Tháng Mười 28 2016 0Comment
ống chân không thu nhiệt

Ống chân không thu nhiệt

Ống chân không thu nhiệt đây là loại ống phổ biến hiện nay, vì giá thành rẻ, sử dụng bền và dễ dàng thay thế. Loại ống chân không thu nhiệt đạt hiệu quả cao nhất nhờ làm nóng nước trực tiếp. Khi nước lạnh ở trong ống chân không thu nhiệt thì sẽ được ánh nắng mặt trời đốt nóng trực tiếp hiệu suất tối đa. Ống có khả năng thu nhiệt và hội tụ nhiệt tăng 300% so với nhiệt độ môi trường.

cau-tao-ong-thuy-tinh-chiu-nhiet

Quy trình và công nghệ sản xuất ống chân không thu nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời.

Ống chân không thu nhiệt là bộ phận cực kỳ quan trọng của máy nước nóng năng lượng mặt trời. Đối với ống chân không thu nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời, quy trình sản xuất chia làm 6 công đoạn chính như sau:

     1. Công đoạn chế tạo ống chân không thu nhiệt

Việc đầu tiên là lựa chọn chất liệu thủy tinh để sản xuất ống, đối với ống chân không thu nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời thì chất liệu thủy tinh được lựa chọn là Borosilicate (3.3 ± 0,1) ×10-6K-1  . Đây là loại thủy tinh có độ tinh khiết cực cao và độ bền vượt trội so với các loại thủy tinh thông thường đang có mặt trên thị trường, chịu rất tốt sự thay đổi nhiệt độ đột ngột trong môi trường.

Các bước thực hiện công đoạn này theo trình tự là: (Chế tạo ống trong và ống ngoài) cắt → làm tròn đáy → nối ống thoát khí (ống hút khí)→ tôi lửa → kiểm tra dò (thử dò).

Ghi chú: Việc lựa chọn chất liệu thủy tinh không thích hợp và các bước tiến hành trong công đoạn chế tạo ống không tốt sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của ống chân không thu nhiệt rất nhiều.

  1. Rửa sạch 

Đối với ống chân không thu nhiệt, việc rửa sạch ống không kém phần quan trọng. Nhà sản xuất đã dùng nước Ion tinh khiết để rửa sạch ống. Sau 3 lượt rửa, ống chân không thu nhiệt sẽ được tiến hành sấy khô trong lò sấy với nhiệt độ thích hợp.

  1. Phun mạ

Đây là khâu rất quan trọng, công đoạn phun mạ sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất hấp thụ nhiệt của ống cũng như tuổi thọ của ống. Ống chân không thu nhiệt áp dụng công nghệ phun xạ Magnetron(điều khiển từ), thông qua sự phóng điện phát sáng (1 hiện tượng vật lý), làm các Ion khí mang cực dương oach kích bề mặt ngoài của ống trong tạo độ kết dính, tạo các phun xạ phóng ra các nguyên tử và tạo các kết cấu nguyên tử kim loại trên bề mặt, đồng thời lắng tụ lại thành lớp màng tại bề mặt ngoài của ống bên trong(Phần được phun mạ là lớp ngoài của ống trong, phần này không tiếp xúc với nước sử dụng nên không ảnh hưởng tới vệ sinh của nước. Giống như là sơn phần bên ngoài của cái ly uống nước vậy). Ống chân không thu nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời được phun mạ 3 lớp (SS-CU-Ti-N/AL Đây là công nghệ độc quyền của EDIG SOLAR – ISRAEL với sự chuyển giao từ Chiryu Solar – Japan), lớp trong cùng là lớp tạo độ bám bề mặt với công nghệ Magnetron, hai lớp bên ngoài là lớp hấp thụ được phun xạ với công nghệ Nanomax bụi kim loại( [Lớp kết dính bề mặt] – [Đồng+Titan] – [Nhôm+Chất hấp thụ]) làm tăng hiệu suất hấp thụ lên tới 96%.

  1. Hàn miệng ống

Việc hàn đầu ống trong và ngoài của máy nước nóng năng lượng mặt trời thực hiện tại nhiệt độ 400 độ C, công nghệ và kỹ thuật hàn đầu ống của máy năng lượng mặt trời được thực hiện đồng bộ. Nếu là sản phẩm loại thường có mặt trên thị trường hiện nay thì đa phần thực hiện công đoạn hàn lẻ tẻ và riêng biệt. Chính vì điều này độ chính xác không cao do làm thủ công, điều này dẫn tới chất lượng của từng ống chân không cùng loại là không đồng đều tại một mức nào đó.

  1. Thoát khí (hút chân không)

Công đoạn hút chân không sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng ống và hiệu suất hấp thụ. Đối với ống chân không của máy Solarheps việc hút không khí ra ngoài được thực hiện với nhiệt độ dưới 400 độ C. Ống chân không thu nhiệt có chất liệu là thủy tinh Borosilicate (3.3 ± 0,1) × 10-6K-1 , độ dày là 1.6mm nên được hút chân không trong thời gian là 48h, vượt xa so với những loại thường. Hiện nay trên thị trường máy nước nóng năng lượng mặt trời, những ống chân khôngthu nhiệt thường chỉ được hút chân không trong 25 đến 30 giờ, lý do là chất liệu thủy tinh kém chất lượng và quá mỏng nên việc hút chân không trong thời gian dài sẽ dẫn đến tình trạng ống bị nổ. Khi ống chân không thu nhiệt có thời gian hút chân không quá ngắn sẽ  không hết không khí trong ống và gây ra hiện tượng mất nhiệt đối lưu, sau một thời gian sử dụng thì hiện tượng hiệu ứng nhà kính xuất hiện, hơi nước lắng đọng sẽ làm bong tróc lớp phun mạ, ống coi như không thể sử dụng được nữa.

  1. Dung dịch hút khí phân tán hơi và ổn định chân không

Để nâng cao độ chân không, ống chân không thu nhiệt của máy dùng dung dịch hút khí kết hợp với thanh Bari để làm phân tán hơi nước dưới nhiệt độ cao hình thành bề mặt kính khử không khí. Sau công đoạn này ống được hàn kín và được thử nghiệm trước khi đóng gói để xuất xưởng.

Các ống chân không là phần hấp thụ nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời. ống chân không hấp thụ năng lượng mặt trời và chuyển đổi thành nhiệt để sử dụng trong đun nước nóng.

ống thủy tinh chân không

Ống chân không thu nhiệt đã được sử dụng nhiều năm ở Đức, Canada, Trung Quốc và Vương quốc Anh, Việt Nam. Có một số loại ống chân không được sử dụng trong ngành năng lượng mặt trời. Bộ thu nhiệt sử dụng loại “ống thủy tinh cặp” phổ biến nhất. Đây là loại ống được lựa chọn vì hiệu suất, độ tin cậy và chi phí sản xuất thấp.

Mỗi ống chân không thu nhiệt bao gồm hai ống bằng kính được làm từ thủy tinh borosilicate cực kỳ bền chắc. Ống bên ngoài trong suốt cho phép các tia sáng đi qua và phản chiếu tối thiểu. Ống bên trong được phủ một lớp phủ được chọn đặc biệt (Al-N/Al) có tính năng hấp thụ bức xạ mặt trời tuyệt vời và phản chiếu tối thiểu. Phía trên cùng của hai ống được đúc kín lại với nhau và không khí trong khoảng giữa hai lớp kính được bơm ra ngoài trong khi đưa ống tiếp xúc với nhiệt độ cao. “Việc hút chân không” này của các chất khí tạo thành một chân không, là một yếu tố quan trọng trong hoạt động của các ống chân không thu nhiệt.

Tại sao là chân không? Như bạn biết nếu bạn đã sử dụng một bình giữ nhiệt lót kính, chân không là một chất cách nhiệt tuyệt vời. Điều này quan trọng bởi vì một khi các ống chân không thu nhiệt hấp thụ bức xạ từ mặt trời và chuyển thành nhiệt, chúng ta không muốn để mất nó! Chân không giúp đạt được điều này. Các tính chất cách nhiệt này rất tốt nên trong khi bên trong của ống có thể là 150 0C / 3040F, ống bên ngoài vẫn lạnh để chạm vào được. Điều này có nghĩa rằng máy nước nóng ống chân không có thể hoạt động tốt ngay cả trong thời tiết lạnh khi bộ thu nhiệt tấm phẳng hoạt động kém do tổn thất nhiệt (trong điều kiện Delta-T cao).

Để duy trì chân không giữa hai lớp kính, một chất thu khí barium được sử dụng (tương tự như trong các ống truyền hình). Trong quá trình sản xuất ống chân không thu nhiệt, chất thu khí này được tiếp xúc với nhiệt độ cao làm cho bên dưới của ống chân không đã được phủ một lớp barium tinh khiết. Lớp barium này chủ động hấp thụ bất kỳ CO, CO2, N2, O2, H2O và H2 được thải ra từ các ống chân không trong quá trình lưu trữ và hoạt động, do đó giúp duy trì chân không. Lớp barium cũng thể hiện tình trạng chân không rõ ràng bằng hình ảnh. Lớp barium màu bạc sẽ chuyển sang màu trắng nếu chân không bị mất. Điều này giúp dễ dàng xác định ống đang trong tình trạng tốt hay không.

Ống chân không thu nhiệt được xếp thẳng hàng song song, góc gắn kết phụ thuộc vào vĩ độ tại vị trí của bạn. Theo hướng Bắc Nam, các ống có thể theo dõi thụ động nhiệt từ mặt trời trong cả ngày. Theo định hướng Đông Tây, ống chân không có thể dõi theo hướng mặt trời quanh năm.

Hiệu suất của một máy nước nóng chân không phụ thuộc vào một số yếu tố, một yếu tố quan trọng là mức độ bức xạ chân không (sự hấp thu nhiệt) trong khu vực của bạn.

Write a Reply or Comment