Thứ Bảy ngày 01/10/2022 Chào mừng bạn đến với Cổng thông tin điện tử Khoa học và Công nghệ Quảng Trị Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin tức - Sự kiện: Kết quả nghiên cứu, triển khai
Cập nhật: Thứ Ba, ngày 02/8/2022

Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống điện năng lượng mặt trời theo phương pháp tự động dò bám
Sử dụng nguồn năng lượng sạch là giải pháp góp phần giải quyết hai vấn đề thời sự là bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng. Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng dồi dào và sạch được chuyển đổi thành điện năng cung cấp cho các thiết bị điện. Năng lượng mặt trời đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, đặc biệt khi xuất hiện các lo ngại về mức độ an toàn của điện hạt nhân, sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng hóa thạch, sự thay đổi dòng chảy và điều kiện tự nhiên của thủy điện cũng như các yếu tố chính trị ảnh hưởng đến an ninh năng lượng của mỗi quốc gia.

Một hệ bám mặt trời (solar tracker) là thiết bị giữ cho PV luôn vuông góc với tia sáng tới của mặt trời trong suốt thời gian chiếu sáng trong ngày. Hệ thống tự động định hướng bám mặt trời để bù lại sự di chuyển biểu kiến của mặt trời, giữ cho các tia sáng tới luôn vuông góc với bề mặt PV, có thể làm tăng hiệu suất thu năng lượng từ 10-100%. Hệ bám mặt trời được thiết kế dạng một bậc tự do và hai bậc tự do. Hệ thống một bậc tự do có cấu tạo đơn giản và giá thành thấp so với hệ hai bậc tự do nên được áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, hệ thống hai bậc tự do cho hiệu suất thu năng lượng cao hơn trên cùng đơn vị diện tích. Bộ chuyển đổi điện (DC-DC, DC-AC), đóng vai trò kết nối giữa nguồn điện từ PV và thiết bị sử dụng điện. Bộ chuyển đổi điện được thiết kế để hòa lưới hoặc không hòa lưới. Với những bộ chuyển đổi điện công suất nhỏ sử dụng cho gia đình thường là loại độc lập không hòa lưới. Bộ chuyển đổi điện phải thỏa mãn những tiêu chuẩn về hiệu suất biến đổi, chất lượng và dạng sóng đầu ra, giá thành, kích thước. Bộ chuyển đổi điện cho dạng sóng ra vuông hoặc gần sin chứa nhiều hài gây hư hại cho thiết bị điện. Bộ chuyển đổi điện tạo sóng dạng sin sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung dạng sin (SPWM). Do đặc điểm địa hình phức tạp, nhiều đảo, dân cư phân bố rải rác ở vùng sâu, vùng xa, nhiều nơi người dân chưa được hưởng nguồn điện lưới quốc gia. Cùng với phát triển các dự án lớn đấu nối với lưới điện quốc gia, các hệ thống điện năng lượng mặt trời ở quy mô hộ gia đình đã được triển khai nhưng chưa phổ biến. Sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời tại hộ gia đình nơi chưa có điện lưới quốc gia sẽ góp phần nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho đồng bào.

Nhằm nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống điện năng lượng mặt trời công suất nhỏ, hoạt động độc lập, thu năng lượng mặt trời theo phương pháp tự động dò bám, phục vụ đào tạo ngành Công nghệ kỹ thuật Điện, Điện tử tại các trường Đại học, Cao đẳng, nhóm nghiên cứu do TS. Hoàng Thị Phương, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định, Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội làm chủ nhiệm đề tài đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống điện năng lượng mặt trời theo phương pháp tự động dò bám”.

1. Đối với hệ tự động bám mặt trời

Kết quả khảo sát cho thấy, hệ thống đã đạt được các yêu cầu đặt ra. Với sai số về góc ngẩng +/-30 và góc định hướng +/-50 là chấp nhận được trong hệ thống thu nhận ánh sáng mặt trời. Theo các tài liệu nghiên cứu, góc tới của tia sáng mặt trời có thể lệch lên đến 100 vẫn cho công suất sấp xỉ khi góc tới vuông góc với tấm pin quang điện. Các nguyên nhân của sai số này bao gồm: 1) việc lựa chọn các phương trình tính toán vị trí mặt trời có độ phức tạp thấp để phù hợp với khả năng của vi điều khiển, 2) sai số của cảm biến gia tốc và cảm biến la bàn số, 3) sai số trong lắp đặt, căn chuẩn cảm biến khi gắn lên hệ cơ khí.

Kết quả so sánh đối chứng giữa hệ bám mặt trời và hệ cố định cho thấy rõ ràng hiệu quả của hệ thống bám mặt trời tại những thời điểm vào buổi sáng và buổi chiều khi góc tới của tia sáng mặt trời có độ lệch lớn tới bề mặt tấm pin của hệ cố định. Tại thời điểm buổi trưa, khi góc tới ánh sáng mặt trời tới các tấm pin trên cả hai hệ cố định và tự động gần vuông góc thì công suất ra của cả hai hệ như nhau.

2. Đối với bộ nạp ắc-quy và chuyển đổi điện áp

Kết quả khảo sát cho thấy, hệ thống đã đạt được các yêu cầu đặt ra. Bên cạnh đó mô hình còn tồn tại một số sai số nhất định như sai số thời gian thực, dòng điện nạp, điện áp ra của bộ nghịch lưu đều nằm trong ngưỡng cho phép của các thiết bị điện tử dân dụng.

Kết quả mô phỏng, đo đạc thực tế bằng các dụng cụ đo lường chuyên dụng để khảo sát mạch nạp, mạch nghịch lưu cho thấy mô hình hoàn toàn đáp ứng được các mục tiêu đã được nhóm đề ra trong báo cáo của đề cương.

Hoạt động nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm thực hành và Khoa Điện - Điện tử, trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Nam Định với các nội dung chính:

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết thu năng lượng mặt trời. Các tài liệu về tính toán vị trí mặt trời đã được thu thập, xử lý để lựa chọn các phương trình tính toán có độ chính xác và thời gian tính toán phù hợp. Trên cơ sở đó, mô phỏng, lựa chọn được các phương trình tính toán xác định vị trí mặt trời phù hợp với yêu cầu về độ chính xác và tốc độ tính toán của vi điều khiển.

- Các mô hình tự động điều khiển bám mặt trời đã được công bố trên các công trình khoa học được phân tích, đánh giá.

Từ những ưu, nhược điểm của từng hệ thống, nhóm tác giả đã đề xuất được một mô hình hệ thống điều khiển bám mặt trời dựa trên tính toán vị trí mặt trời sử dụng các công nghệ tiên tiến tại thời điểm hiện tại mà trước đây do điều kiện kinh tế, kỹ thuật chưa áp dụng được. Cụ thể:

- Xây dựng cơ cấu chấp hành 2 bậc tự do theo phương và góc ngẩng để hướng tấm pin mặt trời luôn vuông góc với tia sáng mặt trời.

- Thiết kế mạch điều khiển, mạch giao tiếp cảm biến, giao tiếp công suất điều khiển động cơ.

- Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động, thu thập dữ liệu từ mô-đun GPS, cảm biến gia tốc và cảm biến la bàn số. Đây là các cảm biến dựa trên công nghệ vi cơ điện tử có năng lượng tiêu thụ thấp, độ chính xác cao. Trên cơ sở dữ liệu thu được, tính toán thu được các thông tin về vị trí mặt trời, góc phương và góc hướng hiện tại của hệ thống.

- Thiết kế lưu đồ thuật toán và viết chương trình giao tiếp, tính toán, điều khiển hệ thống bám theo mặt trời.

- Xây dựng thành công mô hình hệ thống hoàn chỉnh, tiến hành đo đạc dữ liệu để đánh giá hệ thống.

- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về ắc-quy, cơ chế nạp ắc-quy từ đó xây dựng được mạch nạp ắc-quy theo phương pháp MPPT.

- Xây dựng được mô hình bộ nạp ắc-quy và bộ nghịch lưu ra dạng sóng sine tích hợp trong một dưới sự điều khiển của mạch điều khiển trung tâm nên đã giảm được chi phí chế tạo khung hộp cũng như việc phải lựa chọn bộ nạp, bộ nghịch lưu để ghép lại gây khó khăn cho khách hàng nếu mô hình được thương mại hóa.

- Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động, thu thập dữ liệu từ cảm biến nhiệt, dòng điện nguyên tắc nạp MPPT, phương pháp nghịch lưu có dạng sóng đầu ra sine chuẩn.

- Thiết kế lưu đồ thuật toán và viết chương trình giao tiếp, tính toán, điều khiển mô hình nạp ắc-quy, nghịch lưu và giám sát điều khiển.

- Xây dựng thành công mô hình hệ thống hoàn chỉnh, tiến hành đo đạc dữ liệu để đánh giá hệ thống.

Như vậy, kết quả của đề tài đã góp phần phát triển bước đầu mô hình bộ lưu trữ, chuyển đổi năng lượng mặt trời và sẽ tiếp tục được khai thác phục vụ nghiên cứu và đào tạo.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17392/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

https://vista.gov.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Nghiên cứu công nghệ ép đóng bánh sắt xốp làm nguyên liệu cho các lò luyện thép (28/9/2022)
Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất viên ép quặng cám cung cấp cho lò hoàn nguyên (28/9/2022)
Nghiên cứu ứng dụng hệ thống cánh khuấy chống đóng bám thay thế cánh khuấy truyền thống (28/9/2022)
Nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm công nghệ chống thấm hồ thải quặng đuôi ở các nhà máy tuyển khoáng sử dụng màng phun áp lực thay thế màng chống thấm HDPE (27/9/2022)
Nghiên cứu chế tạo hệ thống thải tro xỉ nhà máy nhiệt điện đốt than (27/9/2022)
Nghiên cứu khả năng bảo vệ da của cao chiết hoa thanh long (22/9/2022)
Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật y học hạt nhân và sinh học phân tử trong chẩn đoán và điều trị bệnh nhân ung thư tuyến giáp thể biệt hóa kháng I - 131 (22/9/2022)
Nghiên cứu bảo tồn, phục hồi đa dạng sinh học các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước tại khu bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng (22/9/2022)
Nghiên cứu chọn tạo và đánh giá các dòng xoan ta chuyển gen sinh trưởng nhanh có triển vọng (22/9/2022)
Nghiên cứu đề xuất giải pháp phát triển xuất khẩu bền vững mặt hàng rau quả của Việt Nam sang thị trường Liên minh châu Âu (EU) đến năm 2025, định hướng đến năm 2030 (22/9/2022)
Nghiên cứu tạo sự kiện (event) ngô biến đổi gen chịu hạn đáp ứng về an toàn sinh học và có giá trị kinh tế (20/9/2022)
Chiết tách thành công lycopene từ quả gấc (20/9/2022)
Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn để xây dựng hệ thống giám sát và đánh giá dựa trên kết quả thực hiện các chương trình và dự án phát triển năng lực của Tổ chức Năng suất Châu Á (APO) tại Việt Nam (20/9/2022)
Nghiên cứu dự báo nguy cơ tai biến trượt lở mái dốc dọc các tuyến giao thông trọng điểm miền núi tỉnh Quảng Nam và đề xuất giải pháp ứng phó (19/9/2022)
Nghiên cứu hiện trạng, xác định nguyên nhân và đề xuất giải pháp quản lý bệnh cháy lá hại rừng trồng bạch đàn tại vùng Trung tâm Bắc Bộ (19/9/2022)
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị giám sát để điều khiển chế độ sấy lúa tối ưu cho máy sấy tháp (19/9/2022)
Nghiên cứu điều chế thử nghiệm Silic tinh thể dạng nano bằng phương pháp nhiệt kim (15/9/2022)
Nghiên cứu tạo sự kiện (event) ngô biến đổi gen chịu hạn đáp ứng về an toàn sinh học và có giá trị kinh tế (15/9/2022)
Nghiên cứu công nghệ chuỗi khối (Blockchain) và đề xuất mô hình ứng dụng công nghệ chuỗi khối (Blockchain) trong phát triển chuỗi cung ứng tại Việt Nam (15/9/2022)
Nghiên cứu công nghệ sản xuất 05 hệ chất tạo bọt chữa cháy thế hệ mới phục vụ công tác phòng cháy, chữa cháy (13/9/2022)
Ứng dụng công nghệ trong xây dựng hệ thống thấu hiểu khách hàng và lắng nghe mạng xã hội (12/9/2022)
Lưu giữ và bảo tồn nguồn gen cây nguyên liệu giấy (12/9/2022)
Thị trường đích, phương thức quản trị và nâng cấp chuỗi giá trị: trường hợp ngành hàng gạo và thủy sản ở Việt Nam (12/9/2022)
Nghiên cứu, tính toán các đặc trưng nơtron, thủy nhiệt và phân tích an toàn lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu do Liên bang Nga đề xuất cho Trung tâm Khoa học và Công nghệ hạt nhân Việt Nam (12/9/2022)
Ứng dụng công nghệ tưới nhỏ giọt kết hợp nhà màng trong canh tác dưa lưới tại huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang (09/9/2022)
Nghiên cứu, đề xuất và áp dụng thử nghiệm một số giải pháp nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp logistics vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc (09/9/2022)
Công nghệ chiết xuất và thử nghiệm sản xuất viên nang cứng hỗ trợ điều trị tiểu đường từ loài khổ qua, thìa canh và địa hoàng (08/9/2022)
Sản xuất thử nghiệm premix khoáng, premix vitamin cho chăn nuôi (07/9/2022)
Nghiên cứu hoàn thiện gói kỹ thuật xử lý, sơ chế, bảo quản một số loại quả chủ lực (chuối, sầu riêng, bơ) phục vụ nội tiêu và xuất khẩu (07/9/2022)
Nâng cao năng lực, xây dựng và kiểm nghiệm phương pháp chuyển giao công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam (06/9/2022)
Nghiên cứu, đánh giá tiềm năng nguồn lợi và khả năng khai thác, nuôi trồng các loài rong biển kinh tế tại các đảo tiền tiêu phục vụ phát triển kinh tế - xã hội (06/9/2022)
Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai chịu hạn, năng suất cao phục vụ chuyển đổi cây trồng cho vùng trung du miền núi phía Bắc (31/8/2022)
Nghiên cứu tuyển than cám 0,5-8 mm vùng Vàng Danh - Uông Bí trên thiết bị tuyển nổi trọng lực dạng hydrofloat năng suất 1,0 t/giờ (31/8/2022)
Dự án AQUAMN triển khai Hệ thống quan trắc nước ngập mặn ở Cà Mau (29/8/2022)
Tính toán ảnh hưởng của nhiên liệu có chứa Actini hiếm đến tính toán vật lý và an toàn lò phản ứng năng lượng VVER (V491) (25/8/2022)
Xây dựng quy trình chiết xuất, bào chế và thử nghiệm sản xuất cao Mướp đắng và viên nang chứa cao khô giàu hoạt chất saponin hỗ trợ điều trị bệnh Đái tháo đường (25/8/2022)
Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ, phát triển nghề nuôi ong mật và chế biến các sản phẩm ngành ong theo hướng sản xuất hàng hóa tại tỉnh Vĩnh Phúc (25/8/2022)
Nghiên cứu viên nang bảo vệ gan từ bạch hoa xà thiệt thảo và bán chi liên (25/8/2022)
Ứng dụng enzyme hoạt hoá sản xuất rượu táo mèo Tây Bắc (23/8/2022)
Ứng dụng chế phẩm Lactoferrin vào sản xuất thực phẩm chức năng (22/8/2022)
Đa dạng sản phẩm từ cây sâm Việt Nam (22/8/2022)
Sản xuất thử nghiệm giống sắn KM7 tại các tỉnh Duyên hải Nam Trung bộ và Tây Nguyên (22/8/2022)
Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát, cảnh báo lũ, lụt và hạn hán theo thời gian thực trên nền tảng WebGIS (22/8/2022)
Nghiên cứu xây dựng, ứng dụng và phổ biến bộ công cụ chẩn đoán doanh nghiệp ngành công thương (15/8/2022)
Nghiên cứu chính sách, mô hình Quỹ Chất lượng Dịch vụ (QSF) của UPU và đề xuất khai thác hiệu quả cho Việt Nam (15/8/2022)
Nghiên cứu tạo giống gốc để sản xuất vắc-xin cúm A/H5N1 (15/8/2022)
Nghiên cứu giải pháp quy hoạch vùng Đồng Tháp Mười trở thành vùng trữ nước ngọt cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long thích ứng với biến đổi khí hậu (09/8/2022)
Nghiên cứu thức ăn nuôi cua lột (Scylla sp.) năng suất cao trong hệ thống tuần hoàn (09/8/2022)
Sản xuất viên nang Zerumboner từ cây gừng gió Việt Nam (08/8/2022)
Nghiên cứu chế tạo vật liệu sinh học trên cơ sở sợi collagen tự nhiên từ vảy cá (08/8/2022)
Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức chủ trì, cá nhân chủ nhiệm đề tài: “Phát triển kinh tế - xã hội gắn với đảm bảo quốc phòng, an ninh ở các xã, thị trấn biên giới tỉnh Quảng Trị”

Thông báo Kết quả xét chọn tổ chức chủ trì, cá nhân chủ nhiệm đề tài: "Phát triển kinh tế - xã hội gắn với đảm bảo quốc phòng, an ninh ở các xã, thị trấn biên giới tỉnh Quảng Trị"

Thông báo Về hướng dẫn hồ sơ, trình tự thực hiện hỗ trợ doanh nghiệp nhỏ và vừa trong lĩnh vực khoa học và công nghệ năm 2022

Hướng dẫn quy trình hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2022

Về việc phối hợp thực hiện Đề án: "Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Phát triển KH&CN hỗ trợ các doanh nghiệp địa phương
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thống kê truy cập
Số người online 715
Hôm nay 913
Hôm qua 10.791
Tất cả 6.597.785
© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382.
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN. Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này!