Đề tài Tổng kết năng lượng gió: Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và thiết bị để khai thác và sử dụng các loại năng lượng tái tạo trong chế biến nông, lâm, thủy sản, sinh hoạt nông thôn

Việt Nam là một nước nông nghiệp với hơn 80% dân số đang sống và làm việc tại nông thôn. Trong đó khoảng 47% sống ở các đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long với tiềm năng đất đai, tài nguyên khoáng sản, rừng biển to lớn. Do đó nông thôn luôn luôn đóng vai trò quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế – xã hội của đất nước. Để thúc đẩy sự phát triển của các ngành kinh tế, nâng cao dân trí, giảm tỷ lệ gia tăng dân số Nhà nước đã có nhiều chính sách về xây dựng và phát triển nông thôn – Một trong các chính sách lớn đó là chương trình điện khí hóa NT và chương trình KHCN KC – 07 “ CN hóa hiện đại hóa nông thôn ”. Theo dự báo về nhu cầu tiêu thụ điện ở nông thôn đến năm 2010 ( trong tổng sơ đồ phát triển điện lực Việt Nam giai đoạn IV) đã dự kiến về cơ bản công cuộc điện khí hoá nông thôn sẽ hoàn thành vào năm 2010 với khoảng 70% số hộ nông thôn được sử dụng lưới điện quốc gia. Ngày 12/02/1999 Chính phủ đã ra quyết định số 22/1999 QĐTT phê duyệt đề án điện nông thôn đến năm 2000 với nguyên tắc chỉ đạo “ Việc đưa điện về nông thôn phải kết hợp giữa phát triển điện quốc gia và điện tại chỗ như : thủy điện nhỏ, điện gió, điện mặt trời, hầm khí biogas Trên cơ sở phân tích tối ưu các chỉ thị và các yếu tố khác liên quan ”. Với những vùng nông thôn xa xôi hẻo lánh, những vùng miền núi hải đảo nơi có tiềm năng về năng lượng gió thì việc sử dụng các động cơ gió phát điện và bơm nước phục vụ cho sản xuất và đời sống là giải pháp tối ưu. Tuy nhiên vấn đề đặt ra là:Làm thế nào để sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng vô tận này ? Đề tài nhánh phần Năng lượng Gió thuộc “Đề tài KC – 07 – 04” đã được thực hiện với mục tiêu : Xác định các giải pháp công nghệ và chế tạo các loại thiết bị động cơ gió nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước để khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng gió phục vụ hiệu quả cho sx và sinh hoạt . Với mục tiêu này, đề tài nhánh phần “Năng lượng Gió” đã tiến hành việc phân tích một cách có hệ thống các yếu tố về tiềm năng gió, về nhu cầu năng lượng phục vụ sản xuất và đời sống của các vùng nông thôn Việt Nam cũng như trình độ công nghệ để tìm ra các vấn đề tồn tại trong thiết kế và công nghệ chế tạo nhằm đưa ra những mẫu thiết bị thích hợp có khả năng ứng dụng trong thực tế sản xuất và đời sống. Để nâng cao chất lượng công việc trong nghiên cứu, thiết kế đề tài đã tập hợp được một đội ngũ chuyên gia liên ngành như: điện – điện tử, công nghệ thông tin, công nghệ tự động hoá, công nghệ chế tạo máy và vật liệu mới Trong quá trình nghiên cứu đề tài cũng tập trung nghiên cứu kỹ các tài liệu trong và ngoài nước, tiến hành lựa chọn một cách có chọn lọc những mẫu nghiên cứu phù hợp với điều kiện công nghệ và chế độ gió Việt Nam. Nội dung nghiên cứu và công việc chính của đề tài : 1. Nghiên cứu các tài liệu kỹ thuật, phân tích mẫu mã của nước ngoài về động cơ gió phát điện và bơm nước để thực hiện việc nghiên cứu mẫu. 2. Nghiên cứu lý thuyết, tính toán thiết kế các cấu thành cơ bản của động cơ gió phát điện vận tốc chậm, động cơ gió phát điện quay nhanh, động cơ gió bơm nước cột áp cao, động cơ gió bơm nước cột áp thấp như: bánh xe gió, cơ cấu định hướng 3. Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ. 4. Chế tạo lắp đặt thử nghiệm 04 hệ thống động cơ gió phát điện và bơm nước. 5. Hoàn thiện thiết kế và lập qui trình công nghệ chế tạo những sản phẩm trên. Chương 1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu năng lượng gió trong và ngoài nước Chương 2. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu Chương 3. Nghiên cứu một số lý thuyết tính cánh Chương 4. Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh công suất và số vòng quay Chương 5. Phối hợp làm việc giữa động cơ gió và máy công tác Chương 6. Tính toán khả năng tự khởi động và bình ổn chuyển động của động cơ gió bơm nước cột áp cao Chương 7. Nghiên cứu phân tích hệ thống truyền động cho động cơ gió bơm nước sử dụng bơm piston Chương 8. Nghiên cứu, phân tích vật liệu làm cánh động cơ gió phát điện công suất nhỏ Chương 9. Xây dựng qui trình công nghệ cho động cơ gió phát điện và động cơ gió bơm nước Chương 10. Khả năng ứng dụng vào thực tế sản xuất của đề tài Kết luận và kiến nghị TÀI LIỆU GỒM 130 TRANG ( FILE PDF + WORD )

pdf130 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2499 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tổng kết năng lượng gió: Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và thiết bị để khai thác và sử dụng các loại năng lượng tái tạo trong chế biến nông, lâm, thủy sản, sinh hoạt nông thôn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
eän nhieàu ñaêïc tính gioáng sitka pruce vaø noàng ñoä axit cao laøm cho noù choáng muïc toát thì maït cöa cuûa noù deã baét löûa trong khi gia coâng vaø ñaùnh boùng vaø noàng ñoä axit cao cuûa noù cuõng laøm cho noù khoù aên sôn hôn. Sôn chaát löôïng cao laø moät khaâu caàn thieát ñeå hoaøn thaønh caùnh goã vì noù baûo veä traùnh nhöõng hieän töôïng töï nhieân cuûa moâi tröôøng vaø ngaên ngöøa ñoä aåm thaám vaøo goã coù theå gaây cong veânh, caân baèng vaø muïc. Basswood ñöôïc duøng chuû yeáu trong ngaønh ñoà goã vaø cuõng ñöôïc saûn xuaát laøm caùnh tuabin nhöng vôùi thaønh coâng haïn cheá . Thöôøng duøng cho caùc tuabin coù ñöôøng kính rotor nhoû hôn 2m. Basswood coù ñoä beàn treân troïng löôïng nhoû nhöng laïi deûo khi laøm caùnh daøi neân deã ñaäp vaøo thaùp khi vaän haønh trong nhöõng ñôït gioù lôùn. Chöông 8: NGHIEÂN CÖÙU, PHAÂN TÍCH VAÄT LIEÄU LAØM CAÙNH ÑOÄNG CÔ GIOÙ PHAÙT ÑIEÄN COÂNG SUAÁT NHOÛ - 82 – BAÙO CAÙO TOÅNG KEÁT ÑEÀ TAØI KC 07 – 04 – PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ RECTERRE 82 Coù nhöõng loaïi goã ñöôïc thöû nghieäm nhöng khoâng ñöôïc duøng ñeå laøm caùnh bao goàm goã linh sam vì cöùng nhöng quaù naëng, goã thoâng vaø tuyeát tuøng nheï nhöng quaù meàm. Gaàn ñaây goã ngaøy caøng ñaét vaø khoù tieáp caän buoäc caùc nhaø saûn xuaát phaûi tìm ra nhöõng vaät lieäu khaùc ñeå laøm caùnh. § 8-3 Goã eùp vaø kim loaïi Ta ñaõ khaûo saùt caùc loaïi goã khaùc nhau ñeå saûn xuaát caùnh cho caùc ñoäng cô gioù nhoû vaø söï caïnh tranh cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc nhau cuøng nguoàn cung caáp caïn kieät laøm cho goã, ñaëc bieät laø sitka pruce, quaù ñaét vaø khoù mua. Hoaøn caûnh buoäc moät soá nhaø saûn xuaát phaûi tìm caùch khaùc ñeå laøm caùnh. Moät soá nhaø saûn xuaát ñaõ söû duïng thaønh coâng goã eùp. Quaù trình eùp bao goàm daùn nhöõng maûnh goã nhoû khaùc nhau baèng loaïi keo khoâng thaám nöôùc ñeå taïo ra moät taám goã lôùn. Taám goã sau ñoù ñöôïc gia coâng thaønh hình daïng caùnh m ong muoán. Lôïi ích cuûa phöông phaùp naøy laø ta coù theå söû duïng nhöõng maûnh goã nhoû hôn vôùi chaát löôïng thaáp hôn, hôn laø laøm töø maûnh goã lôùn. Maëc duø qui trình daùn yeâu caàu nhieàu nhaân coâng hôn, caùnh goã eùp coù theå ñöôïc laøm reû hôn laø laøm töø moät maûnh goã lôùn vôùi chaát löôïng toái öu. Ñieàu naøy ñuùng vôùi nhöõng caùnh coù ñoä dq2i treân 8 feet (2,5m). Nhöõng caùnh goã eùp daøi thì cöùng hôn caùnh goã ñôn. Ngaøy nay, goã eùp laø loaïi goã duøng ñeå laøm nhöõng caùnh coù ñoä daøi töø 10 ñeán 15 feet (3 ñeán 5m). Phöông phaùp ñeå cheá taïo canh laø eùp nhöõng taám goã raát moûng vôùi nhau taïo thaønh moät taám goã lôùn ñeå gia coâng. Khi daùn nhöõng taám goã m oûng hoaëc goã trang trí maët laïi vôùi nhau. , seõ taïo ra caùnh döôùi daïng goã nhieàu lôùp. Vaù cuõng nhö caùnh baèng goã nhieàu lôùp, caùnh baèng goã trang trí maët raát cöùng. Moät soá nhaø saûn xuaát keát hôïp goã vôùi nhöïa thoâng epoxy ñeå taïo thaønh caùnh composit. Goã coù theå ñöôïc daùn thaønh taám hoaëc ñöôïc taïo hình tröïc tieáp. Caùnh composit coù theå ñöôïc taïo töø nhöõng vaät lieäu roãng, tieát kieäm vaät kieäu maø vaãn cho ra caùnh rotor nheï vaø cöùng vöõng. Kyõ thuaät caùnh composit söû duïng thaønh coâng ôû moät soá heä thoáng gioù. Trong khoâng khí nhieàu buïi vaø coân truøng, sôn seõ mau moøn laøm cho caùnh khoâng ñöôïc baûo veä, do ñoù ngöôøi ta söû duïng aliphatic resin tape ñeå baûo veä gôø Chöông 8: NGHIEÂN CÖÙU, PHAÂN TÍCH VAÄT LIEÄU LAØM CAÙNH ÑOÄNG CÔ GIOÙ PHAÙT ÑIEÄN COÂNG SUAÁT NHOÛ - 83 – BAÙO CAÙO TOÅNG KEÁT ÑEÀ TAØI KC 07 – 04 – PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ RECTERRE 83 tröôùc cuûa caùnh. Tape laø moät loaïi fim oån ñònh tia cöïc tím choáng maøi moøn chòu ñöôïc söï phaù hoûng cuûa gôø tröôùc. Ngöôøi ta cuõng söû duïng caùnh kim loaïi cho heä thoáng gioù. Caùnh nhoâm ñöôïc söû duïng töø nhöõng naêm 30 –50 nhöng khoâng ñuû xoaén ñeå taïo ra nhöõng caùnh coù hieäu quaû khí ñoäng. Ñeán nhöõng naêm 70, ngöôøi ta taïo ñöôïc nhöõng caùnh baèng kim loaïi ñaït ñoä cong vaø daïng khí ñoäng phuø hôïp. Tuy nhieân caùnh kim loaïi laøm nhieãu soùng radio, Tv, rada, vaø bò yeáu daàn do söï beû cong cuûa aùp löïc. Do ñoù caùnh kim loaïi khoâng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong heä thoáng gioù daân cö. Chöông 10: KHAÛ NAÊNG ÖÙNG DUÏNG VAØO THÖÏC TEÁ SAÛN XUAÁT CUÛA ÑEÀ TAØI - 102 – BAÙO CAÙO TOÅNG KEÁT ÑEÀ TAØI KC 07 – 04 – PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ RECTERRE 102 Chöông 10 KHAÛ NAÊNG ÖÙNG DUÏNG VAØO THÖÏC TEÁ SAÛN XUAÁT CUÛA ÑEÀ TAØI § 10-1 Tính môùi, tính saùng taïo vaø nhöõng neùt ñoäc ñaùo cuûa ñeà taøi • Ñeà taøi ñaõ tieán haønh nghieân cöùu, phaân tích, so saùnh cuï theå moät soá phöông phaùp tính toaùn thieát keá caùnh. Treân cô sôû ñoù heä thoáng hoùa quaù trình tính toaùn thieát keá caùnh, taïo ñieàu kieän deã daøng cho vieäc söû duïng. • Vieäc phoái hôïp taûi giöõa ñoäng cô gioù vaø 2 bôm UNICEF vôùi moät soá caûi tieán veà vaät lieäu laø moät giaûi phaùp saùng taïo – Söû duïng 2 bôm giuùp cho söï bình oån chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô gioù laøm taêng löu löôïng nöôùc, taêng tuoåi thoï cuûa toaøn boä heä thoáng ñoäng cô gioù bôm nöôùc. Ngoaøi ra, ñaây laø moät loaïi bôm ñaõ ñöôïc baùn roäng raõi treân thò tröôøng noâng thoân, phuï tuøng thay theá coù saün vaø reû, ngöôøi daân hoaøn toaøn coù khaû naêng töï thay theá khi da bôm moøn. • Gam hoaù maùy coâng taùc theo cheá ñoä gioù : Keát quaû naøy seõ giuùp chuaån hoaù caùc thieát keá trong vieäc phoái hôïp taûi giöõa ñoäng cô gioù vaø maùy coâng taùc. • Heä thoáng baùnh xe gioù ñöôïc thieát keá treân cô sôû keát hôïp giöõa daïng khung daøn vaø daïng nan hoa. Vöøa baûo ñaûm ñöôïc vieäc laép ñaët deã daøng taïi caùc vuøng noâng thoân xa xoâi ( daïng nan hoa), vöøa taêng ñöôïc tæ soá löïc naâng treân löïc khaùng ( daïng khung daøn) vaø ngoaøi ra vieäc taêng caùc chi tieát gia coâng baèng khuoân maãu seõ laøm taêng ñoä chính xaùc, taêng chaát löôïng saûn phaåm. • Baèng vieäc nghieân cöùu maãu vaø nghieân cöùu thöû nghieäm treân heä thoáng thöû nghieäm bôm, ñeà taøi ñaõ thieát keá ñöôïc maãu bôm coät aùp thaáp phuø hôïp : vöøa goïn nheï, vöøa baûo ñaûm löu löôïng, coät aùp maø khoâng caàn toác ñoä voøng quay quaù cao nhö bôm höôùng truïc hoaëc bôm ly taâm. Maãu bôm naøy coù heä soá moment khôûi ñoäng nhoû, phoái hôïp taûi toát vôùi ñoäng cô gioù. • Ñaõ phaân tích, löïa choïn vaø thieát keá heä thoáng ñieàu chænh coâng suaát vaø soá voøng quay phuø hôïp vôùi coâng ngheä cheá taïo vaø ñieàu kieän gioù Vieät Nam. • Söï hôïp lyù trong nghieân cöùu, thöû nghieäm vaø tính toaùn thieát keá ñaõ taïo ra ñöôïc maãu ñoäng cô gioù coù vaän toác gioù khôûi ñoäng ( coù taûi) thaáp maø khoâng caàn taêng soá caùnh ( ñôõ toán vaät lieäu). • Vieäc môû roäng coâng suaát cuûa ñoäng cô gioù PD 170 – 6 treân cô sôû caûi tieán thieát keá cuûa maùy phaùt ñoäng cô gioù PD 170 – 6 saün coù maø khoâng caàn thay ñoåi nhieàu daây chuyeàn coâng ngheä cheá taïo ñaõ taïo ra moät maãu saûn phaåm môùi ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu söû duïng phuø hôïp vôùi cheá ñoä gioù Vieät Nam. Chöông 10: KHAÛ NAÊNG ÖÙNG DUÏNG VAØO THÖÏC TEÁ SAÛN XUAÁT CUÛA ÑEÀ TAØI - 103 – BAÙO CAÙO TOÅNG KEÁT ÑEÀ TAØI KC 07 – 04 – PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ RECTERRE 103 § 10-2 Khaû naêng öùng duïng vaøo thöïc teá saûn xuaát Do ñoái töôïng nghieân cöùu cuûa ñeà taøi ñaõ ñöôïc löïa choïn treân cô sôû phaân tích caùc nhu caàu thöïc teá vaø cheá ñoä gioù ôû caùc vuøng noâng thoân Vieät Nam neân hoaøn toaøn coù khaû naêng trieån khai vaøo thöïc teá saûn xuaát. • Ñoäng cô gioù phaùt ñieän saïc bình accu vôùi coâng suaát 500W raát phuø hôïp cho vieäc cung caáp naêng löôïng phuïc vuï cho vieäc thaép saùng, thoâng tin lieân laïc, xem TV, v.v... • Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao phuïc vuï sinh hoaït: Xaây döïng caùc heä thoáng caáp nöôùc saïch cho noâng thoân baèng ñoäng cô gioù bôm nöôùc phoái hôïp vôùi coâng ngheä ALUWAT ñeå xöû lyù pheøn. • Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp thaáp: phuïc vuï saûn xuaát muoái, töôùi tieâu vaø nuoâi troàng thuûy saûn. Treân cô sôû caùc keát quaû cuûa ñeà taøi, chuùng ta coù theå tieáp tuïc nghieân cöùu ñeå öùng duïng cho vieäc suïc khí nuoâi toâm coâng nghieäp. KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ - 104 – BAÙO CAÙO TOÅNG KEÁT ÑEÀ TAØI KC 07 – 04 – PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ RECTERRE 104 KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ -----o0o----- Vaán ñeà naêng löôïng vaø moâi tröôøng hieän nay ñang laø vaán ñeà raát noùng boûng vaø ñöôïc quan taâm raát ñaëc bieät ôû haàu heát caùc nöôùc treân theá giôùi. Ñeå giaûm thieåu löôïng phaùt taùn khí thaûi gaây oâ nhieãm moâi tröôøng thì muïc tieâu cuûa theá giôùi ñaët ra laø ñeá naêm 2030 seõ coù khoaûng 30% ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát ra töø caùc daïng naêng löôïng taùi taïo. Hôn 5 naêm qua rieâng veà lónh vöïc naêng löôïng gioù möùc phaùt trieån trung bình laø 35% vaø tieáp tuïc phaùt trieån maïnh meõ treân toaøn caàu. ÔÛ nöôùc ta trong thôøi gian gaàn ñaây vieäc nghieân cöùu trieån khai caùc daïng naêng löôïng taùi taïo noùi chung vaø naêng löôïng gioù noùi rieâng ñaõ ñöôïc quan taâm trôû laïi thoâng qua caùc chöông trình KHCN caáp nhaø nöôùc, caùc döï aùn cuûa WB vaø UNDP, caùc ñeà taøi, döï aùn caáp Boä vaø caáp tænh v.v... Trong khuoân khoå cuûa ñeà taøi KC 07-04 phaàn Naêng löôïng gioù, Trung taâm nghieân cöùu Thieát bò nhieät vaø Naêng löôïng môùi ñaõ tieán haønh caùc nghieân cöùu lyù thuyeát, caùc ño ñaïc thöû nghieäm, caùc nghieân cöùu thoâng tin, taøi lieäu khoa hoïc kyõ thuaät, caùc nghieân cöùu maãu thieát bò ngoaïi nhaäp, vaø nhöõng thieát bò trong nöôùc. Treân cô sôû keá thöøa coù choïn loïc, Trung taâm ñaõ ñöa ra ñöôïc 04 maãu thieát bò BP 350-12, BP 450-12, PD 280-3 vaø PD 220-4. Qua thôøi gian thöû nghieäm taïi hieän tröôøng, nhöõng maãu naøy veà cô baûn ñaõ ñaït ñöôïc nhöõng yeâu c6aøu kyõ thuaät cuûa ñeà taøi ñeà ra. Song ñeå coù theå trieån khai vaøo thöïc teá saûn xuaát nhöõng saûn phaåm naøy caàn phaûi ñöôïc hoaøn thieän veà maët coângngheä, ñaûm baûo veà maët chaát löôïng vaø ñaëc bieät giaù thaønh phaûi caïnh tranh ñöôïc vôùi thieát bò ngoaïi nhaäp. Beân caïnh ñoù moät vaán ñeà heát söùc quan troïng ñeå phaùt trieån naêng löôïng taùi taïo noùi chung vaø naêng löôïng gioù noùi rieâng ñoù laø caàn coù moät ñoäi nguõ caùn boä kyõ thuaät ñòa phöông ñöôïc ñaøo taïo nhaèm ñaûm baûo vieäc baûo trì söûa chöõa ngay khi coù söï coá. Trung taâm nghieân cöùu Thieát bò nhieät vaø Naêng löôïng môùi xin ñeà nghò ñöôïc tieáp tuïc phoái hôïp vôùi Trung taâm Thuûy ñieän – Vieän Khoa hoïc Thuûy lôïi nhaèm thöïc hieän döï aùn saûn xuaát thöû nghieäm (döï aùn P) nhaèm ñaåy nhanh quaù trình ñöa caùc keát quaû cuûa ñeà taøi khoa hoïc coâng ngheä (KC 07-04) vaøo phuïc vuï saûn xuaát, sinh hoaït vaø baûo veä moâi tröôøng noâng thoân Vieät Nam KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ - 105 – BAÙO CAÙO TOÅNG KEÁT ÑEÀ TAØI KC 07 – 04 – PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ RECTERRE 105 Ñoäng cô gioù phaùt ñieän PD 280 – 3 Ñoäng cô gioù phaùt ñieän 220 – 4 Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao BP 350 – 12 vaø coät aùp thaáp BP 450 - 12 - 1 - b¸o c¸o tãm t¾t - 2 - LÔØI MÔÛ ÑAÀU Vieät Nam laø moät nöôùc noâng nghieäp vôùi hôn 80% daân soá ñang soáng vaø laøm vieäc taïi noâng thoân. Trong ñoù khoaûng 47% soáng ôû caùc ñoàng baèng soâng Hoàng vaø soâng Cöûu Long vôùi tieàm naêng ñaát ñai, taøi nguyeân khoaùng saûn, röøng bieån to lôùn. Do ñoù noâng thoân luoân luoân ñoùng vai troø quan troïng trong söï nghieäp phaùt trieån kinh teá – xaõ hoäi cuûa ñaát nöôùc. Ñeå thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa caùc ngaønh kinh teá, naâng cao daân trí, giaûm tyû leä gia taêng daân soá…Nhaø nöôùc ñaõ coù nhieàu chính saùch veà xaây döïng vaø phaùt trieån noâng thoân – Moät trong caùc chính saùch lôùn ñoù laø chöông trình ñieän khí hoùa noâng thoân vaø chöông trình KC – 07 “Khoa hoïc coâng ngheä phuïc vuï coâng nghieäp hoùa vaø hieän ñaïi hoùa noâng nghieäp vaø noâng thoân”. Theo döï baùo veà nhu caàu tieâu thuï ñieän ôû noâng thoân ñeán naêm 2010 (trong toång sô ñoà phaùt trieån ñieän löïc Vieät Nam giai ñoaïn IV) ñaõ döï kieán veà cô baûn coâng cuoäc ñieän khí hoùa noâng thoân seõ hoaøn thaønh vaøo naêm 2010 vôùi khoaûng 70% soá hoä noâng thoân ñöôïc söû duïng löôùi ñieän quoác gia. Nhö vaäy vaãn coøn khoaûng 30% hoä daân ôû nhöõng vuøng saâu vuøng xa bieân giôùi haûi ñaûo, chöa theå coù ñieän ít nhaát laø trong voøng 15 naêm tôùi. Ngaøy 12/02/1999 Chính phuû ñaõ ra quyeát ñònh soá 22/1999 QÑTT pheâ duyeät ñeà aùn ñieän noâng thoân ñeán naêm 2000 vôùi nguyeân taéc chæ ñaïo “…Vieäc ñöa ñieän veà noâng thoân phaûi keát hôïp giöõa phaùt trieån ñieän quoác gia vaø ñieän taïi choã nhö : thuûy ñieän nhoû, ñieän gioù, ñieän maët trôøi, haàm khí, biogas… Treân cô sôû phaân tích toái öu caùc chæ thò vaø caùc yeáu toá khaùc lieân quan…”. Vôùi quyeát ñònh naøy cuûa Chính phuû, vai troø cuûa naêng löôïng taùi taïo ñaõ thaät söï ñöôïc khaúng ñònh. Tuy nhieân vaán ñeà ñaët ra laø: laøm theá naøo ñeå söû duïng moät caùch coù hieäu quaû nguoàn naêng löôïng voâ taän naøy. Ñeà taøi nhaùnh phaàn Naêng löôïng Gioù thuoäc “Ñeà taøi KC – 07 – 04” ñaõ ñöôïc thöïc hieän vôùi muïc tieâu: “Xaùc ñònh caùc giaûi phaùp coâng ngheä vaø cheá taïo caùc loaïi thieát bò Ñoäng cô gioù nhaèm ñaùp öùng nhu caàu thò tröôøng trong nöôùc ñeå khai thaùc vaø söû duïng coù hieäu quaû nguoàn naêng löôïng gioù phuïc vuï saûn xuaát vaø sinh hoaït cho caùc vuøng noâng thoân Vieät Nam”. - 3 - Vôùi muïc tieâu naøy, ñeà taøi nhaùnh phaàn “Naêng löôïng Gioù” ñaõ tieán haønh vieäc phaân tích moät caùch co heä thoáng caùc yeáu toá veà tieàm naêng gioù, veà nhu caàu naêng löôïng phuïc vuï saûn xuaát vaø ñôøi soáng cuûa caùc vuøng noâng thoân Vieät Nam cuõng nhö trình ñoä coâng ngheä ñeå tìm ra caùc vaán ñeà toàn taïi trong thieát keá vaø coâng ngheä cheá taïo nhaèm ñöa ra nhöûng maãu thieát bò thích hôïp coù khaû naêng öùng duïng trong thöïc teá saûn xuaát vaø ñôøi soáng. Ñeå naâng cao chaát löôïng coâng vieäc trong nghieân cöùu, thieát keá ñeà taøi ñaõ taäp hôïp ñöôïc moät ñoäi nguõ chuyeân gia lieân ngaønh nhö: ñieän – ñieän töû, coâng ngheä thoâng tin, coâng ngheä töï ñoäng hoaù, coâng ngheä cheá taïo maùy vaø vaät lieäu môùi… Trong quaù trình nghieân cöùu ñeà taøi cuõng taäp trung kyõ caùc taøi lieäu trong vaø ngoaøi nöôùc, tieán haønh löïa choïn moät caùch coù choïn loïc nhöõng maãu nghieân cöùu phuø hôïp vôùi ñieàu kieän coâng ngheä vaø cheá ñoä gioù Vieät Nam. Noäi dung nghieân cöùu vaø caùc coâng vieäc chính cuûa ñeà taøi: 1. Nghieân cöùu caùc taøi lieäu kyõ thuaät, phaân tích maãu maõ cuûa nöôùc ngoaøi veà ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaø bôm nöôùc ñeå thöïc hieän vieäc nghieân cöùu maãu. 2. Nghieân cöùu tính toaùn thieát keá caùc caáu thaønh cô baûn cuûa ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaø bôm nöôùc: • Heä thoáng baùnh xe gioù • Heä thoáng ñònh höôùng • Heä thoáng ñieàu chænh coâng suaát vaø soá voøng quay • Heä thoáng truyeàn ñoäng • Maùy coâng taùc (maùy phaùt, maùy bôm…) 3. Nghieân cöùu veà vaät lieäu vaø caùc giaûi phaùp khoa hoïc coâng ngheä. 4. Cheá taïo laép ñaët thöû nghieäm 04 heä thoáng ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaø bôm nöôùc. 5. Hoaøn thieän thieát keá vaø laäp qui trình coâng ngheä cheá taïo nhöõng saûn phaåm treân. - 4 - Caùc saûn phaåm cuûa ñeà taøi laø: 1. Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao BP 350-12 • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 3,5m • Vaän toác gioù ñònh möùc: V = 8m/s • Soá caùnh: B = 12 • Löu löôïng nöôùc: Q ≤ 1,25m3/h ôû H ≤ 20m Q ≤ 2,5m3/h ôû H ≤ 10m ôû 8m/s 2. Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp thaáp BP 450 – 12 • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 4,5m • Vaän toác gioù ñònh möùc: V = 8m/s • Soá caùnh: B = 12 • Löu löôïng nöôùc: Q ≤ 40m3/h ôû 8m/s • Coät aùp: H ≤ 2m 3. Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác chaäm PD 280 – 3 • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 2,8m • Vaän toác gioù ñònh möùc: V = 8m/s • Soá caùnh: B = 3 ÷ 6 • Coâng suaát ñònh möùc: N = 300W ÷ 500W 4. Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác nhanh PD 220 - 4 • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 2,2m • Vaän toác gioù ñònh möùc: V = 10m/s • Soá caùnh: B = 2 ÷ 4 • Coâng suaát ñònh möùc: N = 500W ÷ 1000W - 5 - Phaàn 1: CAÙC THOÂNG TIN CHÍNH CUÛA ÑEÀ TAØI NHAÙNH PHAÀN NAÊNG LÖÔÏNG GIOÙ (trích bieåu B1-2-TMÑT) -----o0o----- 1. Teân ñeà taøi: “Nghieân cöùu löïa choïn coâng ngheä vaø thieát bò ñeå khai thaùc vaø söû duïng caùc loaïi naêng löôïng taùi taïo trong cheá bieán noâng – laâm – thuûy saûn, sinh hoaït vaø baûo veä moâi tröôøng noâng thoân” 2. Maõ soá: KC – 07 – 04 3. Thôøi gian thöïc hieän: 27 thaùng (töø thaùng 10/2001 ñeán thaùng 12/2003) 4. Caáp quaûn lyù: Nhaø nöôùc 5. Kinh phí: Phaàn Naêng löôïng gioù 6. Thuoäc chöông trình: “Khoa hoïc coâng ngheä phuïc vuï coâng nghieäp hoùa vaø hieän ñaïi hoùa noâng nghieäp vaø noâng thoân”. Maõ soá KC – 07 7. Chuû nhieäm ñeà taøi nhaùnh phaàn Naêng löôïng gioù: Hoï vaø teân: Döông Thò Thanh Löông Hoïc haøm/hoïc vò: Kyõ sö Ñieän thoaïi: (08) 8 654355 Ñòa chæ cô quan: 268 Lyù Thöôøng Kieät Q.10 Tp. HCM 8. Cô quan chuû trì ñeà taøi nhaùnh phaàn Naêng löôïng gioù: Trung taâm nghieân cöùu Thieát bò nhieät vaø Naêng löôïng môùi – Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp. HCM. 9. Muïc tieâu cuûa ñeà taøi nhaùnh phaàn Naêng löôïng gioù: Xaùc ñònh giaûi phaùp coâng ngheä cheá taïo caùc loaïi thieát bò ñoäng cô gioù nhaèm ñaùp öng yeâu caàu thò tröôøng trong nöôùc ñeå khai thaùc vaø söû duïng hieäu quaû nguoàn naêng löôïng gioù phuïc vuï saûn xuaát vaø sinh hoaït cho caùc vuøng noâng thoân Vieät Nam. 10. Kinh phí thöïc hieän ñeà taøi nhaùnh phaàn Naêng löôïng gioù: Toång soá: 678.300.000ñ (Saùu traêm baûy möôi taùm trieäu ba traêm nghìn ñoàng) - 6 - Phaàn 2: NOÄI DUNG CHÍNH CUÛA ÑEÀ TAØI -----o0o----- 1. Choïn ñoái töôïng nghieân cöùu, caùch tieáp caän vaø thieát keá nghieân cöùu Ñoái töôïng nghieân cöùu cuûa ñeà taøi ñöôïc löïa choïn xuaát phaùt töø nhu caàu thöïc teá vaø vieäc phaân tích cheá ñoä gioù ôû caùc vuøng noâng thoân Vieät Nam. Treân cô sôû ñoù ñoái töôïng nghieân cöùu ñöôïc xaùc ñònh la”: • Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác chaäm : N = 300 – 500 W • Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác nhanh : N = 500 – 1000 W • Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao löu löôïng nhoû : Q = 1,25m3 ôû H ≤ 20m Q = 2,5m3 ôû H ≤ 10m ôû 8m/s • Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao löu löôïng lôùn : Q ≤ 20m3 ôû 8m/s vôùi H = 1,5-2m Sau khi ñaõ choïn ñöôïc ñoái töôïng nghieân cöùu, ñeà taøi ñaõ söû duïng caùch tieáp caän sau : • Tieáp caän heä thoáng: Thieát bò ñoäng cô gioù raát phöùc taïp vaø phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá : vaän toác gioù, coâng suaát, löu löôïng coät aùp v.v.... Chính vì vaäy caàn phaân tích vaán ñeà moät caùch heä thoáng ñeå tìm ra caùc vaán ñeà toàn taïi ñeå giaûi quyeát , traùnh vieäc nghieân cöùu truøng laëp. • Tieáp caän lieân ngaønh: Ñeå cheá taïo ñoäng cô gioù caàn söï tham gia cuûa nhieàu ngaønh : cô khí, ñieän, vaät lieäu môùi, coâng ngheä thoâng tin v.v.... Chính vì vaäy ñeà taøi caàn taäp hôïp ñöôïc ñoäi nguõ chuyeân gia trong nhöõng lònh vöïc treân. • Tieáp caän treân cô sôû keá thöøa coù choïn loïc: Vieäc nghieân cöùu öùng duïng vaø phaùt trieån naêng löôïng gioù ñaõ ñöôïc nhieàu nöôùc ñaëc bieät quan taâm vaø coù nhieàu chính saùch taøi trôï cho nghieân cöùu phaùt trieån, Do vaäy ñeà taøi raát chuù troïng tôùi vieäc nghieân cöùu theo maãu, nghieân cöùu theo caùc taøi lieäu nöôùc ngoaøi vaø löïa choïn coù choïn loïc ñeå phuø hôïp vôùi ñieàu kieän coâng ngheä vaø cheá ñoä gioù ôû Vieät Nam. • Tieáp caän treân cô sôû phaân tích xu höôùng toaøn caàu hoùa: Hieän taïi trong lónh vöïc naêng löôïng gioù coù theå noùi chöa thöïc söï coù söï caïnh tranh töø caùc thieát bò ngoaïi nhaäp. Song trong töông lai söï caïnh tranh laø taát yeáu vaø vì vaäy caàn phaân tích caùc lôïi theá trong nöôùc ñoàng thôøi caàn laäp caùc quan heä hôïp taùc vôùi nöôùc ngoaøi (Trung Quoác, Haø Lan…) ñeå nhaäp nhöõng boä phaän chöa coù khaû naêng cheá taïo trong nöôùc nhaèm ruùt ngaén thôøi gian vaø giaûm bôùt chi phí cho vieäc nghieân cöùu. 2. Phöông phaùp nghieân cöùu vaø kyõ thuaät ñaõ söû duïng a. Phöông phaùp nghieân cöùu: • Thu thaäp thoâng tin vaø nghieân cöùu taøi lieäu: Thu thaäp caùc thoâng tin trong nöôùc thoâng qua caùc ñeà taøi , döï aùn ñaõ ñöôïc trieån khai vaø caùc thoâng tin, döï - 7 - aùn maãu, caùc nghieân cöùu cuûa nöôùc ngoaøi ñeå thu hoaïch nhöõng tri thöùc quan troïng giuùp cho vieäc thöïc hieän ñeà taøi coù keát quaû toát. • Nghieân cöùu maãu: Phöông phaùp naøy cho pheùp thu thaäp ñöôïc nhieàu thoâng tin baèng tröïc quan – Vaán ñeà laø caàn phaûi löïa choïn maãu phuø hôïp ñeå nghieân cöùu. Ñeà taøi ñaõ phaân tích cô sôû ñeå choïn maãu vaø ñaõ choïn ñöôïc 2 maãu ñoäng cô gioù phaùt ñieän cuûa Trung Quoác vaø 2 maãu ñoäng cô gioù bôm nöôùc cuûa Haø Lan. • Xaây döïng nhöõng heä thoáng thöû nghieäm caùc moâ hình maùy coâng taùc (maùy phaùt, maùy bôm vaø heä thoáng truyeàn ñoäng): Caùc thöû nghieäm cho pheùp ñaùnh giaù tröïc quan caùc hoaït ñoäng cuûa thieát bò, söï phuø hôïp trong thieát keá vaø giaûi ñöôïc baøi toaùn phoái hôïp taûi giöõa ñoäng cô gioù vaø maùy coâng taùc. • Nghieân cöùu taïi hieän tröôøng: Phöông phaùp naøy giuùp ta nhaän ñöôïc caùc soá lieäu raát phong phuù veà caùc taùc ñoäng cuûa töï nhieân (cheá ñoä gioù, vieäc aên moøn kim loaïi…) vaø kyõ naêng quaûn lyù vaän haønh, phuï taûi söû duïng ñeå coù theå ñaùnh giaù ñöôïc ñoä beàn, ñoä oån ñònh laøm vieäc thoâng qua thôøi gian vaän haønh lieân tuïc. b. Kyõ thuaät ñaõ söû duïng: • Söû duïng maùy tính phuïc vuï cho coâng taùc tính toaùn thieát keá: Moät soá phaàn meàm chuyeân duïng nhö Excel, Autocad vaø NRG Microsite ñaõ ñöôïc söû duïng ñeå tính toaùn, thieát keá vaø phaân tích cheá ñoä gioù . • Söû duïng caùc thieát bò ño hieän ñaïi, ñoä chính xaùc cao: Maùy ño gioù töï ghi NRG 9200 PLUS, thieát bò ño kieåm maùy phaùt, thieát bò kieåm nghieäm bôm, caùc maùy ño gío caàm tay cô khí vaø ñieän töû, duïng cuï ño soá voøng quay baèng quang hoïc... 3. Caùc keát quaû ñaït ñöôïc cuûa ñeà taøi A. Phaàn nghieân cöùu lyù thuyeát, tính toaùn thieát keá ñoäng cô gioù I. Heä thoáng baùnh xe gioù 1. Lyù thuyeát tính caùnh a- Phaân tích lyù thuyeát tính caùnh cuûa Glauert • Giaû thuyeát veà moâ hình doøng xoaùy 3 thaønh phaàn • Phöông phaùp tính thoâng soá hình hoïc caùnh cuûa Glauer b- Phaân tích phöông phaùp thieát keá caùnh cuûa A. Krgten (CWD – Haø Lan) • Caùch löïa choïn baùn kính (R) baùnh xe gioù • Soá caùnh • Tyû toác ñaàu muùt canh • Profil caùnh - 8 - • Tính toaùn thoâng soá hình hoïc cuûa caùnh 2. Aùp duïng phöông phaùp thieát keá cuûa A. Kragten (CWD) ñeå tính caùnh cho 4 ñoái töôïng nghieân cöùu Söû duïng phaàn meàm Excel ñeå phuïc vuï cho vieäc tính toaùn caùc thoâng soá hình hoïc cuûa caùnh vôùi caùc tröôøng hôïp thay ñoåi heä soá cao toác vaø soá caùnh. a- Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao BP 350-12 Caùc thoâng soá ban ñaàu: • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 3,5m (R = 1,75m) • Profil caùnh: cong phaúng 10% coù nan hoa phía tröôùc • Heä soá löïc naâng: CL = 1,1 • Goùc taán toái öu: α = 4o • Baùn kính cöûa soå gioù (goác caùnh): r = 0,6m Caùc coâng thöùc tính toaùn: • Tyû toác töøng tieát dieän: λr = λ.r/R • Goùc nghieâng: φ = 2/3arctan(1/λr) • Goùc ñaët caùnh: β = φ −λ • Cung caùnh: C = 8πr(1-cosφ)/B.CL • Dieän tích queùt: Squeùt = πD2/4 • Dieän tích caùnh: Scaùnh = (C10 + C1)(r10 – r1)/2 • Tyû soá choaùn: δ = Scaùnh.B/Squeùt Caùc thoâng soá thay ñoåi cho töøng phöông aùn khaùc nhau: • λ = 1,1 vôùi B = 18 • λ = 1,2 vôùi B = 16 • λ = 1,3 vôùi B = 12 • λ = 1,4 vôùi B = 10 • λ = 1,5 vôùi B = 8 Caùnh ñöôïc chia thaønh 10 tieát dieän ñeå tính theo caùc phöông aùn khaùc nhau. Caùc soá lieäu tính toaùn ñöôïc ñöa döôùi daïng baûng (phaàn phuïc luïc). Döïa vaøo caùc keát quaû tính toaùn vaø vieäc phaân tích soá lieäu gioù, ta choïn caùc thoâng soá hình hoïc caùnh cuûa ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao theo phöông aùn: λ = 1,3 vaø B = 12 Baûng 2.1a. Keát quaû tính toaùn caùc thoâng soá hình hoïc cuûa ñoäng cô gioù bôm nöôùc BP 350 – 12 TT r λr Cl α(ñoä) φ(ñoä) β(ñoä) C(m) 1 0.60 0.45 1.1 4 44.0 40.0 0.32 2 0.73 0.54 1.1 4 41.1 37.1 0.34 3 0.86 0.64 1.1 4 38.4 34.4 0.35 4 0.98 0.73 1.1 4 35.9 31.9 0.36 - 9 - 5 1.11 0.83 1.1 4 33.6 29.6 0.35 6 1.24 0.92 1.1 4 31.6 27.6 0.35 7 1.37 1.02 1.1 4 29.7 25.7 0.34 8 1.49 1.11 1.1 4 28.0 24.0 0.33 9 1.62 1.21 1.1 4 26.5 22.5 0.32 10 1.75 1.30 1.1 4 25.0 21.0 0.31 Dieän tích queùt : S queùt = 9.62 Dieän tích caùnh : S caùnh = 0.39 Tyû soá choaùn : δ = 0.49 Sau ñoù ta tieán haønh tuyeán tính hoùa caùc thoâng soá hình hoïc cuûa caùnh vaø caùc soá lieäu tính toaùn cuõng ñöôïc ñöa vaøo caùc baûng phaàn phuï luïc. Caùc heä soá tuyeán tính Keát quaû sau khi tuyeán tính TT r β(ñoä) C(m) a1 a2 b1 b2 βmôùi C môùi 1 0.60 40.0 0.32 -0.03 0.38 -16.2 48.3 38.5 0.36 2 0.73 37.1 0.34 -0.03 0.38 -16.2 48.3 36.4 0.36 3 0.86 34.4 0.35 -0.03 0.38 -16.2 48.3 34.4 0.35 4 0.98 31.9 0.36 -0.03 0.38 -16.2 48.3 32.3 0.35 5 1.11 29.6 0.35 -0.03 0.38 -16.2 48.3 30.2 0.34 6 1.24 27.6 0.35 -0.03 0.38 -16.2 48.3 28.2 0.34 7 1.37 25.7 0.34 -0.03 0.38 -16.2 48.3 26.1 0.34 8 1.49 24.0 0.33 -0.03 0.38 -16.2 48.3 24.0 0.33 9 1.62 22.5 0.32 -0.03 0.38 -16.2 48.3 21.9 0.33 10 1.75 21.0 0.31 -0.03 0.38 -16.2 48.3 19.9 0.33 b- Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp thaáp BP 450 – 12 Caùc thoâng soá ban ñaàu: • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 4,5m (R = 2,25m) • Heä soá löïc naâng: CL = 1,1 • Goùc taán toái öu: α = 4o • Baùn kính cöûa soå gioù (goác caùnh): r = 0,6m Caùc thoâng soá thay ñoåi cho töøng phöông aùn khaùc nhau: • λ = 1,1 vôùi B = 18 - 10 - • λ = 1,2 vôùi B = 16 • λ = 1,3 vôùi B = 14 • λ = 1,4 vôùi B = 12 • λ = 1,5 vôùi B = 12 Baûng 2.1b Keát quaû tính toaùn caùc thoâng soá hình hoïc cuûa ñoäng cô gioù bôm nöôùc BP 450 – 12 λ = 1,5 vaø B = 12 TT r λr Cl α(ñoä) φ(ñoä) β(ñoä) C(m) 1 0.60 0.40 1.1 4 45.5 41.5 0.34 2 0.78 0.52 1.1 4 41.6 37.6 0.38 3 0.97 0.64 1.1 4 38.1 34.1 0.39 4 1.15 0.77 1.1 4 35.0 31.0 0.40 5 1.33 0.89 1.1 4 32.2 28.2 0.39 6 1.52 1.01 1.1 4 29.8 25.8 0.38 7 1.70 1.13 1.1 4 27.6 23.6 0.37 8 1.88 1.26 1.1 4 25.7 21.7 0.35 9 2.07 1.38 1.1 4 24.0 20.0 0.34 10 2.25 1.50 1.1 4 22.5 18.5 0.32 Dieän tích queùt : S queùt = 15.90 Dieän tích caùnh : S caùnh = 0.62 Tyû soá choaùn : δ = 0.47 Caùc heä soá tuyeán tính Keát quaû sau khi tuyeán tính TT r β(ñoä) C(m) a1 a2 b1 b2 βmôùi C môùi 1 0.60 41.5 0.34 -0.04 0.43 -13.6 47.3 39.1 0.41 2 0.78 37.6 0.38 -0.04 0.43 -13.6 47.3 36.6 0.40 3 0.97 34.1 0.39 -0.04 0.43 -13.6 47.3 34.1 0.39 4 1.15 31.0 0.40 -0.04 0.43 -13.6 47.3 31.6 0.39 5 1.33 28.2 0.39 -0.04 0.43 -13.6 47.3 29.2 0.38 6 1.52 25.8 0.38 -0.04 0.43 -13.6 47.3 26.7 0.37 7 1.70 23.6 0.37 -0.04 0.43 -13.6 47.3 24.2 0.36 8 1.88 21.7 0.35 -0.04 0.43 -13.6 47.3 21.7 0.35 9 2.07 20.0 0.34 -0.04 0.43 -13.6 47.3 19.2 0.35 10 2.25 18.5 0.32 -0.04 0.43 -13.6 47.3 16.7 0.34 - 11 - c- Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác chaäm PD 280 – 3 Caùc thoâng soá ban ñaàu: • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 2,8m (R = 1,4m) • Heä soá löïc naâng: CL = 0,8 • Goùc taán toái öu: α = 4o • Baùn kính cöûa soå gioù (goác caùnh): r = 0,3m Caùc thoâng soá thay ñoåi cho töøng phöông aùn khaùc nhau: • λ = 3,0 vôùi B = 6 • λ = 3,5 vôùi B = 4 • λ = 3,8 vôùi B = 3 • λ = 4,0 vôùi B = 3 Baûng 2.1c Keát quaû tính toaùn caùc thoâng soá hình hoïc cuûa ñoäng cô gioù phaùt ñieän PD 2,8 λ = 3,8 vaø B = 3 TT r λr Cl α(ñoä) φ(ñoä) β(ñoä) C(m) 1 0.30 0.81 0.8 4 33.9 29.9 0.53 2 0.42 1.15 0.8 4 27.4 23.4 0.50 3 0.54 1.48 0.8 4 22.7 18.7 0.44 4 0.67 1.81 0.8 4 19.3 15.3 0.39 5 0.79 2.14 0.8 4 16.7 12.7 0.35 6 0.91 2.47 0.8 4 14.7 10.7 0.31 7 1.03 2.80 0.8 4 13.1 9.1 0.28 8 1.16 3.14 0.8 4 11.8 7.8 0.26 9 1.28 3.47 0.8 4 10.7 6.7 0.23 10 1.40 3.80 0.8 4 9.8 5.8 0.22 Dieän tích queùt : S queùt = 6.16 Dieän tích caùnh : S caùnh = 0.38 Tyû soá choaùn : δ = 0.19 Caùc heä soá tuyeán tính Keát quaû sau khi tuyeán tính TT r β(ñoä) C(m) a1 a2 b1 b2 βmôùi C môùi 1 0.30 29.9 0.53 -0.31 0.61 -17.9 28.5 23.1 0.52 2 0.42 23.4 0.50 -0.31 0.61 -17.9 28.5 20.9 0.48 - 12 - 3 0.54 18.7 0.44 -0.31 0.61 -17.9 28.5 18.7 0.44 4 0.67 15.3 0.39 -0.31 0.61 -17.9 28.5 16.5 0.41 5 0.79 12.7 0.35 -0.31 0.61 -17.9 28.5 14.3 0.37 6 0.91 10.7 0.31 -0.31 0.61 -17.9 28.5 12.2 0.33 7 1.03 9.1 0.28 -0.31 0.61 -17.9 28.5 10.0 0.29 8 1.16 7.8 0.26 -0.31 0.61 -17.9 28.5 7.8 0.26 9 1.28 6.7 0.23 -0.31 0.61 -17.9 28.5 5.6 0.22 10 1.40 5.8 0.22 -0.31 0.61 -17.9 28.5 3.4 0.18 d- Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác nhanh PD 220 – 4 Caùc thoâng soá ban ñaàu: • Ñöôøng kính baùnh xe gioù: D = 2,2m (R = 1,1m) • Heä soá löïc naâng: CL = 0,8 • Goùc taán toái öu: α = 4o • Baùn kính cöûa soå gioù (goác caùnh): r = 0,3m Caùc thoâng soá thay ñoåi cho töøng phöông aùn khaùc nhau: • λ = 3,5 vôùi B = 6 • λ = 3,7 vôùi B = 4 • λ = 4,0 vôùi B = 4 • λ = 4,5 vôùi B = 4 • λ = 5,0 vôùi B = 3 Baûng 2.1d Keát quaû tính toaùn caùc thoâng soá hình hoïc cuûa ñoäng cô gioù phaùt ñieän PD 2,2 λ = 4,5 vaø B = 4 TT r λr Cl α(ñoä) φ(ñoä) β(ñoä) C(m) 1 0.30 1.23 0.8 4 26.1 22.1 0.24 2 0.39 1.59 0.8 4 21.4 17.4 0.21 3 0.48 1.95 0.8 4 18.1 14.1 0.18 4 0.57 2.32 0.8 4 15.6 11.6 0.16 5 0.66 2.68 0.8 4 13.6 9.6 0.15 6 0.74 3.05 0.8 4 12.1 8.1 0.13 7 0.83 3.41 0.8 4 10.9 6.9 0.12 8 0.92 3.77 0.8 4 9.9 5.9 0.11 9 1.01 4.14 0.8 4 9.1 5.1 0.10 10 1.10 4.50 0.8 4 8.4 4.4 0.09 Dieän tích queùt : S queùt = 3.80 - 13 - Dieän tích caùnh : S caùnh = 0.12 Tyû soá choaùn : δ = 0.12 Caùc heä soá tuyeán tính Keát quaû sau khi tuyeán tính TT r β(ñoä) C(m) a1 a2 b1 b2 βmôùi C môùi 1 0.30 22.1 0.24 -0.17 0.27 -18.4 22.8 17.3 0.22 2 0.39 17.4 0.21 -0.17 0.27 -18.4 22.8 15.7 0.20 3 0.48 14.1 0.18 -0.17 0.27 -18.4 22.8 14.1 0.18 4 0.57 11.6 0.16 -0.17 0.27 -18.4 22.8 12.4 0.17 5 0.66 9.6 0.15 -0.17 0.27 -18.4 22.8 10.8 0.15 6 0.74 8.1 0.13 -0.17 0.27 -18.4 22.8 9.2 0.14 7 0.83 6.9 0.12 -0.17 0.27 -18.4 22.8 7.5 0.12 8 0.92 5.9 0.11 -0.17 0.27 -18.4 22.8 5.9 0.11 9 1.01 5.1 0.10 -0.17 0.27 -18.4 22.8 4.3 0.09 10 1.10 4.4 0.09 -0.17 0.27 -18.4 22.8 2.6 0.08 II. Heä thoáng ñònh höôùng vaø heä thoáng ñieàu chænh coâng suaát vaø soá voøng quay 1. Heä thoáng ñònh höôùng Baùnh xe gioù chæ nhaän ñöôïc coâng suaát lôùn nhaát töø gioù khi noù vuoâng goùc vôùi höôùng gioù. Khi gioù leäch khoûi höôùng vuoâng goùc caàn phaûi coù cô caáu töï ñoäng ñieàu chænh ñeå baùnh xe gioù trôû laïi vò trí toái öu. Coù nhieàu phöông phaùp töï ñoäng ñònh höôùng– Tuy nhieân ñoái vôùi caùc ñoäng cô gioù coâng suaát nhoû (N < 20kW) ngöôøi ta thöôøng söû duïng phöông phaùp ñieàu chænh baèng ñuoâi laùi. Sô ñoà nguyeân lyù laøm vieäc cuûa heä thoáng töï ñoäng ñònh höôùng baèng ñuoâi laùi - 14 - Trong taát caû caùc thieát bò ñoäng cô gioù bôm nöôùc tröôùc ñaây ôû Vieät Nam ñeàu söû duïng cô caáu ñuoâi laùi – caùnh phuï – loø xo ñieàu chænh. Khi gioù leäch khoûi phöông vuoâng goùc vôùi maët phaúng baùnh xe gioù moät goùc γ seõ xuaát hieän caùc moment coù xu höôùng laøm leäch baùnh xe gioù töùc laø laøm taêng goùc γ neáu khoâng coù ñuoâi laùi. Khi ñoù phaûi boá trí ñuoâi laùi ñeå löïc khí ñoäng ñaët vaøo noù gaây ra moment ít nhaát laø caân baèng vôùi caùc moment treân. Khi ñoù baát ñaúng thöùc döôùi ñaây phaûi ñöôïc thoûa maõn : Mq = - Mbxg + Mñ ± M - Ms ≥ 0 (1) Öu ñieåm cuûa loaïi naøy laø : • Keát caáu ñôn giaûn • Ñoä nhaïy cuûa cô caáu cao. Nhöôïc ñieåm : • Cheá taïo loø xo theo yeâu caàu gaëp nhieàu khoù khaên vaø thöôøng xaûy ra söï coá ôû loø xo. Trong quaù trình nghieân cöùu caùc thoâng tin taøi lieäu kyõ thuaät, döï aùn maãu ñaõ trieån khai ôû caùc nöôùc ñang phaùt trieån cuûa toå chöùc CWD ( Haø Lan) chuùng toâi thaáy cô caáu ñònh höôùng : caùnh phuï – ñuoâi laùi vôùi truïc quay nghieâng ñaõ coù nhieàu tính öu ñieåm ñöôïc chöùng minh trong thöïc teá söû duïng. Ñaây laø thieát keá cuûa A.Kragten. Trong cô caáu naøy löïc troïng tröôøng cuûa ñuoâi laùi seõ thay theá cho löïc caêng loø xo. - 15 - Öu ñieåm cuûa cô caáu naøy laø : • Ñoä nhaïy ñònh höôùng cao • Keát caáu ñôn giaûn, deã cheá taïo, cô caáu hoaït ñoäng oån ñònh, ít hoûng hoùc (vì khoâng caàn duøng loø xo keùo). Nhöôïc ñieåm : • Troïng löôïng ñuoâi laùi lôùn. Ñeà taøi ñaõ choïn keát caáu naøy (caùnh phuï – ñuoâi laùi vôùi truïc nghieâng) vì noù raát phuø hôïp vôùi ñieàu kieän coâng ngheä Vieät Nam. Goùc β ñöôïc duøng nhö moäït thoâng soá ñaùnh giaù ñoä nhaäy ñònh höôùng cuûa cô caáu. Caùc tính toaùn vaø thöïc nghieäm ñeàu chæ ra raèng : ta caàn thieát keá boä ñieàu chænh sao cho β naèm trong khoaûng töø 10o – 20o laø hôïp lyù nhaát. Caùc böôùc tính toaùn seõ theo qui trình löïa choïn chieàu daøi caùn ñuoâi vaø dieän tích ñuoâi laùi. Sau ñoù kieåm tra laïi baát ñaúng thöùc (1) vôùi caùc thoâng soá ñaõ choïn. Tính toaùn töông töï nhö vaäy vôùi caùc saûn phaåm coøn laïi, ta ñöôïc thoâng soá cuûa cô caáu ñònh höôùng theå hieän treân caùc baûn veõ thieát keá. 2. Cô caáu ñieàu chænh coâng suaát vaø soá voøng quay Cô caáu naøy coøn ñöôïc goïi laø cô caáu an toaøn. Gioù luoân thay ñoåi veà höôùng vaø toác ñoä. Trong vaøi phuùt toác ñoä gioù coù theå taêng leân 2 -3 laàn vaø naêng löôïng gioù töông öùng cuõng taêng leân 8 – 27 laàn. Trong khi ñoù caùc maùy coâng taùc phoái hôïp ñoäng cô gioù ( maùy phaùt ñieän, bôm…) ñoøi hoûi phaûi laøm vieäc vôùi moät coâng suaát vaø soá voøng quay nhaát ñònh. Chính vì vaäy, ñoäng cô gioù phaûi töï ñoäng ñieàu chænh sao cho vôùi taûi troïng ñaõ cho, soá voøng quay cuûa baùnh xe gioù phaûi naèm trong giôùi haïn cho pheùp ngay caû khi vaän toác gioù vöôït cao quaù vaän toác gioù tính toaùn. Coù 2 phöông phaùp töï ñoäng ñieàu chænh coâng suaát vaø soá voøng quay thöôøng söû duïng : a./ Söû duïng caùnh phuï ñaët song song vôùi maët phaúng baùnh xe gioù. b./ Ñaët truïc quay cuûa baùnh xe gioù leäch taâm khoaûng ε = 50 – 100mm so vôùi truïc quay thaúng ñöùng cuûa baùnh xe gioù. - 16 - Trong ñeà taøi chuùng ta söû duïng phöông phaùp (a) Phöông phaùp naøy coù nhieàu öu ñieåm : + Keát caáu ñôn giaûn + Coù khaû naêng haïn cheá coâng suaát toát baûo ñaûm an toaøn khi gioù maïnh Tuy nhieân, ñieàu kieän veà N = const vaø n = const chæ thöïc hieän moät caùch töông ñoái. Cuõng gioáng nhö tröôøng hôïp tính ñuoâi laùi ôû treân, ta seõ choïn tröôùc caùc thoâng soá cuûa caùnh phuï. Sau ñoù söû duïng 2 phöông trình caân baèng moment döôùi ñaây ñeå tìm ñöôïc quan heä giöõa goùc β vaø V. Cho tröôùc V ñeå tìm β hoaëc ngöôïc laïi. Nhö vaäy sau khi tính toaùn vôùi caùc thoâng soá ñaõ choïn tröôùc cuûa caùnh phuï. Neáu boä ñieàu chænh laøm cho baùnh xe gioù quay ñi ñöôïc caùc goùc β coù cos β = Vñc thì boä ñieàu chænh ñoù môùi ñaït yeâu caàu. V Caùc keát quaû tính toaùn cuûa caùc cô caáu ñieàu chænh ñöôïc theå hieän treân baûn veõ thieát keá. III. Phoái hôïp laøm vieäc giöõa ñoäng cô gioù vaø maùy coâng taùc 1. Bôm piston duøng cho ñoäng cô gioù BP 350 – 12 Bôm piston ñöôïc tính toaùn thieát keá cho caùc chieàu saâu bôm töø 10 – 20m vaø phuø hôïp vôùi coâng suaát cuûa ñoäng cô gioù BP 350 – 12. Hai loaïi bôm ñöôïc nghieân cöùu cuûa ñeà taøi : + Bôm laéc tay cuûa UNICEF + Bôm piston maãu cuûa CWD – Haø Lan. Phoái hôïp laøm vieäc giöõa ñoäng cô gioù vaø bôm piston : Ñaây laø baøi toaùn raát quan troïng, noù quyeát ñònh tôùi tôùi hieäu suaát chung cuûa thieát bò. Vôùi moät ñoäng cô gioù ñaõ coù, öùng vôùi moãi cheá ñoä gioù khaùc nhau ta seõ coù caùc cheá ñoä laøm vieäc (phoái hôïp taûi) khaùc nhau. Cheá ñoä taûi naøy seõ quyeát ñònh nhöõng thoâng soá cô baûn cuûa bôm. Vôùi 2 maãu bôm treân, baøi toaùn phoái hôïp taûi seõ ñöôïc tieán haønh baèng vieäc xaùc ñònh haønh trình bôm theo cheá ñoä gioù nôi laép ñaët. Keát quaû : - 17 - + Cheá ñoä gioù phoái hôïp taûi : V = 2,8 m/s + Haønh trình bôm : h = 120 mm Caùc maãu bôm naøy ñaõ ñöôïc cheá taïo vaø thöû nghieäm trong phoøng thí nghieäm tröôùc khi ñöa ra hieän tröôøng. Caùc keát quaû ño ñaïc thöû nghieäm ñöôïc ñöa vaøo phuï luïc. 2. Bôm doøng cheùo duøng cho ñoäng cô gioù BP 450 – 12 Ñeå phuïc vuï cho nhu caàu saûn xuaát noâng ngiheäp, saûn xuaát muoái, bôm nöôùc ruoäng toâm ngöôøi ta thöôøng söû duïng bôm coät aùp thaáp löu löôïng lôùn sau : Ñeà taøi ñaõ nghieân cöùu maãu bôm doøng cheùo cuûa Ñaøi Loan raát phuø hôïp cho vieäc phoái hôïp taûi vôùi ñoäng cô gioù: Coät aùp H ≤ 2m Löu löôïng Q ≤ 40 m3/h ôû vaän toác gioù 8 m/s. Ñaõ tieán haønh ngiheân cöùu nhieàu goùc ñoä caùnh khaùc nhau. Ñaõ cheá taïo moâ hình bôm doøng cheùo vaø ño ñaïc caùc thoâng soá trong phoøng thí nghieäm tröôùc khi ñi laép ñaët taïi hieän tröôøng. 3. Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác chaäm Söï caûi tieán laïi maùy phaùt cuûa ñoäng cô gioù PD 170 – 6 ñaõ naâng coâng suaát cuûa ñoäng cô gioù leân 300W. Maùy phaùt vaãn duøng nam chaâm hình truï troøn φ 32 coù loã ôû giöõa. Cheá ñoä phoái hôïp taûi cuûa ñoäng cô gioù naøy laø V = 5 m/s vôùi λ = 3,8. 4. Ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaän toác nhanh Coâng suaát cuûa ñoäng cô gioù laø 500W ôû vaän toác gioù V = 8 m/s, soá caùnh 4, λ=4,5 caùnh profil khí ñoäng. Ñeà taøi ñaõ taäp trung nghieân cöùu maãu FD 500 cuûa Trung Quoác. Ñaõ ño ñaïc caùc thoâng soá cuûa maùy phaùt Trung Quoác trong phoøng thí nghieäm vaø taïi hieän tröôøng. Caùc thöû nghieäm cho thaáy loaïi maùy phaùt naøy raát phuø hôïp vôùi cheá ñoä gioù vaø ñieàu kieän coâng ngheä cuûa Vieät Nam. Tuy nhieân, ñieàu khoù khaên duy nhaát hieän nay laø nöôùc ta chöa theå cheá taïo ñöôïc loaïi nam chaâm daïng naøy. Ñeå phaùt trieån thì böôùc ñaàu seõ nhaäp maùy phaùt töø Trung Quoác. Caùc boä phaän coøn laïi cheá taïo taïi Vieät Nam. Böôùc tieáp theo laø vieäc nhaäp nguyeân lieäu ( nam chaâm) töø Trung Quoác vaø toaøn boä heä thoáng seõ ñöôïc cheá taïo taïi Vieät Nam. IV. Tính toaùn khaû naêng töï khôûi ñoäng vaø bình oån chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao Vaán ñeà töï khôûi ñoäng cuûa ñoäng cô gioù phoái hôïp taûi vôùi bôm piston laø moät vaán ñeà ñaëc bieät quan troïng. Noù quyeát ñònh ñeán khaû naêng hoaït ñoäng thöïc teá cuûa - 18 - thieát bò nhaát laø trong nhöõng ñieàu kieän cheá ñoä gioù nôi laép ñaët thaáp. Ñoäng cô gioù töï khôûi ñoâ(ng ñöôïc neáu moment khôûi ñoäng cuûa ñoäng cô gioù thaéng ñöôïc moment caûn. Neáu moment caûn caøng lôùn thì ñoøi hoûi vaän toác gioù laøm vieäc caøng lôùn vaø soá giôø hoaït ñoäng cuûa thieát bò seõ giaûm ñi. Moment cöïc ñaïi gaây bôûi löïc taùc ñoäng leân ti bôm ( goïi laø moment caûn) ñöôc xaùc ñònh : Mc = r.i.( Qt + Np) (2) ÔÛ ñaây : r : laø baùn kính keäch taâm i : tyû soá truyeàn cuûa hoäp soá Qt : troïng löôïng phaàn daãn ñoäng. Np : troïng löôïng coät nöôùc chöùa trong oáng. Nhö vaäy, ñeå ñoäng cô gioù hoaït ñoäng deã daøng, ta phaûi laøm giaûm Mc ñeán möùc thaáp nhaát coù theå. Töø phöông trình (2) ta thaáy muoán laøm giaûm Mc caàn coù caùc bieän phaùp sau : • Taùc ñoäng ñeán I ( giaûm i) • Laøm giaûm r, Qt hoaëc Np… - 19 - Song caû 2 phöông phaùp naøy ñeàu coù moät nhöôïc ñieåm laø khoâng laøm bình oån ñöôïc chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô gioù hoaït ñoäng vôùi loaïi piston haønh trình ñôn. Ñeå ñieàu hoøa moment caûn ngöôøi ta coù theå söû duïng nhieàu phöông aùn khaùc nhau : • Söû duïng bôm taùc duïng keùp ( ít söû duïng ) • Söû duïng ñoái troïng • Söû duïng loø xo. Moät soá bieän phaùp taêng khaû naêng khôûi ñoäng vaø bình oån chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô gioù BP 350 -12 : • Ñoäng cô gioù BP 350 -12 ñöôïc thieát keá vôùi ñoä quay nhanh λ = 1,3 vaø khoâng duøng hoäp giaûm toác ( i = 1) ñeå ñôn giaûn trong cheá taïo, haï giaù thaønh vaø giaûm moment caûn. • Giaûm baùn kính leäch taâm r. • Chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô gioù seõ trôû neân ñieàu hoøa hôn neáu thoûa maõn ñieàu kieän Mc = Mcx (3). ÔÛ ñaây : Mc vaø Mcx laø moment khaùng taùc duïng leân truïc ñoäng cô gioù trong haønh trình bôm piston ñi leân vaø ñi xuoáng. Nhö vaäy, vieäc ñoäng cô gioù phoái hôïp taûi vôùi 2 bôm seõ thoûa maõn phöông trình (3). Caû 2 laàn leân xuoáng cuûa bôm ñeàu coù taûi vì vaäy seõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà bình oån chuyeån ñoäng cuûa heä thoáng. V. Heä thoáng coät Taát caû caùc ñoäng cô gioù caàn phaûi ñaët ôû ñoä cao thuaän lôïi nhaát cho vieäc khai thaùc naêng löôïng gioù. Ñoä cao naøy ngoaøi vieäc phaûi ñaûm baûo caùc yeâu caàu kyõ thuaät (traùnh söï aûnh höôûng cuûa ñoä nhaùm ñòa hình, söï quaån gioù vaø ñaûm baûo ñuû söùc beàn cuûa heä thoáng v.v...) coøn phaûi chuù yù tôùi tính kinh teá. Coù nhieàu loaïi coät ñôõ nhö: loaïi coät thaùp, oáng theùp vôùi daây caùp neùo, caùc oáng lôùn ñoå beâtoâng khoâng caàn neùo. Ñoái vôùi ñoäng cô gioù bôm nöôùc ñeà taøi söû duïng loaïi coät hình thaùp (3 chaân hoaëc 4 chaân). Ñoái vôùi ñoäng cô gioù p haùt ñieän söû duïng loaïi coät oáng theùp vôùi caùc heä daây chaèng. Ñeà taøi ñaõ tieán haønh tính toaùn keát caáu vaø thieát keá heä coät cho 04 loaïi ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaø bôm nöôùc vôùi vieäc phaân tích caùc löïc taùc duïng leân coät vaø moùng. Trong thieát keá keát caáu ñaõ chuù yù tôùi caùc phö6ông aùn laép ñaët cho caùc vuøng saâu vuøng xa khoâng coù caùc phöông tieän caàn caåu vaø xa löôùi quoác gia. B. Cheá taïo laép ñaët taïi hieän tröôøng Thaùng 03/2003, 04 maãu ñoäng cô gioù phaùt ñieän vaø bôm nöôùc ñaõ ñöôïc cheá taïo vaø laép ñaët taïi hieän tröôøng. Sau 03 thaùng hoaït ñoäng lieân tuïc trong ñieàu kieän thöïc teá, moät soá - 20 - vaán ñeà toàn taïi trong thieát keá ñaõ ñöôïc boäc loä. Treân cô sôû ñoù ñeà taøi ñaõ tieán haønh hoaøn thieän thieát keá. Thaùng 07/2003 04 moät ñoäng cô gioù phaùt dieän vaø bôm nöôùc ñaõ ñöôïc hoaøn thieän vaø tieáp tuïc laép ñaët taïi hieän tröôøng. Moät soá thoâng soá kyõ thuaät ñaõ ñöôïc ño ñaïc: • Vaän toác gioù khôûi ñoäng coù taûi • Vaän toác gioù khôûi ñoäng khoâng taûi • Löu löôïng nöôùc • Soá voøng quay cuûa baùnh xe gioù • Doøng saïc Ñeà taøi ñaõ tieán haønh phaân tích vaø so saùnh caùc soá lieäu naøy vôùi soá lieäu tính toaùn vaø xaây döïng caùc ñöôøng cong thöïc teá Q-n vaø P-n. C. Tính môùi, tính saùng taïo vaø nhöõng neùt ñoäc ñaùo cuûa ñeà taøi • Vieäc phoái hôïp taûi giöõa ñoäng cô gioù vaø 2 bôm UNICEF vôùi moät soá caûi tieán veà vaät lieäu laø moät giaûi phaùp saùng taïo – Söû duïng 2 bôm giuùp cho söï bình oån chuyeån ñoäng cuûa ñoäng cô gioù laøm taêng löu löôïng nöôùc, taêng tuoåi thoï cuûa toaøn boä heä thoáng ñoäng cô gioù bôm nöôùc. Ngoaøi ra, ñaây laø moät loaïi bôm ñaõ ñöôïc baùn roäng raõi treân thò tröôøng noâng thoân, phuï tuøng thay theá coù saün vaø reû, ngöôøi daân hoaøn toaøn coù khaû naêng töï thay theá khi da bôm moøn. • Gam hoaù maùy coâng taùc theo cheá ñoä gioù : Keát quaû naøy seõ giuùp chuaån hoaù caùc thieát keá trong vieäc phoái hôïp taûi giöõa ñoäng cô gioù vaø maùy coâng taùc. • Heä thoáng baùnh xe gioù ñöôïc thieát keá treân cô sôû keát hôïp giöõa daïng khung daøn vaø daïng nan hoa. Vöøa baûo ñaûm ñöôïc vieäc laép ñaët deã daøng taïi caùc vuøng noâng thoân xa xoâi ( daïng nan hoa), vöøa taêng ñöôïc tæ soá löïc naâng treân löïc khaùng ( daïng khung daøn) vaø ngoaøi ra vieäc taêng caùc chi tieát gia coâng baèng khuoân maãu seõ laøm taêng ñoä chính xaùc, taêng chaát löôïng saûn phaåm. • Baèng vieäc nghieân cöùu maãu vaø nghieân cöùu thöû nghieäm treân heä thoáng thöû nghieäm bôm, ñeà taøi ñaõ thieát keá ñöôïc maãu bôm coät aùp thaáp phuø hôïp : vöøa goïn nheï, vöøa baûo ñaûm löu löôïng, coät aùp maø khoâng caàn toác ñoä voøng quay quaù cao nhö bôm höôùng truïc hoaëc bôm ly taâm. Maãu bôm naøy coù heä soá moment khôûi ñoäng nhoû, phoái hôïp taûi toát vôùi ñoäng cô gioù. • Ñaõ phaân tích, löïa choïn vaø thieát keá heä thoáng ñieàu chænh coâng suaát vaø soá voøng quay phuø hôïp vôùi coâng ngheä cheá taïo vaø ñieàu kieän gioù Vieät Nam. • Söï hôïp lyù trong nghieân cöùu, thöû nghieäm vaø tính toaùn thieát keá ñaõ taïo ra ñöôïc maãu ñoäng cô gioù coù vaän toác gioù khôûi ñoäng ( coù taûi) thaáp maø khoâng caàn taêng soá caùnh ( ñôõ toán vaät lieäu). • Vieäc môû roäng coâng suaát cuûa ñoäng cô gioù PD 170 – 6 treân cô sôû caûi tieán thieát keá cuûa maùy phaùt ñoäng cô gioù PD 170 – 6 saün coù maø khoâng caàn thay ñoåi nhieàu daây chuyeàn - 21 - coâng ngheä cheá taïo ñaõ taïo ra moät maãu saûn phaåm môùi ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu söû duïng phuø hôïp vôùi cheá ñoä gioù Vieät Nam. Phaàn 3: KHAÛ NAÊNG VAØ PHAÏM VI ÖÙNG DUÏNG KEÁT QUAÛ CUÛA ÑEÀ TAØI VAØO THÖÏC TIEÃN XAÕ HOÄI -----o0o----- Do ñoái töôïng nghieân cöùu cuûa ñeà taøi ñaõ ñöôïc löïa choïn treân cô sôû phaân tích caùc nhu caàu thöïc teá vaø cheá ñoä gioù ôû caùc vuøng noâng thoân Vieät Nam neân hoaøn toaøn coù khaû naêng trieån khai vaøo thöïc teá saûn xuaát. • Ñoäng cô gioù phaùt ñieän saïc bình accu vôùi coâng suaát 500W raát phuø hôïp cho vieäc cung caáp naêng löôïng phuïc vuï cho vieäc thaép saùng, thoâng tin lieân laïc, xem TV, v.v... • Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp cao phuïc vuï sinh hoaït: Xaây döïng caùc heä thoáng caáp nöôùc saïch cho noâng thoân baèng ñoäng cô gioù bôm nöôùc phoái hôïp vôùi coâng ngheä ALUWAT ñeå xöû lyù pheøn. • Ñoäng cô gioù bôm nöôùc coät aùp thaáp: phuïc vuï saûn xuaát muoái, töôùi tieâu vaø nuoâi troàng thuûy saûn. Treân cô sôû caùc keát quaû cuûa ñeà taøi, chuùng ta coù theå tieáp tuïc nghieân cöùu ñeå öùng duïng cho vieäc suïc khí nuoâi toâm coâng nghieäp - 22 - Phaàn 4: KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ -----o0o----- Vaán ñeà naêng löôïng vaø moâi tröôøng hieän nay ñang laø vaán ñeà raát noùng boûng vaø ñöôïc quan taâm raát ñaëc bieät ôû haàu heát caùc nöôùc treân theá giôùi. Ñeå giaûm thieåu löôïng phaùt taùn khí thaûi gaây oâ nhieãm moâi tröôøng thì muïc tieâu cuûa theá giôùi ñaët ra laø ñeá naêm 2030 seõ coù khoaûng 30% ñieän naêng ñöôïc saûn xuaát ra töø caùc daïng naêng löôïng taùi taïo. Hôn 5 naêm qua rieâng veà lónh vöïc naêng löôïng gioù möùc phaùt trieån trung bình laø 35% vaø tieáp tuïc phaùt trieån maïnh meõ treân toaøn caàu. ÔÛ nöôùc ta trong thôøi gian gaàn ñaây vieäc nghieân cöùu trieån khai caùc daïng naêng löôïng taùi taïo noùi chung vaø naêng löôïng gioù noùi rieâng ñaõ ñöôïc quan taâm trôû laïi thoâng qua caùc chöông trình KHCN caáp nhaø nöôùc, caùc döï aùn cuûa WB vaø UNDP, caùc ñeà taøi, döï aùn caáp Boä vaø caáp tænh v.v... Trong khuoân khoå cuûa ñeà taøi KC 07-04 phaàn Naêng löôïng gioù, Trung taâm nghieân cöùu Thieát bò nhieät vaø Naêng löôïng môùi ñaõ tieán haønh caùc nghieân cöùu lyù thuyeát, caùc ño ñaïc thöû nghieäm, caùc nghieân cöùu thoâng tin, taøi lieäu khoa hoïc kyõ thuaät, caùc nghieân cöùu maãu thieát bò ngoaïi nhaäp, vaø nhöõng thieát bò trong nöôùc. Treân cô sôû keá thöøa coù choïn loïc, Trung taâm ñaõ ñöa ra ñöôïc 04 maãu thieát bò BP 350-12, BP 450-12, PD 280-3 vaø PD 220-4. Qua thôøi gian thöû nghieäm taïi hieän tröôøng, nhöõng maãu naøy veà cô baûn ñaõ ñaït ñöôïc nhöõng yeâu c6aøu kyõ thuaät cuûa ñeà taøi ñeà ra. Song ñeå coù theå trieån khai vaøo thöïc teá saûn xuaát nhöõng saûn phaåm naøy caàn phaûi ñöôïc hoaøn thieän veà maët coângngheä, ñaûm baûo veà maët chaát löôïng vaø ñaëc bieät giaù thaønh phaûi caïnh tranh ñöôïc vôùi thieát bò ngoaïi nhaäp. Beân caïnh ñoù moät vaán ñeà heát söùc quan troïng ñeå phaùt trieån naêng löôïng taùi taïo noùi chung vaø naêng löôïng gioù noùi rieâng ñoù laø caàn coù moät ñoäi nguõ caùn boä kyõ thuaät ñòa phöông ñöôïc ñaøo taïo nhaèm ñaûm baûo vieäc baûo trì söûa chöõa ngay khi coù söï coá. Trung taâm nghieân cöùu Thieát bò nhieät vaø Naêng löôïng môùi xin ñeà nghò ñöôïc tieáp tuïc phoái hôïp vôùi Trung taâm Thuûy ñieän – Vieän Khoa hoïc Thuûy lôïi nhaèm thöïc hieän döï aùn saûn xuaát thöû nghieäm (döï aùn P) nhaèm ñaåy nhanh quaù trình ñöa caùc keát quaû cuûa ñeà taøi khoa - 23 - hoïc coâng ngheä (KC 07-04) vaøo phuïc vuï saûn xuaát, sinh hoaït vaø baûo veä moâi tröôøng noâng thoân Vieät Nam Taøi lieäu tham khaûo 1. Energie EÙolienne – Le Gourieres – Paris 1980 2. Wind pumps – Peter Fraenkel, Roy Barlow… UK 1993. 3. Introduction to wind energy – By E. H. Lysen – CWD Netherlands – 1983. 4. Technical report 1990 – Frans Brughuis – WOT Netherlands – 1990. 5. Small – scale wind energy conversion system – United Nations, New York 1993 6. European Wind Energy Conference 1997 7. Water – pumping Devices – Peter Fraenkel UK 1986. 8. The wind power book – Jack Park…California – 1981 9. Proceedings American Wind Energy Association – USA 1986 10. Aspects of wind energy application for rural water supply – P. A. Oostentorp – Netherlands 1998 11. Wind power for home and business – Paul Gipe – USA 1993 12. Wind pump network in India – FIRKI – Vol. 1 issue z. 1998 – GENDA – India 13. Rotor design and matching for horizontal axis wind turbines A. Kragten – Netherlands 1999 14. Giaùo trình Naêng löôïng gioù – Döông Thò Thanh Löông 15. General view of wind energy application in Vietnam – Nguyeãn Höõu Huøng – Döông Thò Thanh Löông – Proceeding of the 5th Asean Science and Technology Week - Ha Noi 1998 16. Calculation for self-starting and stabilizing ability of the wind turbine for water pumping – Döông Thò Thanh Löông – Proceeding of the second international workshop on materials science IWOMS’ 95 17. Gioù, nguoàn naêng löôïng voâ taän cho vieäc khai thaùc söû duïng trong hieän taïi vaø töông lai – Döông Thò Thanh Löông – Taïp chí hoaït ñoäng khoa hoïc Boä KHCN & MT – 10/1995

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNghien cuu lua chon su dung nang luong tai tao.pdf
  • rarNghien cuu lua chon su dung nang luong tai tao.rar
Luận văn liên quan