Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế, thi công mô hình điều hướng năng lượng mặt trời

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu năng lượng ngày càng tăng trong khi các nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường. Do đó, việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời, trở nên cấp thiết. Tuy nhiên, hiệu suất của pin mặt trời thường bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết. Đề tài này tập trung vào việc thiết kế và thi công mô hình điều hướng pin mặt trời sử dụng Arduino UNO, nhằm mục đích nâng cao hiệu suất thu năng lượng từ ánh sáng mặt trời.

Tài liệu này hướng tới sinh viên, kỹ sư, và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật điện, điện tử, năng lượng tái tạo và tự động hóa, đặc biệt là những người quan tâm đến việc thiết kế và phát triển các hệ thống điều khiển sử dụng nền tảng Arduino.

Với mục tiêu nâng cao hiệu suất thu năng lượng của pin mặt trời, đề tài này tập trung vào việc thiết kế và thi công mô hình điều hướng năng lượng mặt trời tự động. Xuất phát từ thực tế pin mặt trời hoạt động chưa tối ưu do điều kiện thời tiết khắc nghiệt, giải pháp điều hướng theo cường độ ánh sáng lớn nhất đã được lựa chọn. Mô hình sử dụng bo mạch Arduino UNO làm bộ điều khiển trung tâm, kết hợp với các linh kiện quan trọng như động cơ bước, quang trở (cảm biến ánh sáng), cảm biến góc nghiêng và module điều khiển động cơ. Quá trình thực hiện bao gồm nghiên cứu chuyên sâu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của pin mặt trời, tìm hiểu chi tiết về các loại linh kiện điện tử được sử dụng, xây dựng sơ đồ khối hệ thống, nguyên lý hoạt động của mạch và lập trình điều khiển. Sau đó, mô hình thực tế đã được thi công và hoàn thiện, cho phép tấm pin tự động xoay vuông góc với hướng có cường độ ánh sáng mạnh nhất để tối đa hóa lượng điện năng thu được. Đề tài đã thành công trong việc chứng minh khả năng ứng dụng của hệ thống điều hướng để cải thiện hiệu suất pin mặt trời, đồng thời khẳng định tiềm năng của năng lượng sạch và tính linh hoạt, hiệu quả của nền tảng Arduino trong các ứng dụng kỹ thuật.