Các nhà nghiên cứu đến từ Viện Công nghệ Quốc gia Ấn Độ Kurukshetra và Viện Năng lượng Mặt trời Quốc gia Ấn Độ Gurugram đã tạo ra một nguyên mẫu hệ thống bình nước nóng năng lượng mặt trời sử dụng cát thông thường để lưu trữ nhiệt. Ảnh: @Department of Energy.
Hệ thống độc đáo này có tên gọi đầy đủ là Hệ Thống Bình Đun Nước Nóng Năng Lượng Mặt Trời Cát Mịn Tích Hợp Quang Điện (PFSG), mang đến giải pháp hiệu quả cho vấn đề muôn thưở đó là tính không liên tục của ánh sáng mặt trời. Ảnh: @JR Gas and Water.
Dinesh Kumar Saini, một nhà nghiên cứu tham gia dự án, chia sẻ: "Hệ thống Bình PFSG này cung cấp giải pháp bền vững, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí để đun nước, bằng cách lưu trữ năng lượng nhiệt trong cát mịn, giúp khắc phục tính không liên tục của ánh sáng mặt trời". Ảnh: @ Network Plumbing.
Về kết cấu kỹ thuật, Hệ thống Bình PFSG này mang thiết kế rất đơn giản. Hệ thống bao gồm một bình đun nước nóng năng lượng mặt trời, kết hợp thanh gia nhiệt bằng dây nikrom và bộ trao đổi nhiệt hình tròn để tăng cường chuyển đổi, lưu trữ và khai thác năng lượng nhiệt. Ảnh: @Dinesh Kumar Saini.
Điện được tạo ra bởi ba tấm pin mặt trời đa tinh thể công suất 300W cung cấp năng lượng cho thanh gia nhiệt bằng dây nikrom. Thanh gia nhiệt này sau đó chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt năng, rồi lượng nhiệt năng này được lưu trữ hiệu quả trong 120kg cát mịn. Cát được lựa chọn vì khả năng giữ nhiệt tuyệt vời, phân phối nhiệt đồng đều, giá thành thấp, dồi dào, dễ sẵn có. Ảnh: @Dinesh Kumar Saini.
Khi cần nước nóng, bộ trao đổi nhiệt hình tròn có cánh nhôm sẽ hoạt động, truyền lượng nhiệt năng được lưu trữ từ 120kg cát mịn sang ống nhúng đun sôi nước. Ảnh: @Dinesh Kumar Saini.
Nguyên mẫu thử nghiệm đầu tiên đã chứng minh được hiệu suất hoạt động đáng chú ý. Trong quá trình thử nghiệm ban đầu, nhiệt độ cát bên trong Hệ thống Bình PFSG tăng vọt từ 25,2°C lên 164,2°C vào ngày đầu tiên hoạt động, và từ mức 94,7°C đã tăng lên mức nóng như thiêu đốt là 211,9°C vào ngày thứ hai, cung cấp lượng nước nóng đầu ra đáng kể là 140 lít và 152 lít trong hai ngày tương ứng. Ảnh: @ Lewington Heating.
Một công trình phân tích đánh giá kinh tế kỹ thuật cho thấy, Hệ Thống Bình Đun Nước Nóng Năng Lượng Mặt Trời Cát Mịn Tích Hợp Quang Điện (PFSG) này là một lựa chọn khả thi cao cho hệ thống làm nóng nước sinh hoạt. Những tác động kinh tế của hệ thống này cũng đặc biệt hấp dẫn, cũng như giúp mang đến giải pháp bền vững, tiết kiệm chi phí cho hệ thống nước nóng sinh hoạt hằng ngày, ngay cả trong điều kiện ánh sáng mặt trời thấp hoặc vào ban đêm”. Ảnh: @ Gold Coast Plumbing Company.
