Ống chân không 3 lớp là gì? Tác dụng trong máy nước nóng năng lượng mặt trời
Ống chân không 3 lớp đóng vai trò cốt lõi trong khả năng vận hành của máy nước nóng năng lượng mặt trời. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của bộ phận quan trọng này để hiểu rõ hơn về cách thức thiết bị cung cấp nước nóng cho gia đình bạn.
Ống chân không 3 lớp là gì?
Ống chân không 3 lớp là ống hấp thụ nhiệt chân không được chế tạo từ thủy tinh trong suốt bên ngoài, sở hữu khả năng chịu nhiệt và độ bền cực cao. Cấu trúc bên trong ống bao gồm một lớp chân không cách nhiệt và thân ống được mạ 3 lớp đặc biệt:
- Lớp ngoài cùng là lớp nhôm chống phản quang: Giúp giảm thiểu tối đa ánh sáng mặt trời bị phản xạ ngược ra ngoài.
- Lớp kế tiếp là lớp Titanium: Có khả năng hấp thụ nhiệt ở mức tối đa từ bức xạ mặt trời.
- Lớp trong cùng là lớp truyền nhiệt: Được làm bằng đồng, hỗ trợ quá trình truyền nhiệt vào nước đạt hiệu quả cao nhất.
Ống chân không 3 lớp có tác dụng gì trong cấu tạo máy nước nóng?
Ống chân không 3 lớp là bộ phận thu nhiệt chủ đạo của máy nước nóng năng lượng mặt trời. Tùy theo dung tích thiết kế mà máy sẽ được trang bị số lượng ống thủy tinh phù hợp. Chẳng hạn, các loại máy nước nóng năng lượng mặt trời thông dụng thường có cấu hình như sau:
- 160 lít: có 12 ống thủy tinh
- 180 lít: có 14 ống thủy tinh
- 200 lít: có 16 ống thủy tinh
Các ống thủy tinh thu nhiệt này được gắn trực tiếp vào bồn chứa nước nóng thông qua các lỗ kỹ thuật trên thân bình. Chúng đảm nhận nhiệm vụ hấp thụ và truyền nhiệt trực tiếp để làm nóng nguồn nước sinh hoạt.
Khi người dùng cấp nước vào bồn, nước sẽ tràn vào và lấp đầy phần lòng bên trong các ống thủy tinh. Để tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt, các ống này thường được lắp đặt dốc một góc nhất định so với phương nằm ngang. Nguyên lý vận hành cụ thể như sau:
- Khi chưa có ánh nắng: Nhiệt độ nước trong ống và trong bồn chứa bằng nhau.
- Khi có ánh nắng mặt trời: Ánh sáng xuyên qua lớp thủy tinh, đi vào lớp hấp thụ nhiệt, làm nóng phía bên trong ống. Từ đây, lớp truyền nhiệt tiếp tục tác động để làm nóng lượng nước đang chứa bên trong ống.
- Dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt: Nước nóng có xu hướng di chuyển lên trên (vào bồn chứa), nước lạnh có xu hướng di chuyển xuống dưới (vào ống thủy tinh). Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nhiệt độ nước trong bình chứa và ống chân không đạt mức cân bằng.