Năng lượng Mặt Trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, đã được khai thác bởi con người từ thời cổ đại bằng cách sử dụng một loạt các công nghệ phát triển hơn bao giờ hết. Bức xạ Mặt Trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối, làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên Trái Đất. Chỉ có một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng. Máy nước nóng năng lượng mặt trời không dùng điện, hiệu quả làm nước nóng cực tốt nên được nhiều gia đình, nhà nghỉ, khách sạn tin tưởng sử dụng. Bài viết dưới đây sẽ giúp các bạn hiểu thêm về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời.
1 Cấu tạo của máy nước nóng năng lượng mặt trời
Máy nước nóng năng lượng mặt trời còn được gọi là Thái dương năng thiết kế vô cùng đơn giản với 3 phận sau: ống hấp thụ nhiệt chân không, bình chứa nước nóng và giá đỡ. Mỗi một bộ phận sẽ đảm nhiệm một vai trò khác nhau.
- Ống hấp thụ nhiệt chân không: Đây là bộ phận cực kỳ quan trọng của máy nước nóng năng lượng mặt trời. Bộ phận này sẽ đảm nhiệm vai trò hấp thụ và truyền nhiệt để làm nóng nước. Cấu tạo của ống hấp thụ nhiệt chân không gồm 3 lớp, trong đó lớp ngoài và lớp trong làm từ chất liệu có khả năng chịu được va đập cao. Ở giữa là lớp chân không. Bề mặt thân ống được tráng lớp màng kim loại đặc biệt với 3 lớp là lớp chống tản nhiệt, lớp hấp thụ nhiệt và lớp truyền dẫn nhiệt hấp thụ để làm nóng nước bên trong.
- Bình chứa nước nóng: Đây cũng là 1 trong 3 bộ phận rất quan trọng của máy nước nóng. Bình bảo ôn sẽ đảm nhiệm chức năng lưu trữ nước đã được làm nóng.Bình bảo ôn được thiết kế dày dặn tới 3 lớp có thể chịu được nhiệt độ lên tới 160 độ C và có khả năng giữ nhiệt kéo dài tới 72 giờ. Bình bảo ôn thường được làm bằng chất liệu inox SUS 304 vừa bền, vừa đảm bảo nước trong bình luôn sạch sẽ, chống gỉ. Ngoài ra, bình còn có khả năng cách nhiệt cực kì tốt nhờ vào hợp chất bảo ôn phức hợp.
- Giá đỡ: Bộ phận giá đỡ có nhiệm vụ đỡ ống hấp thụ nhiệt và bình bảo ôn. Giá đỡ sử dụng chất liệu thép không gỉ hoặc inox chống gỉ sét, cứng cáp, chịu được nắng mưa. Chân đế thường được thiết kế nghiêng để máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể đón lấy ánh sáng mặt trời tại vị trí tốt nhất, giúp hấp thụ nhiệt tối ưu. Ngoài ra, giá đỡ thiết kế chắc chắn giúp gắn kết các bộ phận lại với nhau được chặt hơn, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
2 Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời
Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên, khi có ánh nắng mặt trời các ống chân không có sẵn nước lạnh sẽ hấp thụ nhiệt và làm nóng nước nhanh mà không cần phải cắm điện như máy nước nóng gián tiếp hay máy nước nóng trực tiếp. Theo nguyên lý đối lưu nhiệt, nước nóng hơn có xu hướng di chuyển lên trên bồn nước và nước lạnh di chuyển xuống dưới ống chân không để được làm nóng. Quá trình làm nước nóng sẽ kết thúc khi nhiệt độ nước trong cả bình chứa và ống chân không bằng nhau. Hi vọng với bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời. Máy hoạt động rất đơn giản nhưng đem lại nguồn nước nóng dồi dào để sử dụng cho nhiều mục đích: tắm giặt, rửa bát, nấu cơm, đun nước.
