Skip to Content

Category Archives: Tài liệu kỹ thuật

Phát triển pin hữu cơ năng lượng mặt trời từ thành phần thiên nhiên

Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ Georgia và đại học Purdue đã tiến hành phát triển loại pin hữu cơ năng lượng mặt trời có nguồn gốc từ thực vật, cây cỏ.

solarcellhuuco

Các nhà nghiên cứu cũng tìm ra rằng pin quang điện hữu cơ (OPV) có thể sản xuất được từ tinh thể nano xenlulozo. Loại pin này dễ dàng tái chế khi hết năng lượng chỉ cần nhúng trong nước.
Theo như kết quả được công bố mới đây trên tạp chí báo cáo khoa học, pin hữu cơ năng lượng mặt trời có hiệu quả tiết kiệm điện năng tới 2.7%, con số mà chưa từng loại pin nào được sản xuất từ nguyên liệu thô có thể đạt đến.

Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng tinh thể nano xenlulozo dung để chế tạo pin năng lượng mặt trời không có màu sắc, chúng trong suốt và cho ánh sáng đi qua trước khi được hấp thụ bởi 1 lớp bán dẫn hữu cơ. Trong quá trình tái tạo, pin năng lượng mặt trời được ngâm trong nước ở nhiệt độ phòng. Chỏ trong vài phút, tinh thể nano xenlulozo sẽ tan ra và pin năng lượng mặt trời dễ dàng tách khỏi những chất chính hợp thành.

Pin hữu cơ năng lượng mặt trời có thể tái chế
“Sự phát triển và ứng dụng của các chất hữu cơ trong công nghệ năng lượng mặt trời sẽ tiếp tục được cải thiện và đây sẽ là nguồn thông tin chỉ dẫn cho các dự án của nhiều kỹ sư trong tương lai.” Giáo sư Bernard Kippelen ngành kỹ thuật, viện công nghệ Georgia cho biết. “Nhưng pin hữu cơ năng lượng mặt trời cần đảm bảo yếu tố có thể tái sử dụng được. Nếu không chúng ta chỉ đang giải quyết một vấn đề là bớt phụ thuộc vào xăng dầu, và lại tạo ra một vấn đề khác, công nghệ dung để tạo ra năng lượng từ những nguồn có thể phụ hồi nhưng chúng lại không thể tái sử dụng khi hết pin.”
Giáo sư Bernard đồng thời là giám đốc trung tâm công nghệ Georgia trong lĩnh vực quang điện hữu cơ.
“Các bước tiếp theo của chúng tôi đó là phải tiếp tục nâng cao hiệu quả tiết kiệm năng lượng thêm 10% bằng với số lượng mà pin năng lượng mặt trời sản xuất từ kính hoặc dầu mỏ tiết kiệm được” giáo sư nói.

(Theo: solarserver.com )
READ MORE

Nên dùng bộ đổi nguồn nào để đổi điện từ DC sang điện 220V?

Khi nói đến đổi điện từ DC sang AC, hẳn ai cũng sẽ nghĩ ngay đến inverter (còn được gọi là bộ kích điện, bộ đổi điện…).

Vậy trước hết ta đi tìm hiểu inverter là gì và có những loại nào, và có thiết bị nào khác thay thế tốt hơn cho inverter hay không.

Inverter đơn thuần là từ ngữ chỉ về thiết bị có tác dụng đổi nguồn điện từ DC sang AC để dùng cho các thiết bị điện xoay chiều. Inverter hiện nay trên thị trường có 3 loại: inverter sóng vuông (square wave), inverter mô phỏng sin (modified sine wave) và inverter sin chuẩn (true sine wave).

1.    Inverter sóng vuông (square wave): là dạng kích điện cho ra sóng vuông như hình dưới đây. Đây là dạng kích điện rẻ và dễ làm nhất. Dạng này dùng được cho hầu hết các thiết bị điện tần số 50  60Hz nhưng nếu sử dụng lâu cho các thiết bị sẽ làm hỏng thiết bị. Loại kích điện này là các loại kích điện đang bán trên thị trường giá rẻ nhập từ Trung Quốc. Bạn không nên dùng loại này nếu không muốn phải đi mua thiết bị điện mới thường xuyên hơn.

squarewave

2.    Inverter mô phỏng sin (modified sine wave): cũng là một dạng sóng vuông nhưng được điều chỉnh cho giống dạng sóng sin. Loại inverter này có thể dùng cho tất cả thiết bị điện xoay chiều và hiện nay cũng có nhiều dạng đang bán trên thị trường.

modifiedsinewave

3.    Inverter sin chuẩn (True sine wave): là dạng inverter cho ra sóng sin dạng chuẩn như sin thật. Hầu như không có khác biệt giữa điện lưới và nguồn output của inverter này. Dạng sóng này có biến đổi thêm để hòa vào lưới điện. Inverter nối lưới chắc chắn phải dùng dạng này. Nhược điểm lớn nhất của dạng này là tiêu hao cho không tải thường rất cao, nên chỉ thích hợp cho các hệ thống lớn hoặc các thiết bị y tế, hệ thống âm thanh nổi cần âm thanh chuẩn hoặc khi nối lưới.

truesinewave

4.    Đổi nguồn Switching: là 1 dạng nguồn như nguồn của máy vi tính, tuy nhiên để sử dụng được tốt cho thiết bị điện tử, nấu cơm, nấu nước, máy khoan, máy cắt…, thì cần có thuật toán biến đổi dạng song phù hợp.

Hiện nay SolarV đang sản xuất các loại 2, 3 và 4. Loại inverter mô phỏng sine của SolarV khắc phục được các nhược điểm hiện có đối với các bộ inverter trên thị trường là chạy quạt bị ù, tiêu hao không tải rất cao. Tuy vậy nếu muốn sử dụng quạt được tốt nhất lời khuyên vẫn là sử dụng loại inverter sine chuẩn, tuy nhiên phải chọn loại có mức tiêu hao không tải nhỏ và hiệu suất cao để tiết kiệm điện. Dòng đổi nguồn Switching SolarV sản xuất có mức tiêu hao rất nhỏ (<1W) và hiệu suất rất cao, phù hợp cho sử dụng các hệ thống điện mặt trời công suất nhỏ như xem tivi, chiếu sáng…

(SolarV)
READ MORE

Tại Sao Phải Dùng Bộ Điều Khiển Sạc Cho Pin Mặt Trời ?

Hỏi câu này có lẽ hơi thừa vì hầu như phần lớn khi lắp hệ thống điện năng lượng mặt trời thì ai cũng có sử dụng 1 bộ điều khiển năng lượng mặt trời trong hệ thống đó. Tuy nhiên cũng không ít người “tiết kiệm” không sử dụng hoặc cũng không ít người sử dụng một bộ điều khiển sạc đơn giản đến mức hầu như không có tác dụng gì. Bài viết dưới đây sẽ cho mọi người một cái nhìn toàn cảnh hơn về bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời và thực tế sử dụng thiết bị này theo kinh nghiệm riêng của tôi khi đi thị trường vùng sâu, vùng cao ở Việt Nam.

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời là gì?

Đó là một thiết bị trung gian giữa hệ các tấm pin mặt trời và hệ các bình ắc quy lưu trữ. Nhiệm vụ chính của nó là “điều khiển” việc sạc bình ắc quy từ nguồn điện sinh ra từ pin mặt trời. Cụ thể là các nhiệm vụ sau:

– Bảo vệ bình ắc quy. Khi bình đầy (VD 13.8V – 14V đối với ắc quy 12V) thì bộ điều khiển ngăn không cho nguồn điện tiếp tục nạp vào ắc quy có thể gây sôi bình và làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của bình. Khi bình gần cạn đến ngưỡng phải ngắt để bảo vệ bình (VD 10.5V đối với ắc quy 12V), bộ điều khiển sẽ ngắt không cho sử dụng tải để bảo vệ bình không bị “kiệt”.

– Bảo vệ tấm pin mặt trời. Nguyên lý của dòng điện là chảy từ nơi điện áp cao đến nơi điện áp thấp. Ban ngày trời nắng thì điện áp tấm pin loại 12V sẽ từ khoảng 15 đến hơn 20V, cao hơn điện áp ắc quy nên dòng điện sẽ đi từ pin xuống ắc quy. Nhưng ban đêm khi không có ánh nắng, điện áp của pin sẽ thấp hơn điện áp của ắc quy và dòng điện sẽ đi từ ắc quy lên ngược tấm pin và “đốt” tấm pin, làm giảm hiệu suất tấm pin dần dần và có thể hỏng tấm pin. Vậy nên bộ điều khiển sẽ ngăn một cách triệt để không để cho dòng điện có thể đi ngược lên tấm pin để tránh hiện tượng trên.

– Điều quan trọng nhất: giúp chúng ta đạt hiệu suất cao nhất từ tấm pin mặt trời. Có chức năng này thì thiết bi này mới có tên gọi là “điều khiển”, nghĩa là thiết bị này điều khiển làm sao để công suất sạc đạt cực đại Pmax, nâng cao hiệu suất sử dụng của tấm pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc kiểu cũ đơn giản thì chỉ điều khiển đóng cắt khi bình đầy hoặc bình cạn và bảo vệ không cho điện trào lên pin, hiện đại hơn là sử dụng phương pháp điều khiển điều rộng xung PWM (Pulse – Width – Modulation) sử dụng mạch transitor đóng cắt liên tục để ổn áp sạc cho ắc quy, phương pháp này có nhược điểm lớn là làm hao phí khoảng trên dưới 20% lượng điện sạc từ pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc hiện đại sử dụng phương pháp điều rộng xung không hao phí, có bộ vi xử lý và thiết bị đo chọn được điểm có công suất cực đại MPP (Max Power Point) Pmax để sạc cho ắc quy. Công suất cực đại minh họa trong hình dưới đây là diện tích hình chữ nhật màu xám.

Su khác biệt giữa các bộ sạc thường và bộ sạc hiện đại

– Phương pháp sạc xung: các bộ điều khiển sạc xung sẽ kéo dài tốt hơn tuổi thọ của ắc quy. Phương pháp sạc xung hiện nay được ứng dụng trong việc sạc laptop, sạc điện thoại và được đánh giá là phương pháp sạc ưu việt nâng cao tuổi thọ của pin hay ắc quy.

– Một số chức năng khác như: hiển thị mức điện còn trong hệ bình ắc quy, bảo vệ quá tải, chập mạch trong hệ thống, các chức năng bổ sung như tự động bật tắt thiết bị, tạo dòng 5V để sạc điện thoại…

Vậy không dùng bộ điều khiển sạc có được không?

Được nhưng tấm pin của bạn sẽ mau hỏng hoặc giảm hiệu suất. Được nhưng bạn sẽ phải thay bình ắc quy thường xuyên hơn. Được nhưng thay vì bạn lấy được nhiều điện từ tấm pin thì bạn chỉ nhận được mức điện trung bình. Được nhưng nếu có sự cố gì thì tất cả sẽ tự hủy vì không có ai bảo vệ chúng..v.v..

Xem thêm : Cảnh báo khi không sử dụng bộ điều khiển sạc .

Thực tế các bộ điều khiển nạp hiện nay có đáp ứng được các nhiệm vụ trên?

Phần lớn là không. Hiện nay phần lớn bộ điều khiển nạp được nhiều công ty nhập từ Trung Quốc hoặc một số sản xuất trong nước theo kiểu “đánh lừa khách hàng” và bán với giá rẻ (giá rẻ cho đại lý nhưng giá vẫn cao cho khách hàng). Các bộ điều khiển này rất “nhỏ gọn” và hầu như chỉ có chức năng bảo vệ cơ bản cho hệ bình ắc quy và pin. Thậm chí tôi đã thấy bộ điều khiển nạp sản xuất bởi một công ty trong nước chỉ nhỏ bằng 3 ngón tay chập lại, khi mở ra chỉ có vài con đi ốt chống dòng ngược, không hề ngắt khi bình đầy và khi bình gần cạn. Tuy nhiên một bộ phận rất lớn khách hàng ở vùng nông thôn chỉ cần biết là có bộ điều khiển sạc mà không biết là mình mua bộ điều khiển này không có tác dụng gì nhiều hơn là mua 1 con đi ốt với giá rất rẻ trên thị trường đấu vào dây để bảo vệ điện từ bình lên pin.

Chỉ có một số thiết bị nhập khẩu từ các hãng lớn trên thế giới hoặc rất ít thiết bị sản xuất trong nước đáp ứng được điều này.

Vậy làm sao để chọn được bộ điều khiển sạc tốt?

Bạn có thể chọn các bộ điều khiển nạp MPPT của các hãng nổi tiếng trên thế giới nhưng với giá rất cao, hoặc chọn bộ điều khiển sạc xung kỹ thuật số SolarV sản xuất tại Việt Nam đáp ứng rất tốt tất cả các nhiệm vụ trên với giá thành rất cạnh tranh. Chúng tôi có đầy đủ các loại điều khiển sạc kỹ thuật số loại sạc xung có tự động bật tắt đèn và cổng sạc điện thoại, cũng như các bộ điều khiển kỹ thuật số thường bảo vệ tuyệt đối thiết bị trong hệ thống của bạn. Sản phẩm bộ điều khiển sạc SolarV khác biệt ở chỗ điều khiển bằng kỹ thuật số nên hiệu suất sạc cao hơn và bảo vệ hệ pin + ắc quy tốt hơn. Bảo vệ quá tải, chập mạch, không bị hỏng hoặc báo lỗi ngay cả khi bạn cắm ngược cọc bình hoặc ngược cọc pin.

Bộ điều khiển sạc xung của Vũ Phong

Các thông tin về sản phẩm khác xin xem thêm tại website: solarpower.vn. Xin chân thành cảm ơn vì đã đọc bài viết này.

(SolarV)
READ MORE

Sổ tay : “Ngôi nhà xanh tiết kiệm năng lượng”

Cuốn Sổ tay này được nghiên cứu phát triển bởi sự hỗ trợ kinh phí từ Bộ Giáo dục và Nghiên cứu (BMBF) CHLB Đức, trong khuôn khổ của dự án Nghiên cứu Siêu đô thị Thành phố Hồ Chí Minh “Cơ chế thống nhất qui hoạch đô thị và môi trường thích nghi với thay đổi khí hậu toàn cầu”.

Đây là một phần của chương trình tài trợ “Nghiên cứu về Phát triển bền vững cho các Siêu đô thị trong tương lai – Cấu trúc thích ứng khí hậu và tiết kiệm năng lượng cho các Trung tâm Đô thị đang phát triển”.

This handbook is the result of the working group on “climate-adapted housing and energy-efficient buildings” within the Megacity Research Project TP. Ho Chi Minh funded by the German Ministry of Education and Research as part of special research initiative “Future MegaCities – MegaCities for Tomorrow”.

Tải tài liệu: Tiếng Việt | English version

greenhousing_vn     greenhousing_en

Trong tình trạng biến đổi khí hậu, nguồn nhiên liệu dần cạn kiệt và sự tăng trưởng kinh tế nhanh chóng ở Việt Nam, vấn đề về hiệu quả năng lượng đang trở thành một trong những nền tảng để đảm bảo thành công về kinh tế và xã hội cho nền kinh tế đang bùng nổ này. Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng nặng nề bởi biến đổi khí hậu, do đó việc đề xuất các biện pháp giảm nhẹ rủi ro và thích nghi với biến đổi khí hậu là thật sự cần thiết và khẩn cấp. Trong 3 ngành có lượng tiêu thụ năng lượng và khí thải CO2 nhiều nhất là công nghiệp, vận tải và xây dựng, ngành xây dựng là ngành liên quan và ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống hàng ngày của người dân Việt Nam.

Hiện tại, người dân Việt Nam, đặc biệt là dân cư sống ở các vùng đô thị lớn đang trải nghiệm những cải thiện về tiêu chuẩn sống. Các giá trị mới đang được hình thành và khái niệm cuộc sống với nguồn cảm hứng mới và những năng lực mới đang được định hình. Nguy cơ hiện hữu mà các đô thị lớn đang phải đối mặt đó là, khi đưa ra quyết định để xác định mục tiêu của sự phát triển, những vấn đề về phát triển bền vững và lợi ích lâu dài của xã hội, của loài người, đang bị bỏ qua.

Mặt khác, người dân đang trải qua giai đoạn vật giá tăng đối với những nhu cầu hàng ngày, trong số đó là năng lượng và các nguồn nhiêu liệu cần thiết khác. Giá cả được dự tính sẽ còn tiếp tục tăng. Thêm vào đó, những ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu đang trở nên rõ ràng lại vẫn bị gạt sang một bên khi chúng ta đưa ra các quyết định về thói quen sử dụng và tiêu dùng cá nhân.

Trong cuốn sổ tay này, chúng tôi sẽ minh chứng có rất nhiều phương pháp thông minh được sử dụng khi thiết kế nhà ở. Những phương pháp này thường không tốn kém, nhưng lại đưa ra cho chúng ta rất nhiều lợi ích khác nhau cho cá nhân và cộng đồng. Sau đó, chúng tôi thảo luận về các biện pháp giúp chủ nhà có thể tiết kiệm tiền trong thời gian trung và dài hạn.

Theo lẽ dĩ nhiên, thiết kế kiến trúc, xây dựng và sinh sống trong một ngôi nhà không đơn giản chỉ là việc tối ưu hoá hiệu suất năng lượng sử dụng. Đây là lý do tại sao chúng tôi làm việc trong một nhóm các nhà nghiên cứu có tổ chức, từ dự án nghiên cứu Siêu đô thị của TP.Hồ Chí Minh. Trong đó, Tiến sĩ Michael Waibel từ Đại học Hamburg, giữ vai trò một nhà khoa học nghiên cứu xã hội và là một chuyên gia về chính sách phát triển, ông Christoph Hesse từ Đại học Công nghệ Darmstadt chịu trách nhiệm về thiết kế kiến trúc và xây dựng và Tiến sĩ Dirk Schwede từ Viện Thiết kế năng lượng Thượng Hải có đóng góp cho các chủ đề về hiệu quả sử dụng năng lượng và tiện nghi vi khí hậu trong nhà.

Rất mong bạn đọc thông cảm với chúng tôi nếu có sơ suất hay thiếu sót trong phiên bản đầu tiên này, hoặc nếu bạn đọc có ý kiến khác về các vấn đề được nêu ra. Chúng tôi hoan nghênh các ý kiến đóng góp và nhận xét của bạn đọc cho phiên bản đầu tiên này để có thể hoàn thiện cho một tài liệu có hiệu quả và có ảnh hưởng nhiều hơn.

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự chia sẻ từ chị Ngô Thị Tố Nhiên, Viện Ứng dụng Công nghệ (Bộ Khoa học và Công nghệ)

READ MORE

Giáo trình-Handbook of Photovoltaic Science and Engineering

Tên sách: Handbook of Photovoltaic Science and Engineering
Tác giả: Antonio Luque, and Steven Hegedus
NXB: Wiley
Ngôn ngữ: Tiếng Anh
ISBN 0-471-49196-9
Năm xuất bản: 2003
Định dạng: PDF
Số trang: 1164
Dung lượng: 15,17 MB

Handbook of Photovoltaic Science and Engineering kết hợp các tiến bộ kỹ thuật và kết quả nghiên cứu gần đây nhất trong lĩnh vực quang điện. Tất cả những chủ đề liên quan đến ngành công nghiệp quang điện được thảo luận và mỗi phần được viết bởi chuyên gia quốc tế nổi tiếng trong lĩnh vực này.

Mỗi chương dành một phần cho những người mới bắt đầu cũng như cung cấp thông tin chi tiết về lý học và công nghệ cho các chuyên gia. Bao gồm việc xem xét lại các công việc trong quá khứ và các vấn đề cơ bản trong ngành khoa học điện mặt trời, quyển sách này cung cấp nguồn tài nguyên vô giá cho các học viên, cố vấn, nhà nghiên cứu và sinh viên trong ngành công nghiệp kỹ thuật quang điện.

NỘI DUNG
1. Hiện trạng, xu hướng, thách thức và tương lai tươi sáng của điện mặt trời
2. Động cơ thúc đẩy việc phát triển và ứng dụng pin quang điện
3. Vật lý học của tế bào quang điện
4. Giới hạn lý thuyết của quá trình chuyển đổi quang điện
5. Nguồn nguyên liệu Silic
6. Phát triển khối tinh thể và tạo phiến cho pin mặt trời
7. Các module và các tế bào quang điện tinh thể silic
8. Các tế bào quang điện silic màng mỏng
9. Pin mặt trời đa tầng III-V hiệu suất cao
10. Hệ thống và tế bào quang điện vũ trụ
11. Bộ tập trung quang điện
12. Pin mặt trời vô định hình silicon
13. Pin mặt trời Cu(InGa)Se2
14. Pin năng lượng mặt trời màng mỏng Cadmium Telluride
15. Pin năng lượng mặt trời bằng màu nhuộm
16. Đo và tạo đặc tính cho các module và các tế bào năng lượng mặt trời
17. Các hệ thống điện mặt trời
18. Lưu trữ điện hóa trong lĩnh vực quang điện
19. Điều hòa điện năng cho hệ thống quang điện
20. Năng lượng hấp thụ và phân phối bởi các module quang điện
21. Phân tích kinh tế và các khía cạnh môi trường của hệ thống quang điện
22. Pin mặt trời trong kiến trúc
23. Quang điện và vấn đề phát triển
24. Tài chính và sự tăng trưởng của quang điện

Click để đọc sách này trên Google Books

READ MORE

Công Thức Tính Công Suất Bộ Chuyển Điện Và Dung Lượng Ắc Quy

Khi chọn bộ chuyển điện và ắc quy sử dụng cho hệ thống điện năng lượng mặt trời (hoặc hệ thống lưu điện dự phòng), bạn cần phải cân nhắc kỹ 3 yếu tố sau đây:

  • Dung lượng của ắc quy.
  • Thời gian cần sử dụng.
  • Tổng công suất của toàn bộ tải.

Các bước tính công suất bộ chuyển điện

Bước 1: Tính tổng công suất sử dụng.

Tính tổng công suất sử dụng thực tế, bạn có thể tham khảo bảng tham khảo công suất của một sô thiết bị thông dụng trong gia đình ở bảng 1.

Bước 2: Tính công suất bộ chuyển điện.

Tính công suất bộ chuyển điện, nếu thiêt bị sử dụng chỉ gồm toàn những thiêt bị điện tử có dòng khởi động nhỏ như màn hình LCD, máy tính, TV, đèn, quạt thì công suất của bộ chuyển điện nên lớn hơn 1,5 lần tổng công suất thực tế tính ở bước 1. Nếu thiết bị có dòng khởi động lớn như máy lạnh, tủ lạnh, máy in Laser, máy bơm thì công suất của Inverter tối thiểu phải gấp 2 lần tổng công suất, nếu số lượng thiết bị loại này nhiều có thể cần gấp 2,5 hoặc 3 lần tổng công suất.

Bước 3: Xác định thời gian sử dụng hệ thống.

Xác định thời gian sử dụng hệ thống, nên tính toán thời gian sử dụng thật hợp lý vì chi phí đầu tư cho 1kwh sử dụng điện 1 ngày cho hệ thống điện năng lượng mặt trời không nhỏ

Bước 4: Áp dụng công thức để tính.

Áp dụng công thức để tính toán bằng một trong các công thức sau:

  • Tổng Công suất tiêu thụ trong hệ thống (W)
  • Hiệu điện thế của mạch nạp bình ắc quy (V)
  • Dung lượng của bình ắc quy (AH)
  • Thời gian cần có điện của hệ thống (T)
  • Hệ số năng suất của bộ kích điện (pf): thường là 0,7 hoặc 0,8

Dùng công thức này để tính tổng dung lượng của ắc quy (AH) nếu xác định trước thời gian sử dụng hệ thống T, tổng công suất của Inverter W, điện thế của bộ nạp V, pf = 0.7 hoặc 0.8 tuỳ vào từng loại Inverter

 AH = (T * W)/(V * pf)

Dùng công thức này để tính thời gian hoạt động T của hệ thống nếu biết tổng dung lượng của ắc quy AH, tổng công suất của Inverter W, điện thế của bộ nạp V, pf = 0.7 hoặc 0.8 tuỳ vào từng loại Inverter

T = (AH * V * pf)/W

Những thông tin trên giúp bạn tham khảo được Inverter hay Ắc quy bao nhiêu là phù hợp với hệ thống của mình. Trên thực tế, khi bạn đặt mua một hệ thống điện mặt trời, công ty chúng tôi đã chọn loại phù hợp nhất với công suất của hệ thống đó.

Bảng 1: tham khảo công suất 1 số thiết bị thông dụng trong gia đình và văn phòng

Số TTLọai thiết bịCông suất thông thường
1Màn hình LCD 15”35W
2Màn hình LCD 17”40W
3Màn hình CRT 15”120W
4Màn hình CRT 17”150W
5Màn hình CRT 19”250W
6Bộ CPU máy tính để bàn200W
7Ti vi LCD 32”80W
8Tivi thường (đèn hình) 19”200W
9Máy in Laser300W
10Máy tính xách tay160W
11Quạt treo tường55-100 W
12Đèn túyp 60cm – 120cm20-40 W
13Đèn compact18 W
14Máy điều hòa 2 HP1500W
15Máy điều hòa 1,5 HP1200W
16Máy điều hòa 1,0 HP750W
17Tủ Lạnhtừ 100W – 200W
18Thiết bị mạng modem10W

Ví dụ tính công suất thực tế

Ví dụ cụ thể 1:

Lựa chọn bộ kích điện và ắc quy để chay 2 quạt cây, 2 bóng đèn neon 1m20, 1 bộ máy tính, 1 màn hình máy tính LCD 15″, 1 modem cho 1 văn phòng dùng khi mất điện mỗi tuần 1 ngày.

Bước 1: Công suất thực tế = (2*60) + (2*40) + 200 + 35 + 10 = 445W

Bước 2:  W = 445*1.5 = 667.5W  cần chọn công suất kích điện khoảng 700W, vì vậy nên chọn loại kích điện 1000VA, 24V là phù hợp

Bước 3: Theo nhu cầu, thời gian sử dụng trong 1ngày nhưng nên tính toán hợp lý để nhân viên văn phòng làm khoảng T = 6h cho ngày mất điện (nghỉ trưa dài hơn, chiều về sớm hơn 1 chút).

Bước 4: Dung lượng ắc quy tính theo công thức 1 là

  • Theo công suất thực tế: AH = (6*445)/(24*0.7) = 158Ah. Vậy bạn cần mua ít nhất 2 ắc quy 150Ah/12V là đảm bảo yêu cầu.
  • Theo công suất đỉnh: AH = (6*700)/(24*0.7) = 250Ah. Vậy bạn cần mua ít nhất 2 ắc quy 250Ah/12V là đảm bảo yêu cầu.
  • Vậy lựa chọn mua ắc quy thế nào cho phù hợp? Nếu bạn sử dụng đúng công suất thực tế của thiết bị và chắc chắn dùng dưới 6h/ngày thì chỉ cần 2 ắc quy 150Ah, con nếu muốn dùng phát sinh thêm vài thiết bị nữa thì nên chọn 2 ắc quy loại 250Ah để đảm bảo không bị quá tải.

Ví dụ cụ thể 2:

Lựa chọn bộ chuyển điện và ắc quy để chạy 2 quạt cây, 1 bóng đèn neon 1m20, 1 TV LCD 32″ (4h mỗi ngày), 1 máy lạnh 1HP (chỉ dùng 2h cuối buổi sáng hoặc đầu buổi chiều khi trời nóng nhất).

Bước 1: Công suất thực tế = (2*60) + 40 + 80+ 750 = 990W

Bước 2:  W = 990*2 = 1980W  (cần chọn công suất bộ chuyển điện gấp 2 lần công suất thực tế) tức là khoảng 2000W, vì vậy nên chọn loại kích điện 2500VA, 48V là phù hợp

Bước 3: Theo nhu cầu, thời gian sử 4h cho các thiết bị khác, riêng máy lạnh chỉ sử dụng 2h nên có thể quy đổi như sau T = 2.5h

Bước 4: Dung lượng ắc quy tính theo công thức 1 là A

  • Theo công suất thực tế: H = (2.5*990)/(48*0.7) = 73.6 Ah. Vậy bạn cần mua ít nhất 4 ắc quy 75Ah/12V là đảm bảo yêu cầu.
  • Theo công suất đỉnh: H = (2.5*1980)/(48*0.7) = 144Ah. Vậy bạn cần mua ít nhất 4 ắc quy 150Ah/12V là đảm bảo yêu cầu.
  • Vậy lựa chọn mua ắc quy thế nào cho phù hợp? Nếu bạn sử dụng đúng công suất thực tế của thiết bị và dùng thời gian hạn chế nhất là máy lạnh thì chỉ cần 4 ắc quy 75Ah, còn nếu muốn dùng phát sinh thêm vài thiết bị nữa hoặc máy lạnh dùng thoải mái hơn 2h/ngày thì nên chọn 4 ắc quy loại 150Ah để đảm bảo không bị quá tải.
READ MORE

Lịch Sử+Khái Niệm Và Công Dụng Hình Thành Pin Mặt Trời

Khái Niệm Về Pin Năng Lượng Mặt Trời

Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện.

cell_02

cell_05

Các pin năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện năng trong mạng lưới chưa vươn tới, các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, các máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước… Pin năng lượng mặt trời (tạo thành các module hay các tấm năng lượng mặt trời) xuất hiện trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể kết nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện.

Lịch sử hình thành pin năng lượng mặt trời

Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên năm 1839 bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel. Tuy nhiên cho đến 1883 một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối. Thiết bị chỉ có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem là người tạo ra pin năng lượng mặt trời đầu tiên năm 1946. Sven Ason Berglund đã có phương pháp liên quan đến việc tăng khả năng cảm nhận ánh sáng của pin.

Nền tảng hình thành pin mặt trời

Để tìm hiểu về pin mặt trời, thì cần một ít lý thuyết nền tảng về vật lý chất bán dẫn. Để đơn giản, miêu tả sau đây chỉ giới hạn hoạt động của một pin năng lượng tinh thể silic.

Silic thuộc nhóm IV, tức là có 4 electron lớp ngoài cùng. Silic có thể kết hợp với silicon khác để tạo nên chất rắn. Cơ bản có 2 loại chất rắn silicon, đa thù hình (không có trật tự sắp xếp) và tinh thể (các nguyên tử sắp xếp theo thứ tự dãy không gian 3 chiều). Pin năng lượng mặt trời phổ biến nhất dùng đa tinh thể silicon.

Silic là chất bán dẫn. Tức là thể rắn silic, tại một tầng năng lượng nhất định, electron có thể đạt được, và một số tầng năng lượng khác thì không được. Các tầng năng lượng không được phép này xem là tầng trống. Lý thuyết này căn cứ theo thuyết cơ học lượng tử.

Ở nhiệt độ phòng, Silic nguyên chất có tính dẫn điện kém. Trong cơ học lượng tử, giải thích thất tế tại mức năng lượng Fermi trong tầng trống. Để tạo ra silic có tính dẫn điện tốt hơn, có thể thêm vào một lượng nhỏ các nguyên tử nhóm III hay V trong bảng tuần hoàn hóa học. Các nguyên tử này chiếm vị trí của nguyên tử silic trong mạng tinh thể, và liên kết với các nguyên tử silic bên cạnh tương tự như là một silic. Tuy nhiên các phân tử nhóm III có 3 electron ngoài cùng và nguyên tử nhóm V có 5 electron ngoài cùng, vì thế nên có chỗ trong mạng tinh thể có dư electron còn có chỗ thì thiếu electron. Vì thế các electron thừa hay thiếu electron (gọi là lỗ trống) không tham gia vào các kết nối mạng tinh thể. Chúng có thể tự do di chuyển trong khối tinh thể. Silic kết hợp với nguyên tử nhóm III (nhôm hay gali) được gọi là loại bán dẫn p bởi vì năng lượng chủ yếu mang điện tích dương (positive), trong khi phần kết hợp với các nguyên tử nhóm V (phốt pho, asen) gọi là bán dẫn n vì mang năng lượng âm (negative). Lưu ý rằng cả hai loại n và p có năng lượng trung hòa, tức là chúng có cùng năng lượng dương và âm, loại bán dẫn n, loại âm có thể di chuyển xung quanh, tương tự ngược lại với loại p.

Vật liệu và hiệu suất pin mặt trời

Nhiều lọai vật liệu khác nhau được thử nghiệm cho pin mặt trời. Và hai tiêu chuẩn, hiệu suất và giá cả.

Hiệu suất là tỉ số của năng lượng điện từ ánh sáng mặt trời. Vào buổi trưa một ngày trời trong, ánh mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m². trong đó 10% hiệu suất của 1 module 1 m² cung cấp năng lượng khoảng 100 W. hiệu suất của pin mặt trời thay đổi từ 6% từ pin mặt trời làm từ silic không thù hình, và có thể lên đến 30% hay cao hơn nữa, sử dụng pin có nhiều mối nối nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

Có nhiều cách để nói đến giá cả của hệ thống tạo điện, là tính toán cụ thể trên từng kilo Watt giờ (kWh). Hiệu suất của pin mặt trời kết hợp với sự bức xạ là 1 yếu tố quyết định trong giá thành. Nói chung hiệu suất của toàn hệ thống là tầm quan trọng của nó. Để tạo nên ứng dụng thực sự của pin tích hợp năng lượng, điện năng tạo nên nối với mạng lưới điện sử dụng inverter; trong các phương tiện di chuyển, hệ thống ắc quy sử dụng để lưu trữ nguồn năng lượng không sử dụng hiện tại. Các pin năng lượng thương mại và hệ thống công nghệ có hiệu suất từ 5% đến 15%. Giá của điện từ 50 Eurocent/kWh (Trung Âu) xuống tới 25 eurocent/kWh trong vùng có ánh mặt trời nhiều.

Cho tới hiện tại thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:

* Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
* Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
* Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon.

Công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, các lọai trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module.

Sự chuyển đổi ánh sáng

Khi một photon chạm vào mảnh silic, một trong hai điều sau sẽ xảy ra:

1. Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn.
2. Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn.

Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron trong màng tinh thể. Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được kết dính với các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa. Khi electron được kích thích, trở thành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn. Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là “lỗ trống”. Lỗ trống này tạo điều kiện cho các electron của nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào “lỗ trống”, và điều này tạo ra lỗ trống cho nguyên tử lân cận có “lỗ trống”. Cứ tiếp tục như vậy “lỗ trống” di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn.

Một photon chỉ cần có năng lượng lớn hơn năng luợng đủ để kích thích electron lớp ngoài cùng dẫn điện. Tuy nhiên, tần số của mặt trời thường tương đương 6000°K, vì thế nên phần lớn năng lượng mặt trời đều được hấp thụ bởi silic. Tuy nhiên hầu hết năng lượng mặt trời chuyển đổi thành năng lượng nhiệt nhiều hơn là năng lượng điện sử dụng được.

READ MORE

Sách: Năng lượng mặt trời – Lý thuyết & Ứng dụng

Sách Năng lượng mặt trời – Lý thuyết & ứng dụng của TS. Hoàng Dương Hùng, gồm 2 phần:

– Phần 1: Mặt trời và Năng lượng mặt trời
– Phần 2: Ứng dụng Năng lượng mặt trời

Download tòan bộ theo đường link bên dưới, kích thước 6.5MB

Năng lượng mặt trời – lý thuyết & ứng dụng

READ MORE