Sử dụng thiết bị đun nước nóng mặt trời BKG
Việt Nam là nước nhiệt đới, tiềm năng bức xạ mặt trời vào loại cao trên thế giới, đặc biệt ở các vùng miền phía Nam, với số giờ nắng dao động từ 1600- 2600 giờ nắng/năm. Do đó, từ những năm 1980 đến 1990 thực hiện Chương trình Nhà nước về năng lượng tái tạo, một số trường Đại học, Viện nghiên cứu đã chú ý nhiều đến việc nghiên cứu ứng dụng NLMT để chưng cất nước, sấy khô, làm pin mặt trời, nhất là để đun nước nóng.
Thiết bị đun nước nóng mặt trời BKG do Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng mới- Trường Đại học bách khoa Hà Nội nghiên cứu chế tạo, tác giả là TS. Trần Quốc Giám, cán bộ nghiên cứu của Trung tâm, giảng viên Viện Vật lý- Kỹ thuật trường Đại học Bách khoa Hà Nội (vì thế ký hiệu BKG của thiết bị là “Giám Bách khoa”). Công trình này đã được giải khuyến khích- Giải thưởng sáng tạo khoa học công nghệ VIFOTEC năm 1997.
Thiết bị đun nước nóng mặt trời (ĐNNMT) được chế tạo chủ yếu bằng kim loại Inox nên có độ bền cao, chịu được áp lực nước đến 2kg/cm 2. Vì thế, có thể lắp đặt trong mọi điều kiện về địa hình và điều kiện cung cấp nước khác nhau như lắp đặt thấp hơn nguồn cấp nước (để áp lực nước tự nhiên từ bể cấp nước dẫn nước tới bình chứa của thiết bị) hoặc lắp đặt cao hơn nguồn cấp nước (trường hợp để trên sân thượng thì dùng máy bơm tăng áp bơm nước từ dưới lên vào bình chứa). Thiết bị có cấu tạo đơn giản gồm giá đỡ, bộ thu năng lượng và bình chứa nước nóng.
Thiết bị ĐNNMT hoạt động dựa trên nguyên lý hiệu ứng nhà kính biến quang năng thành nhiệt năng. Khi bức xạ mặt trời (BXMT) xuyên qua mặt kính đập lên tấm hấp thụ, tấm hấp thụ nhận nhiệt nóng lên và bức xạ nhiệt ra xung quanh. Nhưng vì đáy và cạnh bên của thiết bị cách nhiệt nên nhiệt năng không thoát ra ngoài được. Phần bức xạ nhiệt lại không xuyên qua được mặt kính nên dần dần làm cho tấm hộp thu nóng lên. Nếu ta cho không khí hoặc nước đi qua tấm hộp thu sẽ làm cho không khí hoặc nước nóng lên. Không khí nóng có thể dùng để sấy hoặc sưởi ấm, còn nước nóng dùng cho sinh hoạt gia đình hoặc các dịch vụ khách sạn, nhà hàng, bể bơi… Những ngày nhiều nắng nhiệt độ trong bình chứa nước nóng có thể đạt từ 40 0đến 80 0C, những ngày mùa đông nhiều mây nhiệt độ trong bình ấm hơn nhiệt độ bên ngoài từ 5 0C trở lên, những ngày ít nắng nhiệt độ trong bình khoảng 30- 40 0C có thể dùng nước ấm này để tắm rửa mà không cần pha thêm nước lạnh.
Sử dụng NLMT là sử dụng nguồn năng lượng sạch (vì không có khí thải) nên rất an toàn, không gây ô nhiễm môi trường, lại tiết kiệm được điện năng, giảm chi phí cho ngân sách gia đình, giá thành lắp đặt thiết bị lại không cao nên phù hợp với thu nhập của người dân thành phố. Cụ thể là: Với điều kiện bức xạ mặt trời và khí hậu ở Việt Nam, 1m 2thiết bị ĐNNMT có thể tiết kiệm được khoảng 700- 800 KWh/năm. Nếu so với việc dùng bình nước nóng chạy điện thì mỗi năm 1m 2thiết bị ĐNNMT có thể tiết kiệm được từ 700.000 đồng đến 1.000.000 đồng tiền điện. Giá thành lắp đặt 1m 2 thiết bị khoảng 2.000.000 đồng (kể cả công lắp), theo tính toán thì thời gian thu hồi vốn là sau từ 2,5 đến 3,5 năm. Thông thường 1m 2thiết bị ĐNNMT cung cấp khoảng 70- 75 lít nước nóng (40- 80 0C)/ ngày, đủ dùng cho một gia đình 3- 4 người. Với gia đình đông hơn (5-7 người) hoặc nhu cầu sử dụng nước nóng nhiều hơn (tắm vòi hoa sen, tắm bồn…) thì diện tích thiết bị cũng tăng lên…
TS. Trần Quốc Giám cho biết: “Từ năm 1995 đến nay, trong khoảng 15 năm, Trung tâm Năng lượng Mới của trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã lắp đặt thiết bị ĐNNMT cho khoảng 1000 gia đình ở Hà Nội và một số địa phương lân cận, lắp đặt cho 3 khách sạn (Sầm Sơn: 2, Phú Quốc: 1). Sử dụng thiết bị ĐNNMT là có hiệu quả nhất so với các thiết bị sử dụng năng lượng tái tạo khác. Nước ta là xứ nóng, có hơn 80 triệu dân với gần 20 triệu hộ gia đình. Chỉ cần 10% số hộ gia đình (2 triệu hộ) có nhu cầu dùng thiết bị ĐNNMT, mà mỗi năm chỉ lắp đặt được 100.000 thiết bị cho 100.000 hộ dân thì phải mất 20 năm mới lắp xong. Nếu làm được việc này sẽ tạo ra một thị trường tiêu thụ năng lượng sạch rất lớn, vừa có lợi cho đất nước (tiết kiệm điện năng), có lợi cho người dân (giảm chi tiêu), lại góp phần bảo vệ môi trường”.
Nguồn: tctt&pt, số 06
