Công nghệ hấp thụ nhiệt Collector cho bình nước nóng năng lượng mặt trời
Thứ ba, 18/06/2013 - 09:48
Việc nghiên cứu, chế tạo tấm hấp thụ nhiệt Collector cho bình nước nóng năng lượng mặt trời thời gian gần đây đã thu được những bước tiến đáng kể.
Việc nghiên cứu, chế tạo tấm hấp thụ nhiệt Collector cho bình nước nóng năng lượng mặt trời thời gian gần đây đã thu được những bước tiến đáng kể. Hiệu số hấp thụ nhiệt của thiết bị được đẩy lên rất cao, từ đó đã mở ra một giải pháp tiết kiệm điện năng không nhỏ và nâng cao hiệu quả của việc sử dụng bình nước nóng năng lượng mặt trời.
Tấm hấp thụ nhiệt Collector
Collector là các tấm hấp thụ nhiệt năng từ ánh sáng mặt trời để tạo ra nước nóng. Các tấm Collector kiểu cũ thường sử dụng các ống nhỏ bằng đồng và có cánh hấp thụ nhiệt bằng nhôm. Hệ số truyền nhiệt giữa ống đồng và cánh nhôm phụ thuộc vào kỹ thuật gắn kết hai bộ phận này với nhau.
Công nghệ chế tạo trước đây sử dụng cánh nhôm định hình với một lỗ trống chạy dài suốt chiều dài của cánh và ống đồng sau đó sẽ được đưa vào các lỗ này. Theo đó, nhiệt lượng từ cánh nhôm chuyển tới ống đồng sẽ thay đổi phụ thuộc vào chất lượng tiếp xúc bề mặt giữa hai bộ phận. Kỹ thuật này có hiệu suất không cao vì độ tiếp xúc không đạt được tuyệt đối.
Hệ thống Máy nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng tấm hấp thụ nhiệt Collector
Công nghệ sản xuất các tấm Collector hiện nay đã thay đổi rất nhiều. Với công nghệ mới, ống đồng được kẹp giữa hai cánh nhôm và sử dụng máy ép thủy lực để cán dẹt. Sau đó, phần ống đồng sẽ được thổi phồng lên và tạo nên bề mặt tiếp xúc gần như hoàn hảo giữa hai lớp, hệ số truyền nhiệt từ đó cũng tăng theo. Bên cạnh đó, vỏ ngoài các tấm Collector kiểu mới sử dụng công nghệ mạ điện hóa (electrochemistry) hoặc mạ từ (magnetic sputtering) giúp chống chịu thời tiết và đưa quá trình hấp thụ nhiệt lên tối đa.
Ưu điểm của các tấm Collector là không có nguy cơ gãy, vỡ như hệ thống hấp thụ nhiệt bằng ống thủy tinh hút chân không. Ngoài ra, loại tấm này cũng không bị ảnh hưởng của phản ứng hóa học khi nước nhiễm phèn, mặn và rất phù hợp với điều kiện thời tiết của Việt Nam, tuổi thọ thiết bị có thể lên tới 25 năm.
Hiệu quả tiết kiệm năng lượng
Tại Việt Nam, Công ty CP Đầu tư & Phát triển Năng lượng mặt trời Bách Khoa (Solar - BK) là nhà sản xuất đi đầu trong ứng dụng tấm Collector vào sản xuất bình nước nóng năng lượng mặt trời. Một số dòng sản phẩm như Solar - BK- CFP và Solar – BK – PPR đã được đưa ra thị trường và thu được hiệu quả cao.
Dòng sản phẩm Solar - BK có khả năng hấp thụ nhiệt nhanh, tạo được nước nóng ở mức nhiệt độ 25-75 độ C. Vật liệu chế tạo tấm Collector là polypropylen nên không bị ăn mòn, phân hủy, đóng cặn nên không ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng. Bên cạnh đó, bồn máy nước nóng được thiết kế để có thể đảm bảo giữ nhiệt độ nước trong thời gian khá dài (nước nóng giảm không quá 4 độ C trong 16 giờ). Hệ thống trợ nhiệt được cải tiến cũng đảm bảo duy trì khối lượng nước nóng liên tục trong suốt 24 giờ và những ngày không có nắng.
Trong thực tế, khi áp dụng tại một số công trình như: Khách sạn WooShu Complex (Đồng Nai), khu Resort Sơn Long Thuận (Ninh Thuận), trường Đại học Quốc Tế Sài Gòn (TP. Hồ Chí Minh), tòa nhà H.U.D (Hà Nội)…. Hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời đã thu được những hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể.
Hệ thống Máy nước nóng năng lượng mặt trời tại khách sạn Sài Gòn - Morin, TP. Huế
Là đơn vị tiên phong lắp đặt và sử dụng hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời Solar - BK, Ông Trần Văn Tâm – phó Tổng GĐ khách sạn Sài Gòn – Morin, thành phố Huế - cho biết: “Chi phí hoạt động hàng tháng của khách sạn là rất cao, chúng tôi luôn tìm các giải pháp để tiết kiệm chi phí này. Sau khi tìm hiểu, chúng tôi quyết định đầu tư hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời để thay cho hệ thống bình nước nóng cũ của khách sạn. Sau khi đầu tư, hệ thống này hoạt động rất ổn định và tiết giảm đáng kể chi phí năng lượng phục vụ cho việc cung cấp nước nóng, nhờ đó tăng thêm lợi nhuận kinh doanh”.
Khách sạn Sài Gòn – Morin có nhu cầu tiêu thụ khoảng 14.000 lít nước nóng mỗi ngày. Nếu sử dụng bình nước nóng năng lượng mặt trời sẽ tiết kiệm khoảng 50 triệu đồng tiền điện mỗi tháng và hơn 600 triệu đồng trong 1 năm. Số tiền này tương ứng với số tiền đầu tư thiết bị trong thời gian ban đầu. Đó là chưa kể đến lợi ích sử dụng thiết bị lâu dài do tuổi thọ sử dụng của hệ thống bình nước nóng này là rất lớn.
Trong tương lai, nếu có thể nhân rộng việc sử dụng hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời trong cuộc sống thì đây sẽ là một biện pháp tiết kiệm và sử dụng năng lượng vô cùng hiệu quả. Bên cạnh đó, hệ thống này còn góp phần giữ gìn sức khỏe, chống ô nhiễm và bảo vệ môi trường bởi nó hạn chế việc sử dụng nhiên liệu dầu, khí gas phục vụ cho việc sản xuất nước nóng.
Thúy Hằng