TÌM HIỂU MÁY NƯỚC NÓNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Máy nước nóng năng lượng mặt trời được sử dụng rất phổ biến trong các hộ gia đình vì các lợi ích hiệu quả mà nó mang lại cho người sử dụng: không tốn điện năng, thời gian sử dụng lâu dài chỉ với một lần lắp đặt duy nhất, thân thiện môi trường,...

Tuy nhiên, vẫn chưa có nhiều người hiểu được cấu tạo cũng như nguyên tắc hoạt động của hệ thống. Điều đó, dẫn đến nhiều mối nghi ngại khi khách hàng lựa chọn mua các thiết bị nước nóng năng lượng mặt trời.

Khách hàng sẽ hiểu rõ cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của thiết bị và lựa chọn dễ dàng hơn sau khi đọc bài viết này.

Mỗi máy nước nóng năng lượng mặt trời bao gồm 2 thành phần chính: Bình bảo ôn và ống hấp thụ nhiệt.

A. BÌNH BẢO ÔN:

Bình bảo ôn có chức năng giữ nhiệt (giống như một cái bình thủy trong gia đình). Bình bảo ôn vừa là nguồn tiếp nhận nước lạnh từ đầu nguồn và giữ nước có nhiệt độ cao để phân phối đến nguồn sử dụng. Nhiệt độ nước trong bình thường từ 60 - 72 độ C.

Bình được cấu tạo chủ yếu từ inox 304 ở lớp vỏ bên ngoài và lớp form cách nhiệt ở bên trong.

B. BỘ PHẬN HẤP THỤ NHIỆT

Bộ phận hấp thụ nhiệt từ ánh nắng mặt trời làm cho nhiệt độ của nước tăng lên từ 25 độ C đến 80 độ C. Hiện nay trên thị trường, bộ phận hấp thu nhiệt có 03 loại:
B.1. Ống chân không:

Đây là loại ra đời sớm nhất và có giá thành rẻ nhất hiện nay.
Ống được cấu tạo với ống thủy tinh tích nhiệt chân không, có khả năng chịu va đập cao, ở giữa là chân không. Thân ống được cấu tạo từ màng kim loại đặc biệt gồm 5 lớp:

Lớp 1: Lớp ngoài cùng, là thủy tinh trong suốt, ánh nắng dễ dàng tiếp xúc và truyền nhiệt.

Lớp 2: Lớp truyền nhiệt, là hợp kim đồng, giúp đẩy nhanh quá trình dẫn nhiệt.

Lớp 3: Là lớp Titan Dioxit, chống bức xạ tia hồng ngoại.

Lớp 4: Lớp hấp thụ nhiệt làm bằng hợp kim Nhôm, có khả năng hấp thụ 99,5% ánh sáng mặt trời.

Lớp 5: Lớp chống bám cặn, đảm bảo mặt trong của ống luộn sạch và không bám cặn.

Cơ chế hoạt động của máy năng lượng mặt trời sử dụng ống chân không

Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào các ống hấp thụ nhiệt, các ống này sẽ chuyển quang năng thành nhiệt năng và truyền cho nước bên trong ống. Nhờ vào sự khác biệt về tỉ trọng giữa nước lạnh và nước nóng nên bên trong ống sẽ xuất hiện các dòng chảy tuần hoàn liên tục trong hệ thống. Do đó, nhiệt độ nước trong bình bảo ôn sẽ dần dần tăng lên đến nhiệt độ tối đa mà hệ thống có khả năng hấp thụ.

B.2. Ống dầu:
Đây là loại cải tiến hơn so với ống chân không và đắt hơn từ 2 - 3 triệu.
Ống dầu khác với ống chân không là bên trong ống chứa dầu thay vì chứa nước - Một loại dung môi trung gian có nhiệt độ bay hơi thấp hơn nhiều so với nước. Dung môi này sẽ hấp thụ nhiệt từ ánh nắng mặt trời rồi bay hơi lên phía trên đầu ống và truyền nhiệt cho nước.
Loại này có ưu điểm hơn với ống chân không là:
- Khả năng truyền nhiệt nhanh hơn so với ống chân không.
- Không bị đóng cặn bẩn bên trong ống, giúp giảm khả năng hư hỏng do nghẹt ống và chi phí bảo trì, bảo dưỡng.
Nhược điểm của loại này là có giá thành cao.

B.3. Tấm phẳng:
Đây là loại cao cấp nhất và có giá thành đắt nhất.
Loại này có khả năng hấp thụ nhiệt tốt nhất do có diện tích trao đổi nhiệt lớn hơn các loại còn lại. Bên cạnh đó, hệ thống này còn có khả năng điều chỉnh nhiệt độ theo ý muốn.
Bên trong tấm phẳng có thể sử dụng ống rổng để trao đổi nhiệt trực tiếp với nước hoặc chứa dầu - môi chất trung gian.
Nhược điểm của loại này là có giá thành cao và cần tiêu tốn điện năng cho bơm tuần hoàn và hệ thống cài đặt nhiệt độ.