intTypePromotion=1

Nghiên cứu ứng dụng hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời sử dụng ống chân không tại Việt Nam

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

0
89
lượt xem
11
download

Nghiên cứu ứng dụng hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời sử dụng ống chân không tại Việt Nam

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

ài viết trình bày việc xây dựng chương trình tính mô phỏng tạo ra các chuỗi kết quả như: bức xạ lên mặt phẳng nghiêng (It), nhiệt lượng hữu ích thu được (Qu), hiệu suất bộ thu (η), nhiệt độ trung bình của bình chứa phân tầng nhiệt (ts1, ts2, ts3 ), tỉ số mặt trời (fR) của hai hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời loại bộ thu tấm phẳng và loại bộ thu ống chân không cho bất kỳ giờ/ngày/tháng nào hoặc cả năm theo điều kiện tự nhiên tại Việt Nam. Qua đó, người sử dụng có thể đánh giá các thông số ảnh hưởng đến hiệu quả của bộ thu ống chân không.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu ứng dụng hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời sử dụng ống chân không tại Việt Nam

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG ĐUN NƯỚC NÓNG BẰNG NĂNG<br /> LƯỢNG MẶT TRỜI SỬ DỤNG ỐNG CHÂN KHÔNG TẠI VIỆT NAM<br /> Nguyễn Hiếu Nghĩa*, Nguyễn Thế Bảo**<br /> TÓM TẮT<br /> Bài viết trình bày việc xây dựng chương trình tính mô phỏng tạo ra các chuỗi kết quả như:<br /> bức xạ lên mặt phẳng nghiêng (It), nhiệt lượng hữu ích thu được (Qu), hiệu suất bộ thu (η), nhiệt độ<br /> trung bình của bình chứa phân tầng nhiệt (ts1, ts2, ts3 ), tỉ số mặt trời (fR) của hai hệ thống đun nước<br /> nóng bằng năng lượng mặt trời loại bộ thu tấm phẳng và loại bộ thu ống chân không cho bất kỳ<br /> giờ/ngày/tháng nào hoặc cả năm theo điều kiện tự nhiên tại Việt Nam. Qua đó, người sử dụng có<br /> thể đánh giá các thông số ảnh hưởng đến hiệu quả của bộ thu ống chân không.<br /> RESEARCH OF THE SOLAR HOT WATER SYSTEM USED THE EVACUATED TUBES<br /> IN VIETNAM<br /> SUMMARY<br /> This article describes the way to build the simulation program to generate the sequenced<br /> results such as: Radiation on sloped serfaces (It), useful energy gain (Qu), collector efficiency (η),<br /> stratified tank temperature (tS1, tS2, tS3), solar fraction (fR) of two solar hot water systems, namely<br /> Flate Plate Collector and Evacuated Tube Collector for any hour/day/month or all year abide by<br /> the weather data in Viet Nam. Thereby, the user can evaluate the parameters affecting the efficiency<br /> of the Evacuated Tube Collector.<br /> 1. Định nghĩa và ký hiệu<br /> I, It - cường độ bức xạ trên mặt phẳng ngang và Kn - độ dẫn nhiệt của nước, W/m.K;<br /> mặt phẳng nghiêng, J/m2.h; υ - độ nhớt động học, m2/s;<br /> Q - nhiệt lượng trung bình vào mỗi ống, W/m2; Qu - năng lượng hữu ích, W;<br /> •<br /> m - lưu lượng nước đối lưu tự nhiên qua mỗi tout - nhiệt độ nước ra khỏi ống, oC;<br /> tin - nhiệt độ nước vào ống, oC;<br /> ống, kg/s;<br /> AS-Tube - diện tích nhận bức xạ của mỗi ống, m2;<br /> D - đường kính trong ống hấp thu, m;<br /> NTubes - số lượng ống<br /> μ - độ nhớt động lực học của nước, kg/m.s<br /> qw<br /> Red - hệ số Reynolds t out = •<br /> + t in<br /> θ - góc nghiêng của ống so với trực đứng C p.m<br /> L - chiều dài nhận nhiệt của ống, m; η - hiệu suất bộ thu<br /> Pr - hệ số Prandtl Aa - diện tích nhận bức xạ của bộ thu, m2;<br /> Nud - hệ số Nusselt G - cường độ bức xạ mặt trời, W/m2;<br /> Grd - hệ số Grashof t - nhiệt độ trung bình nước trong bộ thu, oC;<br /> Grd* - hệ số Grashof phụ Ta - nhiệt độ môi trường, oC;<br /> βn - hệ số giãn nở nhiệt của nước, K-1; fR - tỉ số mặt trời<br /> <br /> *<br /> ThS, Khoa Nhiệt lạnh, Trường Đại học Công nghiệp TPHCM<br /> **<br /> TS, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TPHCM<br /> <br /> <br /> 40<br /> Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> 2. Tổng quan tình hình sử dụng năng nóng năng lượng mặt trời. Nhưng trên phạm vi<br /> lượng mặt trời đun nước nóng tại Việt Nam cả nước, việc ứng dụng hệ thống nước nóng<br /> năng lượng mặt trời còn rất ít, đặc biệt là chưa<br /> Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt<br /> có phần mềm tính toán cho hệ thống nước nóng<br /> đới. Thời gian chiếu sáng trung bình trong một<br /> mặt trời loại bộ thu ống chân không đối lưu tự<br /> năm từ 2000 đến 2600 giờ. Ở các tỉnh phía<br /> nhiên với bình trữ nhiệt nằm ngang.<br /> Nam, số giờ nắng trung bình trong ngày khoảng<br /> 6,5 giờ, cường độ tổng lượng bức xạ trung bình 3. Lý thuyết tính toán hệ thống đun<br /> ngày trong 12 tháng đạt 5 kWh/m2/ngày. Từ nước nóng bằng năng lượng mặt trời sử<br /> mùa khô chuyển sang mùa mưa, tổng lượng bức dụng ống chân<br /> xạ trung bình giảm khoảng 20%. Ở các tỉnh phía Sự truyền nhiệt xảy ra khi nước tuần hoàn<br /> Bắc, số giờ nắng trung bình chỉ đạt 4,1 giờ/ngày<br /> tự nhiên trong ống nhận nhiệt bức xạ mặt trời,<br /> và cường độ bức xạ trung bình khoảng 4 nổi lên và đi vào bình chứa. Nước lạnh hơn từ<br /> kWh/m2 ngày, lượng bức xạ trung bình tương<br /> bình chứa chảy vào ống thế chỗ cho lượng nước<br /> đối cao. Đây là nguồn năng lượng dồi dào nhất<br /> lạnh đó. Lưu lượng nước tuần hoàn phụ thuộc<br /> và sạch nhất. Có thể kết luận rằng bức xạ mặt<br /> vào cường độ bức xạ mặt trời và nhiệt độ nước<br /> trời là nguồn tài nguyên lớn của Việt Nam. Tuy<br /> phân phối trong bình, nhiệt độ hoạt động của bộ<br /> nhiên, việc tận dụng nguồn năng lượng này còn<br /> thu và cách thiết kế bộ thu (đường kính ống,<br /> hạn chế. Hiện chỉ có khoảng vài ngàn bộ thu<br /> chiều dài ống, độ cong của tấm phản xạ, góc<br /> năng lượng mặt trời được lắp đặt so với hơn<br /> nghiêng bộ thu) vì thế nó sẽ thay đổi liên tục<br /> 100.000 bộ đun nước nóng điện trở được lắp đặt<br /> theo ngày[2]. Mối quan hệ của lưu lượng nước<br /> ở thành phố Hồ Chí Minh. đối lưu tự nhiên trong ống chân không được<br /> Nhiều trường đại học đã và đang nghiên trình bày ở hình 1. Các hệ số Red, Nud, Grd, Grd*<br /> cứu về hệ thống đun nước nóng bằng năng phụ thuộc vào đường kính ống; chọn ao, a1, n<br /> lượng mặt trời, như: Trường Đại Học Bách lần lượt là hệ số quan hệ thứ 1, 2 và 3 (ao =<br /> Khoa Hà Nội, Trường Đại học Bách khoa Đà<br /> 0,1914, a1 = 0,4084, n = 1,2) [1], [3]; ηo =<br /> Nẵng, Trường Đại học Bách khoa TPHCM,<br /> 0.536, a = 0.824, b = 0.0069[1].<br /> Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM<br /> (nhãn hiệu HELIO). Lúc bắt đầu mô phỏng, nhiệt độ nước vào<br /> ống bằng nhiệt độ tại tầng nước ngang miệng ống<br /> Trong khi đó, tại Trung Quốc việc ứng<br /> nếu độ nghiêng ống nhỏ và bằng nhiệt độ của lớp<br /> dụng hệ thống đun nước nóng bằng năng lượng<br /> cao hơn nếu độ nghiêng ống nhiều hơn. Nhiệt<br /> mặt trời rất phát triển. Đặc biệt là loại bộ thu<br /> lượng hữu ích của bộ thu ống chân không tính từ<br /> ống chân không, chiếm 65% tổng số diện tích<br /> cường độ bức xạ và nhiệt độ môi trường [1].<br /> lắp mới, trung bình khoảng 6 triệu m2/năm [4].<br /> Biểu thức cân bằng năng lượng trong bộ thu phải<br /> Bộ thu ống chân không hoạt động tốt hơn bộ thu<br /> thỏa mãn ở bước mô phỏng này bằng phương<br /> tấm phẳng ở chế độ nhiệt độ cao nhờ giảm sự<br /> pháp lặp. Từ nhiệt lượng trung bình dự tính (q)<br /> trao đổi nhiệt đối lưu do có lớp chân không [3].<br /> vào mỗi ống thông qua hệ số Reynolds với biểu<br /> Thành công nhất là bộ thu ống chân không gắn<br /> thức (Nu*Gr) tìm lưu lượng đối lưu trong ống<br /> trực tiếp vào bình trữ nhiệt nằm ngang [2]. Tại<br /> (m). Nhiệt độ trong bình chứa, các thông số vật<br /> Việt Nam, Trung tâm Tiết kiệm năng lượng<br /> lý (βn, Kn, υ, μ, Pr, Cp) được cặp nhật lại liên tục<br /> thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM phối<br /> bởi sự tổn thất nhiệt và trao đổi nhiệt đối lưu giữa<br /> hợp với một số đơn vị đang thực hiện chương<br /> các tầng sau mỗi bước lặp cho đến khi bộ thu đạt<br /> trình hỗ trợ người tiêu dùng sử dụng máy nước<br /> được sự cân bằng năng lượng.<br /> <br /> <br /> 41<br /> Nghiên cứu ứng dụng hệ thống đun nước nóng bằng…<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Mô hình mô phỏng dòng đối lưu tự nhiên của nước trong ống chân không<br /> <br /> <br /> Sau khi hệ thống đạt cân bằng, ta có được Nhiệt độ của lưu chất là thông số quan<br /> nhiệt lượng hữu ích và nhiệt độ nước ra khỏi bộ trọng ảnh hưởng tới tốc độ tuần hoàn giữa bình<br /> thu theo từng giờ. Thực tế, nhiệt độ khối nước chứa và bộ thu [2]. Lượng nước tải lấy ở phía<br /> tăng dần khi nhận được cường độ bức xạ liên trên (lớp 1) của bình, nước cấp lại ở đáy bình<br /> tục. Để mô phỏng quá trình này, tác giả chia (lớp 3). Bình chứa được chia thành 3 lớp nhiệt<br /> lượng nước được tăng nhiệt độ đó thành 10 không bằng nhau, lớp 1 chiếm 3/7, lớp 2 chiếm<br /> phần nhỏ và cho nó từ từ đi vào bình chứa trong 2/7 và lớp 3 chiếm 2/7 thể tích bình.<br /> suốt một giờ đó. Việc làm này đảm bảo cho<br /> Tính tỉ số mặt trời fR: khi có tải theo từng<br /> chương trình mô phỏng được sự tăng nhiệt độ giờ thì tính được tỉ số mặt trời cho hệ thống theo<br /> của bình chứa đúng với thực tế. Đặc biệt là khi từng giờ. Giả sử lượng nước cứ tải đều trong<br /> có tải sử dụng thì quá trình tăng nhiệt độ vẫn một giờ, thì đúng một giờ sẽ tải đúng lượng<br /> chính xác. nước yêu cầu trong giờ đó. Để chương trình mô<br /> Tổn thất nhiệt của hệ thống chủ yếu từ phỏng đúng thực tế, tác giả cũng chia nhỏ lượng<br /> bình chứa. Khối lượng nước chứa trong các ống nước đó ra làm 10 phần. Việc làm này đảm bảo<br /> chiếm khoảng 15% lượng nước của hệ thống cho lượng nước trích ra, cũng như nạp lại được<br /> nên phải cộng thêm vào thể tích bình chứa và đều đặn mô phỏng đúng với thực tế.<br /> phải điều chỉnh lại hệ số tổn thất nhiệt cho phù<br /> 4. Chương trình mô phỏng<br /> hợp với sự tăng diện tích bề mặt bình. Vào ban<br /> ngày, phần trên của bình chứa bị trộn, vì thế số Dựa vào cơ sở lý thuyết để lập chương<br /> điểm phân lớp nhiệt không ảnh hưởng đến hệ trình mô phỏng bằng ngôn ngữ Matlap. Dưới<br /> thống nhiều [1]. đây là giao diện của hai hệ thống bộ thu tấm<br /> phẳng và bộ thu ống chân không.<br /> <br /> 42<br /> Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Dữ liệu đầu ra có thể xuất dạng bảng và dạng đồ thị<br /> 5. Kết quả và bình luận<br /> Bộ thu ống chân không và bộ thu tấm Ở hình 2, nhiệt lượng hữu ích (Qu,MJ) của<br /> phẳng có lần lượt diện tích là 2,8 m2, 2,6 m2; loại bộ thu ống chân không cao hơn loại bộ thu<br /> tổng lượng nước là 194 kg, 175 kg. Lượng nước tấm phẳng theo từng giờ tùy theo diện tích nhận<br /> tải là 144 lít/ngày đều đặn vào các giờ: 10, 11, bức xạ cao hơn tương ứng của loại bộ thu ống<br /> 12 và 14, 15, 16 (24 lít/giờ) với lượng nước cấp chân không là 2,8 m2 và của loại bộ thu tấm<br /> lại vào bình ổn định ở 30oC, nhiệt độ nước yêu phẳng là 2,6 m2 thể hiện bằng hai đường màu<br /> cầu là 60oC. Ngoại trừ hiệu suất bộ thu có tính xanh tổng cả ngày Qu: 23,19>16,73 MJ; còn<br /> so sánh giữa hai hệ thống còn các đồ thị khác đường màu đỏ nằm phía dưới là lượng bức xạ<br /> chỉ có tính tham khảo. lên 1m2 mặt phẳng nghiêng (tổng cả ngày It =<br /> 15,48 MJ).<br /> Xuất một ngày bất kỳ được chọn là ngày<br /> 26 tháng 4. Các ô vuông và các ô tròn lần lượt<br /> biểu thị cho bộ thu tấm phẳng và bộ thu ống<br /> chân không.<br /> Hai đồ thị sau thể hiện hoạt động của bộ<br /> thu ống chân không và bộ thu tấm phẳng tại TP.<br /> Hồ Chí Minh.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Hiệu suất ngày 26/04<br /> Hình 3 thể hiện hiệu suất (η, %) của cả hai<br /> hệ thống theo từng giờ trong ngày. Vào giữa<br /> trưa, hiệu suất của bộ thu tấm phẳng tăng cao vì<br /> nhận được lượng bức xạ lớn hơn so với buổi<br /> Hình 2. It và Qu ngày 26/04<br /> sáng và buổi chiều. Còn đối với bộ thu ống chân<br /> <br /> 43<br /> Nghiên cứu ứng dụng hệ thống đun nước nóng bằng…<br /> <br /> <br /> không thì hiệu suất khá ổn định suốt ngày và tháng cũng không chênh lệch nhau nhiều và có<br /> cao hơn bộ thu tấm phẳng. Hiệu suất trung bình giá trị khá lớn nên tỉ số mặt trời trung bình cả<br /> cả ngày của bộ thu ống chân không đạt 53,44% năm cao (fsolar = 0,8785). Miền Trung và miền<br /> cao hơn của bộ thu tấm phẳng đạt 41,57%. Dưới Bắc chênh lệch bức xạ theo mùa là lớn và lượng<br /> đây là các đồ thị của hai loại bộ thu ống chân bức xạ trung bình của cả năm không cao bằng ở<br /> không và bộ thu tấm phẳng của cả năm. miền Nam nên tỉ số mặt trời trung bình năm ở<br /> miền Trung và miền Bắc lần lượt là 0,78; 0,757.<br /> 6. So sánh độ tin cậy - chương trình tính &<br /> thực nghiệm<br /> 6.1 So sánh chương trình eva_connect1 với<br /> thực nghiệm<br /> Các đồ thị lần lượt thể hiện độ chính xác<br /> của chương trình tính với đo đạc theo từng giờ<br /> của từng 3 ngày liên tiếp từ hệ thống bộ thu ống<br /> chân không theo sự thay đổi của tải và các lớp<br /> Hình 4. Hiệu suất BTOCK & BTTP theo năm nhiệt của bình chứa với nước cấp vào bình chứa<br /> tại nhiệt độ cố định là 30oC, nhiệt độ lúc bắt đầu<br /> Hình 4: hiệu suất của bộ thu ống chân<br /> mô phỏng khác nhau.<br /> không theo từng tháng luôn lớn hơn của bộ thu<br /> tấm phẳng, trung bình cả năm hiệu suất hai bộ<br /> thu đạt 51,6%; 42,545%.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Nhiệt độ lớp 1, 3 ngày 17 tới 20/6/2008<br /> Hình 5. Tỉ số mặt trời BTOCK theo năm<br /> Hình 6 thể hiện độ chính xác của nhiệt độ<br /> Hình 5: ba vị trí khác nhau ở Việt Nam<br /> bình chứa phân tầng nhiệt theo từng giờ từ ngày<br /> được chọn tính trong mô phỏng hệ thống nước<br /> 17 tới 20/06/2008 với mức tải đều đặn là 144<br /> nóng là Hồ Chí Minh (Φ = 10,8oN), Đà Nẵng (Φ<br /> lít/ngày vào lúc 10, 11, 12 và 14, 15, 16 giờ<br /> = 16,02oN), Hà Nội (Φ = 21,02oN) trong các mô<br /> hằng ngày (24 lít/giờ). Lớp 1 sai số giữa nhiệt<br /> phỏng, các bộ thu đều có diện tích không đổi và<br /> độ đo đạc và nhiệt độ tính được từ chương trình<br /> góc đặt trùng với góc vĩ độ để tỉ số mặt trời có<br /> theo từng giờ là từ 0,19oC tới 3,89oC hay theo<br /> thể đạt cực đại. Nhìn chung, bức xạ mặt trời<br /> nhiệt độ trung bình của cả 3 ngày khoảng 3,2%<br /> tăng lên từ miền Bắc vào miền Nam dẫn tới kết<br /> hoặc 1,78 oC. Lớp 3 sai số giữa nhiệt độ đo đạt<br /> quả quan sát được là tỉ số mặt trời ở miền Nam<br /> và nhiệt độ tính được từ chương trình theo từng<br /> cao hơn miền Bắc. Khu vực miền Nam chỉ có<br /> giờ là từ 0,0387oC tới 6,29oC hay theo trung<br /> hai mùa mưa, nắng nhưng lượng bức xạ từng<br /> <br /> 44<br /> Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> bình nhiệt độ của cả 3 ngày khoảng 4,23% hoặc chạy không tải. Tại lớp 1 sai số từ 0,12oC tới<br /> 1,84oC. Nhiệt độ chênh lệch trung bình của lớp 4,7oC hay theo trung bình của cả 3 ngày cao<br /> 1 và 3 theo chương trình là 12 oC. khoảng 4% hoặc 2,33oC. Tại lớp 3 sai số từ<br /> 0,2642oC tới 3,28oC hay theo trung bình nhiệt<br /> độ của cả 3 ngày cao khoảng 3,35% hoặc 1,7oC.<br /> Nhiệt độ chênh lệch trung bình của lớp 1 và 3<br /> theo chương trình là 6,56oC.<br /> 6.2 So sánh chương trình eva_connect1<br /> với Chương trình F-Chart<br /> So sánh chương trình eva_connect1 viết<br /> cho bộ thu ống chân không với chương trình F-<br /> Chart với dữ liệu thời tiết ở TP. Hồ Chí Minh.<br /> Bộ thu ống chân không có diện tích 2,8 m2,<br /> lượng nước sử dụng là 150 lít/ngày, nhiệt độ<br /> Hình 7. Nhiệt độ lớp 1, 3 ngày 26 tới nước yêu cầu là 55oC, nhiệt độ nước cấp trở lại<br /> 28/6/2008 là 30oC.<br /> Hình 7: từ ngày 26 tới ngày 28/06/2008 Tỉ số mặt trời trung bình năm tại TP. Hồ<br /> với mức tải đều đặn là 144 lít/ngày nhưng tải Chí Minh của bộ thu ống chân không có sai số<br /> theo giờ thay đổi: vào lúc 10, 11 giờ tải là 48 trung bình năm là 0,01.<br /> lít/giờ và 14, 15 giờ tải là 24 lít/giờ hằng ngày.<br /> Lớp 1 sai số từ 0,266oC tới 4,94oC hay theo<br /> trung bình nhiệt độ của cả 3 ngày khoảng 3,34%<br /> hoặc 1,73 oC. Lớp 3 sai số từ 0,176oC tới 5,5oC<br /> hay theo trung bình nhiệt độ của cả 3 ngày cao<br /> khoảng 4,18% hoặc 1,78oC. Nhiệt độ chênh lệch<br /> trung bình của lớp 1 và 3 theo chương trình là<br /> 9,93oC.<br /> nhiet do trung binh lop 1, 3 cua binh chua tu ngay 4-6 thang 7<br /> 80<br /> <br /> t1,t3: thuc nghiem co mau do<br /> 75<br /> <br /> <br /> 70<br /> Hình 9. Tỉ số mặt trời (fR)<br /> 65<br /> <br /> <br /> 60 7. Phân tích kinh tế - kỹ thuật<br /> nhiet do, C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 55<br /> Bộ thu ống chân không gồm 18 ống nói<br /> 50<br /> trên với lượng nước sử dụng mỗi ngày là 144<br /> 45<br /> lít, trung bình năm có tỉ số mặt trời là 0,863 tại<br /> 40<br /> TP. Hồ Chí Minh, năng lượng mặt trời cung<br /> 35<br /> cấp cho nước nóng đã sử dụng cả năm là<br /> 30<br /> 0 10 20 30 40<br /> gio<br /> 50 60 70 80 tongQ = 1584,4 kWh của bộ thu. Vốn đầu tư<br /> Hình 8. Nhiệt độ lớp 1, 3 ngày 4 tới 6/7/2008 ban đầu của hệ thống là 6,3 triệu đồng nếu so<br /> sánh với máy đun nước nóng bằng điện có vốn<br /> Hình 8 dùng để kiểm tra độ chính xác của đầu tư ban đầu là 2 triệu đồng. Nếu chỉ tính<br /> nhiệt độ từ chương trình tính với nhiệt độ đo đạc tiền điện (với giá điện 1500 đồng/kW, mức lạm<br /> theo từng giờ từ ngày 4 tới ngày 6/07/2008, phát hằng năm I = 10%, mức chiết khấu hằng<br /> <br /> 45<br /> Nghiên cứu ứng dụng hệ thống đun nước nóng bằng…<br /> <br /> <br /> năm d = 13%) ta có đồ thị thời gian hoàn vốn So với chỉ dùng điện đun nước tắm do<br /> như sau: không tốn phí đầu tư ban đầu nên thời gian hoàn<br /> vốn khoảng 2,1 năm, đến năm thứ 16 sẽ sinh lợi<br /> hơn 36,58 – 4,9 = 31,68 triệu đồng (lợi hơn<br /> 7,465 lần).<br /> 8. Kết luận<br /> Các nghiên cứu trên bước đầu đã giúp<br /> người tiêu dùng hiểu biết về thiết bị. Các nội<br /> dung này là những ý kiến tư vấn rõ ràng, xác<br /> thực về mặt kỹ thuật, chất lượng sản phẩm và<br /> hiệu quả kinh tế của hệ thống nước nóng sử<br /> dụng bằng năng lượng mặt trời. Cụ thể là 3<br /> 4<br /> <br /> chương trình thiết thực: connect1.m viết cho hệ<br /> x 10 do thi thoi gian hoan von<br /> 4<br /> <br /> <br /> 3.5 thống tấm phẳng, eva_connect1.m viết cho thế<br /> Sinh loi<br /> 3 thống ống chân không, economic.m dùng tính<br /> may dung dien<br /> 2.5 kinh tế cho hệ thống nước nóng bằng năng<br /> tien. VND*103<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 2 lượng mặt trời.<br /> 1.5 Hiệu suất bộ thu ống chân không cao<br /> 1 hơn tấm phẳng từ 5 tới 10%.<br /> Tỉ số mặt trời tại Hồ Chí Minh 0,878 cao<br /> nuoc nong mat troi<br /> 0.5<br /> <br /> <br /> 0<br /> 0 2 4 6 8 10 12 14 16<br /> hơn tại Đà Nẵng 0,78, Hà Nội 0,757 vì thế khả<br /> nam<br /> năng ứng dụng là rất tốt.<br /> Hình 10. Đồ thị thời gian hoàn vốn Hệ thống ống chân không nhận nhiệt đều<br /> So với máy đun nước nóng bằng điện thì đặn hơn loại tấm phẳng nên sẽ cung cấp nước<br /> chỉ 1 năm 10 tháng sử dụng sẽ hoàn vốn, năm nóng đều hơn. Đặc biệt, khi nhiệt độ hệ thống<br /> thứ 16 sẽ sinh lợi là 33,2– 4,9 = 28,3 triệu tăng cao thì hiệu suất bộ thu giảm rất ít so với<br /> đồng (lợi 6,77 lần) và còn hơn thế do tuổi thọ bộ thu tấm phẳng.<br /> của hệ thống bộ thu ống chân không là từ 15 Thời gian hoàn vốn nhanh (khoảng 2<br /> năm trở lên. năm) nên cho phép giảm gánh nặng điện lưới<br /> quốc gia phục vụ dân sinh.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 46<br /> Tạp chí Đại học Công nghiệp<br /> <br /> <br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> <br /> [1] I. Budihardjo*, G. L. Morrison and M. Behnia (2002), Performance of a Water-in-Glass<br /> Evacuated Tube Solar Water Heater, School of Mechanical and Manufacturing Engineering,<br /> University of New South Wales, Sydney 2052 Australia.<br /> [2] I. Budihardjo, G.L. Morrison and M. Behnia (2003), Development of TRNSYS Models for<br /> Predicting the Performance of Water-in-Glass Evacuated Tube Solar Water Heaters in<br /> Australia, School of Mechanical and Manufacturing Engineering, The University of New<br /> South Wales, Sydney 2052 AUSTRALIA<br /> 1 2<br /> [3] I. Budihardjo1, G.L. Morrison and M. Behnia ,(2004), Performance of single-ended<br /> 1<br /> evacuated Tube solar water heaters, School of Mechanical and Manufacturing Engineering,<br /> 2<br /> University of New South Wales, Sydney 2052, University of Sydney, Sydney 2006<br /> AUSTRALIA ,<br /> [4] I.Budihardjo and G.L.Morrison (2005), Performance of Water-in-Glass Evacuated Tube<br /> Solar Water Heaters, School of Mechanical and Manufacturing Engineering, University of<br /> New South Wales, Sydney 2052, AUSTRALIA<br /> [5] Graham L. Morrison, Indra Budihardjo and Masud Behnia, Heat Transfer in Evacuated<br /> Tubular Solar Collectors, School of Mechanical and Manufacturing Engineering,University<br /> of New South Wales, Sydney 2052 Australia<br /> [6] Graham L. Morrison & Byard D. Wood, Packaged Solar Water Heating Technology Twenty<br /> Years Of Progress<br /> [7] Jean Philippe PRAENE, François GARDE, Franck LUCAS, Dynamic Modelling And<br /> Elements Of Validation Of Solar Evacuated Tube Colletors, Laboratoire de Génie Industriel,<br /> Equipe Génie Civil Thermique de l’Habitat, IUT de Saint-Pierre, Université de La Réunion,<br /> 40 avenue de Soweto, France<br /> [8] Masud BEHNIA and Graham MORRISON, Flow Visualization and Heat Transfer in Solar<br /> Hot Water Systems<br /> [9] Meeting Report, Annex 3, Analysis And Explanation Of Theconversion Factor For Solar<br /> Thermal Collectors<br /> [10] Duffie, J.A. and Beckman, W.A. (1991), Solar Engineering of Thermal Processes, Wiley,<br /> New York.<br /> [11] Nguyễn Công Vân (2005), Năng lượng mặt trời (Quá trình nhiệt và ứng dụng), Nhà xuất bản<br /> Khoa học Kỹ thuật.<br /> [12] Hoàng Đình Tín (2001), Truyền nhiệt & Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất bản Khoa<br /> học Kỹ thuật.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 47<br />
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2