Sử dụng đèn led 5050
Số lượng led/m: 72/m SMD5050
Màu sắc : Trắng / Vàng ấm
Điện áp: 12V.DC
Công suất : 18W/m (lý thuyết) - Tiêu thụ : ~10-14W/m
10 W

Công su ấ t t ấ m pin NL m ặt
tr ờ i

P max

Đi ệ n áp h ở m ạ ch

Voc

21.6V

Dòng ng ắ n m ạ ch

Isc

0.46 A

Đi ệ n áp danh đ ịnh

Vmp

18 V

Dòng danh đ ịnh

Imp

0.55 A

- Số watt-hour sử dụng mỗi ngày của đèn là: 5.4*10=54 ( Wh )

- Số Watt-hour các tấm pin mặt trời (PV modules) = 1.3 x 54 = 70.2 ( Wh )
- Mức hấp thu năng lượng mặt trời tạiđịa điểm của nước Việt Nam ta là 5
kWh/m2/ngày, ta lấy tổng số Watt-hour các tấm pin mặt trời chia cho 5 ta
sẽ có tổng số Wp của tấm pin mặt trời.


- Mỗi PV mà ta sử dụng đều có thơng số Wp của nó, lấy tổng số
Wp cần có của tấm pin mặt trời chia cho thông số Wp của nó ta sẽ
có được số lượng tấm pin mặt trời cần dùng.
- Sử dụng solar panel 10 wp số lượng panel cần phải có là: tấm.


- Như vậy có thể sử dụng ẮC QUY HABACO HBC1272(12V-7.2AH)

Thông Số Kỹ Thuật
61042

Mã sản phẩm
Điện áp

12

Volt

Dung lượng

60

Ah

Dài

258

mm

Rộng

171

mm

Cao

201

mm

Tổng cao

224

mm


Sơ đồ nguyên lý

Hình 13: Mạch sạc Acquy

Hình 14: Mạch cảm biến ánh sáng