1. Tổng quan về năng lượng mặt trời
1.9.2. Nguyên lý hoạt động
Ánh sáng mặt trời mang theo một nguồn năng lượng rất lớn và một phần năng lượng này sẽ biến đổi thành nhiệt năng khi gặp các vật có thể hấp thụ và phát sinh nhiệt lượng.
Tùy thuộc vào mức độ hấp thụ và phản xạ lại các tia bức xạ mặt trời của các vật thể cũng như giữ nhiệt của mỗi vật thể khác nhau. Để giữ và tận dụng nguồn nhiệt lượng này, người ta chế tạo thiết bị đặc biệt để hấp thụ nhiều nhất và phản xạ ít nhất lượng nhiệt này nhằm các mục đích khác nhau, trong đó có việc cấp nước nóng.
30
Bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời trên nguyên lý chuyển năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành nhiệt năng (nước nóng) để phục vụ cho cuộc sống. Sử dụng nước nóng bằng năng lượng mặt trời phá bỏ quan niệm sử dụng nước nóng mất tiền, tạo thói quen trong cuộc sống là yếu tố lâu dài giúp tang cường sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc sống hiện đại.
Hình 1.12: Nguyên lý hoạt động máy nước nóng năng lượng mặt trời
Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời:
Hệ thống hoạt động theo nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên và hiện tượng hiệu ứng lồng kính, giúp biến đổi quang năng thành nhiệt năng và bẫy nhiệt lượng này. Năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt thiết bị sẽ bị đun nóng nước, do quá trình đối lưu nhiệt, nước tại bình bảo ôn sẽ tăng lên, quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nhiệt độ trong bình bằng nhiệt độ của nước tại thiết bị hấp thụ.
31
Việc tạo ra nước nóng không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường bên ngoài mà phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nhiệt của thiết bị năng lượng với các tia bức xạ ánh nắng mặt trời.
Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động được không phụ thuộc vào các mùa trong năm mà phụ thuộc vào thời tiết, cứ có ánh nắng mặt trời là có nước nóng trong máy nước nóng năng lượng mặt trời. Nhiều người do chưa hiểu rõ nguyên lý hoạt động của sản phẩm lại có quan niệm sai lầm và cho rằng: “Máy nước nóng năng lượng mặt trời chỉ hoạt động được mùa hè còn mùa đông không có tác dụng hoặc rất kém”.
Đối với công nghiệp – khách sạn:
Khi có ánh sáng mặt trời, các tấm Collector sẽ hấp thu năng lượng làm nóng nước trong tấm. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa tấm Collector và bồn chứa năng lượng ở một khoảng nhiệt độ cài đặt, hệ thống điều khiển Solar BK sẽ cấp nguồn cho bơm hoạt động để chuyển lượng nước đã làm nóng về bồn chứa và chuyển nước lạnh lên tấm Collector để tiếp tục hấp thụ năng lượng. Quá trình này diễn ra liên tục giúp nước trong bồn chứa nóng dần lên. Nước nóng sau khi dự trữ ở bồn năng lượng sẽ được chuyển qua bồn gia nhiệt trung gian trước khi cấp nước đến nơi sử dụng. Tại bồn gia nhiệt trung gian, hệ thống điều khiển sẽ kiểm tra nhiệt độ yêu cầu. Nếu nhiệt độ không đạt ngưỡng cài đặt, hệ thống gia nhiệt trung gian sử dụng điện (bơm nhiệt, điện trở), gas, dầu... sẽ hoạt động để đáp ứng yêu cầu nhiệt độ.
Ngoài ra, để đảm bảo nguồn nước cung cấp có áp lực mạnh và thời gian có nước nóng nhanh ở vị trí sử dụng. Hệ thống Solar BK còn có thiết kế thêm hệ thống bơm tăng áp và bơm hồi được điều khiển tối ưu hóa hoạt động khép kín trong hệ thống đường ống nước nóng.