I. Đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp với chủ đề Mô hình tự động điều khiển pin mặt trời được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Minh Triều, dưới sự hướng dẫn của ThS. Phạm Ngọc Hiệp. Đồ án tập trung vào việc thiết kế và ứng dụng hệ thống năng lượng mặt trời trong lĩnh vực điện dân dụng và công nghiệp. Mục tiêu chính là tối ưu hóa hiệu suất thu năng lượng từ pin mặt trời thông qua công nghệ điều khiển tự động.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt năng lượng do sự cạn kiệt của năng lượng hóa thạch. Với lợi thế về vị trí địa lý, Việt Nam có tiềm năng lớn trong việc khai thác năng lượng mặt trời. Đề tài này nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách thiết kế mô hình tự động điều hướng pin mặt trời, giúp tăng hiệu suất thu năng lượng và ứng dụng vào thực tế.
1.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung vào việc thiết kế mô hình tự động điều hướng pin mặt trời sử dụng vi xử lý AVR Atemega 328 và tấm pin solar cell 10W - 18V. Nghiên cứu bao gồm việc phân tích hệ thống năng lượng mặt trời, thiết kế phần cứng, phần mềm, và kiểm nghiệm hiệu suất của hệ thống so với mô hình cố định.
II. Hệ thống năng lượng mặt trời
Hệ thống năng lượng mặt trời là trọng tâm của đồ án, bao gồm các thành phần chính như tấm pin mặt trời, bộ điều khiển sạc, ắc quy, và bộ kích điện DC-AC. Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi quang năng thành điện năng, tối ưu hóa hiệu suất thông qua công nghệ điều khiển tự động.
2.1. Nguyên lý hoạt động
Pin năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện, chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Dòng điện một chiều (DC) được tạo ra từ tấm pin, sau đó đi qua bộ điều khiển sạc để nạp vào ắc quy. Cuối cùng, bộ kích điện chuyển đổi điện DC thành AC để cung cấp cho các thiết bị điện.
2.2. Thiết kế hệ thống
Hệ thống được thiết kế với tấm pin mặt trời, bộ điều khiển hướng quay, và cảm biến ánh sáng. Cảm biến ánh sáng giúp xác định hướng ánh sáng mặt trời, từ đó điều khiển động cơ để tấm pin luôn hướng về phía ánh sáng, đảm bảo hiệu suất thu năng lượng tối đa.
III. Ứng dụng thực tiễn
Mô hình tự động điều khiển pin mặt trời có tiềm năng ứng dụng lớn trong thực tế, đặc biệt trong lĩnh vực điện dân dụng và công nghiệp. Hệ thống này giúp tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí điện, và góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc sử dụng năng lượng tái tạo.
3.1. Hiệu quả kinh tế
Việc ứng dụng mô hình tự động điều khiển pin mặt trời giúp tăng hiệu suất thu năng lượng, từ đó giảm chi phí điện hàng tháng cho các hộ gia đình và doanh nghiệp. Hệ thống này cũng có chi phí đầu tư thấp, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
3.2. Bảo vệ môi trường
Sử dụng năng lượng mặt trời giúp giảm phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch, từ đó giảm thiểu khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Điều này góp phần bảo vệ môi trường và hướng tới phát triển bền vững.
