Đồ án Tìm hiểu hoạt động các hệ thống năng lượng tái tạo và sơ đồ biến đổi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

ISO 9001:2015

TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG CÁC HỆ THỐNG

NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ SƠ ĐỒ BIẾN ĐỔI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP VÀ TỰ ĐỘNG

HẢI PHÒNG - 2019

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG CÁC HỆ THỐNG

NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ SƠ ĐỒ BIẾN ĐỔI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY

NGÀNH : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP VÀ TỰ ĐỘNG

Sinh viên

: Bùi Quang Thế

Giảng viên hướng dẫn :GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn

HẢI PHÒNG – 2019

2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

--------------------------------------

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên: Bùi Quang Thế - Mã SV: 1512102016

Lớp: DC1901 - Ngành: Điện Công Nghiệp

Tên đề tài: Tìm hiểu hoạt động các hệ thống năng lượng tái tạo và sơ đồ biến đổi.

3

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp

( về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).

……………………………………………………………………………..

2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán.

……………………………………………………………………………..

3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp.

……………………………………………………………………………..

4

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ và tên

: Thân Ngọc Hoàn

Học hàm, học vị

: Giáo sư tiến sĩ khoa học

Cơ quan công tác : Trường Đại Học Quản Lý và Công Nghệ Hải Phòng

Nội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tài

Người hướng dẫn thứ hai:

Họ và tên:.............................................................................................

Học hàm, học vị:...................................................................................

Cơ quan công tác:.................................................................................

Nội dung hướng dẫn:............................................................................

Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày tháng năm

Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN

Đã giao nhiệm vụ ĐTTN

Người hướng dẫn

Sinh viên

Bùi Quang Thế

GsTSKH Thân Ngọc Hoàn

Hải Phòng, ngày ...... tháng........năm 2019

Hiệu trưởng

GS.TS.NGƯT Trần Hữu Nghị

5

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP

Họ và tên giảng viên:

Đơn vị công tác:

..............................................................................................

........................................................................ .....................

...................................... Chuyên ngành: ..............................

......................................................................... .......... ..........

Họ và tên sinh viên:

Đề tài tốt nghiệp:

Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp

.......................................................................................................................................

........

.......................................................................................................................................

....

.......................................................................................................................................

....

1. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra

trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…)

....................................................................................................................................

2. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......

Giảng viên hướng dẫn

6

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Họ và tên giảng viên: ...............................................................................................

Đơn vị công tác: .......................................................................................................

Họ và tên sinh viên: ...................................... Chuyên ngành: .................................

Đề tài tốt nghiệp: ......................................................................................................

1. Phần nhận xét của giáo viên chấm phản biện

.......................................................................................................................................

2. Những mặt còn hạn chế

.......................................................................................................................................

...

3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện

Được bảo vệ

Không được bảo vệ

Điểm hướng dẫn

Hải Phòng, ngày … tháng … năm ......

Giảng viên chấm phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

7

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦ U ........................................................................................................10

CHƯƠNG 1 . TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

MẶT TRỜI .............................................................................................................11

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................................11

1.1.1. Mặt trời - nguồn năng lượng vô tậ n ...........................................................11

1.1.2. Triển vọng phát triển năng lượng mặt trời ở Việt Nam ...........................13

1.2. MỘT SỐ HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG

THỰC TẾ. ...............................................................................................................15

1.2.1. Pin mặt trời ...................................................................................................15

1.2.2 Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời .....................................17

1.2.3. Thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời .......................................................18

1.2.4. Bếp nấu dùng năng lượng mặt trời .............................................................19

1.2.5. Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT ........................................................20

1.2.6. Ứng dụng NLMT để chạy các động cơ nhiệt - động cơ Stirling ............20

1.2.7. Thiết bị đun nước nóng bằng NLMT .........................................................21

1.2.8. Thiết bị làm lạnh và điều hoà không khí dùng NLMT ............................23

1.3. HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜ I ...25

1.4. KẾT LUẬN ......................................................................................................27

CHƯƠNG 2 . ĐIỆN SÓNG BIỂN -NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

VÀ DỒI DÀO .........................................................................................................29

2.1. MỞ ĐẦU ..........................................................................................................29

2.2. TẠO NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỪ SÓNG BIỂN BẰNG CỘT NƯỚC

DAO ĐỘNG(OWC)...............................................................................................31

2.3. KẾT LUẬN ......................................................................................................34

CHƯƠNG 3 : HOẠT ĐỘNG CỦA NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO VÀ SƠ ĐỒ

CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DÙNG TRONG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO ............35

3.1 MỞ ĐẦ U ...........................................................................................................35

3.2 H Ệ THỐNG QUANG ĐIỆN. .........................................................................36

3.3 CÁC THUẬT TOÁN DÒ TÌM ĐIỂM LÀM VIỆC CÔNG SUẤT CỰC

ĐẠI ...........................................................................................................................36

3.4 CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ ĐIỆN NĂNG LƯỢNG

MẶT TRỜ I ..............................................................................................................40

3.5 SƠ ĐỒ LẮP GHÉP BIẾN TẦN.....................................................................41

8

LỜI MỞ ĐẦU

N

ăng

năng lượng gió, năng lượng thủy triều…, là nguồn tài nguyên năng

ợng vô hạn và là nguồn năng lượng xanh. Tuy không còn là đề tài ới

lượng mặt trời cũng như nhiều nguồn năng lượng mới khác

nh

ư

l

ư

m

đối với thế giới nhưng đối với Việt Nam vấn đề này gần đây mới đượ

quan tâm nghiên cứu sâu .

c

Đề tài “TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG CÁC HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG

TÁI TẠO VÀ SƠ ĐỒ BIẾN ĐỔI” là ột đề tài chỉ nghiên cứu xây dựng

m

một phần nhỏ trong hệ thống thu năng lượng mặt trời , xong nó góp phần

quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời

thành các dạng năng lượng khác

.

Trong quá trình làm đề tài nghiên

bảo chân thành của các thầy cô giáo bộ mô

Nghiệp Trường Đai Học Dân Lập Hải Phòng. Đặc biệt

ảm ơn sâu sắc nhất đến thầy GS – TSKH THÂN NGỌC HOÀN, ng

c

ứu, em đã nhận được sự đóng góp,

Điện Tự Động Công

em xin gửi lời

ời

ch

ỉ

n

-

,

c

ư

đã

t

ận tình chỉ bảo em trong suốt thời gian làm

đề tài.

Em xin chân thành cảm ơn !

10

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

MẶT TRỜI

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1. Mặt trời - nguồn năng lượng vô tận

Cảm giác cháy da trong những ngày hè nóng bỏng hay cái ấm áp của

những ngày mùa đông nắng tốt như là một lời nhắc nhở đến sự hiện hữu của

mặt trời mà lắm lúc ta xem như một tồn tại đương nhiên. Ánh sáng mặt trời là

một nguồn năng lượng dồi dào, nhưng khi tính ra con số rất ít người biết đến

là mặt trời truyền đến cho ta một năng lượng khổng lồ vượt ra ngoài sự tưởng

tượng của mọi người. Trong 10 phút truyền xạ, quả đất nhận một năng lượng

khoảng 5 x 10²⁰J (500 tỷ tỷ Joule), tương đương với lượng tiêu thụ của toàn

thể nhân loại trong vòng một năm. Trong 36 giờ truyền xạ, mặt trời cho chúng

ta một năng lượng bằng tất cả những giếng dầu của quả đất. Năng lượng mặt

trời vì vậy gần như vô tận. Hơn nữa, nó không phát sinh các loại khí nhà kính

(greenhouse gas) và khí gây ô nhiễm. Nếu con người biết cách thu hoạch

nguồn năng lượng sạch và vô tận nầy thì có lẽ loài người sẽ mãi mãi sống

hạnh phúc trong một thế giới hòa bình không còn chiến tranh vì những cuộc

tranh giành quyền lợi trên các giếng dầu.

Mười vấn đề lớn của nhân loại trong vòng 50 năm tới đã được ghi nhận

theo thứ tự nghiêm trọng là (1) năng lượng, (2) nước, (3) thực phẩm, (4) môi

trường, (5) nghèo đói, (6) khủng bố và chiến tranh, (7) bệnh tật, (8) giáo dục,

(9) thực hiện dân chủ và (10) bùng nổ dân số. Năng lượng quả thật là mối

quan tâm hàng đầu của nhiều chính phủ trên thế giới. Nguồn năng lượng

chính của nhân loại hiện nay là dầu hỏa. Nó quí đến nỗi được người ta cho

một biệt hiệu là "vàng đen". Một vài giờ cúp điện hay không có khí đốt cũng

11

đủ làm tê liệt và gây hỗn loạn cho một thành phố. Cuộc sống văn minh của

nhân loại không thể tồn tại khi thiếu vắng năng lượng. Theo thống kê, hiện

nay hơn 85 % năng lượng được cung cấp từ dầu hỏa và khí đốt. Nhưng việc

thu hoạch từ các giếng dầu sẽ đạt đến mức tối đa trong khoảng năm 2010 -

2015, sau đó sẽ đi xuống vì nguồn nhiên liệu sẽ cạn kiệt cùng năm tháng.

Người ta cũng tiên đoán nếu dầu hỏa được tiếp tục khai thác với tốc độ hiện

nay, kể từ năm 2050 lượng dầu được sản xuất sẽ vô cùng nhỏ và không đủ

cung cấp cho nhu cầu toàn thế giới. Như vậy, nguồn năng lượng nào sẽ thay

thế cho "vàng đen"? Các nhà khoa học đã và đang tìm kiếm những nguồn

năng lượng vô tận, sạch và tái sinh (renewable energy) như: năng lượng

từ mặt trời, gió, thủy triều, nước (thủy điện), lòng đất (địa nhiệt) v.v...

Trong những nguồn năng lượng này có lẽ năng lượng mặt trời đang

được lưu tâm nhiều nhất. Những bộ phim tài liệu gần đây cho thấy ở các vùng

hẻo lánh, nghèo khổ tại Ấn Độ hay châu Phi, cư dân tràn ngập hạnh phúc khi

có điện mặt trời thắp sáng màn đêm hay được sử dụng các loại nồi năng lượng

mặt trời để nấu thức ăn. Dù vậy, cho đến nay con người vẫn chưa đạt được

nhiều thành công trong việc chuyển hoán năng lượng mặt trời thành điện năng

vì một phần mật độ năng lượng mặt trời quá loãng, một phần phí tổn cho việc

tích tụ năng lượng mặt trời còn quá cao. Nếu tính theo mỗi kilowatt-giờ (năng

lượng 1 kilowatt được tiêu thụ trong 1 giờ) thì phí tổn thu hoạch năng lượng

mặt trời là $0,30 USD. Trong khi đó năng lượng từ gió là $0,05 và từ khí đốt

thiên nhiên là $0,03. Một hệ thống chuyển hoán năng lượng mặt trời cung

cấp đủ điện năng cho một căn nhà ở bình thường tốn ít nhất $18000 USD (giá

2005). Chỉ cần yếu tố tài chính không thôi cũng đủ để làm người tiêu thụ

tránh xa việc sử dụng năng lượng mặt trời. Hệ quả là tại những nước tiên tiến

như Mỹ điện lực được tạo từ năng lượng mặt trời từ các tế bào quang điện

(photovoltaic cell; photo = quang, voltaic = điện) chỉ chiếm 0,02 % [1]. Tuy

nhiên, điều đáng mừng là thị trường năng lượng mặt trời toàn cầu trị giá 10 tỷ

12

USD/năm và tăng 30 % hằng năm nhờ vào các kết quả nghiên cứu làm giảm

giá tế bào quang điện.

1.1.2. Triển vọng phát triển năng lượng mặt trời ở Việt Nam

Pin mặt trời là phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ năng lượng mặt

trời (NLMT) qua thiết bị biến đổi quang điện. Pin mặt trời (PMT) có ưu điểm

là gọn nhẹ, có thể lắp bất kỳ ở đâu có ánh sáng mặt trời, đặc biệt là trong lĩnh

vực tàu vũ trụ. Ứng dụng NLMT dưới dạng này được phát triển với tốc độ rất

nhanh, nhất là ở các nước phát triển. Ngày nay ứng dụng NLMT để chạy xe

thay thế dần nguồn năng lượng truyền thống.

Tuy nhiên giá thành thiết bị pin mặt trời còn khá cao, trung bình hiện

nay khoảng 5 - 10 USD/Wp, nên ở những nước đang phát triển, pin mặt trời

hiện mới chỉ có khả năng duy nhất là cung cấp năng lượng điện sử dụng cho

các vùng sâu, vùng xa, nơi đường điện quốc gia chưa có.

Ở Việt Nam, với sự hỗ trợ của nhà nước (các bộ, ngành) và một số tổ

chức quốc tế đã thực hiện thành công việc xây dựng các trạm pin mặt trời có

công suất khác nhau phục vụ nhu cầu sinh hoạt và văn hóa của các địa

phương vùng sâu, vùng xa, các công trình nằm trong khu vực không có lưới

điện. Tuy nhiên hiện nay pin mặt trời vẫn đang còn là món hàng xa xỉ đối với

các nước nghèo như chúng ta.

Đi đầu trong việc phát triển ứng dụng này là ngành bưu chính viễn

thông. Các trạm pin mặt trời phát điện sử dụng làm nguồn cấp điện cho các

thiết bị thu phát sóng của các bưu điện lớn, trạm thu phát truyền hình thông

qua vệ tinh. Ở ngành bảo đảm hàng hải, các trạm pin mặt trời phát điện sử

dụng làm nguồn cấp điện cho các thiết bị chiếu sáng, cột hải đăng, đèn báo

sông. Trong ngành công nghiệp, các trạm pin mặt trời phát điện sử dụng làm

nguồn cấp điện dự phòng cho các thiết bị điều khiển trạm biến áp 500 kV,

thiết bị máy tính và sử dụng làm nguồn cấp điện nối với điện lưới quốc gia.

Trong sinh hoạt của các hộ gia đình vùng sâu, vùng xa, các trạm pin mặt trời

13

phát điện sử dụng để thắp sáng, nghe đài, xem vô tuyến. Trong ngành giao

thông đường bộ, các trạm pin mặt trời phát điện dần được sử dụng làm nguồn

cấp điện cho các cột đèn đường chiếu sáng.

- Dự án phát điện lai ghép giữa PMT và động cơ gió phát điện với

công suất là 9 kW, trong đó PMT là 7 kW. Dự án trên được lắp đặt tại làng

Kongu 2, huyện Đak Hà, tỉnh Kon Tum, do Viện Năng lượng thực hiện.

Công trình đã được đưa vào sử dụng từ tháng 11/2000, cung cấp điện cho một

bản người dân tộc thiểu số với 42 hộ gia đình. Hệ thống điện do sở Công

thương tỉnh quản lý và vận hành.

- Các dàn pin đã lắp đặt ứng dụng tại các tỉnh Gia Lai, Quảng Nam,

Bình Định, Quảng Ngãi và Khánh Hoà, hộ gia đình công suất từ 40 - 50 Wp.

Các dàn đã lắp đặt ứng dụng cho các trung tâm cụm xã và các trạm y tế xã có

công suất từ 200 - 800 Wp. Hệ thống điện sử dụng chủ yếu để thắp và truyền

thông; đối tượng phục vụ là người dân, do dân quản lý và vận hành.

Ở khu vực phía Bắc, việc ứng dụng các dàn PMT phát triển với tốc độ khá

nhanh, phục vụ các hộ gia đình ở các vùng núi cao, hải đảo và cho các trạm

biên phòng. Công suất của dàn pin dùng cho hộ gia đình từ 40 - 75 Wp. Các

dàn dùng cho các trạm biên phòng, nơi hải đảo có công suất từ 165 - 300 Wp.

Các dàn dùng cho trạm xá và các cụm văn hoá thôn, xã là 165 - 525 Wp.

- Dự án PMT cho đơn vị bộ đội tại các đảo vùng Đông Bắc. Tổng công

suất lắp đặt khoảng 20 kWp. Dự án trên do Viện Năng lượng và Trung tâm

Năng lượng mới Trường đại học Bách khoa Hà Nội thực hiện. Hệ thống điện

sử dụng chủ yếu để thắp sáng và truyền thông, đối tượng phục vụ là bộ đội,

do đơn vị quản lý và vận hành.

- Dự án PMT cho các cơ quan hành chính và một số hộ dân của huyện

đảo Cô Tô. Tổng công suất lắp đặt là 15 kWp. Dự án trên do Viện Năng

lượng thực hiện. Công trình đã vận hành từ tháng 12/2001.

14

1.2. MỘT SỐ HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

TRONG THỰC TẾ.

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng mà con người biết sử dụng từ

rất sớm, nhưng ứng dụng NLMT vào các công nghệ sản xuất và trên quy mô

rộng thì mới chỉ thực sự vào cuối thế kỷ 18 và cũng chủ yếu ở những nước

nhiều năng lượng mặt trời, những vùng sa mạc. Từ sau các cuộc khủng hoảng

năng lượng thế giới năm 1968 và 1973, NLMT càng được đặc biệt quan tâm.

Các nước công nghiệp phát triển đã đi tiên phong trong việc nghiên cứu ứng

dụng NLMT. Các ứng dụng NLMT phổ biến hiện nay bao gồm các lĩnh vực

chủ yếu sau:

1.2.1. Pin mặt trời

Hình 1.1. Thiết bị sản xuất điện từ năng lượng mặt trời đơn giản

Pin mặt trời là phương pháp sản xuất điện trực tiếp từ NLMT qua thiết

bị biến đổi quang điện. Pin mặt trời có ưu điểm là gọn nhẹ có thể lắp bất kỳ ở

đâu có ánh sáng mặt trời, đặc biệt là trong lĩnh vực tàu vũ trụ. Ứng dụng

NLMT dưới dạng này được phát triển với tốc độ rất nhanh, nhất là ở các nước

phát triển. Ngày nay con người đã ứng dụng pin NLMT để chạy xe thay thế

dần nguồn năng lượng truyền thống.

15

Tuy nhiên giá thành thiết bị pin mặt trời còn khá cao, trung bình hiện

nay khoảng 5USD/WP, nên ở những nước đang phát triển pin mặt trời hiện

mới chỉ có khả năng duy nhất là cung cấp năng lượng điện sử dụng cho các

vùng sâu, xa nơi mà đường điện quốc gia chưa có.

Hình 1.2. Hệ thống cung cấp điện sử dụng năng lượng mặt trời trong hộ gia

đình

Ở Việt Nam, với sự hỗ trợ của một số tổ chức quốc tế đã thực hiện

thành công việc xây dựng các trạm pin mặt trời có công suất khác nhau phục

vụ nhu cầu sinh hoạt và văn hoá của các địa phương vùng sâu, vùng xa, nhất

là đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên. Tuy nhiên hiện nay pin mặt trời

vẫn đang còn là món hàng xa xỉ đối với các nước nghèo như chúng ta.

16

1.2.2 Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời

Hình 1.3. Nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng mặt trời

Điện năng còn có thể tạo ra từ NLMT 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.

Hiện nay trong các nhà máy nhiệt điện sử dụng NLMT có các loại hệ thống

bộ thu chủ yếu sau đây:

Hệ thống dùng parabol trụ để tập trung tia bức xạ mặt trời vào một ống

môi chất đặt dọc theo đường hội tụ của bộ thu, nhiệt độ có thể đạt tới 400oC.

Hệ thống nhận nhiệt trung tâm bằng cách sử dụng các gương phản xạ có định

vị theo phương mặt trời để tập trung NLMT đến bộ thu đặt trên đỉnh tháp cao,

nhiệt độ có thể đạt tới trên 1500oC.

Hình 1.4. Tháp năng lượng Mặt trời

17

Hệ thống sử dụng gương parabol tròn xoay định vị theo phương mặt

trời để tập trung NLMT vào một bộ thu đặt ở tiêu điểm của gương, nhiệt độ

có thể đạt trên 1500oC.

Hiện nay người ta còn dùng năng lượng mặt trời để phát điện theo kiểu

“ tháp năng lượng mặt trời - Solar power tower “. Australia đang tiến hành dự

án xây dựng một tháp năng lượng mặt trời cao 1km với 32 tuốc bin khí có

tổng công suất 200 MW. Dự tính rằng đến năm 2006 tháp năng lượng mặt trời

này sẽ cung cấp điện mỗi năm 650GWh cho 200.000 hộ gia đình ở miền tây

nam New South Wales - Australia, và sẽ giảm được 700.000 tấn khí gây hiệu

ứng nhà kính trong mỗi năm.

1.2.3. Thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời

Hiện nay NLMT được ứng dụng khá phổ biến trong lĩnh nông nghiệp

để sấy các sản phẩm như ngũ cốc, thực phẩm ... nhằm giảm tỷ lệ hao hụt và

tăng chất lượng sản phẩm. Ngoài mục đích để sấy các loại nông sản, NLMT

còn được dùng để sấy các loại vật liệu như gỗ.

Thực hiện đề tài nghiên cứu cấp bộ (Mã số B19-19), ThS. Hoàng Trí

(Khoa Chế tạo máy, ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) nghiên cứu và chế tạo

thành công thiết bị sấy nhãn dùng năng lượng mặt trời.

Hình 1.5. Thiết bị sấy khô dùng năng lượng mặt trời

18

So với sấy bằng than đá (680.000 đ/tấn), than bùn (412.000 đ/tấn) thì

đầu tư sấy bằng năng lượng mặt trời rẻ hơn rất nhiều, khoảng trên 33.000

đ/tấn sản phẩm (tính theo giá trị đầu tư của máy khấu hao trong thời gian 20

năm). Thời gian sấy mẻ 1 tấn nhãn khoảng 48 - 72 giờ, cho ra sản phẩm sạch,

phẩm chất cao, khắc phục những hạn chế do sấy bằng các nguồn năng lượng

khác, không gây ô nhiễm môi trường và không tốn nhiều chi phí vận chuyển

nhiên liệu.

Sử dụng được 20 năm, thiết bị có chế độ sấy gián tiếp phòng những

ngày không mưa, dễ sử dụng. Ngoài ra, thiết bị này còn sấy được các nông

sản, thủy sản khác ngoài nhãn.

1.2.4. Bếp nấu dùng năng lượng mặt trời

Bếp năng lượng mặt trời được ứng dụng rất rộng rãi ở các nước nhiều

NLMT như các nước ở Châu Phi.

Hình 1.6. Triển khai bếp nấu cơm bằng NLMT

Ở Việt Nam việc bếp năng lượng mặt trời cũng đã được sử dụng khá

phổ biến. Năm 2000, Trung tâm Nghiên cứu thiết bị áp lực và năng lượng mới

- Đại học Đà Nẵng đã phối hợp với các tổ chức từ thiện Hà Lan triển khai dự

án (30 000 USD) đưa bếp năng lượng mặt trời - bếp tiện lợi (BTL) vào sử

dụng ở các vùng nông thôn của tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, dự án đã phát

triển rất tốt và ngày càng đựơc đông đảo nhân dân ủng hộ. Trong năm 2002,

Trung tâm dự kiến sẽ đưa 750 BTL vào sử dụng ở các xã huyện Núi Thành và

19

triển khai ứng dụng ở các khu ngư dân ven biển để họ có thể nấu nước, cơm

và thức ăn khi ra khơi bằng NLMT .

1.2.5. Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT

Hình 1.7. Thiết bị chưng cất nước dùng NLMT

Thiết bị chưng cất nước thường có 2 loại: loại nắp kính phẳng có chi

phí cao (khoảng 23 USD/m2), tuổi thọ khoảng 30 năm, và loại nắp plastic có

chi phí rẻ hơn nhưng hiệu quả chưng cất kém hơn.

Ở Việt Nam đã có đề tài nghiên cứu triển khai ứng dụng thiết bị chưng

cất nước NLMT dùng để chưng cất nước ngọt từ nước biển và cung cấp nước

sạch dùng cho sinh hoạt ở những vùng có nguồn nước ô nhiễm với thiết bị

chưng cất nước NLMT có gương phản xạ đạt được hiệu suất cao tại khoa

Công nghệ Nhiệt Điện lạnh-Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng.

1.2.6. Ứng dụng NLMT để chạy các động cơ nhiệt - động cơ Stirling

Hình 1.8. Động cơ Stirling dùng NNLMT

20