Mô hình máy phát điện bằng gió tự điều khiển tốc độ quay ổn định và an toàn

Thứ 5, 22/05/2014 | 15:50:00 [GMT +7] A A

Gió chính là một trong những nguồn năng lượng vô tận, năng lượng sạch cần phải được nghiên cứu, khai thác. Việc triển khai được hệ thống phát điện bằng nguồn năng lượng gió công suất nhỏ, không gây ô nhiễm môi trường, rất tiện lợi dùng trong phạm vi các gia đình hoặc khu dân cư, góp phần tiết kiệm điện, sử dụng khi mất điện; cũng rất phù hợp với vùng hải đảo, ven biển, vùng dân cư thưa thớt, vùng núi chưa có hệ thống điện lưới.

Nguyễn Anh Hào chụp ảnh cùng thầy giáo và người thân tại Lễ trao giải Cuộc thi Khoa học-kỹ thuật cấp Quốc gia dành cho học sinh trung học năm 2014 khu vực phía Bắc, được tổ chức tại tỉnh Vĩnh Phúc, cuối tháng 2 năm 2014.

Xuất phát từ suy nghĩ đó, Nguyễn Anh Hào, lớp 12A1, Trường THPT Hàn Thuyên (thành phố Bắc Ninh) có ý tưởng dùng sức gió để làm quay máy phát điện phục vụ nhu cầu cuộc sống. Hào chia sẻ: “Em tìm hiểu và thấy rằng, thật ra máy phát điện bằng gió đã có từ rất lâu, nhưng việc chế tạo khó khăn, tốn kém và chưa được sử dụng rộng rãi. Vấn đề chủ yếu của những chiếc máy phát điện là tốc độ quay của cánh quạt không ổn định, lúc to lúc nhỏ tùy theo điều kiện thời tiết nên rất dễ ảnh hưởng đến độ an toàn của máy. Vì thế cần nghiên cứu, làm thế nào để chế tạo được chiếc máy phát điện bằng gió có thể tự điều khiển được tốc độ quay luôn ổn định và an toàn trong mọi điều kiện thời tiết”.

Chiếc quạt bàn dùng trong gia đình chính là vật dụng giúp Hào lên ý tưởng chế tạo chiếc cánh quạt hút gió, đây cũng là điểm quan trọng nhất của chiếc máy phát điện. Khi đặt chiếc quạt bàn trước gió, Hào nhận thấy góc nghiêng, độ dài, rộng của cánh quạt có ảnh hưởng rất lớn quyết định đến tốc độ quay và lực kéo của cánh quạt.

Những vật liệu dùng để chế tạo chiếc máy phát điện bằng gió được Hào tận dụng từ những đồ dùng đã qua sử dụng trong gia đình như: Cánh quạt trần hỏng; vành, mai ơ xe đạp; ống nhựa; mô tơ phát điện của xe đạp và quạt điện hỏng… Tuy nhiên, do chưa có kinh nghiệm, nên chiếc máy đầu tiên được Hào thiết kế khi đưa ra thực nghiệm có nhiều nhược điểm là gió nhẹ thì cánh quạt không tự khởi động được, phải dùng 1 lực tác động. Ngược lại gió to, giông bão gãy cánh quạt rất nguy hiểm và hư hỏng toàn bộ hệ thống. Khi cần không thể dừng lại được và phần đuôi lái bị rung lắc.

Khi Hào tiến hành cải tiến chiếc máy phát điện bằng gió đầu tiên cũng là thời điểm Bộ Giáo dục và Đào tạo phát động Cuộc thi Khoa học-kỹ thuật cấp Quốc gia năm 2014 khu vực phía Bắc dành cho học sinh trung học triển khai từ đầu năm học 2013-2014. Để rút kinh nghiệm, Hào tiếp tục lên mạng internet tìm hiểu, đến những người có máy phát điện bằng gió tự chế học hỏi kinh nghiệm. Hào đã nhận ra 4 điểm cần phải cải tiến của chiếc máy cũ: Làm thế nào cánh quạt quay được ổn định và tránh giông bão. Hào đã chế tạo ra chiếc cánh quạt “tự cụp tự xòe” (đây cũng là cải tiến hiệu quả nhất của chiếc máy và Hào dành nhiều thời gian nghiên cứu nhất). Nhờ đó quạt đã tự điều chỉnh được tốc độ quay, đảm bảo điện áp đầu ra khá ổn định.

Sản phẩm Máy phát điện bằng gió điều khiển tốc độ quay ổn định và an toàn của Nguyễn Anh Hào.

Để cánh quạt dừng được khi cần thiết, Hào tận dụng bộ phanh cũ của chiếc xe đạp. Hào cải tiến chiếc đuôi lái từ phẳng thành hơi khum nhờ đó đã không còn rung lắc. Để quạt có thể tự khởi động được khi có gió nhẹ, Hào đã chế tạo thêm một hệ thống cánh quạt nhỏ, nên dù gió nhẹ cũng có thể tác động làm toàn bộ hệ thống cánh quạt đủ sức thắng được lực cản ban đầu (trong chuyên môn gọi là sức ỳ) và tự quay được. Các dụng cụ như máy phát điện, kích điện, ắc quy gs, tiết chế điện để đảm bảo được Hào mua ngoài cửa hàng. Kết quả, qua khảo nghiệm đã khắc phục được những khuyết điểm của chiếc máy đầu tiên. Với chiếc máy phát điện bằng gió có đường kính cánh quạt là 1,4m, dùng máy phát điện 12V-10W, ắc quy 12V-5Ah, khi dùng kích điện lên 220V, có thể thắp sáng bóng đèn điện hoặc chạy được quạt bàn điện 220V (thời gian tùy thuộc vào lượng gió nạp được).

Như vậy, chi phí để lắp đặt một chiếc máy phát điện bằng gió khoảng xấp xỉ 4 triệu đồng. Tuy mới được khảo nghiệm, nhưng đã có thể thấy rõ tính thiết thực của mô hình. Đây chính là cơ sở để trong thời gian tới, Nguyễn Anh Hào sẽ tiếp tục có những nghiên cứu, sáng chế ra những chiếc máy phát điện bằng gió và nhiều vật dụng khác hiệu quả hơn nữa và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống.

Mô hình máy phát điện bằng gió tự điều khiển tốc độ quay ổn định và an toàn của Nguyễn Anh Hào đã đạt giải Ba Cuộc thi Khoa học-kỹ thuật cấp Quốc gia dành cho học sinh trung học khu vực phía Bắc năm 2014. Mô hình được triển lãm tại Hội trại Thanh thiếu nhi do Tỉnh Đoàn tổ chức vào tháng 3 năm 2014 và được gửi tặng các chiến sỹ đang làm nhiệm vụ nơi Quần đảo Trường Sa thân yêu của Tổ quốc.

Link gốc