Thiết kế chế tạo hệ thống đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ II KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY o0o - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết kế chế tạo hệ thống đun nước nóng sử dụng lượng mặt trời GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : ThS LÊ LĂNG VÂN SINH VIÊN THỰC HIỆN : PHẠM THANH Ý LỚP : CƠ ĐIỆN TỬ KHÓA : 47 Lời nói đầu Sử dụng nguồn lượng mặt trời để phục vụ cho đời sống người từ lâu đối tượng để nghiên cứu nhà khoa học.Những hiệp định hợp tác khoa học kỹ thuật quốc tài nguyên lượng sản xuất lượng có nguy cạn kiệt nguyên liệu dự trữ tồn cách khách quan bắt buộc người ta phải tìm trước nguồn lượng có công suất đủ lớn cho nhu cầu phát triển xã hội loài người, giới ký kết làm biến niềm mong ước , mục đích sử dụng lượng vấn đề cấp bách Việc khủng hoảng lượng 1973 đặt cho giới nhận thấy dự trữ nhiên liệu hóa thạch mà đặc trưng dầu mỏ vô hạn.Tất nhiên nguyên nhân trực tiếp khủng hoảng lượng mang nặng tính chất trị kinh tế Ngoài năm gần báo động đỏ vấn đề môi trường giới đặt yêu cầu bách phát triển công nghiệp phát vỡ môi trường cân sinh thái tự nhiên.Các nguồn lượng, sử dụng nhiên liệu không gây ô nhiễm bầu không khí, nơi chứa nước thải độc hại sông ngòi biển mà gây ô nhiễm nhiệt “lỗ hổng tầng ozon bầu khí quyển”cho trái đất Do nguồn lượng thay cho nhiên liệu hóa thạch đảm bảo cho nhu cầu lượng tương lai không cần công suất đủ lớn mà cần phải Qua vấn đề đặc với đà phát triển khoa học kỹ thuật hai nguồn lượng ý đến là:nguyên tử lượng mặt trời Nhưng nguồn lượng nguyên tử ta biết vụ nổ Trec-nô-bưn gây thảm họa vô to lớn cho người.Thêm vào Viện sĩ N.N.SEMENOV nói : “Tất dạng lượng điều biến đổi nhiệt sử dụng, mức sản xuất lượng ≥ 5% xạ mặt trời đến trái đất (ước tính nhà khoa học lượng xạ mặt trời đến trái đất 795x1015 kWh/a ) dẫn đến biến đổi không thuận lợi cho cân nhiệt khí hậu đất chúng ta” Trái đất tồn giải vấn đề là:    Đảm bảo lương thực Năng lượng đảm bảo cung cấp đầy đủ cho người Bảo vệ điền kiện thiên nhiên thuận lợi cho sống người Một vấn đề đó, lượng mặt trời nhà khoa học gắn chặt vào giải Chúng ta thấy rõ thay xạ mặt trời, nguồn lượng cho phản ứng quan hợp (quá trình tự nhiên) để sản xuất chất hữu thực phẫm Năng lượng mặt trời hoàn toàn có khả thỏa mản nhu cầu lượng người tương lai cuối lượng mặt trời loại lượng đặc biệt “sạch” việc sử dụng không dẫn đến việc ô nhiễm môi trường xung quanh phá vỡ cân nhiệt hành tinh Việc nam nước có nguồn lượng mặt trời lớn.Tuy nhiên việc sử dụng lượng mặt trời nước ta thấp.Trên sở vấn đề xúc đề tài nghiên cứu xin góp phần công sức nhỏ thân vào phát triển nguồn lượng nói riêng nghiệp phát triển chung đất nước Chương I : TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM 1.1.Tổng quan lượng mặt trời 1.1.1 Mặt trời Hình 1.1 mặt trời Mặt trời trung tâm Hệ Mặt Trời, chiếm khoảng 99,86% khối lượng Hệ Mặt Trời Trái Đất thiên thể khác hành tinh, tiểu hành tinh, thiên thạch, chổi, bụi quay quanh Mặt Trời Ánh sáng Mặt Trời cần phút 19 giây đến Trái Đất Năng lượng Mặt Trời dạng ánh sáng hỗ trợ cho hầu hết sống Trái Đất thông qua trình quang hợp, điều khiển khí hậu thời tiết Trái Đất Thành phần Mặt Trời gồm hydro (khoảng 74% khối lượng, hay 92% thể tích), heli (khoảng 24% khối lượng, 7% thể tích), lượng nhỏ nguyên tố khác, gồm sắt, nickel, oxy, silic, lưu huỳnh, magiê, carbon, neon, canxi, crom Nhiệt độ bề mặt mặt trời khoảng 5762K nghĩa có giá trị đủ lớn để nguyên tử tồn trạng thái kích thích, đồng thời đủ nhỏ để lại xuất nguyên tử bình thường cấu trúc phân tử Dựa sở phân tích phổ xạ hấp thụ mặt trời người ta xác định mặt trời có 2/3 số nguyên tố tìm thấy trái đất Nguyên tố phổ biến mặt trời nguyên tố nhẹ Hydro Vật chất mặt trời bao gồm chừng 92,1% Hydro gần 7,8% Hêli, 0,1% nguyên tố khác Nguồn lượng xạ chủ yếu mặt trời phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hạt nhân Hydro, phản ứng đưa đến tạo thành Hêli Hạt nhân Hydro có hạt mang điện dương proton Thông thường hạt mang điện dấu đẩy nhau, nhiệt độ đủ cao chuyển động chúng nhanh tới mức chúng tiến gần tới khoảng cách mà kết hợp với tác dụng lực hút Khi hạt nhân Hyđrô lại tạo hạt nhân Hêli, neutrino lượng xạ γ 4H => He + Neutrino + γ Neutrino hạt không mang điện, bền có khả đâm xuyên lớn Sau phản ứng Neutrino rời khỏi phạm vi mặt trời không tham gia vào “biến cố” sau Trong trình diễn biến phản ứng có lượng vật chất mặt trời bị Khối lượng mặt trời giây giảm chừng 4.106 tấn, nhiên theo nhà nghiên cứu, trạng thái mặt trời không thay đổi thời gian hàng tỷ năm Mỗi ngày mặt trời sản xuất nguồn lượng qua phản ứng nhiệt hạch lên đến 9.10 24Kwh (tức chưa đầy phần triệu giây mặt trời giải phóng lượng lượng tương đương với tổng số điện sản xuất năm Trái Đất) 1.1.2 Bức xạ mặt trời 1.1.2.1.Bản chất xạ mặt mặt trời xạ khí quyển: Bức xạ mặt trời xạ điện từ bề mặt nóng sáng mặt trời chiếu lên hấp thu xạ mặt trời đặt bề mặt trái đất Bức xạ mặt trời bao gồm xa tử ngoại (tia cực tím) , tia sáng thường, vùng hồng ngoại gần Bên cạnh xạ mặt trời mặt đất nhận xạ khí quyển, xạ nhiệt bầu khí phát vùng hồng ngoại xa phổ điện từ Dựa vào quan hệ bước sóng xạ ánh sáng thường xạ tia cực tím người ta thường gọi xạ mặt trời xạ sóng ngắn, xạ khí xạ sóng dài Bức xạ mặt trời thường có bước sóng nằm khoảng 0,3µm đến 3µm , xạ khí có bước sóng nằm khoảng 5µm đến 50µm Do vậy, thực tế hai dãy bước sóng không trùng BỨC XẠ MẶT TRỜI Tử ngoại A.S thường BỨC XẠ KHÍ QUYỂN hồng ngoại gần hồng ngoại xa 10 20 50 Đơn vị bước sóng : µm Hình 1.1 : Bức xạ mặt trời xạ khí phổ điện từ Bên cạnh xạ mặt trời xạ khí đến từ bầu trời, hấp thụ xạ nhận xạ từ vật thể khác mặt đất phát ra, ta đặt hấp thụ gần vật thể Bức xạ loại gồm sóng bước dài thân vật thể phát ra, xạ sóng ngắn chúng phản chiếu lại ánh sáng mặt trời chiếu đến chúng Các xạ khó tính toán theo lý thuyết, thực tế thường bỏ qua vi chúng không quan trọng Bức xạ mặt chiếu đến bề mặt trái đất chia thành hai loại: trực xạ (tia) đến trực tiếp từ mặt trời, tán xạ đến từ phần lại bầu trời Trực xạ xạ có khả tạo bóng tập trung hệ thống quang học Tán xạ tạo bóng tập trung Mặt trời Bầu trời Mây Trực xạ Tán xạ Tán xạ Hình 1.2: tán xạ trực xạ Dòng xạ tổng lượng xạ tới đơn vị bề mặt đơn vị thời gian Thước đo chuẩn xạ tia (trực xạ) dòng xạ mặt trời chiếu trực tiếp đến bề mặt vuông góc với tia gọi cường độ tia Đối với hôm trời tốt, giá trị vào khoảng 0,9 kW/m2 Thước đo chuẩn tia tán xạ sóng ngắn chiếu khuyếch tán lên đơn vị bề mặt nằm ngang hướng lên gọi cường độ tán xạ Giá trị phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Trong điều kiện trời quang giá trị khoảng 0.1 kW/m2, điều kiện trời có mây giá trị nằm khoảng 0.3 kW/m2 đến 0.6kW/m2 Tổng cường độ trực xạ chiếu lên bề mặt nằm ngang hướng lên gọi cường độ xạ mặt trời Nếu ta gọi Ib cường độ tia, θ góc chiếu tia sáng mặt trời chiếu lên bề mặt ngang( góc tia phương thẳng đứng ), Id cường độ tán xạ , cường độ xạ mặt trời tính công thức : Ig = Ibcosθ + Id Bức xạ khí khuyếch tán, đo xạ sóng dài chiếu lên bề mặt nằm ngang hướng lên Nó gọi cường độ xạ khí Giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ lớp không khí gần vùng bề mặt trái đất, đồng thời phụ thuộc vào số lượng độ cao đám mây bầu trởi.Thông thường cường độ xạ khí với cường độ môt vật thể đen nhiệt độ thấp nhiệt độ lớp không khí gần bề măt trái đất vài oC Trong khoảng nhiệt độ từ 10oC đến 30oC cường độ xạ khí có giá trị nằm khoảng từ 300W/m2 đến 450W/m2 Tổng dòng lượng xạ sóng ngắn sóng dài chiếu xuống bề mặt nằm ngang hướng lên gọi tổng cường độ xạ.Nếu gọi Ia cường độ xạ khí quyển, tổng cường độ xạ tính Ig+Ia 1.1.2.2 Các trình ảnh hưởng đến xạ mặt trời: Các trình ảnh hưởng đến xạ mặt trời gồm có tán xạ, hấp thụ, phản xạ Sự tán xạ tia mặt trời tạo chủ yếu phân tử khí nước, giọt nước nhỏ, hạt bụi Quá trình làm khoảng 6% xạ chiếu tới bị vào không gian, khoảng 20% xạ chiếu tới mặt trái đất dạng tán xạ Các phân tử khí tán xạ ánh sáng mặt trời với mức độ tỷ lệ với λ-4 , với λ bước sóng xạ Chúng gọi tán xạ Reyleigh; phân tán quan trọng phần tử có đường kính nhỏ λ / 10 Ảnh hưởng bước sóng thể qua màu xanh bầu trời trời quang màu đỏ mặt trời lặn Bầu trời trở nên xanh ánh sáng xanh có bước sóng ngắn phân tán mạnh ánh sáng đỏ có bước sóng dài Màu đỏ xuất bầu trời mặt trời lặn hầu hết ánh sáng màu xanh bị phân tán khỏi tia nắng Sự phân tán ánh sáng mặt trời từ phần tử lớn có kích thước đường kính khoảng 25λ trở lên không phụ thuộc vào bước sóng Kết ánh sáng mặt trời phân tán giọt nước đám mây, sương mù hạt bụi có màu trắng Sự hấp thụ xạ mặt trời chủ yếu phần tử khí ozon nước (hình 1.3) Sự hấp thụ ozon xảy tầng khí quyển, độ cao 40km Sóng bị hấp thụ mạnh chủ yếu vùng tia cực tím quang phổ ,vì bước sóng nhỏ 0.3µm đến mặt đất Có khoảng 3% xạ mặt trời bị hấp thụ cách Ở tầng thấp khí quyển, có khoảng 14% xạ mặt trời bị hấp thụ nước,chủ yếu xảy vùng tia hồng ngoại quang phổ Các đám mây hấp thụ lượng nhỏ xạ mặt trời, điều giải thích chúng không bay ánh nắng Ảnh hưởng đám mây đến xạ mặt trời chủ yếu tán xạ phản xạ Có lượng nhỏ xạ mặt trời bị hấp thụ oxy CO2 hấp thụ xạ mặt trời, mặt dù việc hấp thụ phát xạ xạ sóng dài khí CO2 quan trọng hiệu ứng nhà kính O3 O3 O2 1` H2O CO2 0 µm Hình 1.3; Quang phổ mặt trời.Đường bên đồ thị biểu diễn xạ bên khí quyển; đường bên xạ nhận bề mặt trái đất trời quang Dãy hấp thụ khí khí biểu diễn công thức hóa học Sự phản xạ xạ mặt trời phụ thuộc vào chất bề mặt phản xạ Phân số cường độ xạ mặt trời phản xạ từ bề mặt trái đất gọi suất phản chiếu bề mặt Tổng suất phản chiếu, bao gồm tất bước sóng gần trùng với suất phản chiếu nhìn thấy quang phổ Bảng:1.1 suất phản chiếu tiêu biểu số bề mặt mặt trời vị trí đỉnh đầu Khi mặt trời vị trí thấp bầu trời( góc chiếu đỉnh θz lớn) suất phản chiếu mặt nước có giá trị lớn bảng Suất phản chiếu đám mây phụ thuộc váo độ dày cùa chúng Bề mặt Cây cối Đất nhạt màu Đất sậm màu Nước Mây Suất phản chiếu 0.2 0.3 0.1 0.1 0.5 – 0.9 Bảng1.1: suất phản chiếu bề mặt Ngoài đám mây có ảnh hưởng lớn đến xạ mặt trời Những ảnh hưởng đám mây đến xạ mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất diễn phức tạp Nếu đám mây mặt trời điểm quan sát, cường độ xạ mặt trời yếu bị khử Còn cường độ tán xạ mạnh yếu có tồn đám mây bầu trời, tùy thuộc vào loại mây, vào số lượng đám mây Các đám mây mỏng, phân tán phản xạ lại tia nắng mặt trời làm tăng cường độ tán xạ, đám mây dày làm giảm cường độ tán xạ Cường độ xạ mặt trời thông thường bị giảm trời có mây, mặt trời chiếu vào vùng bầu trời mà lại có đám mây sáng gần bên, cường độ xạ mặt trời có giá trị lớn so với trời quang Các biến đổi địa lý, mùa, thiên văn xạ mặt trời bề mặt trái đất kiểm soát thông qua tác động đám mây theo di chuyển mặt trời Kết nghiên cứu biến đổi có liên hệ mật thiết đến nghiên cứu thời tiết, có nhiều trạm quan sát khí tượng xây dựng nên để có dự báo đầy đủ chúng 10 − Chức CAE: có lẽ ưu điểm hãng sản xuất, mà họ mua trọn gói phần mềm phân tích cức kì tiếng giới Cosmos để tích hợp chạy môi trường solidworks bao gồm: COSMOS Motion(mô hay ), COSMOSWorks, COSMOSFloworks làm cho chức Phân tích Solid khó có phần mềm khác so sánh được Với modul phân tích Solidworks 67 cosmos, thực phân tích vô phức tạp hay, liệt kê vài toán dùng để tính với cosmos: - Phân tích tĩnh học - Phân tích động học - Phân tích động lực học(bài toán phân tích ứng suất cấu chuyển động – lăn di chuyển ray) - Phân tích dao động - Phân tích nhiệt học - Phân tích va chạm chi tiết - Phân tích thuỷ khí động học ( thông qua toán phân tích lượng nước chảy qua robine bố trí quạt thông gió cho CPU máy tính nhằm tản nhiệt tốt hơn) - Phân tích trình rót kim loại lỏng vào khuôn mức độ gia nhiệt cần thiết cho trình - Mô cánh tay Robot 3.2.3 Mô hệ thống đun nước nóng lượng mặt trời phần mềm solidword: 3.2.3.1 Bộ thu nhiệt: Ống dọc làm từ ống kẽm Ф15 Độ dài ống 0.9m Hai đầu ống tiện ren Toàn bề mặt ống phun lớp sơn mỏng màu đen 68 Hình: 3.1 Ống dọc thu nhiệt Cut T Ф20 mua sẵn thị trường làm PPR, gắng ống đệm kẽm có ren Ф15 Hình 3.2: Cut T chưa gắng ống đệm 69 Hình 3.3: Cut T sau gắng ống đệm Hình 3.4: Đoạn ống ngắn Dãy ống lắp ráp theo bước sau: Đầu tiên ta gắng ống nối với đầu cut T có ren keo gián nhựa Sau gắng đầu bên 70 Hình 3.5: Ống nối nối vào cut T đầu Hình 3.6: Ống nối nối với cut T đầu Cứ tiếp tục ta dãy ống 71 Hình 3.7: Dãy ống Sau ta gắng đầu dãy với ống nối PPR Ф20 bít lỗ đầu dài 65mm Hình 3.8: dãy ống nối với ống nối bịt lỗ đầu 72 Sau nối với đầu ống nối PPR Ф20 dài 80mm ta ống gốp hoàn chỉnh Hình 3.9: ống gốp hoàn chỉnh Khung cáp nhiệt làm gỗ cách nhiệt co độ dày 20mm, sơn phủ bóng để tránh hư hỏng Hình 3.10: Khung gỗ cách nhiệt 73 Hình 3.11: lắp ống gốp vào khung gỗ Hình 3.12: lắp ống dọc vào ống gốp 74 Hình 3.13: lắp kính vào Sau lắp kính vào dùng keo silicon để gián kín khe hỡ ta tạo được thu hoàn chỉnh 3.2.3.2: Bình bảo ôn: 75 Hình 3.14: Bình chứa đục lỗ để lắp ống nước vào, Hình 3.15: Bình chứa sau bọc tôn bảo ôn kín 3.2.3.3: Giá đỡ: Được hàn từ thép rỗng 15x15mm, cho bề mặt đỡ song song với đáy thu, chân cao 50mm 76 Hình 3.16: Giá đỡ Hình 3.17: Hệ thống lắp ghép hoàn chỉnh CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG 4.1 Hiệu kinh tế: Ta dựa vào bảng để thấy hiệu kinh tế hệ thống Bảng 4.1 So sánh hiệu kinh tế: Mục Hệ thống lượng mặt trời Bình nóng lạnh Số người sử dụng 3-4 (02 phòng tắm + bếp) 3-4 (02 phòng tắm) Công suất sử dụng 120 lít/ngày 120 lít/ngày 77 Số phòng sử dụng máy / phòng máy/ phòng Nhiệt độ trung bình 50oC 65oC Chi phí sử dụng/tháng Không 1.25 kw x máy x 1000đ x 30 ngày =75.000 đ Chi phí sử dụng/năm Không 75.000 x 12 tháng =900.000đ Chi phí điện 15 năm Không 13.500.000 đ Rủi ro sử dụng Không Có nguy giật điện, cháy nổ Ảnh hưởng đến môi trường Không Có Sửa chữa hư hỏng Dễ dàng Khó khăn Tuổi thọ máy ~15 năm ~5 năm Chi phí đầu tư ban đầu ~ 3.900.000/máy / phòng 2.000.000/máy x phòng= 4.000.000 đ Chi phí đầu tư 10 năm Không lần thay x máy x 2.000.000= 8.000.000 đ Tổng chi phí 15 năm ~ 3.900.000đồng 21,5 triệu đồng Số tiền tiết kiệm 15 năm 17,6 triệu đồng 78 Thời gian thu hồi vốn: Từ bảng ta có: Số tiền tiết kiệm ngày sử dụng máy nước nóng lượng mặt trời là: Vậy thời gian hoàn vốn là: 4.2.Ưu nhược điểm hệ thống Ưu điểm Hệ thống sử dụng lượng mặt trời nên giúp tiết kiệm điện Sử dụng nặng lượng mặt trời cho mục đích cấp nước nóng Việt Nam biện pháp tích cực để mang lại lợi ích cho người sử dụng hệ thống điện quốc gia Trong tình trạng thiếu điện nay, việc tiếp cận để tận dụng nguồn lượng cung ứng kịp thời phần nhu cầu lượng xã hội, giảm tải cho ngành điện, vào cao điểm buổi tối Việc sử dụng hệ thống nước nóng dùng lượng mặt trời giảm lượng khí thải trình đun nấu, đặc biệt vùng nông thôn Việt Nam, nơi mà việc sử dụng chất đốt từ than, củi, rơm rạ chủ yếu Từ hạn chế tăng lên hiệu ứng nhà kính, giúp bảo vệ môi trường Một ưu điểm hệ thống cung cấp nguồn nước nóng dồi dào, an toàn, không tiếng ồn, độ bền, chi phí bảo trì hệ thống thấp 79 Hệ thống nước nóng dùng lượng mặt trời giúp người dân tiết kiệm chi phí sinh hoạt Hệ thống nước nóng dùng lượng mặt trời mà đề tài nghiên cứu thiết kế đơn giản Các chi tiết thiết kế riêng rẽ nên dễ vận chuyển, lắp ráp không cần đến trình độ cao, người dân bình thường làm Nhược điểm Bên cạnh ưu điểm bật hệ thống tồn số hạn chế định Đó là, hiệu suất thiết bị thấp, đầu tư ban đầu cao hệ thống nước nóng sử dụng lượng mặt trời phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết Khi trời nắng nóng, máy hoạt động hiệu nhu cầu sử dụng nước nóng lại thấp Trong ngày đông giá lạnh, u ám, nhu cầu nước nóng cao máy lại cung cấp nước nóng 80 KẾT LUẬN Nhu cầu nước nóng dùng cho sinh hoạt gia đình ngày cao nước ta Việc sử dụng nguồn nang lượng mặt trời để đun nước nóng vấn đề quan trọng cần thiết nhiều hộ gia đình thành phố lớn có nhu cầu lớn nước nóng để sinh hoạt, phần lớn hộ gia đình sử dụng thiết bị đun nước nóng điện tạo thêm gánh nặng cho lưới điện quốc gia, tải, đặc biệt nhu cầu sử dụng nước nóng thường trùng vào thời gian cao điểm sử dụng điện vào chiều tối Nếu sử dụng thiết bị đun nước nóng lượng mặt trời giảm số lượng lớn điện cần thiết dùng lĩnh vực Để tận dụng nguồn lượng mặt trời vô tận thay dần nguồn lượng gây ô nhiễm môi trường, hạn chế việc khai thác trữ lượng nhiên liệu cạn kiệt, tiết kiệm chi phí việc cung cấp nước nóng, tiết kiệm thời gian việc sử dụng nước nóng để sinh hoạt Tất vấn đề vừa nêu mục đích, ước muốn em nhận đề tài Hãy giữ gìn môi trường thành phố nói riêng đất nói chung việc sử dụng nguồn lượng mặt trời để phục vụ có ích cho xã hội vấn đề cấp bách đặt cho tất người có lòng yêu trái đất 81 [...]... cấp nước sạch dùng cho sinh hoạt ở những vùng có nguồn nước ô nhiễm với thiết bị chưng cất nước NLMT có gương phản xạ đạt được hiệu suất cao tại khoa Công nghệ Nhiệt Điện lạnhTrường Đại học Bách khoa Đà Nẵng 34 Chương II : THIẾT KẾ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC NÓNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2.1 Sơ lược về hệ thống đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời: Đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời. .. ứng dụng phổ biến nhất về năng lượng mặt trời ở Việt Nam Hệ thống đun nước nóng năng lượng mặt trời là một thiết bị làm nóng nước sử dụng năng lượng mặt trời, hoàn toàn không tiêu thụ điện Hệ thống bao gồm: bộ phận hấp thụ bức xạ mặt trời (được gọi là Bộ thu nhiệt) , bộ phận dự trữ nước nóng ( Bình chứa), và phụ kiện đi kém (các van, ống nối dẫn nước và phần khung giá đỡ) Hình 2.1: Hệ thống đun nước nóng. .. tương ứng bầu trời và mặt đất (DA)b,(DA)d , (DA)g là tích số hệ số truyền qua và hệ số hấp thụ tương ứng đối với trực xạ, tán xạ và phản xạ từ mặt đất 1.2 Ứng dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam 1.2.1 Thiết bị đun nước nóng bằng NLMT 25 Hình 1.10 Máy nước nóng năng lượng mặt trời Ứng dụng đơn giản, phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay của NLMT là dùng để đun nước nóng Các hệ thống nước nóng dùng NLMT... rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới Ở Việt Nam hệ thống cung cấp nước nóng bằng NLMT đã và đang được ứng dụng rộng rãi ở Hà Nội, Thành phố HCM và Đà Nẵng Các hệ thống này đã tiết kiệm cho người sử dụng một lượng đáng kể về năng lượng, góp phần rất lớn trong việc thực hiện chương trình tiết kiệm năng lượng của nước ta và bảo vệ môi trường chung của nhân loại Hệ thống cung cấp nuớc nóng dùng NLMT hiện...1.1.2.3 Bức xạ mặt trời khi trời quang; Đây có thể xem là phần trình bày một cách đơn giản bức xa mặt trời xãy ra trên bề mặt trái đất ở khu vực nhiệt đấy châu Á Các thông số chính ảnh hưởng đến cường độ bức xạ mặt trời là góc chiếu đỉnh θz của mặt trời ,lượng hơi nước chứa trong khí quyển w, và hệ số vẫn đục của không khí B Lượng hơi nước chứa trong khí quyển w chính là lượng nước kết tủa được đo... điện năng nhờ pin mặt trời là thuận tiện nhất, nhưng trong giai đoạn hiện nay giá thành pin mặt trời còn quá cao Ngoài ra các hệ thống lạnh còn được sử dụng NLMT dưới dạng nhiệt năng để chạy máy lạnh hấp thụ Ở Việt Nam cũng đã có một số nhà khoa học nghiên cứu tối ưu hoá bộ thu năng lượng mặt trời kiểu hộp phẳng mỏng cố định có gương phản xạ để ứng dụng trong kỹ thuật lạnh, với loại bộ thu này có thể tạo. .. tổng năng lượng mặt trời trong điều kiện trời quang ở vùng nhiệt đới vào ngày 15 của các tháng 3,6,9 và 12 Giá trị trong bảng được áp dụng với lượng hơi nước cho trước là w = 0.2cm và hệ số vẫn đục B = 0 Khi lượng hơi nước w = 5 cm, ta lấy giá trị trong bảng nhân với hệ số hiệu chỉnh 0.93 ; còn khi hệ số vẫn đục B = 0.1 ,và 0.2, ta lấy giá trị bảng nhân với hệ số tương ứng 0.90 và 0.84 12 Năng lượng. .. xạ mặt trời hằng ngày (MJ/m2) 00 100 200 28.8 28.1 26.3 25.4 28.2 30.2 28.3 28.2 27.3 26.9 23.3 18.9 Vĩ độ φ Tháng 3 Tháng 6 Tháng 9 Tháng 12 Bảng1.4: năng lượng bức xạ mặt trời hằng ngày khi trời quang 1.1.2.4 Bức xạ mặt trời trên mặt phẳng nghiêng Bức xạ mặt trời luôn phụ thuộc vào góc tới của nó đối với mặt phẳng hứng bức xạ Mà thực tế thì độ nghiêng của mặt phẳng hứng bức xạ và vị trí của mặt trời. .. quan sát do phản xạ từ mặt nền xung quang mặt quang sát và hệ số phản xạ bằng ρ, thì hệ số nghiêng đối với bức xạ phản xạ sẽ là 1.1.2.8 Năng lượng mặt trời tới mặt nghiêng Gọi IT là tổng các thành phần bức xạ tới trên mặt nghiêng, thì: IT = Ibrb + Idrd + (Ib + Id)rr (1.7) Trong đó : Ib,Id là các mật độ dòng năng lượng mặt trời ứng với các thành phần trực xạ và nhiễu xạ đo được trên mặt nằm ngang Cần chú... luôn thay đổi Đa số các thiết bị thu năng lượng mặt trời được đặt nghiêng một góc nào đó, còn các số liệu cho sổ tay bức xạ nhận trên mặt phẳng nằm ngang Vì vậy cần thiết phải tính toán dòng năng lượng tới trên mặt phẳng nghiêng từ các số liệu thu được trên mặt phẳng nằm ngang N’ ;pháp tuyến mặt nghiêng Tia trực xạ N :pháp tuyến mặt cắt ngang θh Hướng của mặt ngang α θi Hướng của mặt nghiêng Az Asz Hướng ... nên xanh ánh sáng xanh có bước sóng ngắn phân tán mạnh ánh sáng đỏ có bước sóng dài Màu đỏ xuất bầu trời mặt trời lặn hầu hết ánh sáng màu xanh bị phân tán khỏi tia nắng Sự phân tán ánh sáng mặt... xạ chiếu tới mặt trái đất dạng tán xạ Các phân tử khí tán xạ ánh sáng mặt trời với mức độ tỷ lệ với λ-4 , với λ bước sóng xạ Chúng gọi tán xạ Reyleigh; phân tán quan trọng phần tử có đường kính... mặt trời, tán xạ đến từ phần lại bầu trời Trực xạ xạ có khả tạo bóng tập trung hệ thống quang học Tán xạ tạo bóng tập trung Mặt trời Bầu trời Mây Trực xạ Tán xạ Tán xạ Hình 1.2: tán xạ trực xạ