Chuyển đến nội dung
Máy năng lượng mặt trời Công Nghệ và Lợi Ích
Máy năng lượng mặt trời (hay còn gọi là hệ thống nước nóng mặt trời) là một công nghệ ngày càng phát triển và được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới.
Được tạo ra để sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất nước nóng cho các nhu cầu gia đình và công nghiệp
Máy năng lượng mặt trời không chỉ giúp tiết kiệm tiền điện mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường.
Bài viết này sẽ giới thiệu về hiện tượng, công nghệ và lợi ích của máy nước nóng năng lượng mặt trời trong một bối cảnh toàn cầu.
Tóm Tắt Nội Dung
Nguyên lý hoạt động của máy năng lượng mặt trời
Mặt trời là nguồn năng lượng tự nhiên vô cùng lớn và tiềm năng.
Hiện tượng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiệt động năng để làm nóng nước được gọi là hiện tượng nhiệt quang học.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt một bộ chuyển đổi nhiệt (là các ống thu nhiệt hay tấm thu nhiệt..)
năng lượng của ánh sáng sẽ làm nóng chất lỏng (thường là nước hoặc dung dịch nước) bên trong bộ chuyển đổi.
Điều này dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của chất lỏng, tạo ra nước nóng có thể được sử dụng cho các mục đích khác nhau như tắm, nấu ăn, sản xuất…
Các bộ phận chính của Máy năng lượng mặt trời
I – Bộ Chuyển Đổi Nhiệt Quang Học (Solar Collector):
- Bộ chuyển đổi nhiệt quang học là thành phần chính của Máy năng lượng mặt trời. Nó được thiết kế để thu thập ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành nhiệt động năng.
- Có hai loại bộ chuyển đổi chính: bộ chuyển đổi nhiệt trực tiếp và gián tiếp. Bộ chuyển đổi nhiệt trực tiếp sử dụng chất lỏng nhiệt trực tiếp để truyền nhiệt động năng sang nước.
Bộ chuyển đổi nhiệt gián tiếp sử dụng một chất trung gian, như glycol, để truyền nhiệt động năng từ ánh sáng mặt trời sang nước.
II – Bồn Chứa Nước Nóng: ( bồn bảo ôn)
- Nước nóng được sản xuất từ bộ chuyển đổi nhiệt quang học được lưu trữ trong bồn chứa nước nóng. Bồn này được cách nhiệt để giữ cho nhiệt độ của nước không mất đi trong quá trình sử dụng.
III – Hệ Thống Điều Khiển:
- Hệ thống điều khiển tự động quản lý quá trình thu thập và lưu trữ nhiệt động năng dựa trên nhu cầu của hệ thống và điều kiện thời tiết. Kết nối các thành phần gia nhiệt thêm cho hệ thống.
Lợi Ích khi sử dụng Máy năng lượng mặt trời
- Tiết Kiệm Năng Lượng:
- Máy năng lượng mặt trời giúp giảm tải trên hệ thống nước nóng truyền thống, giúp tiết kiệm tiền điện và giảm khí nhà kính.
- Bảo Vệ Môi Trường:
- Sử dụng năng lượng mặt trời giúp giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính và giảm ảnh hưởng đến môi trường.
- Tích Kiệm Tiền Bạc:
- Dù cài đặt ban đầu có thể đắt đỏ, Máy năng lượng mặt trời có tuổi thọ lâu dài và có thể giảm chi phí sử dụng nước nóng trong dài hạn.
- Tăng Giá Trị Nhà Cửa:
- Hệ thống nước nóng mặt trời có thể là một yếu tố tăng giá trị cho ngôi nhà và có thể được sử dụng để thu hút các người mua có ý thức về môi trường.
Máy năng lượng mặt trời 3 dòng thu nhiệt chủ chính
Máy năng lượng mặt trời là một công nghệ tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường đang trở nên ngày càng phổ biến được chịa làm 3 dạng chính:
Máy năng lượng mặt trời tấm phẳng
Máy năng lượng mặt trời tấm phẳng là một dang thu nhiệt làm nóng nước của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời.
Công nghệ này sử dụng các tấm phẳng được bố trí để thu thập ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành nhiệt động năng để làm nóng nước.
Cách Hoạt Động
Máy năng lượng mặt trời tấm phẳng hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt quang học. Dưới đây là quá trình cơ bản:
- Tấm Phẳng Thu Thập Năng Lượng: Tấm phẳng được làm bằng vật liệu đặc biệt như kính ,poly… có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời. Các tấm này được bố trí theo hướng tối ưu để thu thập năng lượng mặt trời vào bề mặt của chúng.
- Chuyển Đổi Năng Lượng: Ánh sáng mặt trời khi chiếu vào tấm phẳng sẽ được chuyển đổi thành nhiệt động năng. Điều này xảy ra khi photons của ánh sáng va chạm với các hạt năng lượng trong tấm phẳng, làm tăng nhiệt độ của tấm.
- Truyền Nhiệt Động Năng Vào Hệ Thống Nước: Nhiệt động năng được truyền từ tấm phẳng vào một hệ thống dẫn nhiệt, thường là một loại chất lỏng nhiệt. Chất lỏng này có thể là nước hoặc một dung dịch nước chứa chất trung gian.
- Lưu Trữ Nước Nóng: Nhiệt động năng được truyền vào nước trong bồn chứa nước nóng. Bồn chứa nước nóng được cách nhiệt để giữ nhiệt độ nước không mất đi.
- Sử Dụng Nước Nóng: Nước nóng có thể được sử dụng cho các mục đích như tắm, nấu ăn và sưởi ấm gia đình hoặc doanh nghiệp.
Lợi Ích
- Tiết Kiệm Năng Lượng: Máy năng lượng mặt trời tấm phẳng sử dụng năng lượng mặt trời miễn phí
giúp giảm tải trên hệ thống nước nóng truyền thống và tiết kiệm tiền điện.
- Bảo Vệ Môi Trường: Sử dụng năng lượng mặt trời giúp giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính và giảm ảnh hưởng đến môi trường.
- Tuổi Thọ Cao: Máy năng lượng mặt trời tấm phẳng thường có tuổi thọ lâu dài và yêu cầu ít bảo dưỡng.
- Giảm Chi Phí: Mặc dù cài đặt ban đầu có thể đắt đỏ, máy năng lượng mặt trời tấm phẳng có thể giúp giảm chi phí sử dụng nước nóng trong dài hạn.
Máy năng lượng mặt trời ống chân không
Cấu tạo
- 2 lớp bên ngoài ống chân không thường làm bằng thủy tinh cao cấp.
Mặt ngoài thì trong suốt còn mặt bên trong được phủ một lớp sơn hoặc mạ titan để chống phản quang ngược lại
điều này sẽ giúp ống hấp thu nhiệt và ánh sáng dễ dàng nhưng lại hạn chế tối đa phản lại ra ngoài môi trường.
- Lớp hấp thụ nhiệt một cách tối đa. Ở lớp này các nhà sản xuất thường sử dụng hợp kim của nhôm nhằm hấp thụ nhiệt tối đa giúp làm nóng nước nhanh hơn.
- Lớp truyền nhiệt là lớp thường được sử dụng bằng đồng, giúp truyền nhiệt từ bên ngoài vào bên trong để làm nóng nước hiệu quả hơn.
- Bộ phận giữ lò xo và khoảng chân không.
Tuy nhiên 4 lớp trên chỉ là những lớp căn bản, hiện nay một số Máy năng lượng mặt trời được nâng cấp thêm lên 5 – 7 lớp như lớp chống bức xạ hồng ngoại và làm sạch nước hay lớp chống bám cặn,.. nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước nóng nhanh và sạch của người tiêu dùng.
Máy năng lượng mặt trời ống dầu
Cấu tạo ống dấu gồm các phần chính:
- Bề mặt ống được phủ 3 lớp đồng, bạc, titan giúp hấp thụ nhiệt tốt
- Ống nhiệt làm bằng đồng
- Ống thủy tinh đã hút chân không
- Môi chất, chất lỏng không độc hại
Bộ phận này sẽ đảm nhiệm vai trò hấp thụ và làm nóng dầu trong ống, từ đó làm nóng thanh dẫn nhiệt trên phần đầu được cắm trực tiếp vào bình chứa (bình bảo ôn), qua đó làm nóng nước trong bình.
Lời kết
Tóm lại, Máy năng lượng mặt trời không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn đóng góp tích cực vào việc bảo vệ môi trường,
biến nó thành một lựa chọn hấp dẫn và bền vững cho việc cung cấp nước nóng trong cuộc sống hàng ngày.
- Tiết Kiệm Năng Lượng: Máy năng lượng mặt trời sử dụng ánh sáng mặt trời miễn phí để tạo ra nhiệt động năng, giảm tải trên hệ thống nước nóng truyền thống và giúp tiết kiệm năng lượng điện.
- Bảo Vệ Môi Trường: Sử dụng năng lượng mặt trời giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính và đóng góp vào nỗ lực toàn cầu về bảo vệ môi trường và giảm ảnh hưởng của hoạt động con người.
- Hiệu Quả Năng Lượng: có hiệu suất cao trong việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiệt động năng, cung cấp nguồn nước nóng ổn định và liên tục.
- Tuổi Thọ Cao và Ít Bảo Dưỡng: Các Máy năng lượng mặt trời thường có tuổi thọ lâu dài và yêu cầu ít bảo dưỡng, giúp giảm chi phí sửa chữa và duy trì.
- Giảm Chi Phí Sử Dụng Nước Nóng: Mặc dù có chi phí cài đặt ban đầu, nhưng Máy năng lượng mặt trời giúp giảm chi phí sử dụng nước nóng trong dài hạn, đồng thời có thể đủ để đáp ứng nhu cầu nước nóng của gia đình hoặc doanh nghiệp.
- Đa Dạng Lựa Chọn: Có nhiều loại Máy năng lượng mặt trời, bao gồm tấm phẳng và ống chân không, ống dầu, phù hợp với các điều kiện và yêu cầu sử dụng khác nhau.
