Phân biệt 3 loại máy nước nóng năng lượng mặt trời trên thị trường
1. Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không
Máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng ống là loại được sử dụng nhiều nhất hiện nay do chúng có giá thành rẻ so với các loại được so sánh trong bài viết này.
Nguyên lý hoạt động:
Các ống thuỷ tinh chân không được gắn với bồn nước nóng thông qua hàng lỗ trên thân bồn. Sau khi cấp nước vào bồn thì nước sẽ tràn vào và điền đầy toàn bộ phần thành trong của ống thuỷ tinh chân không. Do được đặt dốc một góc so với phương nằm ngang (điều này là bắt buộc) nên những bọt khí sẽ tự động di chuyển lên trên để nước đảm bảo điền đầy bên trong ống này. Ban đầu, khi chưa có ánh nắng mặt trời thì nhiệt độ của nước trong ống sẽ bằng nhiệt độ của nước trong bồn chứa.
Khi có ánh nắng mặt trời, ánh nắng sẽ chiếu xuyên qua lớp thuỷ tinh thành ngoài, vào mặt ngoài của thành trong ống thuỷ tinh chân không - nơi có chứa các lớp vật liệu hấp thụ nhiệt - làm cho ống thuỷ tinh phía trong nóng lên và truyền nhiệt vào nước chứa bên trong nó.
Do được truyền nhiệt, nước bên trong ống thuỷ tinh chân không sẽ nóng lên. Với tính chất của chất lỏng có nhiệt độ cao sẽ có xu hướng di chuyển lên trên, nhiệt độ thấp di chuyển xuống dưới nên nước nóng trong ống sẽ di chuyển lên trên vào bồn chứa, phần nước lạnh hơn bên trong bồn chứa sẽ di chuyển xuống dưới ống
2. Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống dầu
Máy nước nóng năng lượng mặt trời ống dầu có cấu tạo hệt như máy nước nóng năng lượng mặt trời ống chân không nêu trên nhưng chỉ khác tại phần ống hấp thụ nhiệt. Thực ra có thể không phân biệt ra thành hai loại máy ống chân không và ống dầu nếu như tôi không có ý định khuyến khích bạn sử dụng loại ống dầu này do những ưu điểm của nó.
Ưu điểm
Truyền nhiệt nhanh và hiệu quả hơn ống thông thường: Vì sử dụng môi chất trung gian có nhiệt độ bốc hơi thấp nên quá trình truyền nhiệt có thể diễn ra sớm hơn và kết thúc muộn hơn so với sử dụng nước bên trong lòng ống (để truyền nhiệt). Lý giải điều này như sau: Nếu như ánh nắng yếu chỉ có thể truyền nhiệt cho ống làm cho lớp hấp thụ nhiệt trong ống nóng lên đến nhiệt độ khoảng 35 độ C (hoặc thấp hơn, miễn là nhiệt độ này cao hơn nhiệt độ bốc hơi của dầu trong ống) thì đối với nước, chúng chỉ có thể nâng nhiệt độ nước trong ống lên 35 độ C, tuy nhiên đối với ống dầu thì nhiệt nhiệt độ này đủ cho dầu bốc hơi, bay lên phía đầu ống và truyền nhiệt cho nước. Do việc truyền nhiệt này không phụ thuộc vào nhiệt độ nên quá trình diễn ra liên tục cho đến khi nào nhiệt độ của nước tăng lên cao đến mức cân bằng với lượng nhiệt thoát ra.
Tiếp tục truyền nhiệt ngay cả khi tắt nắng: Nếu như vào thời điểm tắt nắng, ống thông thường sẽ ngừng quá trình truyền nhiệt thì đối với ống dầu, nhiệt vẫn được truyền vào bồn nước cho đến khi lớp hấp thụ nhiệt bên trong của nó nguội đi đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bốc hơi của dầu. Điều này khá thuận lợi vì thời gian đi làm về vào lúc gần tắt nắng và bắt đầu tắm thì sau khi tắm xong, máy nước nóng vẫn tiếp tục nung nóng nước dành cho những người sử dụng sau.
Ngoài ra ống dầu không thể ảnh hưởng đến nước bởi dầu được bao bọc bằng thuỷ tinh phía trong lòng ống nên hoàn toàn không tiếp xúc gì với nước - vậy nó không thể ảnh hưởng đến chất lượng nước được đun nóng.
3. Máy nước nóng năng lượng mặt trời loại tấm phẳng
Máy nước nóng năng lượng mặt trời theo nguyên lý tấm phẳng có cấu tạo và nguyên lý hoạt động rất khác biệt so với loại máy dạng ống nêu trên.
Khác với máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng ống, máy dạng tấm phẳng có thành phần hấp thụ nhiệt theo dạng tấm phẳng được bảo vệ bằng một lớp kính cường lực phía trên. Nhiệt hấp thụ được từ tấm hấp thụ có thể được truyền tới bình chứa theo các dạng khác nhau: bằng ống dẫn nước, ống đồng hoặc bằng ống dung môi truyền nhiệt.
Nguyên lý hoạt động của máy nước loại tấm phẳng
Khi có ánh sáng mặt trời, các tấm kính hấp thu năng lượng để làm nóng nước. Nước được làm nóng, sẽ nhẹ hơn và nổi lên đi vào bình chứa. Nước lạnh với trọng lượng nặng hơn nằm ở đáy bình tiếp tục được làm nóng. Qúa trình hoạt động trên lặp lại liên tục cho tới khi nước nóng đạt được nhiệt độ yêu cầu.
Ngoài dạng trên, máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng tấm phẳng còn có các nguyên lý trao đổi nhiệt khác như: Thiết kế dạng các ống đồng truyền nhiệt cho các ống góp, thiết kế các thanh hấp thụ nhiệt dạng lá, thiết kế các ống dẫn nhiệt dạng sử dụng môi chất trung gian....
Máy nước nóng năng lượng mặt trời dạng tấm là kiểu dáng gọn gàng, đẹp đẽ so với các loại máy nước nóng năng lượng mặt trời khác. Có thể lắp đặt trên bất kỳ vị trí nào trên mái nhà mà không nhất thiết phải có bồn cấp nước đặt cao hơn nếu sử dụng máy bơm tăng áp. Riêng máy nước nóng Solahart, máy còn có bộ điều khiển nhiệt tự động theo thiết đặt nên chúng có thể cấp nhiệt cho nước từ điện năng một cách kinh tế nhất, tối ưu nhất do tự động ngắt nguồn cấp sau khi nhiệt độ nước đạt tới mức độ thiết đặt.
Máy còn có bộ hỗ trợ điện nằm trong bình chứa hoạt động khi trời thiếu nắng hay mưa bãonhằm cung cấp nước nóng liên tục
Máy nước nóng Solahart có độ bền trên 20 năm & đã được chứng minh tại Việt Nam vì máy đã được lắp đặt từ thập niên 90