Thiết kế mạch điện thông minh và tiết kiệm điện

Đó là ý tưởng sáng tạo của hai em Nguyễn Minh Quân và Văn Viết Thiên Kim - học sinh Trường THCS Chu Văn An, thành phố Huế. Đây là 1 trong 4 đề tài được trao giải Nhất tại Cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ XI, năm 2018 vừa qua.

Mô hình thiết kế mạch điện thông minh và tiết kiệm được ứng dụng tại Trường THCS Chu Văn An

Tâm sự với chúng tôi, em Nguyễn Minh Quân cho biết: Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, có rất nhiều thiết bị điện thông minh cũng như nhiều mạch điện tự động hóa đã ra đời giúp phục vụ tốt nhất cho cuộc sống của con người. Tuy nhiên, trên thực tế, ở nhiều nơi trên đất nước ta, những thiết bị điện và mạch điện này vẫn chưa được áp dụng, con người phải tự điều khiển bằng tay. Một số mạch điện thời gian chiếu sáng rất dài, xuyên suốt đêm như mạch đèn đường, mạch công viên, mạch hành lang trường học, cơ quan…và đòi hỏi người sử dụng phải đóng tắt trong những thời điểm sáng sớm hay đêm tối. Nhiều lúc, trời đã sáng nhưng đèn vẫn còn hoạt động do quên tắt đèn, hay có lúc trời đã tối nhưng đèn vẫn chưa được bật sáng. Một số mạch điện đang ứng dụng thiết bị thông minh như mạch đèn chiếu sáng các tuyến đường bằng rơ le thời gian để tự động điều khiển đèn theo thời gian. Tuy nhiên, mạch điện này vẫn còn bị nhược điểm chưa khác phục về sự lệch múi giờ theo mùa. Nếu dùng rơ le thời gian, cài đặt thời gian bật tắt cố định cho đèn, có khi trời đã tối đèn vẫn chưa sáng hay trời đã sáng đèn vẫn chưa tắt. Mặt khác những mạch điện này thường thắp sáng xuyên đêm nên lượng điện năng tiêu thụ rất lớn.  Mạch điện thông minh và tiết kiệm điện có thể thay thế con người tự động tắt mở theo ánh sáng và tiết kiệm được rất nhiều điện năng trong quá trình sử dụng.

Mạch điện được thiết kế, lắp ráp bởi các thiết bị điện và vật liệu, gồm có: Bộ cảm biến ánh sáng, khi trời tối, mạch điện tự động hoạt động, đèn tự bật sáng và khi trời sáng, mạch điện tự động ngừng hoạt động, đèn tắt. Rơ le thời gian được cài đặt trước cho mạch điện một khoảng thời gian cố định, sau khoảng thời gian đó, mạch điện tự động chuyển sang trạng thái mới và duy trì trạng thái đó cho đến khi cắt nguồn điện. Chiết áp điều chỉnh tăng hoặc giảm điện áp cho mạch điện. Công tơ điện đo điện năng tiêu thụ của mạch điện. Aptomat để đóng tắt nguồn điện vào. Đèn, bảng điện bằng nhựa, dây điện,..

Các thiết bị và vật liệu được lắp đặt theo sơ đồ sau:

Sơ đồ thiết kế mạch điện thông minh và tiết kiệm điện

 

Em Văn Viết Thiên Kim cho biết thêm, nguyên lý hoạt động của mạch điện khá đơn giản: Mở công tắc nguồn, đèn tín hiệu nguồn sáng, có dòng điện 220V xoay chiều cấp cho bộ cảm biến ánh sáng. Khi trời tối bộ cảm biến ánh sáng hoạt động cho dòng điện chạy vào chân số 7 và số 8 của rơ le thời gian. Sau đó chân số 5 của rơ le thời gian làm việc cung cấp điện áp đến đèn Đ1 và Đ2 làm cho Đ1 và Đ2 sáng tỏa với công suất định mức của đèn. Sau khoảng thời gian đã định trước, chân số 6 của rơ le thời gian tác động lên  chiết áp. Lúc này chiết áp sẽ điều chỉnh giảm áp làm cho 2 đèn sáng mờ, công suất của đèn giảm so với công suất định mức, điện năng tiêu thụ ít so với lúc đầu. Khi trời sáng, bộ cảm biến ánh sáng ngừng hoạt động, không có dòng điện cung cấp cho mạch điện, đèn Đ1 và Đ2 tắt.    

Ban tổ chức Cuộc thi đánh giá cao tính sáng tạo và khả năng ứng dụng vào thực tiễn của đề tài này. Mạch điện thông minh và tiết kiệm điện này với đặc điểm thời gian chiếu sáng liên tục và xuyên đêm nên có thể được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống tại các gia đình như mạch điện cổng rào, mạch điện sân vườn, hay có thể sử dụng nó tại hành lang của các trường học, cơ quan…hoặc trong các mạch điện công cộng như đèn đường, công viên.

Hồ Thành

Người cập nhật: Đinh Văn Chung
Các bài viết khác:
 

Tin nhanh

  • Ban tổ chức trân trọng mòi các tổ chức và các nhân có các công trình khoa học và công nghệ được nghiên cứu, áp dụng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế tham gia Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ lần thứ VIII, năm 2016.

    Lĩnh vực dự thi

    Giải thưởng được xét và trao cho các công trình thuộc các lĩnh vực sau:

    1. Công nghệ thông tin, điện tử và viễn thông.

    2. Cơ khí và tự động hóa.

    3. Sinh - y học phục vụ sản xuất và đời sống.

    4. Công nghệ vật liệu.

    5. Công nghệ nhằm bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý tài nguyên.

    6. Công nghệ nhằm tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng mới.

    7. Khoa học xã hội và nhân văn.

    Giải thưởng

    - Giải Nhất                 :          10.000.000 đồng

    - Giải Nhì                   :           7.000.000 đồng

    - Giải Ba                    :           5.000.000 đồng

    - Giải Khuyến khích   :           3.000.000 đồng.

    Thời gian nhận hồ sơ: Bắt đầu từ khi công bố Thể lệ Giải thưởng đến 17 giờ 00, ngày 15 tháng 9 năm 2016.

    Nơi nhận hồ sơ: Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế - Số 06 Phan Bội Châu, thành phố Huế.

    Thông tin chi tiết vui lòng liên hệ qua số ĐT: 054.3898871 - ĐTDĐ: 0935.564.566 - Email: doanquan2308@yahoo.com hoặc xem tại chuyên mục Hoạt động sáng tạo của website này.

     

Hổ trợ trực tuyến

Liên Kết Website

Lượt truy cập: 3727522
Đang trực tuyến: 44