LUẬN VĂN - HỆ THỐNG LẠNH CẤP NGUỒN TỪ PIN MẶT TRỜI
Nhu cầu về năng lượng tái tạo đang tăng lên từng ngày bởi sự khủng hoảng năng lượng hiện nay trên phạm vi toàn cầu. Các nguồn năng lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc phát điện. Một số nguồn năng lượng tái tạo (như NLMT, gió, địa nhiệt và sinh khối) có thể được sử dụng để tạo ra điện và đáp ứng nhu cầu năng lượng hàng ngày của chúng ta. NLMT là lựa chọn khả thi nhất cho sản xuất điện vì nó có ở mọi nơi và được sử dụng miễn phí. Các tấm pin NLMT quang điện (PV) chuyển NLMT thành năng lượng điện. Với sự tập trung hiện tại vào các nguồn năng lượng xanh hơn và sạch hơn, PV được sử dụng như một nguồn năng lượng quan trọng trong nhiều ứng dụng.
Ứng dụng phổ biến là hệ thống pin quang điện được sử dụng để cấp nguồn cho hệ thống lạnh đáp ứng nhu cầu sinh hoạt hằng ngày.
Trong tình hình chung trên thế giới và Việt Nam, nhu cầu năng lượng sạch năng lượng mặt trời cũng đã được quan tâm, nghiên cứu và đưa ra rất nhiều sản phẩm trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Đề tài "Hệ thống lạnh cấp nguồn từ pin mặt trời" sẽ cho cái nhìn tổng quan nhất về tình hình ứng dụng năng lượng sạch vào việc dùng cho sinh hoạt hằng ngày. Điểm nổi bật được đưa ra giải quyết ở cấu hình sử dụng đó là hệ thống độc lập của pin mặt trời, năng lượng từ pin không sử dụng bình ăcquy để lưu trữ hạn chế việc ô nhiễm môi trường do việc chế tạo và tái chế của nó gây ra; ở đây hệ thống đáp ứng gần như trực tiếp nhu cầu sử dụng.
Qua đó, từ bài toán cụ thể về nhu cầu làm lạnh hàng ngày, ta có thể tính toán được công suất hệ thống lạnh cần sử dụng, công suất pin cần dùng để cấp nguồn cho toàn hệ thống. Ứng dụng các công trình nghiên cứu khác, ta chọn lựa được cấu hình mạch điện tử công suất để đưa ra năng lượng cấp vào động cơ máy nén là tốt nhất.
Luận văn có đề cập đến việc tính toán hệ thống, lựa chọn toàn bộ cấu hình sao cho mạch đơn giản mà sử dụng hiệu quả. Việc xét chọn lựa cấu hình hệ thống lạnh có sử dụng động cơ không đồng bộ cho máy nén cũng là một sự cân nhắc đến việc phổ biến của các loại máy nén thông dụng trên thị trường, giá thành rẻ và dễ bảo trì sửa chữa.
NỘI DUNG:
LÝ LỊCH KHOA HỌC ............................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ iii
TÓM TẮT .................................................................................................................. iv
MỤC LỤC ................................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... x
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... xiv
Chương 1 .................................................................................................................... 1
TỔNG QUAN............................................................................................................. 1
1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu ........................................................ 1
1.2 Mục đích của đề tài ........................................................................................... 5
1.3 Giới hạn của đề tài ............................................................................................ 5
1.4 Nội dung đề tài ................................................................................................. 5
Chương 2 .................................................................................................................... 7
TÍNH TOÁN CHỌN CÔNG SUẤT MÁY NÉN HỆ THỐNG LẠNH VÀ CÔNG SUẤT
PIN MẶT TRỜI.......................................................................................................... 7
2.1 Mở đầu .............................................................................................................. 7
2.2 Trình tự tính toán .............................................................................................. 7
2.2.1 Chọn công suất hệ thống lạnh và máy nén lạnh ........................................ 7
2.2.2 Chọn công suất pin quang điện ............................................................... 11
2.2.3. Kiểm tra công suất hệ thống lạnh và công suất pin quang điện ............. 14
Chương 3 .................................................................................................................. 18
BỘ BIẾN ĐỔI DC – DC VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI
.................................................................................................................................. 18
3.1 Mở đầu ............................................................................................................ 18
3.2 Bộ biến đổi DC – DC ..................................................................................... 18
3.2.1 Khảo sát bộ biến đổi DC – DC ................................................................ 18
3.2.2 Điều khiển bộ biến đổi DC/DC ............................................................... 27
3.2.3 Tính toán bộ biến đổi Boost .................................................................... 28
3.3 Giải thuật điều khiển công suất cực đại MPPT .............................................. 30
3.3.1 Giới thiệu MPPT ..................................................................................... 30
3.3.2 Thuật toán bám điểm công suất cực đại P&O điều khiển trực tiếp D ... 30
3.3.3 Thuật toán bám điểm công suất cực đại INC điều khiển trực tiếp D ...... 34
viii
3.4 Mô phỏng bộ biến đổi Boost kèm giải thuật MPPT (P&O) ........................... 36
3.4.1 Mô phỏng hệ thống pin quang điện và bộ biến đổi Boost ....................... 36
3.4.2 Mô phỏng hệ thống pin quang điện và bộ biến đổi Boost có sử dụng thuật
toán MPPT (P&O) ............................................................................................ 39
3.5 Kết luận........................................................................................................... 42
Chương 4 .................................................................................................................. 43
BỘ NGHỊCH LƯU DC - AC VÀ LỰA CHỌN ...................................................... 43
4.1 Mở đầu ............................................................................................................ 43
4.2 Bộ ngịch lưu DC/AC ...................................................................................... 43
4.2.1 Tổng quan ................................................................................................ 43
4.2.2 Bộ nghịch lưu áp ..................................................................................... 44
4.3 Động cơ không đồng bộ một pha và máy nén piston ..................................... 46
4.3.1 Động cơ không đồng bộ một pha ............................................................ 46
4.3.2 Máy nén pitton ......................................................................................... 52
4.3.2.1. Máy nén hở .......................................................................................... 52
4.3.2.2 Máy nén nửa kín ................................................................................... 54
4.3.2.3 Máy nén kín .......................................................................................... 57
4.4 Các thông số đặc trưng của máy nén lạnh .................................................... 59
4.4.1 Thể tích hút lý thuyết ............................................................................... 59
4.4.2 Thể tích hút thực tế .................................................................................. 59
4.4.3 Năng suất khối lượng của máy nén ......................................................... 60
4.4.4 Hiệu suất nén và công suất động cơ yêu cầu ........................................... 60
4.4.5 Năng suất lạnh của máy nén .................................................................... 62
4.5 Các phương pháp điều khiển .......................................................................... 63
4.5.1 Lựa chọn phương pháp điều khiển .......................................................... 63
4.5.2 Phương pháp điều khiển V/f .................................................................... 63
4.5.3 Phương pháp điều rộng xung SPWM ...................................................... 65
4.5.4 Cách thức điều khiển động cơ ................................................................. 65
4.6 Mô phỏng và lựa chọn cấu hình inverter ........................................................ 66
4.6.1 Mô phỏng hệ thống ở tần số 50Hz .......................................................... 69
4.6.2 Nhận xét ................................................................................................... 74
4.7 Kết luận........................................................................................................... 74
Chương 5 .................................................................................................................. 75
MÔ PHỎNG CẤU HÌNH TOÀN HỆ THỐNG ....................................................... 75
5.1 Mở đầu ............................................................................................................ 75
5.2 Mô phỏng hệ thống ......................................................................................... 75
5.2.1 Mô phỏng hệ thống khi ta thay đổi cường độ chiếu nắng ....................... 76
ix
5.2.2 Mô phỏng hệ thống khi ta thay đổi nhiệt độ chiếu nắng ......................... 82
5.2.3 Mô phỏng hệ thống khi ta thay đổi tải vào động cơ máy nén. ................ 87
5.3 Kết luận........................................................................................................... 92
Chương 6: ................................................................................................................. 93
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................... 93
6.1 Kết luận........................................................................................................... 93
6.2 Các nội dung chưa thực hiện được ................................................................. 93
6.3 Hướng phát triển ............................................................................................. 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 95
PHỤ LỤC
LƯU Ý:
Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Mân Trần Lê" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.
Nhu cầu về năng lượng tái tạo đang tăng lên từng ngày bởi sự khủng hoảng năng lượng hiện nay trên phạm vi toàn cầu. Các nguồn năng lượng tái tạo đóng vai trò quan trọng trong việc phát điện. Một số nguồn năng lượng tái tạo (như NLMT, gió, địa nhiệt và sinh khối) có thể được sử dụng để tạo ra điện và đáp ứng nhu cầu năng lượng hàng ngày của chúng ta. NLMT là lựa chọn khả thi nhất cho sản xuất điện vì nó có ở mọi nơi và được sử dụng miễn phí. Các tấm pin NLMT quang điện (PV) chuyển NLMT thành năng lượng điện. Với sự tập trung hiện tại vào các nguồn năng lượng xanh hơn và sạch hơn, PV được sử dụng như một nguồn năng lượng quan trọng trong nhiều ứng dụng.
Ứng dụng phổ biến là hệ thống pin quang điện được sử dụng để cấp nguồn cho hệ thống lạnh đáp ứng nhu cầu sinh hoạt hằng ngày.
Trong tình hình chung trên thế giới và Việt Nam, nhu cầu năng lượng sạch năng lượng mặt trời cũng đã được quan tâm, nghiên cứu và đưa ra rất nhiều sản phẩm trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Đề tài "Hệ thống lạnh cấp nguồn từ pin mặt trời" sẽ cho cái nhìn tổng quan nhất về tình hình ứng dụng năng lượng sạch vào việc dùng cho sinh hoạt hằng ngày. Điểm nổi bật được đưa ra giải quyết ở cấu hình sử dụng đó là hệ thống độc lập của pin mặt trời, năng lượng từ pin không sử dụng bình ăcquy để lưu trữ hạn chế việc ô nhiễm môi trường do việc chế tạo và tái chế của nó gây ra; ở đây hệ thống đáp ứng gần như trực tiếp nhu cầu sử dụng.
Qua đó, từ bài toán cụ thể về nhu cầu làm lạnh hàng ngày, ta có thể tính toán được công suất hệ thống lạnh cần sử dụng, công suất pin cần dùng để cấp nguồn cho toàn hệ thống. Ứng dụng các công trình nghiên cứu khác, ta chọn lựa được cấu hình mạch điện tử công suất để đưa ra năng lượng cấp vào động cơ máy nén là tốt nhất.
Luận văn có đề cập đến việc tính toán hệ thống, lựa chọn toàn bộ cấu hình sao cho mạch đơn giản mà sử dụng hiệu quả. Việc xét chọn lựa cấu hình hệ thống lạnh có sử dụng động cơ không đồng bộ cho máy nén cũng là một sự cân nhắc đến việc phổ biến của các loại máy nén thông dụng trên thị trường, giá thành rẻ và dễ bảo trì sửa chữa.
NỘI DUNG:
LÝ LỊCH KHOA HỌC ............................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ iii
TÓM TẮT .................................................................................................................. iv
MỤC LỤC ................................................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... x
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... xiv
Chương 1 .................................................................................................................... 1
TỔNG QUAN............................................................................................................. 1
1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu ........................................................ 1
1.2 Mục đích của đề tài ........................................................................................... 5
1.3 Giới hạn của đề tài ............................................................................................ 5
1.4 Nội dung đề tài ................................................................................................. 5
Chương 2 .................................................................................................................... 7
TÍNH TOÁN CHỌN CÔNG SUẤT MÁY NÉN HỆ THỐNG LẠNH VÀ CÔNG SUẤT
PIN MẶT TRỜI.......................................................................................................... 7
2.1 Mở đầu .............................................................................................................. 7
2.2 Trình tự tính toán .............................................................................................. 7
2.2.1 Chọn công suất hệ thống lạnh và máy nén lạnh ........................................ 7
2.2.2 Chọn công suất pin quang điện ............................................................... 11
2.2.3. Kiểm tra công suất hệ thống lạnh và công suất pin quang điện ............. 14
Chương 3 .................................................................................................................. 18
BỘ BIẾN ĐỔI DC – DC VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI
.................................................................................................................................. 18
3.1 Mở đầu ............................................................................................................ 18
3.2 Bộ biến đổi DC – DC ..................................................................................... 18
3.2.1 Khảo sát bộ biến đổi DC – DC ................................................................ 18
3.2.2 Điều khiển bộ biến đổi DC/DC ............................................................... 27
3.2.3 Tính toán bộ biến đổi Boost .................................................................... 28
3.3 Giải thuật điều khiển công suất cực đại MPPT .............................................. 30
3.3.1 Giới thiệu MPPT ..................................................................................... 30
3.3.2 Thuật toán bám điểm công suất cực đại P&O điều khiển trực tiếp D ... 30
3.3.3 Thuật toán bám điểm công suất cực đại INC điều khiển trực tiếp D ...... 34
viii
3.4 Mô phỏng bộ biến đổi Boost kèm giải thuật MPPT (P&O) ........................... 36
3.4.1 Mô phỏng hệ thống pin quang điện và bộ biến đổi Boost ....................... 36
3.4.2 Mô phỏng hệ thống pin quang điện và bộ biến đổi Boost có sử dụng thuật
toán MPPT (P&O) ............................................................................................ 39
3.5 Kết luận........................................................................................................... 42
Chương 4 .................................................................................................................. 43
BỘ NGHỊCH LƯU DC - AC VÀ LỰA CHỌN ...................................................... 43
4.1 Mở đầu ............................................................................................................ 43
4.2 Bộ ngịch lưu DC/AC ...................................................................................... 43
4.2.1 Tổng quan ................................................................................................ 43
4.2.2 Bộ nghịch lưu áp ..................................................................................... 44
4.3 Động cơ không đồng bộ một pha và máy nén piston ..................................... 46
4.3.1 Động cơ không đồng bộ một pha ............................................................ 46
4.3.2 Máy nén pitton ......................................................................................... 52
4.3.2.1. Máy nén hở .......................................................................................... 52
4.3.2.2 Máy nén nửa kín ................................................................................... 54
4.3.2.3 Máy nén kín .......................................................................................... 57
4.4 Các thông số đặc trưng của máy nén lạnh .................................................... 59
4.4.1 Thể tích hút lý thuyết ............................................................................... 59
4.4.2 Thể tích hút thực tế .................................................................................. 59
4.4.3 Năng suất khối lượng của máy nén ......................................................... 60
4.4.4 Hiệu suất nén và công suất động cơ yêu cầu ........................................... 60
4.4.5 Năng suất lạnh của máy nén .................................................................... 62
4.5 Các phương pháp điều khiển .......................................................................... 63
4.5.1 Lựa chọn phương pháp điều khiển .......................................................... 63
4.5.2 Phương pháp điều khiển V/f .................................................................... 63
4.5.3 Phương pháp điều rộng xung SPWM ...................................................... 65
4.5.4 Cách thức điều khiển động cơ ................................................................. 65
4.6 Mô phỏng và lựa chọn cấu hình inverter ........................................................ 66
4.6.1 Mô phỏng hệ thống ở tần số 50Hz .......................................................... 69
4.6.2 Nhận xét ................................................................................................... 74
4.7 Kết luận........................................................................................................... 74
Chương 5 .................................................................................................................. 75
MÔ PHỎNG CẤU HÌNH TOÀN HỆ THỐNG ....................................................... 75
5.1 Mở đầu ............................................................................................................ 75
5.2 Mô phỏng hệ thống ......................................................................................... 75
5.2.1 Mô phỏng hệ thống khi ta thay đổi cường độ chiếu nắng ....................... 76
ix
5.2.2 Mô phỏng hệ thống khi ta thay đổi nhiệt độ chiếu nắng ......................... 82
5.2.3 Mô phỏng hệ thống khi ta thay đổi tải vào động cơ máy nén. ................ 87
5.3 Kết luận........................................................................................................... 92
Chương 6: ................................................................................................................. 93
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................... 93
6.1 Kết luận........................................................................................................... 93
6.2 Các nội dung chưa thực hiện được ................................................................. 93
6.3 Hướng phát triển ............................................................................................. 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 95
PHỤ LỤC
LƯU Ý:
Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Mân Trần Lê" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.


.png)
%20(1).png)
.png)
.png)
%20(1).png)
.png)


Không có nhận xét nào: