Tìm hiểu về cấu tạo ống chân không thu nhiệt trên máy nước nóng

Ống chân không thu nhiệt là vật liệu làm nóng trong máy nước nóng năng lượng mặt trời. Để các bạn hiểu rõ hơn về ống chân không thu nhiệt này, chúng tôi mời bạn tham khảo bài viết này nhé.

Ống chân không thu nhiệt là vật liệu làm nóng trong máy nước nóng năng lượng mặt trời. Để các bạn hiểu rõ hơn về ống chân không thu nhiệt này, Điện máy XANH mời bạn tham khảo bài viết này nhé.

1Cấu tạo ống chân không thu nhiệt

Cấu tạo

Sở dĩ ống chân không thu nhiệt có khả năng thu nhiệt và hội tụ nhiệt là nhờ cấu tạo đặc biệt của nó. Một ống chân không có cấu tạo cơ bản gồm:

• 2 lớp bên ngoài ống chân không thường làm bằng thủy tinh cao cấp. Mặt ngoài thì trong suốt còn mặt bên trong được phủ một lớp sơn hoặc mạ titan để chống phản quang ngược lại, điều này sẽ giúp ống hấp thu nhiệt và ánh sáng dễ dàng nhưng lại hạn chế tối đa phản lại ra ngoài môi trường.
• Lớp hấp thụ nhiệt một cách tối đa. Ở lớp này các nhà sản xuất thường sử dụng hợp kim của nhôm nhằm hấp thụ nhiệt tối đa giúp làm nóng nước nhanh hơn.
• Lớp truyền nhiệt là lớp thường được sử dụng bằng đồng, giúp truyền nhiệt từ bên ngoài vào bên trong để làm nóng nước hiệu quả hơn.
• Bộ phận giữ lò xo và khoảng chân không.

Tuy nhiên 4 lớp trên chỉ là những lớp căn bản, hiện nay một số máy nước nóng năng lượng mặt trời được nâng cấp thêm lên 5 - 7 lớp như lớp chống bức xạ hồng ngoại và làm sạch nước hay lớp chống bám cặn,.. nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước nóng nhanh và sạch của người tiêu dùng.

Lý do phải dùng chân không

Chúng ta đã biết trong những trạng thái rắn, lỏng, khí và chân không thì chân không là trạng thái truyền nhiệt kém nhất. Cũng như một bình giữ nhiệt lót kính thì chân không là một chất cách nhiệt và giữ ấm nước tuyệt vời. Vì ở máy làm nóng nước, chúng ta luôn muốn ống thu nhiệt từ bên ngoài để làm nóng nước hiệu quả nhưng lại không muốn khí nóng đấy truyền ra lại bên ngoài thì chân không chính là thứ chúng ta nên sử dụng.

2Quy trình sản xuất ống chân không thu nhiệt

Với chức năng và cấu tạo đặc biệt, quy trình sản xuất của ống chân không thu nhiệt trải qua 6 bước sau:

Bước 1: Công đoạn chế tạo ống chân không thu nhiệt

Để chất lượng của ống chân không thu nhiệt tốt thì việc đầu tiên là lựa chọn chất liệu thủy tinh để sản xuất ống, thường thì đối với máy nước nóng năng lượng mặt trời thì ống chân không làm từ chất liệu thủy tinh gọi là Borosilicate. Đây là loại thủy tinh có sức chịu đựng tốt sự thay đổi nhiệt độ ngoài môi trường, có độ tinh khiết cực cao và độ bền vượt trội so với các loại thủy tinh thông thường.

Các bước thực hiện công đoạn này cũng không được qua loa vì nó làm ảnh hưởng đến chất lượng ống chân không, phải thật sự tỉ mỉ và cẩn trọng theo trình tự: Cắt (Chế tạo ống trong và ống ngoài) → làm tròn đáy → nối ống thoát khí (ống hút khí)→ tôi lửa → kiểm tra dò (thử dò).

Bước 2: Rửa sạch

Đối với ống chân không thu nhiệt, bước này không kém phần quan trọng. Nhà sản xuất phải rửa sạch ống bằng nước tinh khiết 3 đợt, sau đó ống được tiến hành sấy khô trong lò sấy với nhiệt độ thích hợp.

Bước 3: Phun mạ

Công đoạn này ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ và hiệu suất hấp thụ nhiệt của ống. Vì vậy, ống chân không thu nhiệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời được phun 3 lớp mạ khác nhau tùy thuộc vào mỗi công ty sản xuất, lớp tạo độ bám bề mặt là lớp trong cùng, hai lớp bên ngoài là lớp hấp thụ được phun xạ giúp làm tăng hiệu suất hấp thụ nhiệt lên đến 96 tiếng.

Bước 4: Hàn miệng ống

Bước này, công nghệ và kỹ thuật hàn đầu ống của máy năng lượng mặt trời được thực hiện đồng bộ, đầu ống trong và ngoài của máy nước nóng năng lượng mặt trời thực hiện tại nhiệt độ 400 độ C.

Bước 5: Thoát khí, hút chân không

Công đoạn này sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất hấp thụ và tuổi thọ của ống. Tùy loại ống được làm bằng chất liệu nào mà có thời gian hút chân không khác nhau, nếu chất liệu thủy tinh kém chất lượng và quá mỏng thì việc hút chân không trong thời gian dài sẽ dẫn đến tình trạng ống bị nổ nhưng nếu hút chân không quá ngắn lại không làm hết không khí trong ống và gây ra hiện tượng mất nhiệt đối lưu, hiện tượng hiệu ứng nhà kính sẽ xuất hiện sau một thời gian sử dụng làm hơi nước lắng đọng gây bong tróc lớp phun mạ khi đó ống không còn sử dụng được nữa.

Bước 6: Dung dịch hút khí phân tán hơi và ổn định chân không

Để nâng cao chất lượng độ chân không, ống chân không được hút khí kết hợp với thanh Bari để làm phân tán hơi nước dưới nhiệt độ cao tạo nên bề mặt kính khử không khí. Sau đó hàn kín ống và được đem đi thử nghiệm trước khi đóng gói để xuất xưởng.

3 Ứng dụng ống chân không thu nhiệt trong máy nước nóng năng lượng mặt trời

Lý do lựa chọn ống chân không thu nhiệt

Đây là loại ống được sử dụng phổ biến hiện nay, vì có giá thành rẻ, ít hư hỏng và dễ dàng thay thế.

Tuy giá thành rẻ nhưng hiệu suất thu nhiệt lại đạt hiệu quả cao nhờ làm nóng nước trực tiếp. Khi nước lạnh đi vào ống chân không thu nhiệt, nước sẽ được ánh nắng mặt trời đốt nóng trực tiếp, đạt hiệu suất tối đa mà không cần dùng đến một tí điện nào cả.

Cách đặt theo hướng nào để dễ đạt hiệu suất hấp thụ cao

Vì năng lượng sử dụng của ống chân không hoàn toàn là ánh nắng mặt trời nên bạn cần phải chọn một vị trí tốt để lắp đặt như mái nhà, sân thượng, nơi không có bóng râm để ống chân không có thể tiếp xúc với ánh nắng nhiều nhất có thể.

Về hướng thì bạn có thể dùng la bàn để xác định rồi chọn hướng nam để ống hứng ánh sáng, vì đây là hướng có thể tiếp xúc với ánh sáng nhiều nhất trong ngày.

Bạn đang xem: Tìm hiểu về cấu tạo ống chân không thu nhiệt trên máy nước nóng

Chuyên mục: Điện máy gia dụng