Thiết kế thi công thiết bị tiết kiệm điện nước cho trường Đại học Lạc Hồng phần 1

-1-
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CÁC THIẾT BỊ TIẾT KIỆM ĐIỆN NƯỚC CHO
TRƯỜNG ĐH LẠC HỒNG
Hoàng Văn Hùng
Hồ Văn Sỹ
Lớp 05ĐCN – Khoa Cơ Điện – Trường ĐH Lạc Hồng.

TÓM TẮT.
Vấn đề tiết kiệm điện, nước đối với đất nước ta hiện nay là vô cùng quan trọng và cấp
thiết. Qua khảo sát ở trường ĐH L
ạc Hồng cho thấy tình hình sử dụng điện nước vẫn chưa
thật sự tiết kiệm (hết giờ làm việc mà máy lạnh không được tắt hoặc quên tắt, nước vẫn còn
khi không có người,…). Xuất phát từ những lý đó nhóm thực hiện đã chọn đề tài “Thiết Kế Và
Thi Công Các Thiết Bị Tiết Kiệm Điện Nước Cho Trường ĐH Lạc Hồng”. Thiết bị thi công
gồm 2 loại:
 Bộ tiết kiệm điện.
 Bộ tiết kiệm nước.
PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT.
Thu thập và cập nhật những tài liệu kỹ
thuật mới nhất về vấn đề tiết kiệm năng
lượng điện, nước ở Việt Nam và thế giới
để đưa ra phương án thiết kế phù hợp với
th
ực trạng ở trường ĐH Lạc Hồng. Nhóm
thực hiện thiết kế và thi công 2 loại thiết
bị:
 Thiết kế bộ tiết kiệm điện để thực hiện
việc đóng mở tự động theo thời gian
cài đặt theo yêu cấu.
 Thiết kế bộ tiết kiệm nước thực hiện

việc đóng mở nguồn nước t
ự động.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
CỦA ĐỀ TÀI.
Trên cơ sở khảo sát tình hình sử
dụng nguồn năng lượng điện, nước ở
trường ĐH Lạc Hồng, từ đó nhóm thực
hiện đã xây dựng và phát triển phương án
thiết kế phù hợp với tình hình thực tế tại
trường Đại Học Lạc Hồng.
TẦM QUAN TRỌNG VÀ KHẢ
NĂ
NG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI.
Hạn chế đến mức thấp nhất việc sử
dụng thiết bị lạng phí, mang lại hiệu quả
cao trong việc tiết kiệm năng lượng điện,
nước.
Đề tài đã được thiết kế và thi công
theo yêu cầu của phòng quản trị thiết bị
trường ĐH Lạc Hồng. Với bộ tiết kiệm
đi
ện dùng để đóng mở nguồn máy điều hòa
nhiệt độ theo thời gian cài đặt và bộ tiết
kiệm nước dùng để đóng mở nguồn nước
tự động.
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG.
1. Bộ tiết kiệm điện.
Phương pháp thiết kế được nhóm thực hiện
minh họa bằng sơ đồ khối như sau:

Hình 1: Sơ đồ khối của bộ tiết kiệm điện.
Với:
 Nguồn cung cấp: cấp nguồn 220V AC
qua biến áp cung cấp điện 5V DC cho
bộ điều khiển và SSR để đóng mở thiết
bị .
 Điều khiển (ĐK): sử dụng vi xử lý kết
hợp Real time đọc thời gian thực so
sánh với thời gian cài đặt để đóng m
ở
thiết bị đúng thời gian đã cài đặt.
 SSR: là thiết bị bán dẫn dùng để đóng
mở thiết bị có dòng tải lớn, không gây
ra tiếng ồn.
 CB (Circurt breacker): là thiết bị dự
phòng khi cần sử dụng thiết bị dùng
điện ngoài thời gian cài đặt trước.

-2-
 Thiết bị điều khiển (TB): là máy điều
hoà nhiệt độ, bóng đèn, vv…
Hình ảnh thiết bị tiết kiệm điện thi công
lắp đặt thực tế:


Hình 2: Hình ảnh của bộ tiết kiệm điện.
Nguyên lý hoạt động của bộ tiết
kiệm điện như sau: Máy biến áp dùng để
cung cấp nguồn 5V DC cho bộ điều khiển.
Bộ điều khiển sử dụng real time kết hợp vi

xử lý; có thể hiển thị thời gian thực và xuất
tín hiệu để điều khiển đóng mở thi
ết bị
đóng cắt đúng thời gian định trước. Khi
cuộn dây của thiết bị đóng cắt được cấp
nguồn điện (DC), tiếp điểm động lực (NO:
thường hở) của thiết bị đóng cắt đóng lại
cấp nguồn điện cho thiết bị dùng điện.
Thời gian thực và thời gian cài đặt đóng
mở thiế
t bị có thể thay đổi được bằng các
phím chỉnh ở trên bộ điều khiển.
Bộ tiết kiệm điện sử dụng vi xử lý
kết hợp với Real Time và màn hình hiển
thị LCD sẽ hiển thị thời gian thực (giờ,
phút, giây, thứ, ngày, ngày, tháng, năm),
đồng thời kiểm tra xem khoảng thời gian
cài đặt thiết bị trong khoảng thời gian nào
(Ví dụ: buổi sáng mở máy lạnh lúc 8 giờ
,
tắt máy lạnh lúc 11 giờ 30 và buồi chiều
mở máy lạnh lúc 13 giờ, tắt lúc 16 giờ, các
ngày chủ nhật và ngày lễ bộ tiết kiệm sẽ tự
động tắt máy lạnh) để đóng mở thiết bị tự
động theo thời gian cài đặt.

Hình 3: Sơ đồ lắp đặt của bộ tiết kiệm
điện điều khiển đóng mờ máy lạnh.
Ưu điểm:
 Có thể hiển thị thời gian, ngày, tháng,

năm và thông báo tình trạng hoạt động
của thiết bị thông qua màn hình LCD.
 Real time sử dụng DALLAS DS
12C887 có khả năng đọc thời gian và
cho phép xuất tín hiệu ngõ ra tại thời
điểm cài đặt trong chương trình
để
đóng cắt thiết bị, các ngày lễ và chủ
nhật thiết bị sẽ tự động tắt các thiết bị
điều khiển.
 Có thể chỉnh được thời gian đóng mở
thiết bị khi sử dụng ngoài thời gian cài
đặt hoặc sử dụng vào ngày chủ nhật và
các ngày lễ bằng các phím chỉnh có ở
trên hệ thống.
 Chi phí thấp, hiệu quả và tiế
t kiệm.
Nhược điểm:
Còn phải phụ thuộc vào ý thức của
người sử dụng.
Phương án khắc phục:
Lắp thêm thiết bị đóng mở bằng
tay (CB) để điều khiển thiết bị nếu
muốn sử dụng thêm ngoài thời gian
cài đặt.


-3-
2. Bộ tiết kiệm nước.
Phương pháp thiết kế được nhóm

thực hiện minh họa bằng sơ đồ khối
như sau:

Hình 4: Sơ đồ khối của bộ tiết kiệm nước.
Với:
 Tín hiệu đầu vào là người hoặc các đối
tượng phát ra tia hồng ngoại mà PIR
có thể thu được.
 PIR là bộ thu các tia hồng ngoại do
người hoặc các đối tượng phát ra tín
hiệu hồng ngoại để xuất tín hiệu ngõ
ra của PIR đưa vào vi xử lý.
 Bộ điều khiển sử dụng vi xử lý nh
ận
tín hiệu từ ngõ ra của bộ thu tín hiệu
hồng ngoại để tác động ngõ ra điều
khiển đóng mở các thiết bị sử dụng
điện (van điện, chuông điện…).
 Thiết bị đóng cắt là khối động lực sử
dụng Relay để đóng mở thiết bị.
 Nguồn cung cấp là điện áp 220V AC
qua biến áp để c
ấp điện áp 5 VDC cho
bộ điều khiển.
Hình ảnh bộ tiết kiệm nước thực tế:


Hình 6: Hình ảnh bộ tiết kiệm nước kết nối với
van đóng mở nước điều khiển bằng điện.
Nguyên lý hoạt động của bộ tiết

kiệm nước: Khi PIR nhận biết có sự
hiện diện của người di chuyển, khi đã
xác nhận chắc chắn có người, PIR xuất
tín hiệu ở ngõ ra đưa vào bộ điều
khiển xuất tín hiệu để đóng các thiết bị
đóng cắt. Khi người không còn trong
phòng nữa thì chương trình sẽ tạo một
khoảng thời gian trễ phù hợ
p. Nếu sau
thời gian cài đặt mà không có sự hiện
diện của người bộ điều khiển sẽ nhận
tín hiệu của PIR kiểm tra chắc chắn
còn người hay không, nếu không còn
thì sẽ xuất tín hiệu ngắt các thiết bị
đóng cắt.
Sơ đồ lắp đặt thực tế bộ tiết kiệm nước:

Hình 7: Sơ đồ lắp đặt thực tế bộ tiết kiệm nước.

Hình 5: Hình ảnh bộ tiết kiệm nước đã thi công.



-4-
Ưu điểm:
 PIR có khả năng thu bức xạ hồng
ngoại do con người hay đối tượng tạo
ra, khi đối tương đó di chuyển trong
vùng hoạt động của cảm biến.
 Không phát hiện thú nuôi dưới 15kg

như mèo, chó, côn trùng, chuột hoặc
chim,…
 Chi phí thấp, khoảng cách phát hiện
lên đến 12m, có vùng bao phủ tối đa
9mx9m.
Nhược điểm:
 Không phát hiện được con người hay
đố
i tượng đứng yên.
 Dễ tác động sai nếu như có nguồn
nhiệt với bước sóng phù hợp nằm
trong vùng phát hiện của cảm biến.
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.
Do đây là hệ thống làm theo đơn đặt
hàng của phòng quản trị thiết bị trường Đại
Học Lạc Hồng nên hướng phát triển là gắn
hệ thống tiết kiệm điện ở t
ất cả các phòng
có gắn máy lạnh của trường.
Hệ thống có thể ghi nhận và báo cho
người quản lí biết thời gian sử dụng thiết bị
ngoài giờ của các phòng có gắn thiết bị
dùng điện.
Đối với module PIR có thể ứng dụng
vào hệ thống chống trộm.
Nhóm thực hiện mong muốn các bộ
tiết kiệm này có thể được ứng dụng ở
nhiều n
ơi (như: bệnh viện, khách sạn, các
công ty, gia đình,…).

KẾT LUẬN.
Các hệ thống hoàn thành nhằm hạn
chế đến mức thấp nhất việc sử dụng năng
lượng lãng phí (cụ thể ở đây là năng lương
điện, nước).
Với việc sử dụng bộ tiết kiệm điện,
nước sẽ mang lại nhiều lợi ích cho nhà
trường trong việ
c tiết kiệm nguồn năng
lượng điện nước, giảm được chi phí tiền
điện và tiền nước phải trả.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Xuân Phú (CB), Nguyễn Công Hiển, Nguyễn Bội Khuê, Cung Cấp Điện,
NXB Hà Nội Khoa Học Kỹ Thuật, 1999.
[2]. Vi điều khiển lý thuyết và thực hành (Nguyễn Đình Phú _ ĐH sư phạm kỹ thuật
TPHCM).
[3]. Lê Hoàng Anh _
Đại Học Lạc Hồng “Tài liệu thí nghiệm vi điều khiển”.
[4].
Các website tham khảo:

/>
/>
/>
325

/>