Nguyên lý biến đổi quang – nhiệt

CHƯƠNG 6 CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG

b. Nguyên lý biến đổi quang – nhiệt

135

Hộp thu phẳng được chế tạo dựa trên ngun lý hiệu ứng lồng kính, đó là các tia hồng ngoại có bước sóng dài khơng thể qua được kính cửa sổ. Nếu nó được tạo ra từ một buồng kín làm bằng kính thì nó khơng thể thốt ra ngồi được. Tuy nhiên phổ phát ra từ bề mặt của Mặt Trời thì có giải rất rộng.

Trong giải phổ ánh sáng có bước sóng từ  = 0,25  4m , trong đó bước sóng của tia hồng ngoại   0,7m là khơng nhìn thấy. Khi cho tia bức xạ mặt trời (BXMT) xuyên qua tấm kính thì các tia sáng có bước sóng   0,7m bị kính ngăn khơng cho qua. Các tia sáng có bước sóng ngắn hơn 0,7m qua được kính và đập lên mặt hấp thụ. Do tương tác của các phôtôn lên vật chất làm phát xạ ra các tia nhiệt thứ cấp có bước sóng dài – tia hồng ngoại, và chúng bị giam lại trong hộp kín. Bản chất của tia hồng ngoại là “tia nhiệt” nên làm cho vật đặt trong hộp nóng lên. Nếu hộp được cách nhiệt tốt với mơi trường chung quanh thì nhiệt độ bên trong hộp tăng lên rất cao, có thể đạt được trên 150oC. Đó chính là hiệu ứng lồng kính.

Ứng dụng nguyên lý này người ta chế tạo ra các thiết bị: thiết bị đun nước nóng dùng phương pháp đối lưu tự nhiên (nước nóng nhẹ có xu hướng “nổi” lên phía trên, nước lạnh nặng “chìm” xuống dưới tạo thành dịng chảy tuần hồn liên tục, làm cho khối nước chứa trong bể chứa nóng dần lên. Ngồi ra cịn có các thiết bị sấy, bếp mặt trời cũng ứng dụng nguyên lý này.