Báo cáo nghiên cứu khoa học: NGHIÊN C ỨU HỆ THỐNG TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG NHIỆT MẶT TRỜI

Ngày nay, bên cạnh các nguồn năng lượng sạch như năng lượng gió, địa nhiệt…năng lượng Mặt trời đã được khai thác và ứng dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực. Một trong những ứng dụng cụ thể và hiệu quả là sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời để cấp nhiệt phục vụ cho sản xuất và sử dụng trong gia đình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN C ỨU HỆ THỐNG TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG NHIỆT MẶT TRỜI" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).2010NGHIÊN C ỨU HỆ THỐNG TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG NHIỆT MẶT TRỜI A RESEARCH ON THE SOLAR HEAT STORAGE SYSTEM Hoàng Dương Hùng Đoàn Ngọc Hùng Anh Mai Vinh Hoà Trường ĐH. Bách khoa, Cao đẳng Công nghiệp Huế Sở Lao động, Thương binh ĐH. Đà Nẵng và xã hội TP. Đà Nẵng TÓM T ẮT Ngày nay, bên cạnh các nguồn năng lượng sạch như năng lượng gió, địa nhiệt…nănglượng Mặt trời đã được khai thác và ứng dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực. Một trong những ứngdụng cụ thể và hiệu quả là sử dụng bộ thu năng lượng mặt trời để cấp nhiệt phục vụ cho sảnxuất và sử dụng trong gia đình. Tuy nhiên, do sự lệch pha giữa chu kỳ của năng lượng mặt trờivà chu kỳ sử dụng nhiệt trong bình tích trữ nên sự thiếu hụt nguồn nhiệt cho nhu cầu sử dụngtrong suốt thời gian ban đêm là không thể tránh k hỏi. Hệ thống tích trữ năng lượng nhiệt ẩn sửdụng chất chuyển pha là môi trường tích trữ có những thuận lợi như; dung lượng tích trữ nhiệtcao, kích thước thiết bị nhỏ gọn và đặc tính đẳng nhiệt trong suốt quá trình chuyển pha. ABSTRACT Today, along with renewable energy resources such as wind and geothermal energy…solar energy has been exploited and applied to domestic and industrial uses. One of theeffective applications of solar energy is the use solar collectors in supplying hot water forindustrial and domestic purposes. However, the storage of solar energy as sensible heat is notefficient in thermal energy storage because of the sun’s intermittent nature. Conversely, latentheat thermal energy storage systems using paraffin as a storage medium offer someadvantages such as their high heat storage capacity, small unit size and isothermal behaviorduring the phase change period.1. Đặt vấn đề Do tốc độ phát triển về nhu cầu năng lượng của con người tăng rất nhanh, trongkhi các nguồn năng lượng hóa thạch là có hạn và việc sử dụng các nguồn nhiên liệu nàyđã thải ra môi trường các loại khí độc làm ô nhiễm môi trường mà hậu quả tác hại là đãlàm thay đổi khí hậu, tác động xấu đến cuộc sống hiện nay và tương lai của con người Do.vậy, các nguồn năng lượng mới như năng lượng mặt trời (NLMT) đã và đang đượcnghiên cứu sử dụng ngày càng nhiều nhằm thay thế dần các nguồn năng lượng truyềnthống góp phần bảo vệ môi trường . Một thiết bị năng lượng mặt trời đang được dùng rấtphổ biến hiện nay là hệ thống nước nóng dùng năng lượng mặt trời sử dụng trong các hộgia đình, nhưng trong thực tế quá trình hấp thu NLMT của hệ thống thiết bị và sử dụngnăng lượng của hộ tiêu thụ không tương ứng với nhau về mặt thời gian cũng như về côngsuất nên việc nghiên cứu hệ thống tích trử nhiệt từ nguồn NLMT để cấp nhiệt hiệu quảcho nhu cầu dân dụng và công nghiệp là rất cần thiết và có ý nghĩa rất lớn trong việc gópphần thực hiện chương trìnhquốc gia về tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường .14 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(36).20102. Nội dung nghiên cứu2.1. Nghiên cứu lý thuyếta) Khảo sát nhiệt độ nước nóng trong bộ thu năng lượng mặt trời Các hệ thống sử dụng nước nóng dùng NLMT trong các hộ gia đình hiện nayđang sử dụng chính bản thân nước làm chất trử nhiệt và được chứa trong bình có bọccách nhiệt. Trong các hệ thống này nhiệt độ nước trong bình thường thay đổi từ nhiệt độbằng nhiệt độ môi trường (lúc sáng sớm chưa có NLMT) đến trên 80oC (lúc cường độbức xạ mặt trời đạt cực đại ) trong khi đó nhiệt độ yêu cầu sử dụng chỉ khoảng dưới60oC. Với bộ thu phẳng có diện tích bề mặt hấp thụ 1m2 đặt tại Đà Nẵng có nhiệt độmôi trường t f =30oC cường độ bức xạ trung bình E n = 940 W/m2 khi lưu lượng nước quabộ thu G =0,002kg/s thì hàm phân bố nhiệt độ nước nóng trong bộ thu theo thời giantrong ngày như hình 1, [2]. t o 100 C o 95,4 C o 94 C 80 t â(τ) o 72 o C ...