Tài Liệu: Bài giảng công nghệ sơn-vecni

[vietms]

Tiêu Đề: Bài giảng công nghệ sơn-vecni
Ngôn Ngữ: Tiếng Việt
Đinh Dạng: pdf
Dung Lượng :678.6 Kb

 

[thai giang]

1. Ứng dụng năng lượng mặt trời
Bài viết này nhằm trình bày 1 số ứng dụng của năng lượng mặt trời. Nhưng quan trọng là xem cách trình bày định dạng chuẩn mực của 1 bài tiểu luận về:
Tìm kiếm tài liệu và biến tài liệu đó thành kiến thức của mình chứ không phải copy tài liệu kiếm được vào bài tiểu luận.
Phương pháp ghi trích dẫn và trình bày bài viết theo kiểu chuẩn khoa học.
Phương pháp trình bày tài liệu tham khảo chuẩn nhất.
Phần text viết trên diễn đàn đơn giản để anh biết sơ về nội dung, còn chi tiết bài hoàn chỉnh nằm trong file . Anh em nào cần tải về mà tham khảo nhé!!!!!!!!!!.
Bài viết đã được góp ý bởi TS Phan Hiếu Hiền Đại học Nông Lâm.Tp.HCM. http://www.megaupload.com/?d=KGD1VLN3


HỆ THỐNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Tóm tắt
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận, miễn phí và sạch sẽ. Vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng nguồn năng lượng mặt trời vào đời sống ngày càng nhiều. Bài tiểu luận này nhằm giới thiệu 1 vài ứng dụng năng lượng mặt trời đang được sử dụng hiện nay.
Abstract
Solar energy is inexhaustible, free and clean. Therefore, the study and application of solar energy to life is more and more. This essay is to introduce a few applications of solar energy being used today.
Tổng quan
Các nguồn năng lượng trên trái đất như dầu mỏ, than đá… dần dần cạn kiệt không còn còn để khai thác được nữa. Ngoài ra những nguồn năng lượng này là nguyên nhân chính gây ra sự ô nhiễm không khí làm ảnh hưởng đến đời sống con người.
Trong khi đó năng lượng mặt trời lại dồi dào và giảm tình trạng ô nhiễm môi trường. Vì vậy tập trung nghiên cứu dụng năng lượng mặt trời đang là hướng đi mới trong năng lượng công nghiệp, nhất trong thời dại ngày nay vấn đề tiết kiệm năng lượng đang đặt lên hàng đầu.
Mục đích
Qua việc tìm hiểu việc ứng dụng năng lượng mặt trời vào đời sống xã hội, bài tiểu luận nhằm gợi mở ra hướng nghiên cứu mới trong vấn đề năng lượng. Đồng thời giúp cho sinh viên quen dần với việc tổng hợp kiến thức 1 chuyên đề làm cơ sở cho việc thực hiện đề tài tốt nghiệp sau này.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
I. Bếp năng lượng mặt trời
1. Bếp hình hộp
Có nhiệt độ khoảng 1500C được chế tạo từ các vật liệu rẻ tiển như các tấm cactông cách nhiệt bằng các loại giấy báo, vài vụn, trấu... Bên trong hộp dán các mặt phản xạ chủ yếu là giấy nhôm cán mỏng.

Hình 1: Bếp hình hộp.
(CSIPVN. 2009).
2. Bếp 2 lớp nồi
Bếp gồm hai lớp nồi, nồi phía trong màu đậm để hút sức nóng mặt trời, lớp vỏ ngoài để cho nắng rọi vào và giữ lại sức nóng không cho thoát đi. Đáy nồi phía trong bầu, nên nắng cũng soi vào được. Nắp nồi trong, người ta có thể quan sát thức ăn trong khi nấu.

Hình 2: Bếp 2 lớp nồi.
(Tom Sponheim. 2005).
3. Bếp Parabol
Được sử dụng nhiều vì bếp tạo được nhiệt độ cao khoảng 4000C nhưng cần phải chỉnh mặt chảo xoay theo ánh nắng mặt trời và khó chế tạo.

Hình 3: Bếp Parabol.
(Quang Tám. 2008).
4. Nguyên lý
Dùng gương hoặc kim loại có độ phản chiếu cao (như giấy nhôm) để đưa ánh sáng và sức nóng mặt trời tập trung vào 1 điểm.
Ánh sáng tập trung này được nồi nấu hấp thụ qua lớp sơn màu đen bên ngoài nồi và làm chín thức ăn. Bên trên nồi là nắp làm bằng thủy tinh nhằm giữ nhiệt theo nguyên tắc hiệu ứng nhà kính.
5. Tình hình sử dụng
Thế giới
Bếp năng lượng mặt trời lớn nhất trên thế hiện ở Odeillo, miền nam nước Pháp. Bếp đạt đến nhiệt độ hơn 3000°C, do trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp thực hiện.
Hiện nay trên thế giới bếp mặt trời được sử dụng ở nhiều nước Ấn Độ, Trung Quốc, Bolivia… Đặt biệt ở Châu Phi được bếp sử dụng nhiều bởi nơi đây có số giờ nắng nhiều nhất và dân số còn thiếu thốn về mặt năng lượng. Đa số bếp chế tạo ở Châu Phi đều là bếp hình hộp vì tận dụng được những vật liệu sẵn có và rẻ phù hợp với người dân.
Việt Nam
Tại Việt Nam được sự giúp đỡ của tổ chức Việt Nam Solar Serve và kết hợp với việc triển khai kỹ thuật của Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, nhiều chiếc bếp mặt trời đã được hỗ trợ miễn phí cho người dân ở các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Thuận….

II. Hệ thống chưng cất nước dùng năng lượng mặt trời


Hình 4: Hệ thống kính chưng cất nước sạch.
(Đặng Đình Cung. 2008).
Hệ thống này bao gồm 1 mặt hứng ánh nắng chiếu vào nồi chứa nước mặn hay nước nhiễm bẫn. Nước được làm nóng bốc hơi đọng trên màng kính và được dẫn đến bình chứa nước.
Nếu nước nhiễm bẩn quá mức còn có thêm hộp than hoạt tính nhằm lọc nước sạch hơn.
Hệ thống này đang được nghiên cứu và chuyển khai rộng rãi ở các vùng thiếu nước ngọt như ở các quần đảo không có nước ngọt hay trên các tàu lớn thường xuyên phải ở trên biển.

Hình 5: Giếng mặt trời.
(Đặng Đình Cung. 2008).
Đào 1 cái hố cạn khoảng 30 cm và có miệng hố gấp đôi chiều rộng. Dùng miếng nhựa màu đen lót hố và 1 miếng nhựa màu trắng đậy miệng hố ( trên có vài cục đá tạo thành hình phểu). Khi cho nước mặt vào hố nước sẽ bốc hơi và chảy vào bình chứa nước.
Tình hình sử dụng
Thế giới
Việc chưng cất nước bằng năng lượng mặt trời hầu như được biết đến qua những người Hy Lạp. Do thường hay di biển những thủy thủ Hy lạp thường phải chưng cất nước để uống . Ngày nay việc chưng cât nước diễn ra hầu hết trên khắp thế giới ở những nơi mà nguồn nước bị nhiễm bẩn hay nơi không có nước ngọt.
Việt Nam
Chưng cất nước chủ yếu là ở vùng hải đảo thiếu nguồn nước ngọt.
Tháng 6/2005 trường Đai học Bách Khoa Hà Nội đã công bố công trình chưng cất nước ngọt với giá rẻ và được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam.

III. Động cơ Stirling chạy bằng NLMT

Động cơ Strirling được sang chế ra bởi Reverend Dr Robert Stirling năm 1816. Động cơ nhiệt đốt ngoài sử dụng piston và hiệu suất có thể đạt từ 50% đến 80%.
Động cơ Stirling làm việc theo chu trình Stirling và bao gồm 4 giai đoạn: làm lạnh, nén, hâm nóng và giãn nở.

Trong buồng kín động cơ Stirling thường thường có khí có thể là không khí, hydro hay heli. Buồng chứa chất khí có hai phần, một phần tiếp xúc với nguồn nhiệt có nhiệt độ cao, phần kia tiếp xúc với nơi có nhiệt độ thấp.


Hình 6: Cấu tạo động cơ Stirling.
(Togo. 2005).
Khi hoạt động khối khí trong buồng sẽ được đẩy qua đẩy lại từ phần nóng sang phần lạnh hoặc ngược lại, nhờ vào sự di chuyển của các piston. Khối khí trao đổi nhiệt giữa phần nóng và phần lạnh sẽ thực hiện công lên một piston chịu lực.

Động cơ không cần thiết có van để đóng mở dòng lưu thông của khí, do đó hệ thống cơ học khá đơn giản và có độ tin cậy cao.

Một bộ phận quan trọng là phần giữ nhiệt, nằm trên đường di chuyển của khối khí từ nóng qua lạnh, thường làm bằng khối dây kim loại. Nó có tác dụng hấp thụ nhiệt của khối khí từ phần nóng đi qua, lưu giữ nhiệt năng này, và hâm nóng khối khí đi từ phần lạnh tới.

Năng lượng chạy các động cơ nhiệt - động cơ Stirling ngày càng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi dùng để bơm nước sinh hoạt hay tưới cây ở các nông trại.



Hình 7: Bơm nước chạy bằng NLMT.
(Nguyễn Bốn. 2007).
Tình hình sử dụng
Thế giới
Động cơ Stirling được dung làm máy phát điện ở Anh và ở Đức.
Hãng Philip tạo ra máy lạnh Stirling đầu 1950 để sản xuất nitơ lỏng. Ngoài ra động cơ Stirling còn được sử dụng trên máy bay.
Việt Nam
Chủ yếu là sử dụng để bơm nước tưới cây là chính còn về dùng động cơ Stirling để làm lạnh hầu như rất ít.
IV. Thiết bị làm lạnh và điều hoà không khí dùng NLMT

Ứng dụng của năng lượng mặt trời trong ngành điện lạnh là làm lạnh và điều hoà không khí . Đây được xem là ứng dụng có tình thực tế cao vì nơi nào khí hậu nóng nhất thì nơi đó có nhu cầu về làm lạnh lớn nhất, vừa tận dụng được nguồn năng lượng mặt trời vừa làm thỏa mãn nhu cầu con người.

Với các máy lạnh làm việc trên nguyên lý biến đổi NLMT thành điện năng nhờ pin mặt trời là thuận tiện nhất hay sử dụng chu trình Striling nhưng trong giai đoạn hiện nay giá thành pin mặt trời và động cơ String còn cao.
Máy lạnh hấp thụ sử dụng chất môi giới là dung dịch thường bao gồm 2 loại sau đây:
• Dung dịch NH3-H2O khi cần làm lạnh thấp hơn O0C.
• Dung dịch LiBr-H2O khi khi cần làm lạnh lớn hơn O0C.
Trong đó NH3 và LiBr là tác nhân lạnh có nhiệt độ sôi thấp hơn nước (chất hấp thụ) rất nhiều khi ở cùng điều kiện áp suất.


Hình 8: Cấu tạo máy lạnh hấp thụ liên tục.
(Trần Trường Sơn. 2008).
I -Bình bốc hơi II- Bình hấp thụ III-Bơm cấp IV- Bình phát sinh V- Van chặn VI- Bình ngưng tụ VII- Van tiết lưu.

Nguyên lí hoạt động
Dung dịch no (lượng NH3 hay Libr lớn) trong bình phát sinh IV sẽ được gia nhiệt bằng năng lượng mặt trời. Do có nhiệt độ sôi nhỏ NH3 hay LiBr sẽ bốc hơi và đi vào bình ngưng tụ VI nhả nhiệt cho môi trường. Lỏng từ bình ngưng tụ VI qua van tiết lưu VII vào bình bốc hơi I. Tác nhân lạnh nhận nhiệt môi trường và trở về bình hấp thụ.

Tại bình phát sinh IV dung dich đói ( ít tác nhân lạnh) cho qua van chặn V đến bình hấp thụ nhận tác nhân lạnh ở bình hấp thụ trở thành dung dich no và được bơm III đưa trở về bình phát sinh.
Ưu điểm
Tận dụng được năng lượng mặt trời ở những nơi khan hiếm điện năng.
Không gây ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm
Thiết bị cồng kềnh tiêu hao nhiều kim loại.
Hiệu suất còn thấp.
Phải dùng hợp kim đặc biệt vì dễ bị ăn mòn bởi tác nhân lạnh.
Cần chú ý là ở quá trình hấp thụ NH3 sinh nhiệt nên phải giải nhiệt.

Ngoài ra người dùng than hoạt tính hay silicagel (chất hấp thụ) và metannol, CO2 (chất bị hấp thụ) tạo thành chất môi giới. Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí đối lưu tự nhiên và thiết bị bay hơi thiết kế để làm đá hay chứa thực phẩm cần bảo quản. Máy lạnh loại này còn sử van chặn, bình bốc hơi và van tiết lưu.

Ban ngày ta phải mở van chặn, đóng van tiết lưu. Dưới tác động của các tia bức xạ mặt trời, tác nhân lạnh sẽ bốc hơi khỏi than hoạt tính và được ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ và chứa tại bình chứa. Vào cuối giai đoạn tích trữ tác nhân lạnh, van chặn nên được đóng lại.

Ban đêm xảy ra quá trình làm lạnh, khi nhiệt độ của hệ thống giảm, than hoạt tính làm nhiệm vụ hấp phụ môi chất lạnh, áp suất môi chất trong hệ thống giảm xuống, khi áp suất đạt đến áp suất bay hơi thì mở van tiết lưu. Môi chất lạnh sẽ được tiết lưu vào thiết bị bay hơi, thu nhiệt sản phẩm và bay hơi, hơi môi chất được than hoạt tính hấp phụ hết.
Cần phải giải nhiệt cho thiết bị hấp thụ dễ dàng vì hấp phụ là quá trình sinh nhiệt.


Hình 9: Hệ thống sản xuất 2 kg đá/ngày.
(Hoàng Dương Hùng.2004).
Tình hình sử dụng
Máy lạnh hấp thụ chủ yếu được sử dụng ở Châu Phi và các vùng nóng bức nhưng chủ yếu là ở dạng tài trợ hay thử nghiệm chứ chưa phổ biến vì giá thành còn khá đắt đỏ so với người dân.
Tại Việt Nam, Đại học Bách Khoa HCM chỉ mới chỉ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm chứ chưa chuyển giao hay thương mại hóa.
Kết luận
• Trong việc tìm kiếm tài liệu làm về tiểu luận hệ thống nặng lượng mặt trời, chúng tôi thấy sự phát triển của ứng dụng năng lượng mặt trời ngày một rộng rãi hầu như là ngành năng lượng tiên phong trong kĩ thuật của thế kỉ XXI.
• Bài tiểu luận đã gợi mở hướng đi mới cho tôi tìm hiểu và dần nghiên cứu sâu vào ngành năng lượng mặt trời mới mẻ này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sách
• Hoàng Dương Hùng.2004. Năng lượng mặt trời và ứng dụng .Đại học Bách Khoa Đà Nẵng.
• Nguyễn Công Vân. 2006. Năng lượng mặt trời quá trình nhiệt và ứng dụng. Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật.
• Hoàng Dương Hùng. 2007. Nghiên cứu triển khai thiết bị năng lượng mặt trời. Dự án ươm tạo công nghệ.
• Phan Hiếu Hiền. 2009. Bài giảng năng lượng mặt trời và sinh khối. Đại học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh.
• Nguyễn Bốn. 2007. Thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời. Đại học Bách Khoa Đà Nẵng.
• Hoàng Đình Tín, Lê Chí Hiệp.1997. Nhiệt động lực học kĩ thuật. Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật.
Internet
CSIPVN. 2009. Từ câu chuyện Tokyo Box nghĩ về “cái hộp”.< http://vicongdong.vn/duan/?code=JALMIF&datab=tintuc&tid=2365844>.
Tom Sponheim. 2005. HotPot-cooking-vessel.< http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp_tin:HotPot-cooking-vessel.jpg#filehistory>.
Quanh Tám. 2008. 2000 bếp mặt trời cho người nghèo.<http://www.sancongnghe.vn/?view=ndetail&id=572>.
Đặng Đình Cung. 2008. Chưng cất nước biển thành nước ngọt và sản xuất muối bằng ánh sang mặt trời.< http://vietsciences.free.fr/thuctap_khoahoc/phatminhsangkien/chungcatnuocbien.htm>.
Togo. 2005. Rombic Drive Beta Type Stirling Design.< http://images.google.com.vn/imgres?...org/wiki/%C4%90%E1%BB%99ng_c%C6%A1_Stirling&u sg=__h3s4YTMnauiT-RMQJAVyjuRLOCM=&h=233&w=240&sz=16&hl=vi&start=2&um =1&itbs=1&tbnid=_2TpUjoiF1Y6QM:&tbnh=107&tbnw=110& prev=/images%3Fq%3Dcau%2Btao%2Bdong%2Bco%2Bstirling%26hl %3Dvi%26sa%3DN%26um%3D1>.

Nguyễn Bốn. 2007. Thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời.<http://www.vocw.edu.vn/content/m10472/latest/>.
Trần Trường Sơn. 2008. Máy lạnh hấp thụ khuyến tán.< http://nhietlanhvietnam.net/forum/showthread.php?t=1027>.

 

[cxt_ckd]

cái này thuộc thể loại gì đây

 

[nguyenhuyvatc01]

cảm ơn bác