Máy nước nóng năng lượng mặt trời chính là vị “cứu tinh” của nhiều gia đình, đặc biệt vào mùa đông khi nhiệt độ ngoài trời xuống thấp. Không chỉ có sức chứa lớn, làm nóng hiệu quả mà còn rất thân thiện với môi trường, tiết kiệm điện năng nên được nhiều gia đình ưa chuộng và tin dùng. Trong bài viết này, cùng Trang Công Nghệ tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời nhé!
1. Máy nước nóng năng lượng mặt trời là gì?
Máy nước nóng năng lượng mặt trời hấp thụ trực tiếp ánh nắng mặt trời để làm nóng nước trong bình chứa, phục vụ nhu cầu sinh hoạt hằng ngày. Sản phẩm không sử dụng điện, an toàn với môi trường tự nhiên cũng như sức khỏe con người.
2. Cấu tạo của máy nước nóng năng lượng mặt trời
2.1. Bộ phận hấp thụ nhiệt
Bộ phận thu nhiệt đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với máy nước nóng năng lượng mặt trời. Nó có tác dụng hấp thụ và truyền nhiệt lượng để làm nóng nước. Dựa vào cấu tạo của bộ phận này, máy nước nóng năng lượng mặt trời được chia làm 3 loại:
Máy nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng ống chân không: Gồm nhiều ống thủy tinh chân không được gắn trực tiếp vào các lỗ thông hơi trên thân bồn nước nóng.
- Ưu điểm: Giá thành rẻ, giữ nhiệt lâu, hoạt động đơn giản.
- Nhược điểm: Dễ bám bụi bẩn, trong rêu dẫn đến hiệu quả hoạt động của máy không được cao. Do đó, người dùng cần vệ sinh thường xuyên để thiết bị vận hành tốt và bền bỉ. Bên cạnh đó, hiệu quả sử dụng máy kém khi không có nắng
Máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng ống dầu: Gồm nhiều ống dầu được gắn trực tiếp vào các lỗ thông hơi trên thân bồn nước nóng.
- Ưu điểm: Có thể sử dụng ngay cả khi không có nắng, hấp thụ nhiệt hiệu quả, thời gian làm nóng nhanh hơn, không bị bám bẩn nên tiết kiệm được chi phí bảo trì.
- Nhược điểm: Mức giá tương đối cao, cao hơn máy nước nóng dạng ống chân không khoảng 2-3 triệu đồng.
Máy nước nóng năng lượng mặt trời có bộ phận hấp thụ nhiệt là tấm phẳng: Gồm các tấm phẳng hấp thụ nhiệt bên trên, được bảo vệ bởi một lớp kính cường lực cao cấp và bố trí thêm hệ thống điều khiển quá trình bơm nước.
- Ưu điểm: Thoải mái lắp đặt ở bất cứ vị trí nào trên mái nhà.
- Nhược điểm: Máy không thể hoạt động khi mất điện, lượng nhiệt thoát ra môi trường khá lớn dẫn tới hiệu suất hoạt động kém và tiêu tốn điện năng. Giá thành một máy nước nóng năng lượng mặt trời tấm phẳng rất cao, có thể lên tới 60 hay 100 triệu đồng/máy.
2.2. Bình chứa nước nóng
Bình chứa nước nóng có cấu trúc 3 lớp, thường được chế tạo từ inox SUS 304 chất lượng cao vô cùng bền bỉ. Nhờ vào hợp chất bảo ôn phức hợp, bình sở hữu khả năng cách nhiệt xuất sắc, cho phép chịu nhiệt lên tới 160 độ C và giữ nhiệt lên đến 72 giờ.
2.3. Giá đỡ
Giá đỡ của máy nước nóng năng lượng mặt trời được làm từ inox hoặc thép không gỉ. Bộ phận này được thiết kế đặc biệt với góc nghiêng thích hợp để đón ánh sáng mặt trời tại vị trí tốt nhất để hấp thụ nhiệt tối ưu. Ngoài ra, giá đỡ còn có tác dụng gắn kết các bộ phận khác trên máy, tạo ra cấu trúc chắc chắn và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.
3. Nguyên lý hoạt động
Mỗi loại máy nước nóng năng lượng mặt trời lại có nguyên lý hoạt động khác nhau, phổ biến nhất trong các gia đình hiện nay là dạng ống chân không và ống dầu, cụ thể như sau:
3.1. Nguyên lý máy nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không
Bình nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên và hiệu ứng lồng kính để biến đổi quang năng thành nhiệt năng.
Đầu tiên, nước sẽ đi vào các ống chân không. Sau đó, khi có ánh nắng mặt trời chiếu vào, các bộ phận hấp thụ nhiệt sẽ làm ống thủy tinh nóng lên truyền nhiệt độ cho nước ở bên trong.
Theo nguyên lý đối lưu nhiệt, nước nóng sẽ di chuyển lên trên bồn chứa và đồng thời nước lạnh di chuyển xuống dưới ống chân không để làm nóng.
Quá trình này cứ diễn ra luân phiên liên tục như vậy cho đến khi nhiệt độ nước trong bình chứa và ống chân không bằng nhau thì kết thúc.
3.2. Nguyên lý bình nước nóng năng lượng mặt trời ống dầu
Khác với ông chân không, đối với ống dầu nước sẽ được đưa vào bình bảo ôn trước. Nước trong bình bảo ôn tiếp tục dẫn qua máy nước nóng và chảy vào bên trong ống thủy tinh chân không lõi dầu.
Khi có ánh nắng mặt trời, nhiệt lượng sẽ được lớp thủy tinh bên ngoài hấp thụ, từ từ truyền vào ống dầu khiến ống thuỷ tinh phía bên trong nóng lên, từ đó làm cho nước bên trong ống chứa nóng lên.
Hiện tượng truyền nhiệt xảy ra đối với nước bên trong ống chứa và nước bên trong ống dầu. Như đã đề cập ở phần trên, dựa vào nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên nên nước nóng sẽ được đẩy lên trên và nước lạnh sẽ tiếp tục đổ xuống.
Quá trình này sẽ được lặp đi lặp lại như vậy cho đến khi nhiệt độ của bình chứa và ống dầu bằng nhau.
Với máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng ống dầu, nước sinh hoạt sẽ được duy trì nhiệt độ từ 3 đến 4 ngày, đảm bảo gia đình bạn luôn có nước nóng để sử dụng ngay cả khi trời không có nắng.
4. Một số lưu ý khi sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời
Trong quá trình sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời, bạn cần lưu ý những điều sau:
- Nên cân nhắc trang bị thêm thiết bị dự trữ để vẫn có đủ nước nóng dùng trong những ngày thời tiết xấu không có nắng.
- Nên lắp đặt thiết bị ở nơi thường xuyên đón ánh nắng mặt trời như sân thượng, mái nhà,...
- Kiểm tra và vệ sinh máy định kỳ để đảm bảo chất lượng nguồn nước sử dụng.
- Nên lựa chọn sản phẩm có chất lượng, đến từ thương hiệu uy tín.
5. Tạm kết
Máy nước nóng năng lượng mặt trời đồng thời làm tốt hai vai trò, vừa tạo ra nguồn nước nóng phục vụ con người, vừa thân thiện và không gây ô nhiễm môi trường, góp phần tích cực vào công cuộc phát triển nguồn năng lượng “xanh, sạch, bền vững” hiện nay. Tuy nhiên, bạn nên xem xét nhu cầu gia đình, mức ngân sách chi trả để có thể lựa chọn được sản phẩm phù hợp nhất.
TH (phapluatxahoi.kinhtedothi.vn)
