HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG CÔNG TRÌNH

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ
MINH
BÀI THUYẾT TRÌNH CHUYÊN ĐỀ TRANG
THIẾT BỊ CÔNG TRÌNH
Đề Tài : HỆ THỐNG NĂNG LƯNG MẶT TRỜI TRONG CÔNG TRÌNH

NHÓM 3: ( các thành viên )
 Trần Văn Đạt ;
 Nguyễn Công Độ ;
 Phan Phước Linh ;
 Phạm Văn Thònh ;
 Đặng Thái Tuấn .

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

1


MỤC LỤC :
I : Khái quát về năng lượng Mặt Trời
II : Vai trò của năng lượng Mặt Trời trong
công trình
III : Các hình thức sử dụng năng lượng Mặt
Trời trong công trình

1. Biến nhiệt năng thành điện năng thông
qua hiệu ứng quang điện của tấm pin
mặt trời .
2. Dùng trực tiếp nhiệt năng : máy nước

nóng dùng năng lượng Mặt Trời .
IV : Một số ứng dụng năng lượng Mặt Trời ở
3. Việt
NhàNam
máy
điện
mặt
và
trên
thếtrời
giới. .

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

2


I . Tổng quan về năng lượng Mặt
 Là sự bức xạ giữa ánh sáng và nhiệt từ mặt trời .
Trời
(NLMT)
. một lượng lớn năng lượng , có vai
Sự bức
xạ đó chứa
trò quan trọng đến tất cả các quá trình trong tự nhiên
 trên trái đất ;

Trái đất nhận được một lượng nhiệt với năng

suất 1.35 KW/M2 .S từ mặt trời ;

 NLMT gửi tới trái đất dưới dạng ánh sáng (42%)
,tia tử ngoại (3%), tia hồng ngoại (55%).

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

3


II . Vai trò của năng lượng mặt
 Trong khi các dạng năng lượng truyền thống ngày
trời trong công tình .

càng cạn kiệt thì năng lượng mặt trời được xem là
kho năng lượng quý giá có thể thay thế được .

 So với các dạng năng lượng khác , dạng năng
lượng này được xem là vô tận , vừa sạch, vừa
không tốn tiền mua , kinh tế cao .
 Bởi
thế được con người nghó đến và tìm cách khai
thác để phục vụ cho quá trình sản xuất : thiết bò
chưng cất, thiết bò đun nước nóng, thiết bò sấy,
dàn pin mặt trời, … tương ứng vời từng mục đích
 sử
Bổ dụng
sung sự

. thiếu hụt năng lượng trong tương lai, khi
sử dụng không tạo ra hiệu ứng nhà kính, không
tạo ra sản phẩm phế thải ô nhiễm
08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

4


Moọt soỏ hỡnh aỷnh minh hoùa : (vai troứ
NLMT )

08/08/17

GVHD : TS. NGUYN VN SN

5


08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

6


Nguyên tắc hoạt động thiết bò chưng
cất nước nóng :

 Thiết bò chưng cất
nước ngọt hình hộp
và hình tháp sử
dụng năng lượng mặt
trời để chưng cất
nước mặn thành
nước ngọt. Nước
mặn được đưa vào
bình ở phía trên cao
so với thiết bò, chảy
xuống thiết bò chưng
cất hình hộp chữ
nhật ở phía dưới và
được đun nóng bằng
năng lượng mặt trời
08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

7


III. Các hình thức sử dụng năng lượng
mặt trời trong công trình
1. Biến nhiệt năng thành điện năng thông qua hiệu ứng quang điện của tấm pin
mặt trời .

Pin mặt trời là thiết bò
ứng dụng hiệu ứng
quang điện trong bán

dẫn (thường gọi là
hiệu ứng quang điện
trong-quang dẫn)

Pin mặt trời
08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

8


08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

9


 Thành phần cơ bản
của một hệ thống
điện mặt trời :
1. Tấm pin mặt trời ( solar panel );
2. Bộ điều khiển sạc mặt trời
(solar charger controller);
3. Bộ kích điện DC-AC (solar
inverter );
4. Cầu dao chuyển mạch ;
5. c quy (battery );
6. Đến vật tiêu thụ điện .

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

10


Nguyên tắc hoạt độ ng của hệ thống pin
mặt trời nối lưới điện:Hệ thống điện mặt trời

08/08/17

hòa lưới điện là hệ
thống chuyển đổi quang
năng từ tấm pin mặt trời
thành điện một chiều
(DC). Điện một chiều này
được truyền dẫn đến bộ
đđiều khiển có chức năng
chuyển đđổi thành điện
áp xoay chiều có cùng
điện áp, tần số và
đồng pha điện hòa trực
tiếp vào lưới điện quốc
gia. Hệ thống này đáp
ứng toàn bộ tiêu chuẩn
hòa lưới theo tiêu chuẩn

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

11


Nguyên tắc hoạt động của hệ thống
pin mặt trời :

 Từ giàn pin mặt trời lắp nối
trên mái nhà, ánh sáng được
biến đổi thành điện năng ,
tạo ra dòng điện 1 chiều (DC) .
Dòng điện này được truyền
dẫn tới bộ điều khiển là 1
thiết bò điện tử có chức
năng điều hòa tự động các
quá trình nạp điện vào ắc quy
và phóng điện từ ắc quy ra
các thiết bò điện 1 chiều (DC).
Trong trường hợp công suất
giàn pin đủ lớn, trong mạch
điện sẽ được lắp thêm bộ
đổi điện để chuyển dòng
điện 1 chiều thành dòng điệnNgoài ra trong hệ thống có
xoay chiều (AC)
cầu dao chuyển mạch được

08/08/17

gắn nối với hệ thống khi
nguồn điện từ NLMT không

đủ thì chuyển sang điện lưới .

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

12


b. Vò trí lắp đặt hệ
thống :

 Trên mái nhà , vách tường
hoặc khoảng không gian đủ
lớn để lắp ghép các tấm pin
MT lại với nhau ;
 Hướng về phía được tiếp xúc
với ánh sáng mặt trời tốt
nhất ( ở nước ta ưu tiên góc
nghiêng hướng về phía Nam là
tốt nhất) ;
 Xác đònh góc nghiêng β của
dàn pin mặt trời sao cho khi đặt
cố đònh hệ thống có thể
nhận được tổng cường độ bức
xạ lớn nhất. Ngoài ra đặt
nghiêng dàn pin mặt trời có ý
nghóa khác đó là khả năng tự
làm sạch.
08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

β
13


c. Ưu điểm – nhược điểm :
Nhược điểm :
 Ưu điểm :
 Chi phí lắp đặt cao, ;
 Tiết kiệm chi phí tiền điện ;  Hoạt động phụ thuộc nhiều vào thời tiết.
 An toàn , yên tâm khi sử dụng Phải thường xuyên lau rửa các lớp bụi bẩn
bám trên bề mặt
;
 Cần phải có mặt bằng lớn để cài đặt các
 Bảo vệ môi trường trong sạch tấm pin mặt lại với nhau
 nước ta hiện nay pin mặt trời chỉ ứng dụng ở
…
vùng sâu, hải đảo nơi không thể đưa lưới điện
 Có khả năng hòa vào lưới
quốc gia đến được. Chưa ứng dụng rộng rãi theo
điện hoặc hoạt động độc lập mô hình hộ gia đình ở tỉnh và thành phố.


 Đối với các tấm pin mặt trời được gắn trên
mái nhà thì không điều chỉnh được góc nghiêng
nên chưa phát huy hết hiệu quả

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

14


III. Các hình thức sử dụng năng lượng mặt
trời trong công trình

2. Dùng trực tiếp nhiệt năng : máy nước
nóng
NLMT
a.
Sơ đồ
nguyên lý 1 hệ thống máy nướ
nóng NLMT .

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

15


Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bình nước
nóng NLMT Thái Dương Năng
được mô phỏng :


08/08/17

GVHD : TS.

Nguyên tắc hoạt động :
Khi ánh sáng mặt trời
chiếu vào các ống thủy
tinh sẽ hấp thụ ánh sáng
đó chuyển hóa thành
nhiệt năng khiến nước
trong ống dần nóng lên ;
Vì nước nóng có tỷ
trọng nhẹ hơn sẽ chuyển
lên trên, nước lạnh có
tỷ trọng nặng hơn sẽ dòch
chuyển xuống dưới tạo
thành vòng tuần hoàn
đối lưu khép kín. Quá trình
này tiếp tục diễn ra khi
không còn sự chênh lệch
NGUYỄN
VĂN SƠN
về
nhiệt độ trong bình

16


III. Các hình thức sử dụng năng lượng mặt
trời trong công trình

2. Dùng trực tiếp nhiệt năng : máy nước
nóng

NLMT
a.
Sơ đồ
nguyên lý 1 hệ thống máy nướ
nóng NLMT .
 Bình nước nóng
năng lượng mặt
trời USOLAR dạng
tách rời có cấu
tạo dàn ống hấp
thu năng lượng mặt
trời nằm riêng rẻ
và đầu ống không
gắn trực tiếp vào
bình bảo ôn .
08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

17


Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bình nước
 Dòng
sản: phẩm này
nóng NLMT Usolar được mô
phỏng

08/08/17

sử dụng hai dàn ống
hấp thụ năng lượng
thủy tinh chân không
nằm ngang , đầu mỗi
dàn ống được gắn với
ống góp chung;
 Ông góp này có 2
đầu , trong đó đầu dưới
của ống được nối với
đáy của bình bảo ôn
để cấp nước lạnh từ
bình cho dàn ống hấp
thụ . Đầu trên của ống
được nối với thân bình
nhằm thu hồi nước
được làm nóng trong

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

18


b. Vò trí lắp đặt :

 Tất cả các vò trí có đủù nắng đều có thể lắp máy NLMT,
vò trí lắp thông thường là trên sàn bê tông , mái tole,
mái ngói hoặc khung gia có…;
 Các hướng đông ,tây , nam không có vật chắn nắng để
đảm bảo máy được tiếp nắng suốt cả ngày ;
 Các quốc gia ở nửa bán cầu Bắc như Việt Nam lắp

nghiêng về hướng Nam là ưu tiên nhất ;
 Độ nghiêng tương đương với vó độ của từng đòa phương
,của từng khu vực ;
 Độ nghiêng cao quá sẽ hạn chế tiếp nắng , độ an toàn
không cao, tốn chi phí nâng bồn nước lạnh, thẩm mỹ kém

Lưu ý : - cấp nước trực tiếp vào bồn
NLMT từ nguồn nước thành phố hay khu
vực thì dung bơm trợ lực và lắp đặt các
loại van khóa 1 hoặc 2 chiều hợp lý từng
08/08/17
GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

19


b. Vũ trớ laộp ủaởt
:
Ong
thoõng
hụi ủửựng
Van 1
chieu

08/08/17

GVHD : TS. NGUYN VN SN

20

c. Ưu điểm –nhược điểm :
 Ưu điểm :
 Không tốn điện ;
 Không gây tiếng ồn ;
 Cung cấp nguồn nước
ổn đònh ;
 Bảo vệ môi trường ;
 An toàn và tuổi thọ
thiết bò cao ;
 Có khả năng phát triển
rộng rãi cho mọi nơi ;
 Lắp đặt và bảo trì dễ
dàng .
08/08/17

 Nhược điểm :
 Giá thành vẫn còn ca
;
 Phụ thuộc vào thời
tiết ;
 Kén nguồn nước cấp
vào .

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

21


3. NHÀ MÁY ĐIỆN

MẶT TRỜI

 NLMT được tạo ra dựa trên nguyên tắc tạo nhiệt độ
cao bằng một hệ thống gương phản chiếu và hội
tụ để gia nhiệt cho môi chất làm việc truyền
động cho máy phát điện.
 Nhà máy điện năng lượng mặt trời được sử dụng
trong công trình hiện nay dưới hai cơ chế sau:
+ Cơ chế động.
+ Cơ chế tónh.

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

22


a/ Cơ chế
động.
 Nguyên lý hoạt
động:
• Hệ thu nhiệt bởi bộ
phản xạ
• Hệ sử lý bằng các
tháp trung tâm, ống
thẳng…đun nóng các
chất lỏng công nghệ
• Hệ tồn trữ nhiệt:
thùng nhiệt

• Hệ chuyển hóa nhiệt
năng thành điện
năng

08/08/17

– Là sử dụng nhiệt để vận
hành động cơ đốt trong, tuốc
pin hơi hoặc tuốc pin khí.

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
DẠNG
THÁP
GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

23


SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG DẠNG ỐNG

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

24


SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG DẠNG THÁP

08/08/17

GVHD : TS. NGUYỄN VĂN SƠN

25