Luận Văn Nghiên cứu thiết kế máy phát điện chạy bằng khí biogas

MỤC LỤC
Trang
Danh mục hình ảnh 3
Lời cảm ơn 6
Lời nói đầu 7
Chương I: TỔNG QUAN MỘT SỐ DẠNG NĂNG LƯỢNG CHUYỂN
HÓA THÀNH ĐIỆN NĂNG
1.1 Nguồn năng lượng từ sức nước ( thủy điện ) 10
1.2 Nguồn năng lượng gió 11
1.3 Nguồn năng lượng mặt trời 13
1.4 Năng lượng sóng biển 15
1.5 Nguồn năng lượng sinh học 17
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU CHẾ KHÍ BIOGAS CHO
MÁY PHÁT ĐIỆN
2.1 Giới thiệu tổng quan khí Biogas và mô hình xây dựng hầm chứa 21
2.2 Điều chế sản xuất khí Biogas sạch cho máy phát điện 27
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN KHÍ BIOGAS VÀO MÁY
PHÁT ĐIỆN
3.1 Tìm hiểu nguyên lý và một số đặc điểm máy phát 35
3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống dẫn khí 44
3.3 Thiết kế van điều tiết lượng khí Biogas cho máy phát 46
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ LẬP TRÌNH CHO
HỆ THỐNG DẪN KHÍ BIOGAS VÀO MÁY PHÁT ĐIỆN
4.1 Thiết kế bộ đo tốc độ cho máy phát điện 50
4.2 Thiết kế board mạch điều khiển 52
4.3 Chương trình điều khiển 61
4.4 Tính toán lợi ích sử dụng 66
CHƯƠNG 5: TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ THU ĐƯỢC
5.1 Xác định tần số chuẩn của mạch điện 69

5.2 Tiến hành thực nghiệm thay đổi tải 70
5.3 Hình ảnh thực nghiệm 70
Kết luận 74
Hướng phát triển của đề tài và mặt hạn chế 75
Danh mục từ viết tắt 77
Tài liệu tham khảo 78

LỜI NÓI ĐẦU
Nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng tái sinh từ lâu đã được các nhà
khoa học quan tâm, đặc biệt là từ sau khi xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng
dầu mỏ năm 1973. Cuộc khủng hoảng sau đó được khắc phục, tuy nhiên nguy cơ
của nó vẫn luôn rập rình. Những năm gần đây, giá dầu thô liên tục gia tăng, có
lúc đã vượt ngưỡng 70USD/thùng trong năm 2006. Mặc dù các nước xuất khẩu
dầu mỏ đã sử dụng hết công suất hiện có để sản xuất nhưng cũng rất khó khăn
mới có thể làm hạ nhiệt cơn sốt giá dầu thô. Với mức khai thác như hiện nay, trữ
lượng dầu thô trong lòng đất sẽ cạn kiệt trong tương lai không xa. Việc chuyển
dần sang sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống đã trở thành chiến lược
trong chính sách năng lượng của nhiều quốc gia phát triển.
Sự gia tăng các nồng độ các chất ô nhiễm trong bầu khí quyển kể từ khi
nhân loại bước vào thời kỳ công nghiệp đã đặt ra những vấn đề hết bức xúc về
môi trường. Thủ phạm chính gây ra các chất ô nhiễm trong bầu không khí là sản
phẩm cháy của nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt .). Trong khí thải
có những chất trực tiếp gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người như CO, HC,
NOx, SO2, bồ hóng .và những chất gây tác động xấu đến môi trường, đặc biệt là
CO2, chất khí gây hiệu ứng nhà kính làm tăng nhiệt độ trái đất. Nhiều hội nghị
cấp cao quốc tế và khu vực đã bàn giải pháp giảm thiểu CO2 trong sản xuất và
đời sống và người ta đã đạt được những thỏa thuận quan trọng trong các công
ước quốc tế Kyoto, LaHaye và Việt Nam cũng đã cam kết thực hiện. Theo các
Công ước này các quốc gia cần áp dụng các giải pháp rút giảm mức độ phát thải
CO2 bằng cách nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, sử dụng các nguồn năng
lượng sạch, sử dụng năng lượng tái sinh. Năng lượng tái sinh có nguồn gốc từ
năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng lý tưởng nhất.[1]
- 7 -




GVHD : Th.S Nguyễn Vũ Quỳnh SVTH: Kim Cường - Minh Hoàng
Nước ta là nước có nền nông nghiệp rất phát triển. Hầu như tất cả các vùng
trong nước đều có các hộ chăn nuôi gia súc và phong trào xây dựng các hầm khí
biogas qui mô gia đình đang rất phát triển. Do đó số lượng khí biogas dư thừa là
rất lớn. Có nhiều hộ đã sử dụng rất nhiều trong việc nấu ăn mà vẫn không hết
khí và còn thải bớt lên trời vì quá nhiều khí trong bình chứa.
Để tận dụng nguồn năng lượng sinh học dư thừa này, nhóm chúng em đã
chọn đề tài Nghiên cứu thiết kế máy phát điện chạy bằng khí biogas. Từ đó ta có
thể dùng điện để chạy các thiết bị điện trong nhà từ nguồn nguyên liệu vô tận tại
chỗ, không tốn tiền. Giảm được chi phí điện hàng tháng mà ta phải trả cho
ngành điện lực.
Những kiến thức năng lực đạt được trong quá trình học tập ở trường sẽ
được đánh giá qua đợt báo cáo nghiên cứu khoa học này. Vì vậy chúng em cố
gắng tận dụng những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi nghiên cứu
để có thể hoàn thành tốt bài báo cáo này. Những sản phẩm những kết quả đạt
được ngày hôm nay tuy không có gì lớn lao. Nhưng đó là những thành quả của
những năm học tập vừa qua, là thành công đầu tiên của chúng em trước khi ra
trường.