bộ nông nghiệp phát triển nông thôn viện khoa học thủy lợi báo cáo tổng kết chuyên đề nghiên cứu lựa chọn công nghệ thiết bị để sử dụng lợng gió sản xuất, sinh hoạt nông nghiệp bảo vệ môi trờng thuộc đề tài kc 07.04: nghiên cứu, lựa chọn công nghệ thiết bị để khai thác sử dụng loại lợng tái tạo chế biến nông, lâm, thủy sản, sinh hoạt nông thôn bảo vệ môi trờng Chủ nhiệm chuyên đề: kS nguyễn anh dũng 5817-9 16/5/2006 hà néi – 5/2006 TÓM TẮT NỘI DUNG Gần đây, nhiều hội nghị quốc tế bảo vệ môi trường có cơng ước tăng cường nghiên cứu để khai thác dạng lượng như: gió, mặt trời, sinh khối nhằm hạn chế việc sử dụng nhiên liệu hoá thạch (xăng, dầu, than ) đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường sinh thái bảo vệ tầng ôzôn phạm vi tồn cầu Gió lượng (NL) thiên nhiên vơ lớn, có liên tục quanh năm ngày tháng đêm (khơng có tính chu kỳ NL mặt trời) Vài năm trở lại đây, số Viện nghiên cứu trường Đại học tiến hành nghiên cứu thăm dị sử dụng lượng gió (NLG) phục vụ sản xuất nông nghiệp như: phát điện bơm nước; bước đầu cho số kết khả quan Tuy nhiên, để ứng dụng NLG phục vụ sản xuất có hiệu quả, đặc biệt ni trồng thuỷ sản, tơm điển hình loại sản phẩm có giá trị thương phẩm cao cần đầu tư kinh phí thời gian để nghiên cứu tiếp Qua ý kiến thăm dò từ Bộ thuỷ sản cho thấy, sở sản xuất tôm giống tôm thương phẩm vùng sâu vùng xa cần nguồn NL chỗ, tiện lợi nguồn NLG, loại NL sử dụng không gây ô nhiễm nguồn nước Nuôi tôm giống nuôi tôm thương phẩm cần nguồn động lực vào công việc như: Bơm nước, sục khí phát điện Nhóm cán Bộ mơn Nghiên cứu Tự động hố thuộc Viện Cơ điện Nơng nghiệp Công nghệ Sau thu hoạch tập trung giải thoả đáng yêu cầu ngành thuỷ sản Phương pháp nghiên cứu tập trung vào mục tiêu chủ yếu sau: - Điều tra khảo sát nguồn NLG số vùng nuôi tôm khả ứng dụng dạng NL - Từ lý thuyết nguồn tài liệu, kế thừa cách tính tốn, lựa chọn thiết kế phận chủ chốt, có cải tiến để phù hợp với điều kiện NLG công nghệ chế tạo Việt Nam - Trên sở số mẫu máy nhập ngoại như: bơm nước cột áp thấp, sục khí, máy phát điện, tiến hành chép mẫu, cải tiến chế tạo thử - Thử nghiệm điều kiện sản xuất, cải tiến để hoàn thiện mẫu, khảo nghiệm để có số liệu tiêu kinh tế kỹ thuật Kết nghiên cứu: - Đã có mẫu ĐCG trục ngang 12 cánh, đường kính turbine 3,6 m, đặt cao 11m, đạt công suất tối đa 1,5 Hp Giải làm việc thơng thường với vận tốc gió 2,5 ÷ m/s (có thể cho phép tới 15 m/s) phù hợp với điều kiện gió vùng ven biển phía Bắc - Theo tính tốn kết ban đầu, bơm nước sức gió loại bơm vít xoắn cột áp thấp đáp ứng nhu cầu cung cấp thay nước ao nuôi tôm giống thử nghiệm, sâu 1,3 m Bằng dụng cụ đo lường xác xác định suất bơm tối đa 60 m3/h, cột áp tối đa 2,5 m - Thiết bị sục khí, lựa chọn giải pháp phương pháp sục khí hệ thống ống dẫn ngầm lưng chừng ao, máy nén khí chạy NLG cung cấp, công suất yêu cầu tối đa Hp, áp lực at Kết luận: - Đề mục hoàn thành tiến độ, nội dung chất lượng sản phẩm thuyết minh ĐƠN ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI vạch ra, đảm bảo thông số kỹ thuật đáp ứng yêu cầu phục vụ sản xuất tôm giống, đủ lượng oxygen bổ sung lớn mg O2/lít, thay đổi nước ao, đảm bảo t ỷ lệ thay từ 40 ÷ 60% nước sạch, độ mặn nhỏ 30%, độ pH 7,5 ÷ 9, tơm giống phát triển tốt - Tính mới, tính sáng tạo, tính khoa học giải vấn đề học thuật, mạnh dạn đưa nguồn NL không truyền thống vào phục vụ sản xuất vùng sâu vùng xa Đã có mẫu ĐCG phù hợp cho vùng ven biển phía Bắc phục vụ nuôi trồng thuỷ sản quy mô nhỏ Ứng dụng công nghệ sục khí có hiệu quả, lựa chọn cỡ, kiểu bơm phù hợp Do kết cấu hệ thống hợp lý nên phối hợp nhịp nhàng để ĐCG chạy luân phiên máy (bơm, sục khí) - Hiệu kinh tế cao, tiết kiệm nhiên liệu hoá thạch, tương đương triệu đồng sau năm thu hồi vốn - Đây mơ hình nên nhân rộng cho vùng ni tơm có NLG gió ổn định Mơc lơc Trang TĨM TẮT NỘI DUNG ……………………………………………………… LỜI MỞ ĐẦU ………………………………………………………………… CHƯƠNG I VẤN ĐỀ VỀ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ PHỤC VỤ SẢN XUẤT VÀ SINH HOẠT ………………… 1-1 Nghiên cứu sử dụng lượng gió điển hình số nước giới 1-2 Tình hình nghiên cứu sử dụng lượng gió Việt nam ……………… 1-2.1 Tiềm năng lượng gió Việt nam …………………………… 1-2.2 Việc nghiên cứu sử dụng lượng gió ………………………… 11 1-2.3 Máy phát điện gió nhập ngoại sử dụng Việt Nam …… 15 1-3 Lựa chọn đối tượng nghiên cứu phục vụ ……………………………… 15 CHƯƠNG II SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH NI TRỒNG THUỶ SẢN VÀ NHU CẦU NĂNG LƯỢNG CHO CƠ SỞ NUÔI TÔM Ở VIỆT NAM 16 2-1 Năng lực nuôi trồng thuỷ sản nước ta ………………………………… 16 2-2 Các hình thức ni tôm …………………………………………… 17 2-3 Các tiêu chất lượng nước ao đầm nuôi tôm ………………………… 18 2-4 Thiết bị điện phục vụ nuôi tôm theo kiểu công nghiệp ………………… 19 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ GIĨ PHÙ HỢP ĐIỀU KIỆN CÁC TỈNH VEN BIỂN PHÍA BẮC … 21 3-1 Một số kiểu ĐCG nghiên cứu ứng dụng sản xuất đời sống …… 22 3-1.1 Phân loại động gió: …………………………………………… 22 3-1.2 Ưu nhược điểm loại: …………………………………… 24 3-1.3 Lựa chọn kiểu ĐCG để bơm nước mực nước thấp sục khí ni tơm: …… 26 3-2 Tính tốn thiết kế động gió trục ngang, tốc độ thấp ………………… 26 3-2.1 Cơ sở lý thuyết áp dụng: …………………………………… 26 3-2.2 Những góc nghiêng dạng cánh turbine gió: ………………… 32 3-2.3 Nguyên lý làm việc động gió:………………………………… 34 3-2.4 Tính tốn thiết kế ĐCG kéo máy bơm nước có lưu lượng 30 ÷ 60 m3/h: 36 3-2.5 Hệ thống an toàn động gió:………………………………… 38 3-2.6 Những yếu tố ảnh hưởng đến khả hoạt động động gió: 40 CHƯƠNG IV LỰA CHỌN, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ BƠM NƯỚC CỘT ÁP THẤP VÀ THIẾT BỊ SỤC KHÍ AO NI TƠM ………………… 42 4-1 Bơm nước ………………………………………………………………… 42 4-1.1 Phân loại lựa chọn bơm nước cột áp thấp:…………………… 42 4-1.2 Xác định số kích thước bơm xoắn (bơm vít):…………………… 44 4-2 Hệ thống sục khí …………………………………………………………… 45 CHƯƠNG V THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG BƠM NƯỚC - SỤC KHÍ BẰNG SỨC GIĨ 47 5-1 Thử nghiệm sở chế tạo bơm ………………………………………… 47 5-1.1 Phương tiện thử nghiệm: ………………………………………… 48 5-1.2 Kết thử nghiệm thu (trung bình sau lần nhắc lại):…… 48 5-2 Thử nghiệm ao nuôi tôm ………………………………………………… 49 5-2.1 Kết thử nghiệm bơm xoắn chạy sức gió:……………… 50 5-2.2 Kết thử nghiệm với hệ thống sục khí:………………………… 50 TỔNG QUÁT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ …………………………………… 52 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ……………………………………………………… 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………… 56 PHỤ LỤC ……………………………………………………………………… LỜI MỞ ĐẦU Năng lượng hoá thạch (xăng, dầu, than đá ) ngày cạn kiệt, nhu cầu NL cho sản xuất sinh hoạt ngườì ngày tăng, không chia sẻ khủng khoảng trầm trọng NL Mặt khác, dùng loại NL kéo theo nhiễm mơi trường, (nguồn nước khơng khí bị nhiễm bẩn), đồng thời phá huỷ tầng Ozone gây hiểm hoạ cho người bệnh nan y Trước đây, tính khả thi đề án thiết kế cơng trình NL định u cầu mặt kinh tế kỹ thuật, tiêu môi trường trở nên đáng quan tâm Ta biết, động sử dụng nhiên liệu hoá thạch vận hành thải môi trường chất độc hại cho người, chẳng hạn carbon dioxide (CO2), sulfur oxide (SO2), nitrogen oxide (NOx), carbon monoxide (CO) Gần đây, việc sử dụng dạng NL tái tạo giới quan tâm nhằm giải thiếu hụt NL hoá thạch, đồng thời góp phần giảm thiếu nhiễm mơi sinh Theo tính tốn nhà khoa học, nguồn NLG mà trái đất nhận hàng năm chừng 109 tỷ kWh (lược), sử dụng NL với lượng ỏi, chủ yếu nước phát triển Mỹ, Đan Mạch, Hà Lan, Nga, Nhật v.v… Nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng NLG, NL mặt trời để phát điện, làm nguồn động lực chế biến nông hải sản số quan thuộc Viện nghiên cứu trường Đại học tiến hành vài năm trở lại Tuy nhiên, trình triển khai ứng dụng vào sản xuất cịn bộc lộ nhiều vướng mắc, nguyên nhân như: Một số vùng ven biển hải đảo có vận tốc gió cao, song thường xun có bão khơng có nhu cầu cho sản xuất, dựa vào nguồn NL từ máy phát điện chạy động đốt Hầu hết vùng đất liền có vận tốc gió thấp, khơng ổn định, trừ số nơi có gió địa hình thuận lợi cho động gió (ĐCG) hoạt động tốt khơng nhiều Giá tiền thiết bị lắp đặt cao so với thu nhập hầu hết hộ nơng dân Thiết bị chưa hồn thiện, tuổi thọ chưa cao (do công nghệ vật liệu chế tạo), yếu tố mà đề tài cần nghiên cứu tiếp để khắc phục Hiện nay, nhiều tỉnh thuộc ven biển phát triển nuôi trồng thuỷ sản, môi trường nước mặn nước lợ Năm 2003, phấn đấu đạt xuất 2,3 triệu USD Con tôm muốn phát triển tốt mơi trường sống phải đảm bảo, nước cần đủ lượng Oxygen, độ trong, độ sạch, độ mặn (%), độ pH Để có tiêu chuẩn cần thiết nêu trên, phải thay nước sục khí hàng ngày mà lâu người dân thường dùng động lực động đốt động điện Dùng động lực chạy nhiên liệu lỏng tốn đầu tư chi phí sử dụng mà cịn làm nhiễm khơng khí, hỏng môi trường nước nên tôm bị bệnh chết làm cho giá thành sản xuất tôm lên cao Qua điều tra khảo sát số sở ni tơm thuộc tỉnh Quảng Ninh, Thái Bình, Hải Phịng, Thanh Hố kết phân tích số liệu vận tốc gió khẳng định, 60% thời gian ngày có khả sử dụng NLG để phục vụ nuôi trồng thuỷ sản - Mục tiêu nghiên cứu: + Xây dựng báo cáo chuyên đề vùng nuôi tơm ven biển phía Bắc Việt Nam nhu cầu sử dụng NLTT phục vụ nuôi trồng thuỷ sản + Mẫu hệ thống bơm nước sục khí ĐCG công suất 1,5 Hp phục vụ nuôi trồng thuỷ sản - Phạm vi ứng dụng: Trước hết phục vụ nuôi tôm khuôn khổ ao ươm giống ao đầm có diện tích nhỏ để thử nghiệm cung cấp nước sục khí *** CHƯƠNG I VIỆC NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ PHỤC VỤ SẢN XUẤT VÀ SINH HOẠT 1-1 Nghiên cứu sử dụng NLG điển hình số nước giới Trong loại NL gió nguồn NL vơ lớn, khơng có tính chu kỳ NL mặt trời Nhiều nước giới có NLG lớn mà vận tốc gió lại ổn định Hà Lan, Đan Mạch, Đức, Hy Lạp Những nước xem NLG nguồn động lực để phát điện hoà vào lưới điện quốc gia chạy máy công tác bơm nước, nghiền, xay xát chế biến nông phẩm v.v… Về lĩnh vực nghiên cứu: Người ta từ turbine gió đơn giản đến turbine gió đại, có hệ thống tự động ổn định số vịng quay máy cơng tác; máy phát điện cần ổn định tần số (Hz) điện áp (V) Mặt khác, cỡ công suất phân thành: loại nhỏ (< 20kW), cỡ trung ( 100kW) Hiện nay, cỡ công suất lớn đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng sản xuất hầu có cơng nghiệp tiên tiến Máy phát điện sức gió lớn giới Đan Mạch chế tạo lên tới MW Ở số nước, NLG xem nguồn NL quan trọng đóng góp phần đáng kể việc cân NL quốc gia Hoa Kỳ dẫn đầu giới nghiên cứu sử dụng NLG, với tổng công suất gần 8.000 MW (trong 16.000 máy) Châu Âu thu hẹp khoảng cách với Hoa Kỳ nghiên cứu sử dụng NLG nhờ nỗ lực Đức, Đan Mạch, Tây Ban Nha Năm nước Bắc Âu như: Đan Mạch, Phần Lan, Nauy, Thuỵ Điển Aixơlen triển khai sử dụng NL tái tạo, có nước thực hoà vào lưới điện quốc gia chiếm gần 80% tổng công suất phát điện sức gió EC Hiện nay, nhiều Hãng sản xuất ĐCG đứng hàng đầu giới, đa phần thuộc Châu Âu với 80% thị phần Đến năm 2030, mục tiêu Hiệp hội NLG Châu Âu phấn đấu đạt 150.000 kW tổng công suất loại ĐCG, [9] Ngay từ năm 1996, người ta thống kê tỷ lệ điện sử dụng từ máy phát điện gió so với tổng điện toàn quốc số nước như: Thuỵ Điển 12%, Mỹ 10%, Hà Lan 10%, Đan Mạch 10%, Đức 8% nước thuộc Liên Xô (cũ) 9,5%, [10] Nhiều nước điều chỉnh sách NL hướng nguồn NL NL tái tạo (gió, mặt trời, thuỷ điện ) Đức Đan Mạch giành riêng số tiền trợ cấp để khuyến khích cho nơi dùng NL Hiện nay, giá lắp đặt máy phát điện gió gần tương đương với thuỷ điện, 63% so với nhiệt điện 36% điện mặt trời Bình quân triệu USD cho 1MW máy phát điện gió [16] Khu vực Châu Á, Trung Quốc nước dẫn đầu phát triển việc nghiên cứu sử dụng nguồn NLG, đặc biệt trọng loại ĐCG cỡ nhỏ Trung bình hàng năm sản xuất 2.000 ĐCG phục vụ sản xuất sinh hoạt vùng nông thôn xa xơi Tại Nội Mơng có 13.000 ĐCG cỡ hoạt động để phát điện chạy máy chế biến Chính quyền địa phương có biện pháp khuyến khích hỗ trợ giá cho nhà máy chế tạo ĐCG; ví dụ, bán ĐCG nhận 25 USD từ ngân hàng địa phương 1-2 Tình hình nghiên cứu sử dụng NLG Việt Nam 1-2.1 Tiềm NLG Việt nam: Việt nam có 3.000 km bờ biển từ Bắc chí Nam gần 3.000 đảo lớn nhỏ, phần lớn có dân cư sinh sống, có gió mùa quanh năm mật độ NL (kWh/m2) tính ổn định khác đặc điểm địa lý địa hình định Các vùng xem có tiềm gió tương đối mạnh như: Bạch Long Vĩ, Trường Sa, Quy Nhơn, Quảng Bình, Phủ Liễn, Phan Thiết, Cửa Tùng, Móng Cái, Quảng Ninh [1] Mật độ NLG năm tính kWh/m2 độ cao 10 m , tính theo cơng thức [1]: ⎛ 20 ⎞ E = 0,6125.⎜ ∑ vi t i ⎟.10 −3 , kWh m ⎝ i =3 ⎠ (1) Trong đó: ti - Số có vận tốc gió trung bình ( Vi ) năm, m/s Vì vậy, địa phương có vị trí địa lý địa hình khác nên vận tốc gió giá trị mật độ NLG khơng giống nhau, ví dụ: 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Mỹ Tiên, Sổ tay NLG - Nguồn: Viện Khí tượng thuỷ văn Nguyễn Văn Trụ, Kỹ thuật Nuôi tôm - NXB Nơng nghiệp ThS Nguyễn Văn Việt, Giáo trình Kỹ thuật Nuôi tôm nước lợ - NXB Nông nghiệp Nguyễn Kim Độ, Làm giàu Hải sản - NXB Nơng nghiệp Trần Văn Trình, Thiết kế Ứng dụng Máy sức gió- NXB Khoa học Kỹ thuật, Thượng Hải - Trung Quốc, 1990 Xephotre, Sử dụng NLG - Xuất Mạc Tư Khoa Sviridov, Một vài Kết Nghiên cứu Turbine gió cơng suất 259 MW - Xuất Mạc Tư Khoa The 5th Asean Sience and Technology Week, 1990 Shpilrafin, NL Không truyền thống phạm vi Chương trình KHKT nước Nga - Xuất mạc Tư Khoa 10 Enikeev, ĐCG, NLG, công suất 1100 kW - Xuất Nga 11 Adekoya.Lo Wind Energy Potential of Nigeria 12 Alsulaiman.F.A Application of wind Power on the East coast of Saudi Aralia 13 Bogdame.A Specifice wind Energy as a Function of mean Speed 14 Perminow.E.M NLG - Vấn đề Triển vọng phát triển 15 Roberts Weightman.F Clean up the World with Renewable Energy from Possibilities to Practicalities 16 Iftikher.A.Raja Solar and wind Energy Potential and Utilization on Pakistan 17 Wind Energy for Telecommunications on China 18 Enviromental Imfacts of wind Energy Application - Nguồn: Reric - New 19 Goezine.F Small cale Wind Energy Systems 20 Galkin.M.P Lựa chọn Sơ đồ Hoạt động Thiết bị NLG công suất nhỏ - XB Mạc tư Khoa 21 Jamie.M Wind power Statisties and as Evaluation of Wind energy density 22 International Course New Products & New Technologies of Agricultural Machinery, Beijng - China 67 PHỤ LỤC TỐC ĐỘ GIĨ TRUNG BÌNH THÁNG VÀ NĂM (m/s), [1] B-1 Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 10 11 12 13 14 15 Than Uyên 1,2 1,4 1,7 1,8 1,7 1,6 1,6 1,9 2,7 2,6 1,6 1,5 1,8 Móng Cái 2,7 2,5 2,7 2,8 3,0 3,0 3,3 2,6 2,8 2,8 2,9 2,9 2,8 Bãi Cháy (đ ảo) 4,2 2,9 3,5 2,8 4,3 3,8 4,6 3,8 4,2 4,6 3,9 3,5 4,1 Hà Nội 2,7 3,0 2,7 2,9 2,8 2,5 2,5 2,1 2,2 2,2 2,3 2,6 2,5 Phù Liễn 4,3 4,1 4,5 4,7 5,0 4,0 3,8 3,4 3,6 4,1 4,2 3,7 4,1 Bạch Long Vĩ 7,9 7,9 7,4 6,8 7,2 6,4 8,3 6,4 6,8 7,3 8,0 7,8 7,4 Nam Định 3,3 3,7 3,0 3,6 3,3 3,3 3,9 3,1 3,6 4,0 4,0 4,0 3,6 Thanh Hoá 2,6 2,6 2,4 2,8 2,7 2,4 2,8 2,4 2,4 2,7 2,6 2,7 2,6 Vinh 2,6 2,8 2,4 2,6 3,0 3,7 3,5 3,1 2,7 3,1 2,8 2,6 2,9 10 Kỳ Anh 3,4 3,0 3,0 2,9 3,5 4,2 4,9 4,0 3,0 3,3 3,9 3,9 3,6 11 Quảng Bình 4,2 4,0 3,3 2,6 3,1 3,7 3,5 3,7 3,5 3,7 6,3 5,1 3,9 12 Cửa Tùng 4,4 3,8 3,4 2,9 3,2 4,4 4,2 4,0 3,2 3,8 5,5 4,7 4,0 13 Đông Hà 2,9 3,1 2,8 2,6 3,3 3,4 4,3 4,0 2,7 3,0 3,3 3,0 3,2 14 Huế 2,4 2,2 2,0 2,0 2,3 2,5 2,7 2,4 2,2 2,7 2,7 2,5 2,4 TT 10 11 12 13 14 15 15 Đà Nẵng 1,7 1,8 2,0 1,7 1,5 1,5 1,5 1,5 1,9 2,5 2,0 1,8 1,9 16 Quảng Ngãi 2,2 2,4 2,7 2,8 2,3 2,1 2,1 2,1 2,3 2,4 2,7 2,4 2,4 17 Quy Nhơn 4,3 4,6 3,3 3,7 3,4 4,0 4,0 4,0 2,9 2,9 5,4 6,4 4,1 18 Tuy Hoà 2,9 2,8 2,9 2,8 2,7 3,3 3,5 3,9 2,5 2,8 3,7 3,7 3,1 19 Nha Trang 3,0 2,8 2,5 2,3 32,5 2,3 1,9 1,9 2,0 2,0 2,7 3,4 2,4 20 Phan Thiết 4,1 4,7 4,3 3,9 3,2 3,5 3,5 3,8 3,0 2,8 3,3 3,8 3,7 21 PlâyKu 4,5 4,3 3,1 2,5 1,9 3,4 3,8 2,8 2,6 2,2 2,4 3,2 3,1 22 Buôn Mê Thuật 4,9 5,2 4,3 3,7 2,3 2,0 2,5 2,4 2,0 3,0 4,0 5,1 3,4 23 Liên Khương 3,5 4,6 3,9 3,5 3,4 3,5 3,6 3,5 3,0 2,5 3,6 4,1 3,6 24 Tân Sơn Nhất 2,4 3,3 3,9 4,2 3,2 3,9 3,5 4,5 2,1 2,0 2,5 2,9 3,2 25 Vũng Tàu 3,9 5,2 5,3 4,4 3,4 3,7 3,6 3,7 2,9 2,6 3,1 2,9 3,7 26 Cao Lãnh 1,7 2,5 2,2 2,1 2,0 2,5 2,9 2,9 2,5 1,6 2,0 1,5 2,2 27 Sóc Trăng 3,0 3,7 3,8 2,7 1,6 3,0 2,9 3,4 1,6 1,7 2,3 2,8 2,7 28 Phú Quốc 2,7 2,6 3,0 2,9 3,3 4,6 4,9 5,1 3,9 2,8 3,0 3,8 3,6 29 Rạch Giá 2,4 2,8 3,1 2,9 3,2 3,7 4,4 4,2 3,1 2,4 2,2 2,3 3,1 30 Côn Sơn 3,6 3,8 3,1 2,9 1,4 2,7 3,7 3,5 3,5 1,8 3,2 3,7 3,1 31 Trường Sa 8,6 6,8 5,6 4,3 3,8 6,1 6,4 7,7 5,2 5,3 6,3 8,7 6,2 TẦN SUẤT (%) VÀ TỐC ĐỘ GIĨ TRUNG BÌNH (m/s) HƯỚNG VÀ LẶNG GIÓ TỪNG THÁNG VÀ NĂM TRẠM BÃI CHÁY [1] Tháng II III IV V VIII 10,2 16,1 18,9 13,2 31,6 28,7 20,6 14,4 15,9 16,4 15,6 22,1 V 4,0 % 38,0 V 3,4 % 10,3 V 3,3 2,8 % NE % 3,8 3,4 3,8 3,7 6,9 VII % N 6,3 VI 3,0 32,3 20,9 17,0 13,6 12,8 6,8 12,3 3,2 4,5 9,7 29,6 32,5 32,7 39,6 25,1 3,3 4,5 4,1 4,0 3,7 23,5 27,6 28,5 26,9 20,9 W NW 3,7 3,5 4,1 3,8 3,7 3,4 3,5 10,5 12,7 11,5 12,2 8,4 5,7 6,5 6,2 8,2 7,8 5,6 8,7 3,3 3,3 3,3 3,3 3,5 3,4 3,3 3,2 9,3 8,6 15,2 27,8 30,2 31,2 31,7 20,1 13,5 V 3,4 3,3 9,9 V 3,3 3,1 2,9 3,2 3,8 4,3 4,5 0,9 1,5 3,5 3,2 2,4 3,9 V 3,0 2,5 2,5 2,4 3,4 0,1 0,4 0,4 V 1,9 2,2 % SW 3,1 % S 3,2 8,0 6,2 V 3,2 3,1 3,0 3,2 3,1 2,6 8,1 % SE 3,2 3,1 9,5 XII Năm % E 3,1 8,2 11,6 IX 3,0 3,4 2,9 3,7 3,8 4,1 9,9 10,4 9,3 18,2 3,6 3,4 3,4 3,7 3,8 12,1 18,8 19,3 19,2 18,3 24,8 17,2 10,3 6,7 7,2 7,8 14,2 3,7 3,4 3,2 3,4 3,4 3,6 5,6 5,7 2,2 0,6 0,4 0,8 2,5 4,6 3,9 3,9 3,3 3,5 2,8 2,8 3,5 0,4 0,7 1,5 1,4 0,3 0,1 0,2 0,5 3,7 3,2 3,6 2,8 2,8 2,6 1,9 2,2 2,7 7,9 6,4 6,1 8,3 8,3 14,7 14,4 14,4 13,0 9,8 9,9 3,0 2,8 3,1 2,9 3,4 3,3 3,1 2,6 3,1 3,5 3,1 3,6 Hướng Lặng I B-2 X XI Hoa gió trạm bÃi cháy - quảng ninh Th¸ng I Th¸ng II Th¸ng III Th¸ng V Th¸ng VI Th¸ng X Th¸ng IX Th¸ng VII Th¸ng XI Th¸ng IV Tháng VIII Tháng XII Năm Ghi chỳ: - Ch số vịng trịn tần suất lặng gió - Chữ số đầu cánh hoa vận tốc gió trung bình huớng - Ðộ dài cánh hoa biểu thị độ lớn tần suất hướng (1 mm ứng với 1%) Hình1 BẢNG TRA HỆ SỐ MA SÁT (n) ĐỂ TÍNH VẬN TỐC ( v ) B-3 Số TT Trạng thái mặt đất Hệ số ma sat n Mặ đất phẳng, cứng, bờ liền 0,10 Đất có cỏ ngắn 0,14 Cỏ cao < 300 mm, 0,16 Tường thấp, thành hàng 0,20 Nhiều xem lẫn cơng trình 0,22 ÷ 0,24 Làng xã, thị trấn có to 0,28 ÷ 0,30 Thành phố lớn 0,4 THIẾT KẾ I THIẾT KẾ MỘT SỐ CHI TIẾT ĐỘNG CƠ GIÓ Phần nêu lên số chi tiết với kích thước Các chi tiết cụ thể có vẽ thiết kế riêng Cánh quạt: + Diện tích cánh: + Kích thước: (như H -2) + Khối lượng: 160 0,25 m2 0,6 kg A1C 145 1500 Hình Hình dạng kích thước cánh R300 Vật liệu chế tạo cánh, dùng tôn 1,0 mm sơn chống gỉ sơn loại chịu nhiệt chịu muối mặn biển Trong điều kiện nên dùng vật liệu composite loại 1,5 mm tốt Bố trí cánh turbine (H - 3) 1 - Cánh 300 - Vịng đỡ ngồi - Vịng đỡ R300 Hình Bố trí cánh Lựa chọn góc nghiêng: + Góc γ, chọn γ = 60 + Góc nghiêng trục turbine ϕ, chọn ϕ = 80 + Góc nâng cánh α, chọn α = 250 74 Đi lái hướng gió: + Diện tích Ađ = 0,5 m2 560 + Kích thước 700 + Hình dạng tứ giác (hình 4) 70 1,5 + Khối lượng: 1,0 kg Hình Đi lái 600 Đi lái phụ: + Diện tích Ađ = 0,35 m2 + Kích thước 450 300 + Hình dáng: Hình thang cân 1,0 + Khối lượng: 0,7 kg Hình Đi lái phụ Khoảng cách L1 L2: + L1 = 0,15 D = 0,15 3,6 = 0,54 m = 540 mm + L2 = 0,40 D = 0,40 3,6 = 1,44 m = 1440 mm Bộ phận truyền động: - Hộp số trên: + Tỷ số truyền bánh i = 1:1 + Có dầu bơi trơn + Vịng bi tự lựa 6305 + Vịng bi tự lựa 7305 + Công suất tải: 2,5 kW (3,4 Hp) - Trục truyền động: + Dùng trục rỗng φ25 (CT45) để chịu xoắn tốt + Có khớp trung gian ổ đỡ + Dài 9,6 m - Hộp số (nối với máy cơng tác), có thơng số tương tự hộp số trên: + Mômen lực: 40 Nm + Vịng quay từ ÷ 800 vg/ph Tháp đặt máy: + Chiều cao: 10 m + Hình dạng: Khối thang cân + Đỉnh trên: 300 x 300 + Đáy dưới: 1200 x 1200 + Kết cấu: Dàn, ưu điểm: sức bền cao, chịu xoắn uốn tốt, chắn gió + Vật liệu: L45 x 45 x + Gia cố: Trợ giúp góc lập nối bulông - đai ốc Bệ đặt máng tháp: Gia cố 300 + Bê tông mác 300 + Thể tích bê tơng: m3 10.000 + Độ sâu khỏi mặt đất: 0,8 m + Hình dạng: Khối thang cân 1000 + Liên kết móng tháp bulơng φ20 Đ B 300 T 1200 N Hình Kết cấu tháp kiểu dàn động gió Lắp đặt tháp: + Yêu cầu thẳng góc (dùng dây dọi xác định tâm tháp) + Các góc vng hướng theo cấp gió thịnh hành hàng năm (tham khảo hoa gió Quảng Ninh (Hình 1)) + Các góc nằm hướng gió thịnh hành hạn chế xoắn tháp khí gió to liên tục (ở Quảng Ninh, đặt góc hướng Bắc Nam), gió thịnh hành có độ lớn theo hướng Các yếu tố ảnh hưởng khả hoạt động MFSG: - Cây cối: c H = 2h h Hình Vật cản - Cao trình: Hình Dịng gió xốy vật cản cao trình - Địa lý, địa hình: Tỷ tốc gió mặt biển so với bờ biển B-4 Khoảng cách tới bờ (km) Vận tốc gió trung bình bờ biển (m/s) 4÷6 7÷9 25 ÷ 30 1,4 ÷ 1,5 1,2 50 1,5 ÷ 1,6 1,4 > 70 1,6 ÷ 1,7 1,5 Tỷ tốc gió số địa hình so với địa hình phẳng B-5 Địa hình Vận tốc gió trung bình địa hình phẳng 3÷5 6÷8 Vành đai núi 0,85 ÷ 0,95 0,80 ÷ 0,85 Vành đai khúc sông 0,70 ÷ 0,80 0,60 ÷ 0,70 Sườn núi 0,80 ÷ 0,90 0,80 ÷ 0,85 Dốc núi 1,10 ÷ 1,20 1,1 Triền núi, khe núi 1,30 ÷1,40 1,2 II BƠM XOẮN (bản vẽ chi tiết hồ sơ thiết kế) - Đường kính cánh vít: D = 0,130 m = 130 mm - Đường kính trục, theo kinh nghiệm: d = 60 mm trục rỗng để tăng khả chịu xoắn - Kích thước cánh vít (hình 8), đó: C1 = 428, C2 = 228, α = 17039, Γ = 40, R = 75,3 10 - Cánh dày 1,5 mm - Vật liệu: Thép không gỉ C2 C1 R r α Hình Hình khai triển cánh vít - Thân bơm: Ống tròn, dày 3,5 mm, vật liệu thép không gỉ - Ổ đỡ ống bạc, chế tạo gỗ phíp III MÁY NÉN KHÍ (bản vẽ chi tiết hồ sơ thiết kế) - Các ống dẫn φ = 25, dài 80 m - Khoảng cách lỗ nhỏ thơng khí 75 mm - Vật liệu nhựa PE, dày 2,0 mm - Bố trí thành hình tia dạng xương cá, đặt cách mặt đáy ao 0,8 m 11 ... VẤN ĐỀ VỀ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ PHỤC VỤ SẢN XUẤT VÀ SINH HOẠT ………………… 1-1 Nghiên cứu sử dụng lượng gió điển hình số nước giới 1-2 Tình hình nghiên cứu sử dụng lượng gió Việt nam... nước sục khí *** CHƯƠNG I VIỆC NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG GIÓ PHỤC VỤ SẢN XUẤT VÀ SINH HOẠT 1-1 Nghiên cứu sử dụng NLG điển hình số nước giới Trong loại NL gió nguồn NL vơ lớn, khơng có... 1-2.1 Tiềm năng lượng gió Việt nam …………………………… 1-2.2 Việc nghiên cứu sử dụng lượng gió ………………………… 11 1-2.3 Máy phát điện gió nhập ngoại sử dụng Việt Nam …… 15 1-3 Lựa chọn đối tượng nghiên cứu phục