Đam mê tìm tòi, nghiên cứu, hai cựu sinh viên Trường cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa là Dương Quốc Hiệu và Nguyễn Hoàng Viên đã nghiên cứu thành công giải pháp “Pin năng lượng mặt trời tự điều chỉnh hướng theo ánh sáng”. Sáng kiến này vừa đạt giải nhất tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Phú Yên lần thứ VII.
Theo Dương Quốc Hiệu, những năm gần đây, pin năng lượng mặt trời được quảng bá và sử dụng rộng rãi, có nhiều ứng dụng trong công nghiệp sản xuất điện năng sạch, nhưng tỉ lệ còn rất thấp so với tiềm năng hiện có. Trong lĩnh vực giáo dục chỉ có một số ít trường đại học, cao đẳng đưa mô hình này giảng dạy cho học sinh, sinh viên, chủ yếu là sinh viên thực hiện dưới dạng tự nghiên cứu, tìm tòi ứng dụng pin năng lượng mặt trời vào các đề tài, đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp. Hiện nay, năng lượng xanh, sạch được khuyến khích phát triển nhằm đảm bảo vấn đề an ninh năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường. Trong khi đó, đa số hệ thống pin mặt trời đều đặt cố định nên hướng ánh sáng mà pin nhận được bị lệch dẫn đến hiệu suất không cao.
Dương Quốc Hiệu cho biết: “Sáng kiến Hệ thống pin năng lượng mặt trời thu nhỏ được tôi và Viên thực hiện trong 3 tháng, từ tháng 11/2015 đến đầu năm 2016. Với cấu tạo nhỏ gọn nhưng mang tính kỹ thuật cao, đây là một trong những giải pháp tối ưu cho việc tăng hiệu suất của pin năng lượng mặt trời và là một mô hình học cụ trực quan hiệu quả. Bên cạnh đó, sản phẩm còn mang tính năng ưu việt như: có thể xoay đa chiều nhờ các cảm biến ánh sáng, đảm bảo cho tấm pin luôn vuông góc với hướng ánh sáng mạnh nhất để pin đạt hiệu suất cao nhất”. Cũng nhờ cơ chế tự động nhận biết và tự động xoay về hướng ánh sáng lớn nhất nên người sử dụng không cần phải xoay pin theo hướng mặt trời trong ngày và theo mùa.
Để thực hiện giải pháp này, Dương Quốc Hiệu đã xây dựng ý tưởng, đồng thời thiết kế khung mô hình gồm hộp giá đỡ và các cơ cấu xoay, thi công các bộ phận mô hình và theo dõi quá trình hoạt động, so sánh hiệu suất của pin trước và sau khi có hệ thống điều hướng. Còn Nguyễn Hoàng Viên phụ trách thi công lắp đặt các mạch điều khiển cho các modun và viết chương trình về lập trình mô hình. Nhờ sự phối hợp nhịp nhàng, chỉ trong 3 tháng, Hiệu và Viên đã hoàn thiện mô hình, vận hành chạy thử nghiệm thành công.
Nguyễn Hoàng Viên chia sẻ: “Khi lắp đặt hoàn thiện, chúng tôi đặt mô hình vào thời điểm từ 8 đến 16 giờ ngoài trời nắng tại vị trí không bóng râm trong 2 ngày liền và có thời tiết tương đương nhau. Ngày thứ nhất, chúng tôi cho mô hình hoạt động ở chế độ tự động điều chỉnh hướng, còn ngày thứ hai cho mô hình đứng yên tấm pin và luôn song song với mặt đất. Qua đó, chúng tôi thu được bảng số liệu ở chế độ vận hành tự động. Kết quả, tấm pin luôn vuông góc với ánh sáng cao nhất của mặt trời thu được năng lượng cao hơn 30% và luôn ổn định hơn so với tấm pin cố định”.
“Sau khi nghiên cứu thành công mô hình pin năng lượng mặt trời từ điều chỉnh hướng theo ánh sáng, mô hình này đã được Khoa Điện - Điện tử Trường cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa làm mô hình học cụ, phục vụ công tác đào tạo sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật điện - điện tử, tự động hóa và các chuyên ngành khác trong nhà trường”, Dương Quốc Hiệu khoe.
Dương Quốc Hiệu và Nguyễn Hoàng Viên trước đây đều là sinh viên chuyên ngành Điện dân dụng và Công nghiệp của Trường cao đẳng Công nghiệp Tuy Hòa, sau đó cùng học liên thông lên đại học chuyên ngành Điện - Điện tử của Trường đại học Sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh và đang tiếp tục học thạc sĩ chuyên ngành này. Với sáng kiến “Pin năng lượng mặt trời tự điều chỉnh hướng theo ánh sáng”, mới đây, Dương Quốc Hiệu và Nguyễn Hoàng Viên được Ban tổ chức Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Phú Yên lần thứ VII trao giải nhất.
NGUYỄN CHƯƠNG
