Các Bộ thu năng lượng mặt trời Bộ thu nhiệt, còn được gọi là bộ thu nhiệt mặt trời, là một phần không thể thiếu của việc lắp đặt nhiệt mặt trời. Tấm thu năng lượng mặt trời là một loại tấm pin mặt trời có nhiệm vụ thu bức xạ mặt trời và chuyển thành nhiệt năng. Do đó, loại năng lượng tái tạo này được gọi là nhiệt năng mặt trời.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về bộ thu năng lượng mặt trời, đặc điểm và cách sử dụng của chúng.
Bộ thu năng lượng mặt trời là gì
Mục đích của loại bảng điều khiển năng lượng mặt trời này là chuyển đổi năng lượng: bức xạ mặt trời mà mô-đun năng lượng mặt trời trải qua được chuyển đổi thành nhiệt. Trong một số kiểu lắp đặt nhiệt mặt trời, nhiệt này nó được sử dụng để tạo ra hơi nước và thu được điện, nhưng đây không phải là chức năng của một bộ thu năng lượng mặt trời. Mặt khác, tấm quang điện có khả năng tạo ra dòng điện trực tiếp dưới dạng dòng điện một chiều. Tấm quang điện là một phần tử không thể thiếu trong việc lắp đặt quang điện mặt trời.
Từ quan điểm vật lý, các bộ thu năng lượng mặt trời sử dụng nhiệt động lực học để chuyển đổi năng lượng. Ngược lại, các tấm quang điện không sử dụng các quy luật nhiệt động lực học để chuyển đổi năng lượng mặt trời, mà là một quá trình điện.
Các loại bộ thu năng lượng mặt trời
Có nhiều loại bộ thu năng lượng mặt trời. Bộ thu năng lượng mặt trời được sử dụng sẽ tùy thuộc vào mục đích của nó. Ví dụ, nếu chúng ta muốn làm nóng một bể bơi đến nhiệt độ 25-28 độ C vào mùa xuân, chúng ta cần một bộ thu năng lượng mặt trời đơn giản, bởi vì nhiệt độ môi trường có thể dễ dàng đạt đến bậc này hoặc thậm chí cao hơn. Mặt khác, nếu chúng ta muốn đốt nóng chất lỏng đến nhiệt độ 200ºC, chúng ta sẽ cần một bộ thu năng lượng mặt trời tập trung để thu bức xạ mặt trời và truyền nó vào một lượng nhỏ chất lưu.
Hiện nay, trên thị trường năng lượng mặt trời, chúng ta có thể phân biệt các loại tấm thu năng lượng mặt trời sau:
- Bộ thu năng lượng mặt trời phẳng hoặc phẳng. Loại bảng điều khiển năng lượng mặt trời này thu nhận bức xạ mặt trời mà bề mặt nhận được để làm nóng chất lỏng. Hiệu ứng nhà kính thường được sử dụng để thu nhiệt.
- Bộ thu năng lượng mặt trời để thu bức xạ mặt trời. Loại bộ thu này thu bức xạ nhận được trên một bề mặt tương đối lớn và tập trung nó vào bề mặt nhỏ hơn qua gương.
- Bộ thu năng lượng mặt trời bằng ống chân không. Bộ thu năng lượng mặt trời này bao gồm một tập hợp các ống hình trụ, được tạo thành từ các chất hấp thụ chọn lọc, nằm ở bệ phản xạ và được bao quanh bởi một hình trụ thủy tinh trong suốt.
Trong các ứng dụng năng lượng mặt trời ở nhiệt độ thấp, chủ yếu sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng. Khi nhiệt độ của chất lỏng làm việc dưới 80ºC, được coi là ứng dụng năng lượng mặt trời được thực hiện ở nhiệt độ thấp, chẳng hạn như sưởi ấm bể bơi, sản xuất nước nóng sinh hoạt và thậm chí sưởi ấm. Các tấm này có thể được sử dụng mà không có hoặc không có nắp kính, tùy thuộc vào ứng dụng.
Các thành phần của bộ thu năng lượng mặt trời
Bộ thu năng lượng mặt trời tiêu chuẩn được tạo thành từ các yếu tố sau:
- Nút chặn: Vỏ của bộ thu năng lượng mặt trời là trong suốt, có thể có hoặc không. Nó thường được làm bằng thủy tinh, mặc dù nhựa cũng được sử dụng vì nó rẻ hơn và dễ xử lý hơn, nhưng nó phải là một loại nhựa đặc biệt. Chức năng của nó là giảm thiểu tổn thất do đối lưu và bức xạ, vì vậy nó phải có công suất truyền qua mặt trời cao nhất có thể. Sự hiện diện của lớp vỏ cải thiện hiệu suất nhiệt động lực học của tấm pin mặt trời.
- Kênh hàng không: Đó là một khoảng trống (khoảng trống hoặc khoảng trống) ngăn cách giữa lớp lót với tấm hấp thụ. Nó sẽ được tính đến khi tính toán độ dày của nó để cân bằng sự mất mát do đối lưu và nhiệt độ cao có thể xảy ra nếu nó quá hẹp.
- Tấm hấp thụ: Tấm hấp thụ là một phần tử hấp thụ năng lượng mặt trời và truyền nó cho chất lỏng lưu thông trong đường ống. Đặc điểm chính của bảng là nó phải có khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao và bức xạ nhiệt thấp. Vì các vật liệu thông thường không đáp ứng được yêu cầu này, nên các vật liệu kết hợp được sử dụng để có được tỷ lệ hấp thụ / phát xạ tốt nhất.
- Đường ống hoặc đường ống: Các đường ống tiếp xúc với các tấm hấp thụ (đôi khi được hàn) để trao đổi năng lượng một cách tối đa. Trong trường hợp đường ống, chất lỏng sẽ nóng lên và đi vào bể tích tụ.
- Lớp cách điện: Mục đích của lớp cách nhiệt là bao phủ hệ thống để tránh và giảm tổn thất. Vì cách nhiệt là tốt nhất nên vật liệu cách nhiệt phải có hệ số dẫn nhiệt thấp để giảm nhiệt động truyền nhiệt ra bên ngoài.
- Bộ tích lũy: Bộ tích lũy là một phần tử tùy chọn, đôi khi nó là một phần không thể thiếu của bảng điều khiển năng lượng mặt trời, trong những trường hợp này, nó thường nằm ngay phía trên hoặc trong trường trực quan. Trong nhiều trường hợp, pin không phải là một phần của bảng năng lượng mặt trời mà là của hệ thống nhiệt.
ứng dụng
Bộ thu năng lượng mặt trời chủ yếu được sử dụng để cung cấp nước nóng sinh hoạt và sưởi ấm hoặc để tạo ra điện.
Đối với nước nóng sinh hoạt và bộ thu nhiệt, bể chứa nước lưu trữ nước sinh hoạt tiếp xúc với chất lỏng thông qua cuộn dây. Cuộn dây cho phép chất lỏng truyền năng lượng nhiệt tích trữ vào nước mà không làm ô nhiễm nước. Nước này có thể được sử dụng làm nước nóng sinh hoạt (tích hợp 80%), và cũng có thể được sử dụng để bổ sung hệ thống sưởi dưới sàn của căn phòng (tích hợp 10%). Các tấm pin mặt trời nhiệt có thể cung cấp một lượng lớn nước nóng, Nhưng do tính không ổn định của năng lượng mặt trời nên chúng không thể thay thế hoàn toàn các phương pháp sưởi ấm thông thường.
Các bộ thu năng lượng mặt trời được sử dụng để tạo ra điện cần phải đốt nóng bộ trao đổi nhiệt. Khi chất lỏng hoàn thành quá trình thay đổi pha nhiệt động lực học và đi vào pha khí, nó được đưa đến tuabin nhiệt điện, biến chuyển động của hơi nước thành điện năng. Loại hệ thống này được gọi là nhiệt động lực học mặt trời và nó đòi hỏi nhiều không gian để lắp đặt các tấm pin mặt trời và một mặt trời liên tục. Ví dụ về những nhà máy này đã được lắp đặt trên sa mạc.
Khi xác định và lắp đặt các hệ thống lắp đặt nhiệt mặt trời, phải tính đến việc các bộ thu năng lượng mặt trời phải được phân bổ theo nhóm. Những nhóm thu năng lượng mặt trời này chúng phải luôn được tạo thành từ các đơn vị của cùng một mô hình và được phân phối đồng đều nhất có thể. Có hai tùy chọn hoặc loại cơ bản để nhóm hai hoặc nhiều bộ sưu tập: nối tiếp hoặc song song. Ngoài ra, khu vực thu gom nước có thể được cấu hình bằng cách kết hợp hai nhóm, chúng ta gọi là mạch nhóm hoặc mạch lai.
Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về các bộ thu năng lượng mặt trời và đặc điểm của chúng.