PHỊNG GD&ĐT THÁP MƯỜI
TRƯỜNG THCS MỸ ĐƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc.
Mỹ Đông, Ngày 28 tháng 2 năm 2015

BÁO CÁO DỰ ÁN CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT
ĐỀ TÀI: SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ THƠNG GIĨ
I.Tổng quan:
1/ Lí do chọn đề tài:
Hiện nay, ở Việt Nam và các nước trên thế giới với áp lực về phát triển kinh
tế mạnh mẽ thì nhu cầu cung ứng nguồn năng lượng, trong đó việc cung ứng năng
lượng điện năng là vô cùng thiết yếu. Với nhu cầu quan trọng đó thì ngày càng
nhiều các nhà máy điện được xây dựng dẫn đến ô nhiễm mơi trường kèm theo.
Xu hướng thế giới ngày nay tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế nguồn
năng lượng truyền thống như năng lượng hạt nhân, năng lượng nước, năng lượng
hóa thạch và hướng tới các nguồn năng lượng sạch như : năng lượng mặt trời, năng
lượng gió và cũng từ đó hàng loạt các phát minh, sản phẩm kĩ thuật ra đời để tận
dụng các nguồn năng lượng khác biến thành điện năng tích trữ sử dụng phục vụ
cho đời sống.
Các sản phẩm, thiết bị thu nạp năng lượng trên thế giới và trong nước hiện
nay rất phong phú có thể thấy như:
* Giày thơng minh tạo ra điện:

Hình 1: Giày thơng minh tạo ra điện.
Được tích hợp trong giày một thiết bị sẽ tạo ra năng lượng khi gót chân người đi
chạm đất. Trong khi đó, thiết bị còn lại sinh năng lượng khi chân chuyển động nhịp
nhàng và tiến về phía trước như đi bộ hay chạy.( trích VnExpress )

*Sản xuất điện từ năng lượng sóng biển:

Hình 2: Thiết bị tạo ra điện bằng sóng biển của ơng Lê Thanh Bình – Đơng Hà
- Qng Trị.
Chiếc máy có 5 bộ phận chính, gồm bánh phao, địn bẩy, trục quay, thanh răng và
bánh đà, trong đó, bánh phao được gắn vào hệ thống đòn bẩy kết hợp thanh răng bánh
răng và trục bánh đà biến giao động của sóng biển qua cơ đòn bẩy làm xoay trục quay
và máy sẽ phát ra điện. Hệ thống bánh phao sẽ tự điều chỉnh phù hợp với mực nước khi
thủy triều lên xuống. Toàn bộ cơ cấu máy phát điện được đặt trên cạn. (trích tin tuc)

*Hệ thống sản xuất điện bằng sức gió ( cánh quạt gió)

Hình 3: Hệ thống sản xuất điện bằng sức gió:
Gió tác động vào cánh quạt quay làm quay máy phát điện tạo ra điện.


*Thiết bị sản xuất điện từ năng lượng mặt trời (pin mặt trời):

Hình 4: Pin mặt trời
Khi nhận ánh sáng mặt trời trong pin xảy ra sự truyền năng lượng từ ánh sáng
mặt trời tới các electron trong pin tạo ra điện ( trích physics.org )

Với nhiều cách thức con người đã tận dụng được các nguồn năng lượng tạo
ra điện. Từ những dao động, chuyển động … tạo ra lượng điện nhỏ và sẽ được tích
trữ (nạp) vào pin để sử dụng được lâu dài.
Thực tế tại địa phương là khu vực Miền tây Nam bộ với đặc điểm thời tiết
nóng và gió nên nhiều hộ gia đình cũng như một số xí nghiệp có lắp hệ thống
thơng gió (quả cầu hút nhiệt) để giảm nóng cho ngơi nhà cũng như cho xí nghiệp.

Hình 5: Lắp hệ thống thơng gió trên máy nhà



2/ Mục tiêu đề tài:
Với mục tiêu tạo ra điện từ hệ thống thơng gió. Để phục vụ cho thắp sáng,
học tập và làm việc của các hộ gia đình mỗi khi cúp điện nhằm giảm chi phí tiền
điện.
Bên cạnh đó việc áp dụng dự án có thể góp một phần điện năng để thắp sáng
trong các nhà kho, phân xưởng ở các xí nghiệp ….
3/ Giới hạn phạm vi nghiên cứu:
Do thời gian và điều kiện kĩ thuật nên em chỉ nghiên cứu ở trên mơ hình
tương tự và nơi địa phương nơi em sống.
Dự án này chỉ giới hạn trong phạm vi kĩ thuật điện và áp dụng cho những
nơi có sử dụng hệ thống thơng gió.
4/ Phương pháp nghiên cứu:
Em thực hiện nghiên cứu trên lí thuyết từ các bài học về máy phát điện, các
loại nhà máy phát điện và các nguồn tài liệu khác có liên quan.
Em sử dụng phương pháp thực nghiệm là bố trí thí nghiệm và thực hiện thí
nghiệm trên mơ hình tự làm.
II. Nội dung:
1/ Khảo sát đặc tính:
Thực tế tại địa phương có khoảng 40% các hộ gia đình, xí nghiệp có sử dụng
hệ thống thơng gió để làm mát.
Với đặc tính hoạt động dựa vào sự đối lưu khơng khí và khi có gió cũng hoạt
động được. Nói một cách khác là các thơng gió đều hoạt động (quay) liên tục
24/24.

Hình 6: Sử dụng thơng gió tại địa phương

Qua quan sát ở gia đình và tại địa phương nơi em sống, kết hợp với kiến
thức đã học. Em biết rằng mỗi khi quay thì các thơng gió tạo ra một cơ năng và em



muốn tận dụng cơ năng đó để tạo ra điện phục vụ cho việc thắp sáng ở gia đình
em, trong học tập hoặc trong những lúc cúp điện. Như thế sẽ giúp gia đình giảm
bớt một phần chi phí tiền điện.
Chính vì thế, em nghiên cứu cách để tạo ra điện từ thơng gió. Nạp điện đó
vào pin tích điện để sử dụng được lâu dài.

THƠNG GIĨ

PHÁT ĐIỆN

PIN TRỮ ĐIỆN

SỬ DỤNG

BỘ ĐÈN

2/ Thiết kế sản phẩm:
Bộ sản phẩm sản xuất điện từ thơng gió được lắp đặt trên cơ sở từ hệ thống
thơng gió ta lắp thêm các bộ phận như cuộn dây điện từ, nam châm, bộ sạc, pin
tích điện và hệ thống đèn led. Cụ thể các bộ phận như sau:

*Hệ thống thơng gió:(loại nhỏ)
Đường kính: 45 cm
Chiều cao: 55 cm
Chiều rộng: 45 cm

Hình 7: Bộ thơng gió


*Cuộn dây điện từ:
Hệ thống dùng 4 cuộn dây điện từ mỗi
cuộn có 8000 vịng dây với đường kính dây
quấn là 0.3mm.
Bên trong ống dây đặc lõi thép để
tăng từ tính
Hình 8: Cuộn dây điện từ


*Nam châm: Dùng nam châm vĩnh cửu
mạnh, hệ thống dùng 6 nam châm
Kích thước: tương ứng dài, cao, rộng
( 4cm* 0.3cm* 2cm)

Hình 9: Nam châm

*Bộ sạc và pin tích điện:
Gồm bộ mạch sạc (chỉnh lưu dòng
điện xoay chiều thành dòng điện một chiều),
pin để tích điện.

Hình 10: Sạc và pin

Hình 11: Sơ đồ mạch chỉnh lưu của bộ sạc.

*Hệ thống đèn led: Tận dụng đèn bàn cũ hoặc đèn pin để sử dụng lại các
bóng đèn led

Hình 12: Hệ thống đèn



3/ Lắp ráp sản phẩm:

BỘ SẠC

PIN

THƠNG GIĨ
Hình 13: Sơ đồ lắp ráp hệ thống

*Lắp các cuộn dây vào đế của thơng gió:

Các cuộn dây
Đế thơng gió

*Lắp nam châm vào các thanh của phần quay thơng gió:

Các miếng nam châm vĩnh cữu

Phần quay và thanh đỡ


Hình 14: Lắp các cuộn dây và nam châm vào thơng gió

*Lắp thống sạc, pin và hệ thống đèn.

Hình15: Lắp bộ sạc, pin, đèn vào giá


Hinh16: Sản phẩm hoàn chỉnh


4/ Thực nghiệm sản phẩm: Đo, ghi nhận số liệu

Hình 17: Cho thơng gió hoạt động đo hiệu điện thế, cường độ dịng điện

Khi thơng gió quay tạo ra được dòng điện nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ,
ta dễ dàng đo được hiệu điện thế, cường độ dòng điện bằng đồng hồ đo điện.
Đánh giá kết quả:
*Bảng kết quả thực nghiệm:
TT

TỐC ĐỘ QUAY

HIỆU ĐIỆN
THẾ

CƯỜNG ĐỘ
DÒNG ĐIỆN

1
2

46 vịng / phút
70 vịng / phút

1.5 V
3V

10µA
15µA


GHI CHÚ


3

95 vịng / phút
5V
20µA
*Biểu đồ sự thay đổi các đại lượng theo bảng kết quả:

Biểu đồ tốc độ quay của thơng gió trong 3 lần thực nghiệm theo số vịng/ phút

Biểu đồ hiệu điện thế ở đầu ra của thông gió trong 3 lần thực nghiệm theo đơn vị
Vơn( V)


Biểu đồ dịng điện ở đầu ra của thơng gió trong 3 lần thực nghiệm theo đơn vị
Micro Ampe (µA)
Từ kết quả thực nghiệm cho thấy ta dễ dàng tạo ra điện năng từ hệ thống
thơng gió, tận dụng nguồn cơ năng của thơng gió để tạo ra điện phục vụ cho việc
thắp sáng ở gia đình em, trong học tập hoặc trong những lúc cúp điện
Thực hiện lắp ráp dễ dàng, các nguyên liệu và thiết bị lắp có sẳn trên thị
trường.
Sản phẩm có độ bền cao khoảng 10 năm trong đó chỉ có pin khoảng 3 năm
phải thay mới.
Giá thành của sản phẩm không cao khoảng trên dưới 1 triệu đồng nếu tính cả
bộ thơng gió mới. Nếu hộ gia đình hoặc các xí nghiệp có sẳn thơng gió chỉ cấn lắp
thêm bộ sạc, pin trữ điện, các cuộn dây điện từ, nam châm thì giá cịn thấp hơn nữa
chỉ khoảng 300.000 đồng.

Hệ thống phát điện bằng thông gió này có thể sử dụng trong các hộ gia đình,
các xí nghiệp, nhà kho…. Có thể dùng lượng điện năng này thắp sáng hành lang,
kho, trong gia đình … giúp giảm bớt chi phí tiền điện.
Ưu điểm: So với các hệ thống khác như tua bin gió hay pin mặt trời thì hệ
thống sản xuất điện bằng thơng gió giá thành thấp hơn nhiều, có độ bền cao, dễ lắp
đặt khơng gây chống chổ, hay nguy hiểm cho người sử dụng.
Do đặc tính hoạt động dựa vào đối lưu khơng khí và gió nên hệ thống gần
như phát ra điện liên tục trong ngày. Nên tạo ra dòng điện ra liên tục, có thể cấp
trực tiếp cho các đèn led phát sáng có cơng suất phù hợp.
Hạn chế: Cơng suất phát điện thấp.
III. Kết luận và kiến nghị:
1/ Kết luận:
Đã chế tạo và thực nghiệm thành công bộ thu thập năng lượng từ thơng gió
với thơng số:
Hệ thống thơng gió (loại nhỏ): Đường kính: 45 cm; Chiều cao: 55 cm; Chiều
rộng: 45 cm. Với 6 nam châm và bốn cuộn dây ( đường kính dây là 0.3mm, quấn
8.000 vịng/ cuộn). Tùy theo tốc đô quay tạo ra được điện năng như sau:
Bảng kết quả thực nghiệm:
TT

TỐC ĐỘ QUAY

HIỆU ĐIỆN
THẾ

CƯỜNG ĐỘ
DỊNG ĐIỆN

1


46 vịng / phút

1.5 V

10µA

GHI CHÚ


2
3

70 vịng / phút
95 vịng / phút

3V
5V

15µA
20µA

Với điều kiện tại địa phương, khu vực nóng và gió. Hệ thống thơng gió được
nhiều người dân sử dụng. Ta chỉ cần lắp thêm các nam châm, các cuộn dây và bộ
sạc có thể tạo ra điện năng từ các thơng gió này. Lượng điện năng này có thể dùng
phục vụ một phần cho thắp sáng trong gia đình hoặc hỗ trợ việc học tập, trong nhà
kho, xí nghiệp và thắp sáng khi cúp điện.
Với kết quả thực nghiệm trên mơ hình thì hệ thống sản xuất điện từ thơng
gió hồn tồn có thể ứng dụng vào thực tế, giá thành thấp, dễ lắp đặt…
Khi áp dụng dự án này vào thực tiễn sẽ góp phần tiết kiệm nguồn năng
lượng điện trong sinh hoạt gia đình, trong các xí nghiệp. Sẽ giảm được chi phí tiền

điện.Tận dụng được nguồn năng lượng sạch để tạo ra điện.
Mặt khác với dự án này sẽ là động lực thúc đẩy ý tưởng sáng tạo, mang khoa
học cơng nghệ phục vụ lợi ích xã hội, nâng cao giá trị cuộc sống.
2/ Kiến nghị:
Với kết quả đạt được, sẽ tiếp tục nghiên cứu các thông số về thiết bị,
vị trí lắp đặt, liên hệ với các cơ quan chức năng và xí nghiệp hỗ trợ chi phí và thực
nghiệm trên các thơng gió thật để tăng hiệu suất của hệ thống thu thập năng lượng
từ thơng gió và giảm giá thành sản phẩm.