Nhập môn công nghệ kĩ thuật nhiệt - Đề tài Năng lượng mặt trời

NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT NHIỆT ĐỀ TÀI: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Nhóm 7: Kính chào Thầy và các bạn sinh viên HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG KHU ĐÔ THỊ I.Giới thiệu ngành công nghệ nhiệt Như mọi người đã biêt ngành học nhiệt lạnh hay điện lạnh với nước ta không còn gì là mới lạ và nó đã và đang đựơc ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau, từ cuộc sống hàng ngày tới các môn khoa học khác cần phải có sự giúp đỡ của ngành lạnh như y tế hóa chất sinh học v.v… Chương trình đào tạo ngành Cộng nghệ Nhiệt-Lạnh trình độ đại học nhằm trang bị cho sinh viên có phẩm chất chính trị, đạo đức, có ý thức phục vụ nhân dân, có sức khỏe, có kiến thức và kỹ năng thực hành trong ngành nhiệt -lạnh, cụ thể là:   . Có khả năng quản lý, vận hành thiết kế quy trình công nghệ, thiêt kế sửa chữa, tổ chức quản lý chỉ đạo quá trình sản xuất, bảo dưỡng sửa chữa các loại máy, thiết bị và hệ thống Nhiêt - lạnh thông dụng.   . Có thể làm việc trong các cơ sở sản xuất, kinh doanh, các cơ quan quản lý khoa học - công nghệ có liên quan đến các ngành Công nghệ nhiệt, nhiêt điện, lạnh và điều hòa không khí, hoặc tham gia giảng dạy hay nghiên cứu trong các viện nghiên cứu, trường đào tạo kỹ sư, cán bộ kỹ thuật và công nhân ngành Công nghệ Nhiệt - lạnh ứng dụng năng lượng mặt trời trong ngành nhiệt điện lạnh II.Năng lượng mặt trời Hầu như tất cả các nguồn Năng Lượng (NL) mà con người hiện nay đang sử dụng xét cho cùng đều xuất phát hay có liên quan tới NL mặt trời (NLMT) (chỉ trừ năng lượng nguyên tử, địa nhiệt và các nhà máy phát điện hoạt động bằng năng lượng thuỷ triều). Người ta chia các nguồn NL thành 2 nhóm năng lượng chính:- Năng lượng hoá thạch như dầu, than đá hay khí đốt;- Năng lượng tái tạo từ những nguồn NL như Mặt trời, Gió, Hợp chất hữu cơ (sinh khí), NL đại dương và nhiệt của trái đất. Lịch sử hình thành và phát triển công nghệ năng lượng mặt trời . Thế kỷ thứ 3 trước công nguyên: Archimedes đã sử dụng những tấm gương để phản chiếu bức xạ mặt trời và để bảo vệ Syracuse từ cuộc xâm lược của người La Mã. 1839: Alexandre-Edmund Becquerel, một nhà vật lý thực nghiệm trẻ ở Pháp, phát hiện ra hiệu ứng quang điện 1873: W. Smith, làm việc tại Anh, phát hiện ra tính quang dẫn của Selenium, đưa đến việc phát minh ra pin quang dẫn. 1970: Zh.I. Alferov, V.M. Andreev và một đội ở Viện Ioffe, St Petersburg ra mắt pin năng lượng mặt trời đầu tiên với GaAs heterostructure 2007: SunPower và Sanyo thông báo hiệu xuất cao nhất cho sản xuất hàng loạt pin mặt trời trong 1 nắng là 22%. Việt Nam với lợi thế là một trong những nước nằm trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trong năm trên bản đồ bức xạ mặt trời của thế giới, với dải bờ biển dài hơn 3.000km. Việc ứng dung năng lượng tái tạo, đặt biệt là năng lượng mặt trời ngày càng được phổ biến hơn trong cuộc sống, với các sản phẩm như máy nước nóng NLMT, pin năng lượng mặt trời, hệ thống chiếu sáng các tòa nhà và các nhà xưởng cũng ứng dụng ống quang dẫn ánh sáng để tiết kiệm điện...vv. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG DÙNG PIN NĂNG LƯỢNG MĂT TRỜI Ứng dụng NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI. HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRONG GIA ĐÌNH Các nguồn năng lượng được tạo ra từ quá trình hoá thạch chính là năng lượng mặt trời được biến đổi, lưu trữ trong các hợp chất hữu cơ. Ngược lại ở các nguồn năng lượng mới mang tính tại tạo thì năng lượng mặt trời được sử dụng dưới rất nhiều hình thức khác nhau. Hiện nay mức tổng tiêu thụ năng lượng trên thế giới vào khoảng 1,07 x 1011 MWh/năm. Trong đó mức tiêu thụ điện năng là 1,87 x 109 MWh, chiếm khoảng 17% mức năng lượng tiêu thụ NL tổng cộng. Có thể thấy rằng trong những thập niên tới thì tổng mức tiêu thụ NL nói chung cũng như mức tiêu thụ điện năng nói riêng sẽ tăng lên rất mạnh trên phạm vi toàn thế giới. Năng lượng mặt trời (NLMT) là NL được tạo ra từ các phản ứng nhiệt hạt nhân trên mặt trời. NL này có thể thu được dưới dạng sóng bức xạ điện từ truyền đến trái đất.  III.Một số lợi ích và tác hại của việc ứng dụng năng lượng mặt trời +Lợi ích mà năng lượng mặt trời đem lại là rất lớn: -Cung cấp nguồn năng lượng lớn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. -Chi phí nhiên liệu bảo dưỡng thấp an toàn cho người sử dụng than thiện với môi trường. -Nếu phát triển nguồn năng lương mặt trời sẽ góp phần thay thế nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt. -Dễ dàng sử dụng phổ biến ở các nước co nguồn bức xạ mặt trời lớn. Tóm lại đây là nguồn năng lượng sạch, vô tận, thân thiện với môi trường. +Tuy nhiên ngoài những lợi ích mà năng lượng mặt trời đem lại thì nó vẫn còn một số hạn chế như ở một số nước phát triển nguồn NL này là nguồn gốc gây ô nhiễm.Tại một số quốc gia này người ta đang sử dụng acquy chì (axit) để tích trữ năng lượng từ mặt trời,do đó ảnh hưởng nghiêm trọng đền môi trường.Chỉ riêng ở Trung Quốc và Ân Độ đã thải ra môi trường hơn 2,4tr tấn chì.Cần phải áp dụng những CN hiện đại để lưu trữ nguồn điện năng để đây thực sự là một nguồn năng lượng sạch thân thiện với môi trường.  IV.Công nghệ sử dụng NLMT Hiện nay có 2 công nghệ chính sử dụng NLMT: Công nghệ điện mặt trời dựa trên hiệu ứng quang điện. Công nghệ nhiệt mặt trời dựa trên hiệu ứng nhà kính (nhiệt độ thấp) và công nghệ nhiệt mặt trời hội tụ (nhiệt độ cao). 1.Công nghệ điện mặt trời Khi chiếu sáng một lớp tiếp xúc bán dẫn pn thì NL ánh sáng có thể được bíến đổi thành NL của dòng điện một chiều. Hiện tượng đó được gọi là hiệu ứng quang-điện (photovoltaic) và nó được ứng dụng đề chuyển đổi NLMT thành điện năng. Trong công nghệ quang-điện này người ta sử dụng các mô đun pin mặt trời (PMT) mà thành phầnHiệu suất biến điổi quang-điện của các môđun PMT Si thương mại trong khoảng 11-14%. Công nghệ sản xuất điện năng này gây ra ô nhiễm môi trường. 2.Công nghệ nhiệt mặt trời Từ lâu nhiệt năng từ bức xạ mặt trời đã được dùng để phơi sấy, sưởi ấm,... một cách tự nhiên. Hiện nay nhờ các thiết bị mới nên nhiệt mặt trời được sử dụng hiệu quả hơn. Có 2 công nghệ thông dụng khai thác nhiệt mặt trời dựa trên hiệu ứng nhà kính và hiệu ứng hội tụ bức xạ mặt trời. Để sản xuất điện từ nhiệt NLMT người ta sử dụng các hệ thống gương cầu hay gương parabol để hội tụ các tia mặt trời vào các điểm hay trục hội tụ. Tại các điểm hội tụ nhiệt độ có thể lên đến hàng trăm hay thậm chí đến hàng nghìn độ. Nếu cho chất lỏng như nước, dầu,... qua vùng hội tụ thì chất lỏng bị bay hơi ngay cả dưới áp suất cao. Cho hơi này qua các tua bin sẽ phát ra điện. Công nghệ này được gọi là công nghệ nhiệt điện mặt trời Những thay đổi về nguồn lượng để tạo ra nguồn năng lượng mới, sạch,tốt là điều rất quan trọng trong việc phát triển đất nước.Vì vậy viêc ứng dụng năng lượng mặt cần được đầu tư và chú trọng.Mà NLMT là ứng dụng của ngành kĩ thuật nhiệt nên tương lai đang rộng mở cho các bạn. Thành viên nhóm 7 Võ Huỳnh Thanh Thiên (11147055) Huỳnh Ngọc Tín (11147063) Huỳnh Uy Luân (11147034) Nguyễn Văn Luật (11147038) Nguyễn Minh Thành (11147054) Huỳnh Hoàng Duy (11147011) Nguyễn Tấn Vũ (11147076) Nguyễn Duy Tuấn (11147069)