Ứng dụng đơn giản, phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay của năng lượng mặt trời là dùng để đun nước nóng. Các hệ thống thiết bị cung cấp nước nóng dùng năng lượng mặt trời ngày nay được sử dụng ngày càng nhiều và trong nhiều lĩnh vực khác nhau trên thế giới. Ở Việt nam trong những năm gần đây thiết bị cung cấp nước nóng với qui mô hộ gia đình đã được nhiều cơ sở sản xuất và đã thương mại hoá, với giá thành có thể chấp nhận được nên người dân sử dụng ngày càng nhiều.

Hệ thống cung cấp nước nóng dùng năng lưưọng mặt trời có rất nhiều loại khác nhau, nhưng nếu xét theo phạm vi nhiệt độ sử dụng thì ta có thể phân làm hai loại nhóm thiết bị chính, đó là hệ thống cung cấp nước nóng với nhiệt độ thấp t ≤ 70oC và hệ thống cung cấp nước nóng dùng năng lượng mặt trời với nhiệt độ cao t > 80oC.

4.3.1. Hệ thống cung cấp nước nóng có nhiệt độ thấp

Hệ thống cung cấp nước nóng có nhiệt độ thấp dùng năng lượng mặt trời hiện nay được sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt gia đình hoặc trong nhà hàng, khách sạn với mục đích tắm giặt, rửa chén bát, hâm nước bể bơi và hâm nóng nước trước lúc nấu nhằm tiết kiệm năng lượng . Thiết bị chủ yếu của hệ thống này đó là bộ phận hấp thụ bức xạ nhiệt mặt trời sau đây được gọi là Collector.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Collector

Bất cứ vật thể nào mà để dưới ánh nắng mặt trời đều hấp thụ nhiệt và ta có thể cảm nhận được điều đó bằng cách sờ tay vào nó. Nhưng bộ góp năng lượng mặt trời "Collector" được tạo thành bởi các vật liệu mà có thể hấp thụ tốt nhất năng lượng bức xạ mặt trời.

101

Collector hấp thụ nhiệt từ bức xạ mặt trời và truyền nhiệt cho nước (hoặc không khí) chứa trong đó. Nước nóng trong các ống của bề mặt trao đổi nhiệt giãn nở và dó đó có thể chuyển động lên phía trên nhờ hiệu ứng Syphon nhiệt rồi đi vào bình chứa, lúc đó nước có nhiệt độ thấp hơn đi từ dưới bình chứa theo ống xuống vào phần dưới của Collector. Bằng cách này Collector có thể tập trung hầu hết phần lớn nhiệt từ mặt trời mỗi ngày