Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời

Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời là gì

Trước khi sở hữu những chiếc máy nước nóng năng lượng mặt trời cho ngôi nhà, công trình kiến trúc của mình, chúng ta luôn cần tìm hiểu tất cả những thông tin liên quan. Nhờ đó mà ta chọn được sản phẩm máy nước nóng năng lượng mặt trời nói riêng và hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời nói chung một cách hợp lý, hiệu quả, bền bỉ và phù hợp nhất. Trong đó, việc nắm bắt được nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời là thông tin cực kỳ quan trọng và cần thiết nhất. Nhờ đó ta mới hoàn thành việc lựa chọn, lắp đặt, sử dụng, bảo trì bảo dưỡng một cách hiệu quả và đúng đắn nhất.

Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời là những quy luật hoạt động cơ bản, tổng quát nhất của máy nước nóng năng lượng mặt trời thực hiện chức năng nhiệm vụ của nó trong hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời. Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời chi phối trực tiếp hoạt động làm nóng nước, giữ nhiệt độ nước và cấp nước nóng theo đường dẫn nước đúng quy trình.

Vì sao cần biết nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời

Máy nước nóng năng lượng mặt trời là thiết bị ngày càng phổ biến được nhiều người lựa chọn sử dụng ngày nay. Nó mang đến cho người dùng nhiều lợi ích thiết thực nhất. Cụ thể là cung cấp nước nóng phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hàng ngày bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời sạch, sẵn có và miễn phí. Đồng thời máy nước nóng NLMT còn rất an toàn cho người sử dụng lẫn môi trường xung quanh. 

Trong đó, để sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời hiệu quả nhất, ta cần nắm được nguyên lý hoạt động của nó, vì:

• Giúp người dùng xác định được vị trí lắp đặt máy nước nóng một cách hợp lý.
• Xác định các bộ phận cần thiết trong hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời cần mua thêm.
• Giúp quá trình lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời diễn ra dễ dàng, chuẩn chỉ và tiết kiệm thời gian.
• Giúp người dùng hiểu được cách máy hoạt động, từ đó kiểm tra được các sự cố, lỗi, trong quá trình sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời.
• Giúp nhân viên kỹ thuật thực hiện quy trình bảo trì, bảo dưỡng, vệ sinh đúng cách.
• Quan trọng nhất là giúp máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể hoạt động ổn định, liên tục và lâu bền.

Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời như thế nào

Để xác định nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời, trước tiên ta cần biết được máy nước nóng năng lượng mặt trời gồm những bộ phận nào, chức năng vai trò của chúng ra sao. Hãy cùng Việt Nam Solar tìm hiểu nhé.

Cấu tạo của máy nước nóng năng lượng mặt trời

Nhìn chung máy nước nóng năng lượng mặt trời gồm có 2 bộ phận chính gồm:

• Bộ phận hấp thu nhiệt: bộ phận này gồm các ống thu nhiệt (ống chân không hoặc ống dầu) hoặc tấm phẳng có kính cường lực bảo vệ.
• Bình bảo ôn: Có vai trò dự trữ nước nóng và nước lạnh.

Ngoài ra, hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời có thể cần thêm các bộ phận sau:

• Giá đỡ / chân đế: Là phụ kiện quan trọng giúp định vị máy nước nóng năng lượng mặt trời vững chắc ở không gian ngoài trời trong thời tiết khắc nghiệt. Do đó giá đỡ này phải được làm bằng chất liệu bền, cứng và chịu được khí hậu khắc nghiệt như thép không gỉ hoặc inox chống gỉ sét. Đối với máy nước nóng năng lượng mặt trời lắp đặt trên mái bằng, phần giá đỡ chân đế chỉ cần đảm bảo chắc chắn và bền tương đối. Nhưng đối với máy được lắp trên mái nghiêng thì độ chắc chắn cần đảm bảo hơn bao giờ hết, bởi khu vực mái nghiêng khó lắp đặt và dễ xảy ra sự cố khi có gió giật, bão, mưa lớn…
• Bồn chứa nước / bình nước phụ: là các bồn bằng inox hoặc nhựa có dung tích lớn (bồn chứa nước) hoặc dung tích nhỏ (bình nước phụ) chứa nước sinh hoạt, có thể lắp trên cao hoặc để dưới thấp. Nó có chức năng cấp nước ổn định cho máy nước nóng năng lượng mặt trời.
• Máy bơm tăng áp: có chức năng tăng áp lực nước lưu thông trong đường ống. Nhờ đó khiến cho nước chảy ra mạnh hơn, nhiều hơn.
• Bồn lọc nước: cần cho các khu vực dân cư có nguồn nước bị nhiễm phèn, nhiễm mặn, chứa hóa chất, bị ô nhiễm.
• Thiết bị hỗ trợ điện: giúp bổ sung nhiệt lượng cho nước và làm nóng nước.
• Bình nóng lạnh: Đối với những khu vực ít nắng, mưa nhiều, nhiều mây hoặc việc đặt một chiếc máy nước nóng năng lượng mặt trời không đủ cấp nước nóng để sử dụng thì chúng ta có thể mắc thêm những chiếc bình nóng lạnh.

Các loại máy nước nóng năng lượng mặt trời

Hiện nay trên thị trường phổ biến 3 loại máy nước nóng năng lượng mặt trời nhất. Đó là:

• Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không: Bộ phận hấp thu nhiệt gồm các ống chân không được phủ 5 lớp lõi vàng.
• Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống dầu: Bộ phận hấp thu nhiệt gồm các ống dầu, được phủ 3 lớp đồng, bạc, titan tăng hiệu quả hấp thu nhiệt.
• Máy nước nóng năng lượng mặt trời loại tấm phẳng: Bộ phận hấp thu nhiệt là các tấm phẳng, được bảo vệ bằng một lớp cường lực cao cấp.

Mỗi loại trong 3 loại trên sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau. Nhìn chung Nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời sẽ dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên, hiệu ứng lồng kính,…

Dưới đây là thông tin chi tiết:

Nguyên lý hoạt động của Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không

Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không biến đổi quang năng thành nhiệt năng nhờ 2 nguyên lý:

• Nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên.
• Hiệu ứng lồng kính.

Nước bắt đầu được dẫn vào ống chân không. Vào ban ngày, các chất liệu hấp thụ nhiệt trên bề mặt ngoài ống thủy tinh sẽ khiến ống thủy tinh chân không nóng lên. Các ống này sẽ truyền nhiệt cho nước bên trong ống.

Dựa theo nguyên lý đối lưu, nước nóng có xu hướng đi lên còn nước lạnh có xu hướng di chuyển xuống dưới. Cứ vậy nước liên tục được làm nóng cho đến khi toàn bộ nước đạt nhiệt độ nóng nhất định.

Khi người dùng cần sử dụng nước, nước nóng sẽ được cấp qua bình bảo ôn rồi theo đường nước ra, qua ống dẫn nước đi xuống vòi nước.

Nguyên lý hoạt động của Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống dầu

Bề mặt ống dầu của máy nước nóng năng lượng mặt trời được phủ 3 lớp đồng, bạc và titan khiến máy hấp thụ nhiệt tốt hơn. Bên trong ống thủy tinh đã hút chân không có gắn ống nhiệt làm bằng đồng, chứa môi chất lỏng không độc hại.

Nước sẽ đi từ bồn chứa để vào máy nước nóng, xuống ống thủy tinh chân không lõi dầu. Vào ban ngày khi có ánh nắng mặt trời, ống thủy tinh hấp thụ nhiệt làm nóng nước bên trong ống. Đồng thời ống nhiệt cũng nóng lên khiến nước được làm nóng nhanh hơn. Theo nguyên lý đối lưu tự nhiên, nước nóng sẽ có xu hướng đi lên và nước lạnh có xu hướng dịch chuyển xuống dưới. Vòng lặp này cứ tiếp diễn cho đến khi nước trong bình có nhiệt độ bằng với nhiệt độ dầu trong ống.

Nước nóng được dự trữ và đảm bảo nhiệt độ ổn định 72h trong bình chứa. Đến khi người dùng cần sử dụng nước, nước sẽ được cấp từ bình bảo ôn theo đường nước ra, qua ống dẫn nước xuống vòi nước.

Nguyên lý hoạt động của Máy nước nóng năng lượng mặt trời tấm phẳng

Tương tự như trên, vào ban ngày, tấm phẳng sẽ hấp thụ nhiệt lượng để làm nóng nước được dẫn từ bình chứa xuống. Theo nguyên lý đối lưu nhiệt thì nước nóng sẽ có xu hướng đi lên còn nước lạnh sẽ có xu hướng dịch chuyển xuống dưới. Do đó nước lạnh liên tục được làm nóng và đi lên. Quy trình này được lặp lại liên tục cho đến khi toàn bộ nước được làm nóng và đạt đến nhiệt độ nhất định, tức là nước trong bình bằng nhiệt độ tấm phẳng.

Nước nóng được lưu trữ trong bình bảo ôn để phục vụ nhu cầu sử dụng của người dùng.

Nguyên lý hoạt động hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

Một hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời có thể gồm nhiều thiết bị, phụ kiện khác như đã kể trên. Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời như sau:

Nước được cấp từ bồn chứa nước hoặc bình nước phụ hoặc máy bơm tăng áp vào bình bảo ôn. Bình chứa dẫn nước cho máy nước nóng năng lượng mặt trời làm nóng nước. Nước nóng tiếp tục được lưu trữ trong bình bảo ôn phục vụ nhu cầu người dùng. Đối với các hộ gia đình có nhu cầu sử dụng nhiều nước nóng, một chiếc máy nước nóng năng lượng mặt trời có thể không đủ phục vụ nhu cầu. Ta có thể lắp song song bình nóng lạnh.

Trên đây, ta đã nắm được nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời phổ biến nhất hiện nay. Khách hàng vui lòng gửi mọi thắc mắc cho Việt Nam Solar để nhận được tư vấn nhanh nhất nhé.

Xem thêm sơ đồ lắp đặt máy nước nóng năng lượng mặt trời.