BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

TIỂU LUẬN
Đề tài: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
NẤU ĂN DẠNG HỘI TỤ

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

ThS. HỒNG TRÍ
MẠC VĂN DŨNG

MSSV:

11243010

Lớp:
Khố:

112430B
2011 - 2015

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2014


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế khơng có sự thành cơng nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ,

giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian
từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan
tâm, giúp đỡ của q Thầy Cơ, gia đình và bạn bè.
Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cơ ở Khoa Cơ Khí Chế Tạo
Máy đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho
chúng em trong suốt thời gian đang học tập tại trường. Và đặc biệt, trong học kỳ này,
Khoa đã tổ chức cho chúng em được tiếp cận với môn học mà theo em là rất hữu ích đối
với sinh viên ngành Cơng Nghệ Chế Tạo Máy cũng như tất cả các sinh viên thuộc các
chun ngành Khoa Học Kĩ Thuật khác. Đó là mơn học “Năng Lượng Và Quản Lý Năng
Lượng”.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồng Trí đã tận tâm hướng dẫn chúng em qua từng
buổi học trên lớp cũng như những buổi nói chuyện, thảo luận về lĩnh vực sáng tạo
trong nghiên cứu khoa học. Nếu khơng có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì
em nghĩ bài thu hoạch này của em rất khó có thể hồn thiện được. Một lần nữa, em xin
chân thành cảm ơn thầy.
Bài thu hoạch được thực hiện trong khoảng thời gian gần 1 tuần. Bước đầu đi vào
thực tế, tìm hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học, kiến thức của em còn
hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, khơng tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc
chắn, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy và các
bạn học cùng lớp để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hồn thiện hơn.
Tuy đã có rất nhiều cố gắng nhưng chắc chắn tiểu luận của em có rất nhiều thiếu
sót. Rất mong nhận được sự góp ý của thầy và các bạn sinh viên
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
MẠC VĂN DŨNG


TÓM TẮT TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NẤU ĂN DẠNG HỘI TỤ

.. Vấn đề đa dạng hóa nguồn cung cấp năng lượng phục vụ cho nhu cầu phát triển

kinh tế và nhu cầu dân sinh đã trở thành mối quan tâm hàng ưu tiên của hầu hết các quốc
gia trên thế giới. Vấn đề này càng thêm nóng bỏng khi các nguồn năng lượng hóa thạch
ngày càng cạn kiệt dần với sự khai thác quá mức của con người.
Con người đã và đang tìm nhiều nguồn năng lượng thay thế nhằm đáp ứng nhu
cầu trong tương lai của mình. Ai cũng nghĩ năng lượng hạt nhân là giải pháp tối ưu nhưng
sau khi xảy ra thảm họa hạt nhân ở Fukushima hồi tháng 3/2011 ở Nhật Bản làm mọi
người phải suy nghĩ lại. Và năng lượng mặt trời được coi là một nguồn năng lượng có
thể coi là vơ tận, rất an tồn mà bấy lâu nay mọi người bỏ qn. Do đó hơm nay em chọn
đề tài: “ Năng Lượng Mặt Trời – Nguồn năng lượng sạch trong tương lai” để cho mọi
người tiếp cận gần hơn với nguồn năng lượng này.
Năng lượng là một trong những yếu tố thiết yếu cho sự tồn tại và phát triển của xã
hội. Trong nhiều thập kỉ qua việc tiêu thụ năng lượng trên thế giới tang lên cùng phát
triển kinh tế và hơn nữa năng lượng có tính quyết định đối với hệ thống chính trị, hịa
bình quốc gia hay sự phát triển bền vững của các quốc gia.
Nói năng lượng là nói đến năng lượng hóa thạch như than đá và đặc biệt là dầu và
các sản phẩm từ dầu mỏ. Cho đến nay, phần lớn các nguồn năng lượng mà chúng ta đang
sử dung bắt nguồn từ năng lượng hóa thạch là loại năng lượng dưới dạng tài nguyên,
được khai thác lên và sử dụng.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp trên thế giới đang
không ngừng phát triển và ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự phát triển của các quốc gia trên
thế giới. Nguồn năng lượng hóa thạch đang dần cạn kiệt từ đó những nghiên cứu về
nguồn năng lượng thay thế năng lượng khoáng sản đang trở nên cấp bách.
Mục tiêu đề tài: Đề tài thực hiện với mục tiêu tìm hiểu nghiên cứu về nhiệt và năng
lượng nhiệt , tìm hiểu tính khả thi , vấn đề kĩ thuật, kinh tế và ảnh hưởng đến môi trường
nhằm ứng dụng và thực tiễn mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Giới hạn đề tài: vì thời gian thực hiện và nghiên cứu còn hạn chế nên phần lý
thuyết trong đề tài chỉ đưa ra định nghĩa về năng lượng mặt trời và các phương pháp biến
đổi năng lượng nhiệt.

‘cấu trúc đề tài’
Chương 1: Giới Thiệu
Lịch sử : Một trong những bếp năng lượng mặt trời xưa nhất được biết đến đã được
chế tạo bởi nhà khoa học Thụy Sĩ Horace -Bénédict de Saussure năm 1767. Năm 1945,
đã có những bếp hình hộp được chế tạo tại Ấn Độ. Bếp dùng hiệu ứng nhà kính được đề
xướng bởi giáo sư Roger Bernard ở Lyon (Pháp) năm 1976.
Ứng dụng: Dùng ánh nắng đun nấu thay củi, trấu, than, dầu lửa, hơi đốt, ... giúp giữ
được ơxy và tránh thải ra thêm điơxít cacbon vào khí quyển. Bếp điện đơi khi cũng dùng
điện sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đốt than đá hoặc dầu hỏa, do đó vẫn góp phần
làm ơ nhiễm khí quyển và làm quả đất nóng thêm.



Chương 2: Tổng Quan Về Nghiên Cứu Đề Tài
-

Lịch sử hình của bếp nấu NLMT .
Bếp nấu bằng NLMT có rất nhiều loại khác nhau, nhưng qua quá trình nghiên cứu
lý thuyết và thực nghiệm trong mấy năm qua, chúng ta có 2 loại bếp rất phù hợp

với điều kiện Việt Nam đó là loại bếp hình hộp (hình 1.4) dùng để nấu cơm, nấu
nước và bếp parabơn (hình 1.2) dùng để nấu thức ăn khi cần nhiệt độ cao.
- Tìm hiểu nghiên cưú nguyên tắc hoạt động của bếp nấu NLMT , cấu tạo của bếp
nấu dạng hình hốp, cách sử dụng mơ hình thực của bếp nấu dạnghình hộp .
- Tìm hiểu về điều kiện khí hậu nước ta có thích hợp với ứng dụng cuả đềtài, các
vùng nào có thể cần đưa dự án của đề tài vào ứng dụng thực tế.
- Các nguồn lợi ích từ đề tài mang lại cho cuộc sống cuả con người , thiên nhiên .Có
ảnh hưởng gì tới sinh hoạt , môi trường sống của chung ta hay không .
- Nắm rõ ưu, khuyết điểm và những mặt hạn chế của bếp nấu này .


Chương 3: cơ sở lý thuyết,chế tạo
3.1 Cơ sở lý thuyết :
- Bếp năng lượng mặt trời sử dụng nguồn nhiệt từ ánh nắng.
• Hội tụ ánh nắng: Các thiết kế dùng gương hoặc kim loại có độ phản chiếu cao (như giấy
nhôm) để đưa ánh sáng và sức nóng mặt trời tập trung vào một vùng nhỏ.
• Chuyển ánh sáng thành sức nóng: Màu đen có tính chất hút nóng, nên người ta hay
dùng màu đen bên trong các thiết kế.
• Chất liệu dẫn nhiệt tốt: Dùng các kim loại có đặc tính dẫn nhiệt nhanh thì bếp mau
nóng, thức ăn mau chín hơn.
• Giữ nóng: Một tấm thủy tinh, một bao nylon trong suốt, hoặc một lớp chất dẻo trong
suốt nào khác cũng đủ để cho ánh sáng vào trong. Một khi ánh sáng đã biến thành sức
nóng rồi thì lớp thủy tinh hoặc chất dẻo khơng cho sức nóng thốt ra. Đó chính là hiệu
ứng nhà kính nhằm giữ lại sức nóng trong bếp. Khơng khí bên trong càng được cách ly
kỹ với khơng khí bên ngồi thì hiệu năng càng cao.Điều này khiến bếp có được nhiệt độ
cao trong các ngày trời lạnh hoặc trời gió khơng kém các ngày trời trong, nắng nóng. Và
cũng khiến cho bếp tiếp tục đun bình thường, đồ ăn vẫn chín nếu bếp đã nóng mà có mây
kéo đến che trong hai ba mươi phút. Nhiều thiết kế với giá thành rẻ dùng tấm cac-tông
bọc kim loại chẳng hạn để phản chiếu trở lại ánh sáng thoát ra từ bếp.


Nguyên lý cấu tạo
1. Đế đặt nồi.
2. Nồi chứa thức ăn
3. Mặt phản xạ.
4. Khung đỡ.
5. Thanh chóng điều chỉnh.
6. Hệ thống chân đế.
- Đế đặt nồi (1) làm bằng khung kim loại dẫn nhiệt tốt ,được gắn trên hệ thống chân đỡ
và có thể di chuyển lên xuống và ra vào khỏi tâm bếp một cách dễ dàng . Nồi nấu thức ăn
(2) được sơn màu đen để tang khả năng hấp thụ nhiệt . Mặt phản xạ (3) làm bằng kim loại

(nhơm, inox) có độ nhẵn để phản gắn gương phản xạ lên, thanh điều chỉnh (5) có tác
dụng điều chỉnh chảo parabol quay quanh trục nằm ngang.


3.2 Chế tạo bếp



Chương 4 : Phương Hướng Và Các Giải Pháp
-

-

-

Hiện nay, năng lượng mặt trời được con người sử dụng dưới nhiều dạng khác nhau
và thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời cũng có rất đa dạng, nhưng trong đó thiết
bị nấu ăn và cung cấp nước nóng bằng năng lượng mặt trời là có hiệu suất cao và
rất phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam, đặc biệt là ở các vùng nông thôn. Bếp
năng lượng Mặt Trời đem lại nhiều lợi ích về mơi sinh , kinh tế, và sức khỏe bỡi
vậy chúng ta cần có các phương hướng và giải pháp để đưavào sử dụng rộng rãi ở
nước ta.
Việt Nam là một nước nhiệt đới, nằm ở vành đai nội chí tuyến nên tổng số giờ
nắng trong năm lớn, ở khu vực miền Trung có khoảng 2900 giờ nắng và với cường
độ bức xạ cao, lên đến 950W/m^2 do đó rất thuận lợi cho việc triển khai ứng dụng
các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời. Trên cơ sở đó, các cán bộ giảng dạy Bộ
môn Hệ thống điện, Trường ĐH Công nghiệp Hà Nội đã thiết kế và chế tạo bếp
đun sử dụng năng lượng mặt trời, đã triển khai và hoạt động có hiệu quả tại xã ở
Yên Lạc tỉnh Vĩnh Phúc . Riêng đối với tỉnh Vĩnh Phúc là tỉnh có số giờ nắng cao,
trung bình hàng năm số giờ nắng dao động khoảng 1.700-1.800 giờ. Hiện tại, trên

địa bàn tỉnh hầu hết các xã nông thôn, miền núi, người dânđều đun nấu bằng củi,
rơm rạ, nên ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe cũng nhưmơi trường sinh thái. Từ
thực tế đó, Sở Khoa học và Công nghệ Vĩnh Phúc đã hợp tác với Trường Đại học
Công nghiệp Hà Nội để thực hiện đề tài “Nghiên cứu, triển khai ứng dụng thiết bị
năng lượng mặt trời tại vùng nông thôn, miền núi tỉnh Vĩnh Phúc” với mục tiêu
được đặt ra là nghiên cứu cải tiến, thiết kế chế tạo và triển khai ứng dụng một số
thiết bị sử dụng nguồn năng lượng mặt trời phù hợp với điều kiện thực tế của
người dân nông thôn, miền núi trên địa bàn tỉnh.Tuy nhiên, bếp này cũng có
những nhược điểm riêng của nó: Do ánh nắng mặt trời có tính chất phân tán, nên
khi sử dụng sẽ bị tổn thất nhiệt, khả năng tích nhiệt chậm nên các món chiên, xào
khơng thể ngon như bếp gas. Nếu cải thiện được vấn đề này, bổ sung thêm vài chi
tiết cơng nghệ thì có thể triển khai để sử dụng đại trà với quy mô lớn hơn.
Trong thời gian tới cần nhân rộng mơ hình trên các vùng cao và nông thôncủa cả
nước chứ không phải chỉ ở Vĩnh Phúc .


KẾT LUẬN
- Bếp năng lượng Mặt Trời đem lại nhiều lợi ích về mơi sinh, kinh tế, và sức
khỏe như sau:
• Dùng ánh nắng đun nấu thay củi, trấu, than, dầu lửa, hơi đốt, ... giúp giữ được
ôxy và tránh thải ra thêm điơxít cacbon vào khí quyển. Bếp điện đôi khi cũng dùng
điện sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đốt than đá hoặc dầu hỏa, do đó vẫn góp
phần làm ơ nhiễm khí quyển và làm quả đất nóng thêm.
• Nếu loại bếp này thay được đa số bếp củi, thì chặn được phần nào nạn phá rừng,
và tiến trình sa mạc hóa ở nhiều vùng đất.
• Ánh nắng là nguồn sức nóng miễn phí. Có được một hay vài cái bếp năng lượng
mặt trời trong nhà thì nhẹ được khoản chi tiêu dành để mua nhiên liệu, để trả tiền
điện, hoặc thời gian đi kiếm củi hàng ngày.
• Các tổ chức hoạt động từ thiện và các tổ chức bảo vệ môi sinh đang đẩy mạnh cố
gắng trong năm 2008 để giới thiệu và chỉ dẫn cách làm, cách dùng bếp năng lượng

mặt trời khắp nơi. Nhiều kiểu bếp chỉ cần mua vật liệu khoảng 2 đô la Mỹ là làm
được. Một trong những kiểu không đắt tiền vẫn có thể dùng được đến 10 năm.Các
kiểu bếp này có thể nhanh chóng trở thành một nguồn côngăn việc làm quan trọng
cho thủ công nghệ và tiểu cơng nghệ, nhất là tại các xứ nóng.
• Bếp năng lượng mặt trời khơng thải ra khói, nên đỡ cay mắt và hại phổi. Tổ chức
Y tế Thế giới cho biết đun bếp bằng củi cho hai bữa ăn hàng ngày gây thiệt hại cho
phổi tương đương như hút hai gói thuốc lá.
• Các kiểu bếp bằng thùng, hộp cac-tơng khơng gây phỏng cho trẻ em sờ mó trong
lúc đang đun. Các kiểu này, vì khơng có lửa ngọn, cũng khó phát cháy nếu bị qn
trơng chừng.
- Năng lượng mặt trời thực chất là nguồn năng lượng nhiệt hạch vô tận của
thiên nhiên. Hàng năm, mặt trời cung cấp cho trái đất một lượng năng lượng
khổng lồ, gấp 10 lần trữ lượng các nguồn nhiên liệu có trên trái đất. Hiện nay,
năng lượng mặt trời được con người sử dụng dưới nhiều dạng khác nhau và thiết
bị sử dụng năng lượng mặt trời cũng có rất đa dạng, nhưng trong đó thiết bị nấu ăn
và cung cấp nước nóng bằng năng lượng mặt trời là có hiệu suất cao và rất phù
hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam, đặc biệt là ở các vùng nông thôn.
-Việt Nam là một nước nhiệt đới, nằm ở vành đai nội chí tuyến nên tổng số giờ
nắng trong năm lớn, ở khu vực miền Trung có khoảng 2900 giờ nắng và với cường
độ bức xạ cao, lên đến 950W/m2 do đó rất thuận lợi cho việc triển khai ứng dụng
các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời.
-Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và triển khai ứng dụng một số thiết bị sử dụng
năng lượng mặt trời phù hợp với điều kiện của người dân vùng nông thôn, miền
núi là hướng đến mục tiêu cải thiện cuộc sống, nâng cao ý thức cho người dân về
sử dụng nguồn năng lượng sạch để góp phần bảo vệ môi trường.


-

-


MỘT SỐ KIẾN NGHỊ
Tăng cường và khuyến khích sử dụng bếp năng lượng mặt trởi vì đóng góp to lớn
trong tiết kiệm năng lượng và giải quyết phần nào bài tốn ơ nhiễm mơi trường.
Cần tận dụng các ngun liệu rẻ tiền sẵn có để chế tạo bếp với chấp nhận là hiệu
suất không cao so với các bếp tiên tiến. Hiệu suất thí nghiệm đo được là cịn thấp
do chế tạo đầu tay chưa có kinh nghiệm về tính tuyệt đối về điểm hộitụ và sự bằng
phẳng và chất phản chiếu. Với hình thức chế tạo như đề tài đãthực hiện nếu có
kinh nghiệm thì có thể nâng hiệu suất tới 40,3%. Hiện nay trên thế giới bếp hội tụ
dùng guơng kính rất năng nề, rất đắt cũng chỉ tạo hiệu suất tới trên 50%.
Cần có hỗ trợ kinh phí và tổ chức nhóm người nghiên cứu chế tạo mẫu,thành lập
cơ sở sản xuất và phổ cập sử dụng.
Tuyên truyền trong dân sử dụng bếp năng lượng mặt trời, bước đầu có trợgiá, sau
vài năm mới kinh doanh thực sự.

Đề tài này sẽ cho mọi người có cái nhìn rõ hơn về năng lượng mặt trời và tiềm năng
của nguồn năng lượng này ở nước ta. Mặc dù đã có gắng rất nhiều nhưng trong q trình
làm khơng tránh những thiếu sót. Rất mong thầy hướng dẫn và chỉ bảo thêm.

Mạc Văn Dũng


(Mẫu)

MỤC LỤC
Trang
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................................. ii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ..................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ................................................................................................................................... v
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ................................................................................................vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................................... vii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI.............................................. 1
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ........................................................................... 12
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHẾ TẠO ........................................................................ 27
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP&KẾT LUẬN&KIẾN NGHỊ.......... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO : />TÀI LIỆU: NĂNG LƯỢNG VÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG
TS: HỒNG TRÍ..................................................................................................................... 102


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang
Báng 1.1: Đồ thị mô tả quan hệ D(t) .............................................................................. 8


DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Trang
Sơ đồ: cấu tạo của bếp parabol........................................................................................ 6
Sơ đồ: biên dạng mặt phẳng parabol phản xạ ............................................................... 12

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT


(Mẫu)

CHƯƠNG 1: ……. (size 13, Bold, IN HOA)
Size 13:..…………………………………………………………………………………...

…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
Size 13:..…………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
Ghi chú:
Size 13, Font Times New Roman
Format - Paragraph:
+ Alignment:
Justified
+ Spacing before:
0 pt
+ Spacing after:
3 pt
+ Line spacing: multiple: 1,3


(Mẫu)

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Báo cáo tổng kết 5 năm (1992 - 1996) phát triển giáo dục tiền
tiểu học. Hà Nội, 2006 ( TLTK khơng có tác giả)
[2]


Trần Văn Địch, Cơng nghệ chế tạo bánh răng, NXB KHKT, Hà Nội 2006
( TLTK là SÁCH)

[3]

Đặng Thiện Ngơn, Trần Quốc Hùng, Dương Bình Nam, Quy trình và thiết bị sản xuất
muối tơm, pp. 20-26, Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 21, ĐHSPKT TPHCM,
2011 ( TLTK là BÀI BÁO)

[4]

Nguyễn Vĩnh Phối, Lê Chí Cương (HD), Ảnh hưởng của tính đẳng hướng đến hàm hấp
thu tổng qt trong q trình tính tốn ứng suất dùng nhiễu xạ X-quang, LVTN Thạc sĩ,
ĐHSPKT TP. HCM, 2009 ( TLTK là LVTN)

…
Tiếng Anh
[6] Dang Thien Ngon, CAD/CAM/CNC Technology - Present applications and development
trends in the future, International Conferenceon Science and Technology, pp. 670-677,
Hanoi – Vietnam, Nov. 2011 ( TLTK là BÀI BÁO CÁO ở Hội nghị)
…
Nguồn khác
[11] Screw Conveyor Corporation, Screw Conveyor Catalog & Engineering Manual, link
www.screwconveyor.com/SCC%20EngCat10_LR.pdf, 9/2011
…