Công nghệ

Bộ thu năng lượng mặt trời và hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời

Sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời không dễ như bạn nghĩ. Việc thu nhận ánh sáng mặt trời và đưa nó vào hoạt động rất khó vì năng lượng mặt trời truyền đến trái đất được trải ra trên một khu vực rộng lớn. Mặt trời không cung cấp nhiều năng lượng như vậy đến bất kỳ nơi nào tại bất kỳ thời điểm nào. Một nơi nhận được bao nhiêu năng lượng mặt trời phụ thuộc vào một số điều kiện. Chúng bao gồm thời gian trong ngày, mùa trong năm, vĩ độ của khu vực và độ trong hoặc nhiều mây của bầu trời.

Bộ thu năng lượng mặt trời là một cách để thu nhiệt từ mặt trời. Một chiếc ô tô đóng cửa vào một ngày nắng giống như một bộ thu năng lượng mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời xuyên qua cửa sổ kính của ô tô, nó sẽ bị hấp thụ bởi áo ghế, tường và sàn xe. Ánh sáng bị hấp thụ biến đổi thành nhiệt. Cửa sổ kính của ô tô cho ánh sáng vào, nhưng không để tất cả nhiệt thoát ra ngoài. (Đây cũng là lý do tại sao nhà kính hoạt động rất tốt và luôn ấm áp quanh năm.)

Vì vậy, một bộ thu năng lượng mặt trời thực hiện ba việc:

  • nó cho phép ánh sáng mặt trời bên trong kính (hoặc nhựa);
  • nó hấp thụ ánh sáng mặt trời và biến đổi nó thành nhiệt;
  • nó giữ phần lớn nhiệt bên trong.

Hệ thống sưởi không gian bằng năng lượng mặt trời

Sưởi ấm không gian có nghĩa là sưởi ấm không gian bên trong một tòa nhà. Ngày nay nhiều ngôi nhà sử dụng năng lượng mặt trời để sưởi ấm không gian. Có hai loại hệ thống sưởi ấm không gian bằng năng lượng mặt trời chung: thụ động và chủ động. Hệ thống “hybrid” là một hỗn hợp của hệ thống thụ động và chủ động.

Ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động

Trong một ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động , toàn bộ ngôi nhà hoạt động như một bộ thu năng lượng mặt trời. Một ngôi nhà thụ động không sử dụng bất kỳ thiết bị cơ khí đặc biệt nào như đường ống, ống dẫn, quạt, hoặc máy bơm để truyền nhiệt mà ngôi nhà thu vào những ngày nắng. Thay vào đó, một ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động dựa vào các cửa sổ được định hướng đúng cách. Vì mặt trời chiếu sáng từ phía nam ở Bắc Mỹ, các ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động được xây dựng sao cho hầu hết các cửa sổ hướng về phía nam. Họ có rất ít hoặc không có cửa sổ ở phía bắc.

Một ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động chuyển đổi năng lượng mặt trời thành nhiệt giống như một chiếc ô tô đóng kín. Ánh sáng mặt trời đi qua cửa sổ của ngôi nhà và được hấp thụ vào các bức tường và sàn nhà.

Để kiểm soát lượng nhiệt trong một ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động, các cửa ra vào và cửa sổ được đóng hoặc mở để giữ không khí nóng vào hoặc thoát ra ngoài. Vào ban đêm, rèm hoặc rèm che dày đặc biệt được kéo qua cửa sổ để giữ nhịp đập ban ngày bên trong ngôi nhà. Vào mùa hè, mái hiên hoặc mái che nhô ra giúp làm mát ngôi nhà bằng cách che nắng cho cửa sổ khỏi ánh nắng cao của mùa hè.

Làm nóng nhà bằng cách làm ấm tường hoặc sàn nhà thoải mái hơn sưởi ấm không khí bên trong nhà. Nó không quá buồn tẻ. Và những tòa nhà thụ động là những nơi yên tĩnh, thanh bình để sống. Một ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động có thể nhận được 50 đến 80 phần trăm nhiệt lượng nó cần từ mặt trời.

Nhiều chủ nhà lắp đặt thiết bị (chẳng hạn như quạt để giúp lưu thông không khí) để có được nhiều hơn từ ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động của họ. Khi thiết bị đặc biệt được thêm vào ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động, kết quả được gọi là hệ thống hybrid .

Những ngôi nhà năng lượng mặt trời đang hoạt động

Không giống như nhà năng lượng mặt trời thụ động, nhà năng lượng mặt trời chủ động sử dụng thiết bị cơ khí, chẳng hạn như máy bơm và máy thổi, và một nguồn năng lượng bên ngoài để giúp sưởi ấm ngôi nhà khi năng lượng mặt trời không đủ.

Các hệ thống đang hoạt động sử dụng các bộ thu năng lượng mặt trời đặc biệt trông giống như những chiếc hộp được phủ bằng kính. Các tấm kim loại tối màu bên trong hộp hấp thụ ánh sáng mặt trời và biến đổi nó thành nhiệt. (Màu đen hấp thụ ánh sáng mặt trời nhiều hơn bất kỳ màu nào khác.)

Không khí hoặc chất lỏng chảy qua các ống góp và được làm ấm bởi nhiệt này. Không khí hoặc chất lỏng được làm ấm sau đó được phân phối đến phần còn lại của ngôi nhà giống như với hệ thống lò thông thường.

Các bộ thu năng lượng mặt trời thường được đặt cao trên mái nhà, nơi chúng có thể thu được nhiều ánh sáng mặt trời nhất. Chúng cũng được đặt ở phía nam của mái nhà, nơi không có cây cao hoặc nhà cao tầng nào che bóng cho chúng.

Lưu trữ nhiệt mặt trời

Thách thức phải đối mặt với bất kỳ hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời nào – dù là thụ động, chủ động hay kết hợp – là lưu trữ nhiệt. Hệ thống sưởi năng lượng mặt trời phải có một số cách để lưu trữ nhiệt thu được vào những ngày nắng để giữ ấm cho mọi người vào ban đêm hoặc những ngày nhiều mây.

Trong các ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động, nhiệt được lưu trữ bằng cách sử dụng các vật liệu nội thất dày đặc có khả năng giữ nhiệt tốt – gạch xây, gạch nung, bê tông, đá hoặc nước. Những vật liệu này hấp thụ nhiệt dư thừa và bức xạ trở lại phòng sau khi trời tối. Một số ngôi nhà thụ động có tường dày tới một foot.

Trong các ngôi nhà năng lượng mặt trời đang hoạt động , nhiệt có thể được lưu trữ theo một trong hai cách – một bể lớn có thể lưu trữ chất lỏng nóng hoặc các thùng đá bên dưới ngôi nhà có thể lưu trữ không khí nóng.

Những ngôi nhà có hệ thống sưởi năng lượng mặt trời chủ động hoặc thụ động cũng có thể có lò nung, bếp đốt củi hoặc một nguồn nhiệt khác để cung cấp nhiệt trong trường hợp thời tiết lạnh giá hoặc nhiều mây kéo dài. Đây được gọi là hệ thống sao lưu.

Intech Energy – Chuyên giải pháp lắp đặt điện năng lượng mặt trời gia đình uy tín tại Việt Nam với hàng trăm hệ thống điện năng lượng mặt trời đã được lắp đặt và bàn giao thành công cho khách hàng.

Hotline: 0966966819

Địa chỉ: Lô 5+6, KCN, Lai Xá, Hoài Đức, Hà Nội.

Xem thêm:

Tất tần tật về Colocation Server bạn nên biết

Tự vệ sinh bàn phím laptop tại nhà

Những bài viết liên quan

Back to top button