Khi chúng ta nói về năng lượng mặt trời, điều đầu tiên chúng ta nghĩ đến là các tấm pin mặt trời. Đó là quang năng mặt trời, có lẽ nổi tiếng nhất trong số các loại năng lượng tái tạo, cùng với gió. Tuy nhiên, có một loại khác: nhiệt năng mặt trời.
Nếu bạn muốn biết mọi thứ về loại năng lượng mặt trời này, từ nó là gì đến công dụng của nó, thông qua các đặc điểm của nó, hãy tiếp tục đọc 🙂
Năng lượng mặt trời là gì?
Như tên gọi của nó, nó là một loại năng lượng tái tạo và sạch bao gồm việc khai thác năng lượng của mặt trời để tạo ra điện. Không giống như các tấm pin mặt trời được sử dụng trong quang năng để tạo ra điện từ các photon ánh sáng được tìm thấy trong bức xạ mặt trời, năng lượng này tận dụng bức xạ này để làm nóng chất lỏng.
Khi tia nắng mặt trời chiếu vào chất lỏng, nó sẽ nóng lên và chất lỏng nóng này có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Để có một ý tưởng tốt hơn, 20% năng lượng tiêu thụ của bệnh viện, khách sạn hoặc nhà ở tương ứng với việc sử dụng nước nóng. Với năng lượng nhiệt mặt trời, chúng ta có thể làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời và tận dụng nó để trong lĩnh vực năng lượng này, chúng ta không phải sử dụng năng lượng hóa thạch hoặc năng lượng khác.
Chắc chắn bạn đang nghĩ rằng nước của sông, hồ và hồ chứa tiếp xúc với bức xạ mặt trời, tuy nhiên, chúng không nóng lên. Và đó là để tận dụng bức xạ mặt trời này, cần phải lắp đặt đặc biệt để giúp làm nóng chất lỏng để chúng có thể được sử dụng sau này.
Năng lượng nhiệt mặt trời góp phần đáng kể vào việc giảm chi phí, do đó tiết kiệm năng lượng và giảm lượng khí thải CO2 gây nóng lên toàn cầu và kích hoạt biến đổi khí hậu.
Các thành phần của cài đặt nhiệt
Một khi chúng ta biết năng lượng nhiệt mặt trời là gì, chúng ta phải có các yếu tố cần thiết để xây dựng một công trình lắp đặt năng lượng mặt trời cho phép chúng ta tận dụng nguồn năng lượng này.
Người bắt
Điều đầu tiên mà một lắp đặt kiểu này phải có là một bộ thu hoặc bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Tấm pin mặt trời này không hoạt động giống như tấm pin quang điện nổi tiếng. Nó không có tế bào quang điện thu thập các photon ánh sáng để biến đổi chúng thành năng lượng, mà là cho phép chúng tôi nắm bắt bức xạ mặt trời để bắt đầu làm nóng chất lỏng lưu thông bên trong chúng. Có nhiều loại bộ thu khác nhau và với sự khác biệt về hiệu suất của chúng.
Mạch thủy lực
Thứ hai là mạch thủy lực. Đây là những đường ống tạo thành mạch, nơi chúng ta sẽ vận chuyển chất lỏng truyền nhiệt sẽ đảm nhận hành động mà chúng ta sẽ thực hiện. Mạch thường được đóng trong hầu hết các cài đặt. Do đó, có nói về mạch một chiều, từ bảng điều khiển, và trở lại mạch, cho đến bảng điều khiển. Nó giống như thể mạch điện này là một loại nồi hơi nước góp phần làm nóng một nơi.
Bộ trao đổi nhiệt
Chúng có nhiệm vụ vận chuyển nhiệt lượng qua mạch điện. Bộ trao đổi nhiệt truyền năng lượng do mặt trời thu vào nước. Chúng thường ở bên ngoài bể (được gọi là bộ trao đổi tấm) hoặc bên trong (cuộn dây).
Tích lũy
Vì nhu cầu về năng lượng mặt trời không phải lúc nào cũng giống nhau, như trong quang điện, nó đòi hỏi một số hệ thống lưu trữ năng lượng. Trong trường hợp này, năng lượng nhiệt mặt trời được lưu trữ trong các bộ tích lũy. Bộ tích lũy này quản lý để lưu trữ nước nóng để có sẵn khi chúng ta cần. Chúng là những bồn chứa có dung tích và độ cách nhiệt cần thiết để tránh thất thoát năng lượng và giữ cho nước luôn nóng.
Bơm tuần hoàn
Để mang chất lỏng từ nơi này đến nơi khác, cần có các máy bơm để khắc phục sự sụt giảm áp suất của các mạch và các lực ma sát và trọng lực.
Sức mạnh phụ trợ
Khi có ít bức xạ mặt trời hơn, việc sản xuất năng lượng này giảm. Nhưng đây không phải là lý do tại sao nhu cầu cũng vậy. Đối mặt với loại tình huống mà nhu cầu vượt quá cung, chúng tôi sẽ cần một hệ thống hỗ trợ làm nóng nước và đó là hoàn toàn độc lập với hệ mặt trời. Đây được gọi là máy phát điện dự phòng.
Nó là một lò hơi bắt đầu hoạt động trong điều kiện mà năng lượng nhiệt mặt trời bất lợi hơn và làm nóng nước tích trữ.
Các mặt hàng cần thiết cho sự an toàn
Điều quan trọng là phải có một hệ thống an ninh để đảm bảo rằng việc lắp đặt hoạt động trong điều kiện tối ưu và không bị hư hỏng theo thời gian. Các yếu tố tạo nên một hệ thống bảo mật là:
Tàu mở rộng
Như chúng ta biết, khi nước tăng nhiệt độ, thì thể tích của nó cũng vậy. Do đó, một phần tử là cần thiết có khả năng hấp thụ sự gia tăng thể tích này khi chất lỏng truyền nhiệt nở ra. Các tàu mở rộng được sử dụng cho việc này. Có một số loại kính: mở và đóng. Được sử dụng nhiều nhất là những cái đã đóng.
Van an toàn
Van được sử dụng để kiểm soát áp suất. Khi đạt đến giá trị áp suất đặt trong quá trình hiệu chuẩn, van sẽ xả chất lỏng để ngăn áp suất đạt đến giới hạn nguy hiểm có thể xảy ra.
Glycol
Glycol là một chất lỏng lý tưởng để vận chuyển nhiệt của quá trình lắp đặt nhiệt mặt trời. Điều khuyến khích nhất là nó được chất lỏng chống đông, vì ở những nơi có nhiệt độ rất thấp, nước đóng băng trong các mạch điện có thể phá hủy toàn bộ hệ thống lắp đặt. Hơn nữa, dịch phải không độc, không sôi, không bị ăn mòn, có nhiệt dung lớn, không lãng phí và tiết kiệm. Nếu không, năng lượng sẽ không sinh lời.
Lý tưởng trong việc lắp đặt kiểu này là có tỷ lệ 60% nước và 40% glycol.
Tản nhiệt
Vì trong nhiều trường hợp, nước nóng lên quá mức, điều quan trọng là phải có các tấm tản nhiệt để ngăn hiện tượng nóng nguy hiểm này. Có tản nhiệt tĩnh, quạt, v.v.
Bẫy
Các bẫy có khả năng hút không khí tích tụ bên trong các mạch và điều đó có thể gây ra sự cố nghiêm trọng trong hoạt động của cài đặt. Nhờ những thanh lọc này mà không khí có thể được hút ra.
Điều khiển tự động
Nó là yếu tố làm cho mọi thứ hoạt động chính xác, vì nó giả sử một điều khiển tự động đo nhiệt độ trong các tấm, bể chứa, lập trình, kích hoạt tản nhiệt điện (nếu hệ thống này tồn tại), lập trình viên, điều khiển máy bơm, v.v.
Với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về năng lượng nhiệt mặt trời và các ứng dụng của nó.