Thứ 4, 09/10/2019 | 08:30:07

Sử dụng pin năng lượng mặt trời tạo điện năng phục vụ cuộc sống, sinh hoạt đang là xu hướng được nhiều gia đình, đơn vị áp dụng.

Nhóm tác giả kiểm tra lại sản phẩm trước khi thuyết trình trước hội đồng giám khảo cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng tỉnh.

Song cách lắp đặt thông thường là cố định pin năng lượng mặt trời ở một vị trí nhất địnhkhông phát huy tối đa hiệu quả của pin. Nhằm nâng cao hiệu quả cấp điện của pin mặt trời, nhóm học sinh Nguyễn Lê Quốc Bảo, Trường THCS Lê Danh Phương (Hưng Hà) và Nguyễn Kim Long, học sinh Trường THPT Bắc Duyên Hà đã nghiên cứu và đưa ra giải pháp “Nâng cao hiệu quả cấp điện của pin mặt trời bằng trục xoay, gương phản xạ và hệ thống làm mát cho pin”.

Giải pháp của nhóm tác giả là sử dụng trục xoay để pin mặt trời chuyển động, ánh sáng mặt trời sẽ luôn chiếu vuông góc với mặt pin. Trên trục xoay có gắn gương phản xạ điều chỉnh theo hướng nhiều ánh sáng mặt trời. Vì thế, pin sẽ tiếp nhận được lượng ánh sáng từ mặt trời nhiều nhất. Bên cạnh đó, dựa vào định luật phản xạ ánh sáng, Quốc Bảo và Kim Long lắp thêm hệ thống gương có diện tích đúng bằng pin gắn vào hai bên mép dọc của pin mặt trời nhằm làm tăng lượng ánh sáng chiếu vào pin, nâng cao hiệu suất phát điện cho pin. Để làm mát pin mặt trời khi nhiệt độ của pin tăng cao trên 45oC, nhóm tác giả sử dụng hệ thống cảm biến nhiệt. Khi nhiệt độ cao, hệ thống cảm biến nhiệt sẽ phát ra tín hiệu đưa động cơ bơm nước làm giảm nhiệt độ cho pin.

Quốc Bảo chia sẻ: Pin mặt trời phải được lắp ở những nơi khô thoáng, không bị các vật che khuất ánh sáng. Khi lắp đặt phải để cho trục quay của hệ thống vuông góc với góc chiếu sáng của mặt trời. Trong một ngày vận hành pin, toàn bộ hệ thống trục xoay quay 180o. Vị trí đầu tiên của hệ thống hướng về phía Đông Nam, vị trí cuối cùng hướng về phía Tây Bắc. Các vị trí này được gắn công tắc để nhận biết điểm cuối của vị trí. Khi đến điểm cuối, công tắc sẽ tác động để hệ thống dừng quay. Bên cạnh đó, hệ thống còn được lắp bộ cảm biến ánh sáng khi trời tối, hệ thống sẽ trở về vị trí ban đầu. Về hệ thống gương phản xạ, việc lắp hai gương có diện tích bằng pin, mặt phẳng của gương hợp với mặt phẳng của bản pin. Do vậy, lượng chiếu sáng chiếu vào mỗi gương sẽ bằng 1/2 so với ánh sáng chiếu vào pin chính, làm tăng lượng ánh sáng pin tiếp nhận gấp hai lần.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm tác giả đã tiến hành thử nghiệm với các dụng cụ gồm: 2 bình ắc quy 12 vôn dung lượng 50Ah được phóng hết điện; hệ thống pin mặt trời có gắn trên giá, có gương phản xạ và hệ thống pin mặt trời không gắn trên giá, không gương phản xạ; 2 đèn sợi đốt; 2 ắc quy được nối với các hệ thống pin mặt trời ở trên. Sau thời gian nạp từ 6 giờ đến 18 giờ, ắc quy được nối để thắp sáng đèn. Kết quả, bình ắc quy lắp với hệ thống pin mặt trời có gắn trên giá, có gương phản xạ sử dụng thắp bóng đèn được 4 giờ 30 phút và bình còn lại lắp với hệ thống pin mặt trời không gắn trên giá, không gương phản xạ chỉ được 2 giờ. Điều này cho thấy pin mặt trời sử dụng trục xoay và gương phản xạ cho hiệu quả cao hơn.

Cô giáo Lê Thị Thúy Hường, Trường THCS Lê Danh Phương cho biết: Là giáo viên hướng dẫn, tôi giúp các em hoàn thành văn bản theo văn phong khoa học đồng thời thường xuyên động viên các em trong những lúc khó khăn. Trong quá trình nghiên cứu, thử nghiệm mô hình, khó khăn với các em là kinh phí bởi giá mua pin mặt trời cao, hệ thống gương phản xạ lắp dọc bên pin cần phải cẩn thận tránh làm vỡ gương. Tuy nhiên, với nỗ lực của bản thân, sự động viên của gia đình, thầy cô và bạn bè, các em đã hoàn thành sản phẩm của mình. Sự ra đời của sản phẩm không chỉ khơi dậy sức sáng tạo trong học sinh, nâng cao hiệu quả sử dụng pin mặt trời mà còn góp phần gửi thông điệp về bảo vệ môi trường, tận dụng nguồn năng lượng tự nhiên để phục vụ, nâng cao chất lượng cuộc sống.

Mang tính khả thi cao, giải pháp của nhóm tác giả trẻ đã nhận được sự quan tâm của Công ty TNHH Công nghiệp điện mặt trời Q-Solar Việt Nam. Hiện Công ty đã tiến hành thẩm định và quyết định cấp kinh phí tài trợ cho giải pháp đồng thời nhân rộng mô hình sản phẩm của Nguyễn Lê Quốc Bảo và Nguyễn Kim Long. Đây được coi là thành công bước đầu của nhóm tác giả. Với nhiều tính sáng tạo mới, giải pháp “Nâng cao hiệu quả cấp điện của pin mặt trời bằng trục xoay, gương phản xạ và hệ thống làm mát cho pin” còn là giải pháp tiêu biểu của Thái Bình được lựa chọn tham gia cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc lần thứ XV, năm 2018 - 2019.

Như Hoàng