Design a model of the water pump using solar power

Mai Phước Trải1, Lê Thanh Phúc2
1Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
2Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM
Ngày tòa soạn nhận bài 22/7/2015, ngày phản biện đánh giá 02/8/2015, ngày chấp nhận đăng03/9/2015

TÓM TẮT
Bài báo này trình bày việc thiết kế và thi công mô hình bơm nước sử dụng pin năng lượng phục vụ cho đời sống sản xuất, sinh hoạt cho người dân nông thôn ở Đồng bằng sông Cửu Long. Người sử dụng vận hành ở hai chế độ bơm là có hẹn thời gian và không có hẹn thời gian.Tác giả sử dụng vi điều khiển PIC18F4550-40 của hãng microchip để đọc dòng điện đầu vào từ cảm biến dòng ACS756-50 và điện áp đầu vào, điện áp đầu ra từ cầu phân áp, đọc nhiệt độ của pin từ cảm biến nhiệt độ LM35, điều khiển tần số đóng mở mạch kích MOSFET của mạch công suất, điều khiển đóng mở các Relay, tính toán hiển thị điện áp, công suất của pin, nhiệt độ, thời gian bơm lên hình LCD. Ngoài ra mạch còn có các tụ và IC ổn áp nguồn 7812 dùng để ổn định điện áp nguồn và các tụ dùng để bù sụt áp giúp cho mạch hoạt hoạt động ổn định. 
Kết quả thực nghiệm cho thấy mô hình hoạt động khá ổn định và đạt yêu cầu đề ra. Điện áp đầu vào của mạch từ pin năng lượng mặt trời thay đổi liên tục từ 14V đến 18V, điện áp này phục thuộc vào cường độ bức xạ của ánh nắng mặt trời chiếu xuống diện tích của pin nhưng điện áp đầu ra của mạch cấp cho tải dao động nhỏ từ 24V đến 26V. Bằng kết quả thực nghiệm cho thấy, điện áp đầu ra khỏi mạch nạp cho ắc quy ổn định hơn so với điện áp cấp cho bơm hoạt động do công suất của pin lớn hơn của bình ắc quy. Điện áp từ ắc quy cấp cho bơm qua Relay giảm theo thời gian bơm từ 24V đến 22V thì dừng bơm. 
Từ khóa: Mô hình bơm nước sử dụng pin năng lượng mặt trời. Mạch điều khiển bơm nước.

ABSTRACT
The key content of this paper is about the design of water pumping model using PV solar cells to serve for production, irrigation and everyday living for rural residents in Mekong Delta. This system can be used in dual-mode operation, with and without timer. The authors have used microcontroller PIC18F4550-40 to read the input current flow from ACS756-50 sensor, and the input, output voltage from the potentiometer, the temperature of the battery from LM35 sensor to control all Commutation frequency of the MOSFET power circuit, closing/opening of the Relay. Voltage, battery capacity, temperature, time diaphragm are calculated and displayed on the LCD. Besides, the circuits also have capacitors and IC 7812 voltage regulator which are used for stablizing the voltage source, and the other capacitors are used to compensate for voltage drops in order to make the circuit stable.
Experimental results show that the model works quite stably and effectively. The input voltage of solar panels is changing continuously from 14V to 18V dependent on the radiation intensity of sun which shines down the PV. However, the output voltage has not changed dramatically from 24V to 26V. With the experiments, it can be seen the output voltage of the circuit which charges the battery is more stable than that of the pump since the model power is more than the battery power capacity. If the voltage from the battery which supplies to pump decreases through RELAY from 24V to 22V, it will stop working.  
Keywords: Solar-powered water pumping model; water pumping controlling circuit.

Toàn văn bài báo ( Thầy/cô vui lòng đăng nhập bằng email ...@hcmute.edu.vn để xem)
Góp ý
Họ và tên: *  
Email: *  
Tiêu đề: *  
Mã xác nhận:
 
 
   
  
 
 
   
 *
Copyright © Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - TP.HCM  
Địa chỉ: Phòng 601B, 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành Phố Hồ Chí Minh. 
Điện thoại: 08-3722.1223 (8168)
Email:
tapchikhgdkt@hcmute.edu.vn

                                      
                                

Truy cập tháng: 20,947

Tổng truy cập:230,280