Xem mẫu
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
11
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
1. Khái ni m: NLMT Là nă ng lư ng c a dòng b c xa i n t
xu t phát t M t Tr i, c ng v i m t ph n nh nă ng lư ng t các
h t nguyên t khá c phóng ra t m t tr i.
2. Các d ng năng lư ng m t tr i
2.1. Pin m t tr i:
12
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1. Pin m t tr i
2.1.1. Các công o n ch t o pin m t tr i
C u t o Module
Quy trình t o Module
13
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
a. L a ch n sơ kh i
- Panel m t tr i: i n áp 12V, có nhi u lo i công su t: 30Wp,
40Wp, 45Wp, 50Wp, 75Wp, 100Wp, 125Wp, 150Wp.
-B i u khi n: i u ti t s c c a acquy
-B i i n AC-DC: chuy n dòng i n DC t acquy AC
(110V, 220V) công su t t 0 ,3kVA – 10kVA.
14
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
Tính toán dung lư ng dàn pin m t tr i
1- Tính ph t i i n theo yêu c u: tính theo hàng tháng ho c
hàng năm
- Gi s c n cung c p i n cho các t i T1 , T2 , T3 … có công
su t tiêu th tươ ng ng
- P1 , P2 , P3 …. ng v i th i gian làm vi c hàng ngày là τ1 , τ2 ,
τ3 ...
t ng i n nă ng cung c p hàng ngày cho các t i:
n
Eng = P1τ 1 + P2τ 2 + P3τ 3 + ... = ∑ Piτ i (2.1)
i =1
T Eng n u nhân v i s ngày trong tháng ho c trong năm ta s
t ính ư c nhu c u i n nă ng trong các tháng ho c c năm.
15
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
2- Tính năng lư ng i n m t tr i c n thi t Ec p
Năng lư ng i n hàng ngày dàn pin m t tr i c n ph i c p cho
h , Ec p ư c xác nh theo công th c:
E ng
Ec = (2.2)
η
n
Trong ó : η = η 1.η 2 .η 3 ...η n = Π η i
i =1
Vi
η1 = Hi u su t thành ph n th nh t , ví d : b bi n i i n
η2 = Hi u su t thành ph n th hai, ví d : b i u khi n
η3 = Hi u su t n p / phóng i n c a b Acquy…
16
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
- Công su t dàn pin m t tr i thư ng ư c tính ra công su t nh
hay c c i (Peak Watt, kí hi u là Wp) t c là công su t mà dàn
pin phát ra i u ki n chu n:
E0 = 1000 W/m 2 và nhi t chu n T0 =25oC
- N u g i EβΣ là t ng cư ng b c x t rên m t ph ng nghiêng
m t góc β so v i m t ph ng ngang ta có công su t dàn pin m t
tr i là
E câp . 1000Wh / m 2
, [W P ] (2.3)
E (WP ) =
E βΣ
17
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
Trong ó EβΣ ư c tính như sau:
1 + Cos β 1 Cos β
(2.4)
E βΣ = E b B b + E + EΣRg
2 2
18
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
EΣ : Là t ng x trên m t n m ngang
T ng x : là t ng c a tr c x và tán x t rên m t b m t (ph
bi n nh t là t ng x trên m t n m ngang, thư ng g i là b c x
c u trên b m t ).
Tr c xa: là b c x m t tr i nh n ư c khi không khí b u khí
quy n phát tán.
Tán x : là b c x m t tr i nh n ư c sau khi hư ng c a nó ã
b thay i do s p hát tán c a b u khí quy n.
(1+cosβ)/2 = Fcs là h s góc c a b m t so v i m t tr i
cosβ)/2 = Fcs là h s góc c a b m t iv im t t
Rg là h s b c x môi trư ng xung quanh
19
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
Bb: là t s b c x c a b m t nghiêng
góc β so v i b m t ngang
E .Cosθ Cosθ
En
(2.5)
Bb = =n =
E b ng E n .Cos θ z Cosθ
Eng : Cư ng b c x m t tr i t i theo
phươ ng b t k ỳ
Ebng : B c x m t tr i theo phươ ng vuông
góc v i n m ngang
Ebngh : B c x m t tr i theo phươ ng
vuông góc v i m t ph ng nghiêng
20
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
Cosθ và Cosθ z ư c xác nh như hình v .
- Góc t i θ: Góc gi a tia
b c x truy n t i b m t và
pháp tuy n b m t ó
- Góc thiên nh θz : Góc
gi a phươ ng th ng ng
(thiên nh) và tia b c x
t i. Trong trư ng h p b
m t n m ngang thì góc
thiên nh là góc t i.
21
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
Cư ng b c x t i m t t là hàm c a th i gian τ, tính t lúc
m t tr i m c τ =0 n khi m t tr i l n τ = τn /2. v i τn = 24h =
24.3600s như sau:
E(τ ) = E n sinϕ (τ ) (2.6)
V i: φ(τ ) = ω . τ : là góc nghiêng tia n ng so v i m t t
ω : là t c xoay c a trái t
2π 2π
= 7,72 .10 5 rad / s
ω= =
τ n 24 .3600
En[w/m2] là cư ng c c i trong ngày, l y trung bình c
năm theo s li u o lư ng th c t t i vĩ c n xét
22
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
3- Tính công su t dàn pin m t tr i Wp
h t h ng làm vi c bình thư ng ta ph i tă ng dung lư ng t m
pin lên.
G i dung lư ng c a dàn pin có k n hi u ng nhi t là E
(Wp , T) thì
E (Wp)
E (Wp,T ) = (Wp) (2.7)
ηM (T )
EM (T) là hi u su t c a modun nhi t T
23
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
4- Tính s m odun m c song song và n i ti p
Ch n lo i modun thích h p có các c trư ng cơ b n như sau:
- i n th làm vi c t i ư u: Vlv
- Dòng i n làm vi c t i ưu: Ilv
- Công su t nh P nh
S modun c n ph i dùng cho h t h ng
E(Wp,T )
N= v i N = Nnt.Nss (2.8)
P i nh
V
N nt =
Nnt : là s modun m c n i ti p trong dãy (2.9)
Vlv
I
Nss : là s modun m c song song trong dãy N ss = (2.10)
I lv
24
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
5- Dung lư ng c a b acquy tính theo ampe-gi (Ah)
Dung lư ng c a b acquy tính ra Ah:
E out .D
(2.11)
C=
V .ηb .DOS
Vi
V : hi u i n th làm vi c c a h t h ng ngu n
D :s ngày c n d t r năng lư ng (s ngày không có n ng)
ηb : hi u su t n p phóng i n c a acquy
DOS : sâu phóng i n thích h p ( 0,6 – 0,7)
25
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
5- Dung lư ng c a b acquy tính theo ampe-gi (Ah)
S bình m c n i ti p trong b
V
nnt = (2.12)
v
V i v là hi u i n th c a m i bình acquy
S dãy bình m c song song:
C
(2.13)
n ss =
Cb
Trong ó m i bình có dung lư ng Cb tính ra Ah
T ng s b ình acquy ư c tính:
VC (2.14)
n= ×
v Cb
26
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
b. Các b i u ph i nă ng lư ng
- B i u khi n n p – phóng i n : ki m soát t ng các quá
trình n p và phóng i n c a acquy.
Các thông s k t hu t
+ Ngư ng i n th c t trên Vmax : V max = (14 ÷ 14,5)V
+ Ngư ng i n th c t dư i Vmin : V min = (10,5 ÷ 11)
+ i n th tr ∆V: ∆V = V max – V hay V min – V (∆V = (1 ÷ 2)
V i V là giá tr i n th ó ng m c h tr l i c a b i u khi n
+ Công su t c a b i u khi n: 1,3PL ≤ P ≤ 2PL
V i PL là t ng su t các t i có trong h ngu n, PL =ΣPi
+ Hi u su t c a b i u khi n ít nh t ph i t giá tr l n hơ n
85%
27
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.2. Các bư c thi t k h t h ng i n m t tr i
b. Các b i u ph i nă ng lư ng
- B bi n i i n DC-AC: Các thông s k t hu t chính:
+ Th vào Vin m t chi u
+ Th ra Vout xoay chi u
+ T n s và d ng dao ng i n
+ Công su t yêu c u ư c xác nh như i v i b i u khi n
như ng â y ch t ính t i c a riêng b bi n i.
+ Hi u su t bi n i η ph i t yêu c u.
+ η ≥ 85% / v i trư ng h p sóng i n xoay chi u có d ng
vuông góc hay bi n i u.
+ η ≥ 75% / v i b bi n i có sóng i n ra hình sin.
- H p n i và dây n i i n
28
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.1.3. ng d ng pin m t tr i
L p pin m t tr i nhà
H th ng i n m t tr i
Los Angeles
Xe dùng pin m t tr i
LCD dùng pin
m t tr i
Máy bay NLMT
29
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
- II. NĂ NG LƯ NG M T T R I
2.2. Năng l ư ng m t tr i s d ng dư i d ng nhi t năng
30
Bài gi ng Năng lư ng tái t o
nguon tai.lieu . vn
