Hệ thống năng lượng sạch Vinaponics sử dụng công nghệ dự trữ hòa lưới tự động giúp nhà kính hoạt động chỉ với năng lượng mặt trời nên rất thân thiện với môi trường do không tốn kém điện năng, tiết kiệm điện quốc gia, cây rừng và góp phần giảm lượng khí thải CO2 ra môi trường.

Năng lượng điện hiện nay đóng vai trò rất quan trọng. Nếu không có năng lượng điện thì mọi hoạt động đều bị gián đoạn. Năng lượng mặt trời đang là nguồn năng lượng tự nhiên khổng lồ vô hạn, rất thân thiện trong quá trình sản xuất và tiêu thụ. Xu hướng hiện nay của thế giới là biến các máy móc thiết bị chuyển sang sử dụng điện mặt trời, các hệ thống pin mặt trời ngày càng rẻ, đẹp và phổ biến.

Hệ thống năng lượng sạch Vinaponics sử dụng công nghệ dự trữ hòa lưới tự động, giúp nhà kính hoạt động chỉ với năng lượng mặt trời và một lượng nhỏ điện lưới cho những trường hợp đặc biệt. Nhờ vậy nhà kính Vinaponics hết sức thân thiện với môi trường do không tốn kém điện năng, tiết kiệm điện quốc gia, cây rừng và góp phần giảm lượng khí thải CO2 ra môi trường.

Hệ thống năng lượng sạch Vinaponics

Chức năng của hệ thống năng lượng sạch

Cung cấp năng lượng điện từ mặt trời, thông qua các tấm pin năng lượng và bộ hòa lưới giúp điều chỉnh dòng điện tối ưu cho thiết bị vận hành. Ngoài ra còn có thiết bị ghi nhận các thông số kỹ thuật về hoạt động của pin, có thể truy cập lấy dữ liệu để phân tích thông qua cáp usb. Đồng hồ điện được lắp chung với nhà kính, pin mặt trời và điện lưới để lấy đầy đủ các thông số hoạt động của các hệ thống điện.

Hệ thống năng lượng sạch gồm những gì?

  • Pin mặt trời
  • Bộ hòa lưới
  • Ắc quy
  • Cầu dao đảo
  • Đồng hồ điện
  • Labdisc Physio, Bộ kit năng lượng sạch, phần mềm chuyên dụng phân tích hoạt động pin mặt trời

Hệ thống sẽ có một thiết bị bộ hòa lưới đi kèm, tích hợp 3 bộ phận: inverter, controler và biến áp. Khi mặt trời được chuyển hóa thành điện năng thì dòng điện này có cường độ không đồng nhất, lúc mạnh lúc yếu, nếu trực tiếp sử dụng sẽ gây hại cho ắc quy và thiết bị, vì vậy cần có Controler để điều chỉnh lại dòng điện. Bất kì nguồn điện nào vừa tạo ra thì cũng là điện một chiều. VD như máy phát điện, sét, pin… Nhưng hầu hết các thiết bị lại sử dụng dòng điện hai chiều, có hiệu suất cao và rẻ hơn. Inverter là để chuyển đổi dòng điện từ 1 chiều DC từ ắc quy hoặc pin mặt trời thành 2 chiều AC và cung cấp cho các thiết bị như máy bơm, quạt, bóng đèn…còn biến áp là để biến dòng điện 2 chiều AC có cùng pha, hiệu điện thế với điện lưới quốc gia. Có như vậy khi chuyển đổi qua lại thì thiết bị mới không bị hỏng hóc. Rất dễ xảy ra hiện tượng tăng giảm áp đột ngột khiến cho thiết bị điện trong gia đình bị hư hỏng. Hoặc dễ thấy hơn đó là hiện tượng máy bơm kêu to khi hoạt động, đó là khi sự chuyển đổi giữa các pha của dòng điện không phù hợp, khiến công suất máy trồi sụt gây tiếng ồn lớn.

Nguyên tắc hoạt động

  • Trong tấm pin năng lượng mặt trời có nhiều cell pin nhỏ. Mỗi cell pin có khả năng tạo ra một dòng điện có hiệu điện thế và cường độ dòng điện. Hệ thống năng lượng sạch Vinaponics gồm 4 tấm pin lớn, mỗi tấm lại có 60 cell pin được mắc song song. Công suất của pin mặt trời sẽ phụ thuộc vào ánh nắng. Có lúc nắng gắt, có lúc trời có mây mù…nên chúng ta chỉ tính trung bình 1 ngày sẽ có 4 giờ nắng hiệu quả nhất để hệ thống tạo thành dòng điện. Như vậy, công suất trung bình của dòng điện được sản xuất ra sẽ được ưu tiên sạc đầy cho 2 ắc quy trước. Lượng điện năng còn dư sẽ được truyền vào trong nhà kính để sử dụng cho các máy bơm, quạt hút, phun sương, chiếu sáng…Nếu trong quá trình sử dụng mà lượng điện tiêu thụ lớn hơn điện mặt trời sản xuất thì hệ thống sẽ lấy điện từ lưới điện quốc gia để bù cho hoạt động nhà kính, còn nếu điện mặt trời lại dư so với nhu cầu nhà kính thì sẽ trả lại phần dư đó vào trong điện lưới quốc gia.
  • Trường hợp cúp điện vào ban đêm, bộ hòa lưới sẽ tự động chuyển từ điện hòa lưới/mặt trời sang sử dụng điện đang dự trữ từ ắc quy. Lượng dự trữ này chỉ cung cấp cho những thiết bị quan trọng nhất là máy bơm, duy trì cho đến khi có sự hỗ trợ từ ánh sáng mặt trời/điện lưới thì lại trở về sử dụng điện mặt trời như bình thường.
  • Cầu dao điện đặt ở đây đóng vai trò an toàn khi cần sửa chữa có thể ngắt tất cả dòng điện, hoặc chuyển đổi qua lại một cách thủ công giữa điện lưới và ắc quy .

 

Tổ chức hoạt động tại trường

  • Học sinh sẽ ghi nhận lượng điện năng tiêu thụ của nhà kính, lượng điện năng sản xuất từ hệ thống pin năng lượng mặt trời, lượng điện năng cần phải lấy từ điện lưới thông qua các đồng hồ điện kế và phần mềm chuyên dụng. Từ đó tính toán được hiệu suất của hệ thống đáp ứng nhu cầu của nhà kính thế nào, sự khác biệt trong các nhu cầu điện năng tùy theo giai đoạn hoạt động và tình hình thời tiết của nhà kính, tính toán lượng điện tiết kiệm được và lượng khí thải CO2 đã giảm thiểu.
  • Thực hành trên mô hình bộ kit năng lượng sạch thu nhỏ, tìm cách ứng dụng tối ưu năng lượng mặt trời vào cuộc sống bằng các sáng chế thiết bị hoạt động bằng năng lượng mặt trời.
  • Tạo ra các bản tin về năng lượng vào mỗi kỳ tổng kết.
  • Ngoài ra còn học thêm các nội dung ứng dụng hữu ích thực tế về điện, các thiết bị điện, các hệ thống năng lượng sạch khác như phong điện, điện sinh học…hết sức thực tế và mang tính hướng nghiệp cao.