acecook

Thiết kế mô hình hệ thống Solar Tracking

Hỗ trợ kỹ thuật
30/11/2022 11:35
Bài báo đề cập việc thiết kế và thi công một hệ thống pin năng lượng mặt trời với yêu cầu tận dụng tối ưu nguồn năng lượng này, đạt hiệu suất cao, hoạt động ổn định và tìm được điểm có công suất cực đại trong điều kiện nhất định. Từ đó kết hợp tưới (tiêu) cho nông nghiệp có dò điểm công suất cực đại.
aa

Bài báo đề cập việc thiết kế và thi công một hệ thống pin năng lượng mặt trời với yêu cầu tận dụng tối ưu nguồn năng lượng này, đạt hiệu suất cao, hoạt động ổn định và tìm được điểm có công suất cực đại trong điều kiện nhất định. Từ đó kết hợp tưới (tiêu) cho nông nghiệp có dò điểm công suất cực đại.

1. Cấu tạo và thông số kỹ thuật
1.1. Cấu tạo

Mặc dù đã có nhiều hệ thống dàn năng lượng mặt trời tự xoay, nhưng các bước tính toán, thiết kế kết cấu cơ khí cho các hệ thống này chưa đưa ra cụ thể. Kết cấu, kích thước của dàn tự xoay hầu như được chế tạo theo kinh nghiệm.

Mô hình đo điện năng di động được thiết kế gồm các phần sau:

a. Một tấm pin năng lượng mặt trời loại mono công suất 90W

thiet ke mo hinh he thong solar tracking
Hình 1. Tấm pin mono 90W.

b. Bộ điều khiển sạc ắc quy và ắc quy

thiet ke mo hinh he thong solar tracking
Hình 2. Bộ điều khiển sạc+ ắc quy.

c. Một Invertor biến đổi dòng điện một chiều 12V lên xoay chiều 220V-500W.

thiet ke mo hinh he thong solar tracking
Hình 3. Invertor 12/220-50Hz-500W.

d. Bộ điều khiển dùng Arduino Uno R3 + encoder + rơ le và bo nguồn nuôi

thiet ke mo hinh he thong solar tracking
Hình 4. Bo điều khiển và mạch encoder.

e. Khung xoay 2 trục: lắp tấm pin quay được 1800 theo trục đứng và 1800 theo trục ngang

thiet ke mo hinh he thong solar tracking
Hình 5. khung lắp tấm pin năng lượng mặt trời.

thiet ke mo hinh he thong solar tracking
Hình 6. Mô hình thực tế

1.2. Thông số kỹ thuật
  • Kích thước đóng gói: dài x rộng x cao =1300 x 1000 x 1300
  • Tổng trọng lượng: 29kg
  • Công suất phát max: 500W- 220V-50Hz
  • Công suất tự dùng cho hệ thống max 12VDC-20W
2. Hướng dẫn sử dụng, khai thác, bảo quản và sửa chữa
2.1. Hướng dẫn sử dụng

Bật và tắt hệ thống bằng tay trên bộ điều khiển sạc

a. Vận hành ở chế độ sạc (không dùng điện 220Vcho tải)

Bước 1: Tắt Inverter (nhấn công tắt trên inverter về “0”

Bước 2: Bật 2 công tắt trên bộ điều khiển sạc sang vị trí “ON”

Bước 3: Tấm pin sẽ có dòng điện chảy vào bộ điều khiển sạc, sạc cho ắc quy. Khi ắc quy sạc no điện nó sẽ tự ngắt (vào ban ngày lúc trời có nắng) đồng thời cấp điện 12V từ ắc quy cho bộ điều khiển xoay tấm pin.

b. Vận hành ở chế độ vừa sạc vừa sử dụng điện

Yêu cầu phụ tải sử dụng điện không vượt quá công suất của Inverter (nhỏ hơn 500W)

Bước 1: Thực hiện từ bước 1, 2, 3 như ở phần a. Sau đó bật công tắt trên Inverter sang vị trí “1” nghe tiếng bíp, quạt làm mát chạy. Cắm đèn, quạt, sạc điện thoại,… vào ổ cắm điện.

Vào ban đêm hệ thống phù hợp cho chiếu sáng với tải 40W sử dụng được trong 60 phút. Nếu muốn dùng lâu hơn thì sử dụng ắc quy có dung lượng lớn hơn.

Vào ban ngày trời có nắng, hệ thống sử dụng tải lên đến 100W trong nhiều giờ (từ 8 đến 10 giờ).

Bước 2: Dừng hệ thống. Khi không dùng điện hoặc ắc quy cạn điện (ắc quy yếu) Inverter tự động tắt (ngắt điện ra phụ tải) ta bật công tắc trên Inverter về “0” tức OFF và công tắt cấp điện cho tải 12V trên Inverter về “OFF”.

2.2. Khai thác, bảo quản và sửa chữa
  1. Khai thác:

Dùng mô hình học viên so sánh lượng điện năng phát ra giữa hệ thống solar lắp cố định và hệ thống xoay theo hướng mặt trời trong cùng điều kiện giống nhau

a. Bảo quản:

Đặt những nơi khô ráo, tránh nước trực tiếp làm ẩm, ướt bo mạch điều khiển, biến trở lấy mẫu (góc quay), các quang điện trở, inverter và các motor DC.

Thường xuyên sạc cho ắc quy no điện khi chưa dùng đến hệ thống

b. Sữa chữa:

  • Thay biến trở lấy mẫu cùng loại (5kΩ) nếu bị hỏng
  • Thay các rơ le cùng loại (nếu bị hỏng)
  • Thay bo nguồn (nếu chết nguồn)
  • Thay bo Arduino_UNO và nạp lại code (nếu hỏng bo)
Kết luận
  • Nhóm nghiên cứu đã giải quyết được các vấn đề lúc đầu đã đặt ra là chế tạo hoàn chỉnh mô hình xoay hai trục điều hướng pin năng lượng mặt trời. Dưới đây là các kết quả chính mà đề tài đã đạt được.
  • Hệ thống được các cơ sở để xác định nguyên tắc xoay để mô hình hoạt động sao cho tấm pin luôn hướng về phía Mặt Trời để hứng được lượng bức xạ lớn nhất.
  • Xây dựng được các công thức tính toán cho bộ cảm biến hướng ánh sáng, chương trình thuật toán cho mô hình.
  • Đã thiết kế, chế tạo thành công mô hình điều hướng pin năng lượng mặt trời có công suất 500W theo hai trục nằm ngang và thẳng đứng, mô hình hoạt động ổn định.
  • Thực nghiệm cho kết quả tốt và phân tích được ưu, nhược điểm của mô hình để từ đó nhận thấy được các vấn đề cần lưu ý giúp cho các nghiên cứu sau này sẽ có kết quả tốt hơn nữa.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] http://globalsolaratlas.info
[2] Báo cáo về “Năng lượng tái tạo tại Việt Nam năm 2018” của StoxPlus.
[3] Gilbert M. Master ,“Renewable and efficent electric power systems”, 2002
[4] Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, ISE with support of PSE Conferences & Consulting GmbH Freiburg, PHOTOVOLTAICS REPORT ,14 March 2019.
[5] Bài báo National Electrical Code (NEC) Section 690.8
[6] Guide to design and installation of electricity according to IEC standards 2013.
[7] Trần Công Binh, giáo trình môn “Năng lượng tái tạo”.
[8] Nguyễn Hoàng Kim Liên, giáo trình môn “An toàn điện”
[9] Hồ Phạm Huy Ánh, K thut h thng năng lượng tái to, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM,2013.
[10] https://www.evn.com.vn/userfile/User/phantrang/files/2017/4/QD11_2017-
TTg_Cochedienmattroi_signed.pdf – Quyết định khuyến khích lắp điện mặt trời trên mái nhà của chính phủ.
[11] http://nangluongvietnam.vn/news/vn/nhan-dinh-phan-bien-kien-nghi/phan-bien-kien nghi/dia-to-cua-buc-xa-va-chinh-sach-gia-dien-mat-troi-o-viet-nam.html
[12] https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/Photovoltaics-Report.pdf
[13] Báo cáo viện năng lượng tái tạo Việt Nam 2018

Ngô Đăng Lưu (Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh)
Nguyễn Đình Long (Trường ĐH Đồng Nai)
Nguyễn Hùng (Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh)
Nguyễn Hữu Khoa (Trường Cao Đẳng Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh)

chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
Thấy gì từ các cuộc thi robot hình người ở Trung Quốc?

Thấy gì từ các cuộc thi robot hình người ở Trung Quốc?

Từ đấu võ thuật, chạy marathon cho đến thi kỹ năng trong môi trường mô phỏng, Trung Quốc đang tổ chức ngày càng nhiều sân chơi cho robot hình người, và đằng sau đó là cả một chiến lược lớn.
Nhận định phiên giao dịch ngày 5/6: Tích lũy quanh đỉnh cũ, VN Index hướng tới vùng 1.360 điểm?

Nhận định phiên giao dịch ngày 5/6: Tích lũy quanh đỉnh cũ, VN Index hướng tới vùng 1.360 điểm?

Sau hai phiên đầu tuần tăng điểm, thị trường ghi nhận nhịp điều chỉnh nhẹ trong phiên ngày 4/6. Tuy nhiên, mốc hỗ trợ quanh vùng đỉnh năm 2025 vẫn được giữ vững, tạo nền kỳ vọng cho nhịp bứt phá lên trên mốc 1.350 điểm trong những phiên cuối tuần. Dù vậy, nhà đầu tư cần thận trọng với những cổ phiếu đã tăng nóng, đồng thời có thể tận dụng các nhịp rung lắc để gia tăng tỷ trọng ở các nhóm ngành đang được dòng tiền nâng đỡ mạnh.
Chuyển đổi số phải trở thành “bệ phóng” cho phát triển văn hóa

Chuyển đổi số phải trở thành “bệ phóng” cho phát triển văn hóa

Hôm nay 4.6, Thứ trưởng Bộ VHTTDL Phan Tâm, Phó trưởng ban Chỉ đạo Bộ VHTTDL về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số, cải cách hành chính và Đề án 06 chủ trì Hội thảo chuyên đề chuyển đổi số trong lĩnh vực văn hóa. Hội thảo có sự tham dự của đông đảo chuyên gia, nhà quản lý, các doanh nghiệp và các đơn vị trong Bộ VHTTDL.
BSR xuất bán lô sản phẩm mới Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)

BSR xuất bán lô sản phẩm mới Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)

Ngày 4/6/2025, Công ty cổ phần Lọc Hóa dầu Bình Sơn (BSR) đã tổ chức lễ ra mắt và xuất bán thành công lô sản phẩm thương mại đầu tiên Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF - Sustainable Aviation Fuel). Đây là cột mốc quan trọng, đánh dấu bước tiến mới của BSR trong hành trình nghiên cứu, phát triển các sản phẩm năng lượng xanh và bền vững.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/6/2025: tuổi Sửu gặp rắc rối, tuổi Thân hoàn thành công việc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/6/2025: tuổi Sửu gặp rắc rối, tuổi Thân hoàn thành công việc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 5/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 4/6: VN Index điều chỉnh nhẹ, dòng tiền tìm đến nhóm cổ phiếu vốn hóa vừa và nhỏ

Thị trường chứng khoán ngày 4/6: VN Index điều chỉnh nhẹ, dòng tiền tìm đến nhóm cổ phiếu vốn hóa vừa và nhỏ

Sau vài phiên tăng tốt, thị trường ngày 4/6 ghi nhận nhịp điều chỉnh nhẹ khi chỉ số VN Index lùi về dưới vùng 1.325 điểm. Dù sắc đỏ chiếm ưu thế nhẹ, tâm lý nhà đầu tư vẫn duy trì trạng thái hưng phấn với dòng tiền lan tỏa sang nhóm cổ phiếu vốn hóa vừa và nhỏ. Tuy nhiên, sự suy yếu của bluechip đã khiến thị trường đối diện với áp lực điều chỉnh kỹ thuật rõ nét hơn.
AI khiêu chiến: rủi ro an ninh mạng thầm lặng

AI khiêu chiến: rủi ro an ninh mạng thầm lặng

Các lỗ hổng chưa vá và zero - day, các mối đe dọa từ nội bộ, lỗi cấu hình đám mây, tấn công chuỗi cung ứng phần mềm và lỗi do con người là những rủi ro thầm lặng và phức tạp, còn nguy hiểm hơn cả các mối đe dọa phổ biến như phần mềm tống tiền hay tấn công giả mạo.
Cập nhật xu thế thương mại và công nghệ số toàn cầu

Cập nhật xu thế thương mại và công nghệ số toàn cầu

Năm 2024, Diễn đàn Mùa thu tại Hoa Kỳ (Vietnam - US Fall Forum, VUFF) do UBND TP. Hồ Chí Minh phối hợp cùng Đại học Indiana tổ chức, đã diễn ra thành công, thu hút sự quan tâm sâu rộng từ cộng đồng doanh nghiệp, nhà hoạch định chính sách và giới học thuật của cả hai quốc gia. Với uy tín ngày càng được khẳng định, Diễn đàn đã trở thành sự kiện thường niên có ý nghĩa chiến lược, kết nối tri thức, thúc đẩy đối thoại chính sách, hợp tác đầu tư và chuyển giao công nghệ Việt Nam - Hoa Kỳ.
Balo thông minh giúp giảm gánh nặng khi di chuyển

Balo thông minh giúp giảm gánh nặng khi di chuyển

Nguyên mẫu balo mới giúp giảm chấn và hạn chế va đập bên trong, giúp người dùng tiết kiệm năng lượng khi di chuyển.
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/6: Rủi ro điều chỉnh kỹ thuật đã hiện hữu

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/6: Rủi ro điều chỉnh kỹ thuật đã hiện hữu

Thị trường đang bước vào vùng kiểm định quan trọng khi chỉ số VN Index trở lại đỉnh ngắn hạn. Dù xu hướng tăng vẫn được duy trì và dòng tiền vẫn hiện diện mạnh tại nhóm cổ phiếu dẫn dắt, rủi ro điều chỉnh kỹ thuật cũng bắt đầu gia tăng. Phiên 4/6 dự kiến sẽ là một phiên kiểm tra tâm lý nhà đầu tư và sự bền vững của đà tăng hiện tại.
siement
Quảng cáo
moxa