Năng lượng mặt trời - Lý thuyết và ứng dụng (phần 3)
Cuốn sách được chia làm hai phần:
- Phần một: Mặt trời và năng lượng mặt trời
Chương 1: mặt trời và Trái đất
Chương 2: năng lượng bức xạ mặt trời
- Phần hai: Ứng dụng năng lượng mặt trời
Chương 3: Pi mặt trời
Chương 4: Thiết bị nhiệt mặt trời
Phụ lục
Tài liệu tham khảo
20 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1892 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Năng lượng mặt trời - Lý thuyết và ứng dụng (phần 3), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
6lêt/h.m2. Sau khoaíng 2 giåì nhiãût âäü trong äúng háúp thuû bàòng nhiãût âäü
xuäúng vaì do âoï doìng ngæåüc trong pháön naìy dæìng laûi.
2. Bçnh chæïa vaì äúng lãn. Khi khäng coï bæïc xaû thåìi gian caìng láu
nhiãût âäü bãn ngoaìi caìng giaím so våïi nhiãût âäü cuía næåïc trong bçnh
chæïa. Nhiãût âäü næåïc trong äúng lãn cuìng giaím båíi vç coï caïch nhiãût äúng
näúi lãn nãn âäü chãnh nhiãût âäü khäng cao nhæ pháön 1 nhæng noï váùn coï
hiãûu æïng doìng ngæåüc khoaíng 2 lêt/h.m2.
Våïi hãû thäúng næåïc noïng tuáön hoaìn tæû nhiãn nãúu baûn thæåìng
duìng næåïc noïng vaìo buäøi chiãöu laì chênh thç chiãöu cao cuía bçnh chæïa so
ÄÚng xuäúng
ÄÚng lãn
Bãö màût háúp thuû
Låïp caïch nhiãût
H
Bçnh chæïa
Hçnh 4.54. ÄÚng lãn nàòm trong bçnh, äúng xuäúng nàòm trong Collector.
123
våïi Collector laì yãúu täú khäng quan troüng khoaíng caïch laì 10 ÷ 30 cm seî
âuí täút. Nãúu baûn duìng næåïc noïng vaìo buäøi täúi hoàûc vaìo saïng ngaìy häm
sau thç cäú gàõng âàût äúng lãn phêa trong bçnh chæïa coìn äúng näúi xuäúng
bãn trong vaì bãn caûnh bãö màût háúp thuû, âæìng quãn ràòng sån maìu tràõng
hoàûc boüc 1 låïp nhäm moíng.
Kãút luáûn: Âãø hãû thäúng tuáön hoaìn laìm viãûc täút thç caí âáöu äúng
vaìo vaì âáöu äúng ra tæì Collector cáön phaíi âàût dæåïi màût næåïc trong bçnh
chæïa, næåïc laûnh cáúp vaìo bçnh chæïa (tæì giãúng, hoàûc næåïc maïy) cáön qua
1 van chàûn cáöu vaì sau âoï vaìo pháön dæåïi cuía bçnh chæïa.
ÄÚng näúi cáön caìng ngàõn caìng täút, chuïng cáön coï âäü nghiãng däúc
hæåïng lãn cao, do âoï hiãûn tæåüng tàõc do boüt khê khäng xaíy ra, chuïng
coï thãø laì äúng theïp, cao su hoàûc nhæûa, äúng näúi cáön phaíi khäng uäún cong
gáúp hay gaîy khuïc, bçnh chæïa vaì äúng näúi cáön phaíi caïch nhiãût nãúu khäng
seî máút maït nhiãöu nhiãût vaì låïp caïch nhiãût cáön baío vãû khoíi bë áøm æåït.
Làõp âàût hãû thäúng
Khi làõp âàût Colllector, vë trê cáön phaíi choün åí nåi maì táúm phuí
trong suäút khäng dãù daìng bë hæ hoíng båíi sæû thiãúu tháûn troüng (vê duû treí
chåi âuìa ... ) vaì Collector phaíi nháûn âæåüc nhiãöu aïnh nàõng màût tråìi
nháút, täút nháút laì nãn âàût trãn maïi nhaì. Collector phaíi âæåüc âàût dæûa
væîng chàõc trãn khung âåî, bçnh chæïa cuîng âæåüc âàût theo nguyãn tàõc âoï.
Hãû thäúng tuáön hoaìn tæû nhiãn
Hãû thäúng naìy hoaût âäüng dæûa trãn hiãûu æïng Syphon nhiãût, tæïc laì
næåïc âæåüc âäút noïng trong Collector chuyãøn âäüng lãn phêa trãn vaì cuäúi
cuìng âãún bçnh chæïa. Sæû chuyãøn âäüng lãn cuía næåïc noïng keïo theo næåïc
laûnh trong bçnh chæïa xuäúng giäúng nhæ äúng huït syphon, næåïc laûnh sau
âoï âæåüc âun noïng khi noï vaìo Collector vaì tiãúp tuûc chu kyì tuáön hoaìn.
Âiãöu naìy coï taïc duûng laìm cho næåïc trong toaìn hãû thäúng noïng lãn, quaï
trçnh læu thäng tiãúp tuûc maîi chæìng naìo nhiãût âäü næåïc åí Collector coìn
låïn hån nhiãût âäü næåïc åí bçnh chæïa.
124
Tuy váûy hiãûu æïng naìy coìn coï sæû haûn chãú laì coï thãø coìn xaíy ra
vaìo buäøi täúi khi maì khäng khê bãn ngoaìi laûnh xuäúng laìm næåïc åí trong
Collector seî cuîng laûnh âi nhanh choïng, næåïc laûnh seî chçm xuäúng, keïo
theo næåïc noïng âaî chæïa trong bçnh vaì laìm laûnh noï xuäúng do âoï coï mäüt
voìng tuáön hoaìn ngæåüc xaíy ra vaì coï 1 læåüng nhiãût seî bë máút maït.
Hãû thäúng tuáön hoaìn cæåîng bæïc
Hãû thäúng tuáön hoaìn tæû nhiãn khäng phaíi laì caïch duy nháút cuía
viãûc duìng nàng læåüng màût tråìi. Nhæng noï laì âån giaín nháút, phuì håüp
nháút cho viãûc bàõt âáöu xáy dæûng vaì våïi giaï thaình tháúp nháút.
ÄÚng trao âäøi nhiãût
Båm âiãûn
Råle
nhiãût
Næåïc noïng âi
Næåïc laûnh vaìo
Bäü pháûn nhaûy caím nhiãût
Bäü pháûn nhaûy caím nhiãût
Collector
Bçnh chæïa
Hçnh 4.55. Hãû thäúng tuáön hoaìn cæåîng bæïc.
Nhæîng nåi sàôn coï âiãûn læåïi thç coï thãø sæí duûng hãû thäúng nhiãût sæí
duûng nàng læåüng màût tråìi tuáön hoaìn cæåîng bæïc (hçnh 4.55).
125
ÅÍ âáy rå le nhiãût âäü âoïng maûch cho båm hoaût âäüng khi coï âäü
chãnh nhiãût âäü ∆t > 40oC giæîa pháön næåïc xuäúng tæì bçnh chæïa vaì pháön
næåïc lãn tæì Collector. Bàòng caïch naìy thç tàng âæåüc mäüt êt hiãûu quaí
nhæng laûi âàõt hån nhiãöu noï coìn cho pheïp âàût bçnh chæïa tháúp hån
Collector (bãn trong ngäi nhaì chàóng haûn) vaì noï coìn coï thuáûn låüi låïn åí
nhæîng nåi khê háûu laûnh vaì duìng cho hãû thäúng âiãöu nhiãût.
Khi chuïng ta làõp âàût Collector, thç phaíi sao cho bãö màût cuía
Collector cáön phaíi nháûn háöu hãút nhiãût træûc tiãúp tæì bæïc xaû màût tråìi.
Màût tråìi khäng phaíi âæïng yãn 1 chäù trãn báöu tråìi maì noï chuyãøn
âäüng tæì Âäng sang Táy mäùi ngaìy, tæì phêa Bàõc sang Nam theo muìa.
Coìn Collector thæåìng âæïng yãn mäüt chäù. Noï coï thãø thay âäøi âäü
nghiãng mäùi ngaìy vaì våïi mäùi tuáön âãø cho luän luän hæåïng træûc tiãúp bãö
màût âãún màût tråìi. Nhæng âãø laìm âiãöu naìy thç phaíi täún keïm ráút låïn.
Do âoï ta cáön phaíi tçm mäüt goïc âäü thêch håüp cho Collector âãø coï
thãø coï næåïc noïng åí báút kyì thåìi gian vaì muìa naìo khi chuïng ta cáön âãún.
Coï thãø dæûa vaìo baíng 4.6 âãø tçm goïc âàût cho Collector bàòng caïch sau:
- Tçm vé tuyãún cuía vuìng maì chuïng ta cáön làõp âàût
- Nhçn vaìo cäüt vé âäü coï âæåüc tæì vé tuyãún maì chuïng ta âaî tçm
- Chuïng ta cáön næåïc noïng vaìo muìa naìo laì chênh
- Tæì âoï ta tra âæåüc goïc vaì hæåïng cáön làõp âàût
Thäng thæåìng ta coï thãø coï 1 goïc cuía âäü nghiãn Collector bàòng vé
âäü nåi âàût ± 100, phuû thuäüc vaìo nãúu muäún duìng chuí yãúu vaìo muìa âäng
hay muìa heì (xung quanh muìa heì duìng - 10o , xung quanh muìa âäng
duìng +100). Coìn hæåïng, nãúu åí baïn cáöu nam thç quay vãö hæåïng Bàõc,
nãúu åí baïn cáöu bàõc thç quay vãö hæåïng Nam.
Goïc cuía âäü nghiãn cáön êt nháút laì 150 âãø tàng hiãûu quaí tæû laìm saûch
cho Collector khi tråìi mæa.
126
Baíng 4.6. Goïc âàût Collector åí nhæîng vé âäü khaïc nhau
Âäü nghiãng täút nháút cuía Collector
Vé âäü Thaïng 6
Muìa heì
Hæï-
ång
Thaïng 9
Thaïng 3
Hæï-
ång
Thaïng 12
Muìa âäng
Hæ-
åïng
50 26.5 N 50 N 73.5 N
45 21.5 N 45 N 68.5 N
40 16.5 N 40 N 63.5 N
35 11.5 N 35 N 58.5 N
30 6.5 N 30 N 53.5 N
25 1.5 N 25 N 48.5 N
23.5 0.0 - 23.5 N 47.0 N
20 3.5 B 20 N 43.5 N
15 8.5 B 15 N 38.5 N
10 13.5 B 10 N 33.5 N
5 18.5 B 5 N 28.5 N
0 23.5 B 0 - 23.5 N
5 28.5 B 5 B 18.5 N
10 33.5 B 10 B 13.5 N
15 38.5 B 15 B 8.5 N
20 43.5 B 20 B 3.5 N
23.5 47.0 B 23.5 B 0.0 -
25 48.5 B 25 B 1.5 B
30 53.5 B 30 B 6.5 B
35 58.5 B 35 B 11.5 B
40 63.5 B 40 B 16.5 B
45 68.5 B 45 B 21.5 B
Chê tuyãún
Xêch âaûo
Chê tuyãún
50 73.5 B 50 B 26.5 B
127
Làõp raïp hãû thäúng låïn
Våïi hãû thäúng nhiãût sæí duûng nàng læåüng màût tråìi låïn, thç cáön
phaíi näúi caïc Collector laûi våïi nhau. Váûy phaíi näúi chuïng laûi bàòng caïch
naìo laì hiãûu quaí nháút.
Thæåìng chuïng âæåüc näúi våïi nhau theo 3 caïch laì: Så âäö näúi tiãúp,
song song vaì så âäö kãút håüp (hçnh 4.56).
c) Så âäö häùn håüp
b) Så âäö song song
a) Så âäö näúi tiãúp
Hçnh 4.56. Caïc caïch khaïc nhau âãø näúi caïc Collector.
Näúi näúi tiãúp
Våïi caïch näúi näúi tiãúp, næåïc noïng chaíy tæì Collector dæåïi cuìng âãún
Collector kãú trãn.
Thuáûn låüi: Næåïc coï nhiãût âäü cao coï phaûm vi hoaût âäüng täút caí ngaìy våïi
khi bæïc xaû màût tråìi yãúu
128
Báút låüi: Nhiãût âäü duìng vaìo cao hån khi vaìo Collector kãú tiãúp, nhiãût âäü
bãn trong Collector cao do âoï tàng täøn tháút nhiãût.
ÆÏng duûng: Nãúu yãu cáöu nhiãût âäü cao, vê duû duìng cho viãûc giàût laì quáön
aïo, chæng cáút næåïc ...thç caïc Collector cáön näúi theo så âäö näúi tiãúp, daîy
Collector thæï 3 cáön caïch nhiãût täút vaì traûng bë våïi 2 låïp phuí trong suäút
âãø giaím täøn tháút nhiãût.
Näúi song song
Våïi caïch näúi song song, næåïc coï nhiãût âäü giäúng nhau chaíy træûc
tiãúp vaìo mäùi Collector tæì bçnh chæïa.
Thuáûn låüi: Hiãûu suáút nhiãût cuía toaìn bäü hãû thäúng täút hån, læåüng næåïc
âæåüc âun noïng nhiãöu hån.
Báút låüi: Vaìo nhæîng ngaìy bæïc xaû yãúu nhiãût âäü cáön thiãút coï thãø khäng
âaût âæåüc.
ÆÏng duûng: Âäúi våïi hãû thäng cung cáúp næåïc noïng phuûc vuû cho tàõm ræía
khäng cáön nhiãût âäü cao làõm thç nãn näúi theo caïch naìy âãø coï âæåüc læu
læåüng næåïc låïn hån vaì hiãûu suáút nhiãût cao hån.
c/ Så âäö phäúi håüp
Caïch näúi væìa song song væìa näúi tiãúp thæåìng kãút håüp cán âäúi
giæîa sæû thuáûn tiãûn vaì báút låüi cuía caí 2 daûng bäú trê trãn. Nãn duìng nhiãöu
nháút laì tæì 2 - 3 Collector näúi tiãúp thaình mäüt daîy räöi caïc daîy näúi song
song laûi. Nãúu âiãöu kiãûn cho pheïp coï thãø duìng mäüt Collector daìi thay
thãú cho 2 - 3 Collector näúi tiãúp.
Kêch thæåïc cuía hãû thäúng næåïc noïng duìng nàng læåüng màût tråìi
Sæû quyãút âënh kêch thæåïc cuía Collector vaì hãû thäúng tuìy thuäüc
vaìo nhiãöu nguyãn nhán. Âáöu tiãn cáön coï caïc säú liãûu sau:
- Cæåìng âäü bæïc xaû nåi làõp âàût : R ( KWh/m2 )
- Täøng læåüng næåïc noïng cáön thiãút : G ( Lêt, kg)
- Nhiãût âäü næåïc noïng yãu cáöu: tnn ( oC )
- Nhiãût âäü cuía næåïc laûnh cung cáúp: tnl ( oC )
- Hiãûu suáút cuía máùu hãû thäúng maì mçnh âënh chãú taûo, làõp âàût:
129
Tæì caïc thäng säú trãn ta tênh âæåüc læåüng nhiãût cáön thiãút: Q
Q = G . ( tnn-tnl ) . Cn ( Kwh) (4.72)
Cæåìng âäü bæïc xaû màût tråìi R (kWh/m2) âæåüc láúy trung bçnh cuía
læåüng bæïc xaû trong mäüt ngaìy æïng våïi caïc muìa theo säú liãûu thäúng kã
cuía khê tæåüng thuíy vàn.
Hiãûu suáút η (%) cuía hãû thäúng coï thãø tênh toaïn tæì baíng 4.1 våïi
caïc chi tiãút âaî choün.
Tæì âoï ta tênh âæåüc diãûn têch bãö màût Collector cáön thiãút F:
F
Q
R
= η . ( m2) (4.73)
Vê duû : Mäüt häü gia âçnh åí Âaì Nàông cáön duìng næåïc noïng âãø tàõm ræía
våïi læåüng næåïc trong mäüt ngaìy laì G = 150 kg, åí nhiãût âäü tnn = 450C.
Choün cáúu truïc vaì kêch thæåïc cuía hãû thäúng næåïc noïng duìng nàng læåüng
màût tråìi cáön thiãút.
ÅÍ Âaì Nàông ta láúy cæåìng âäü bæïc xaû trung bçnh cho caí nàm laì :
R = I.τ = 700.7 = 4900 Wh /m2= 4,9 kWh/m2 (τ - laì säú giåì nàõng
trung bçnh)
Ta choün máùu hãû thäúng coï daíi táúm háúp thuû âæåüc âan xen vaìo daîy
äúng (hçnh 4.34) våïi loaûi naìy coï hiãûu suáút laì η = 40 % = 0,4.
Nhiãût dung riãng trung bçnh cuía næåïc Cn = 1,16 Wh/kg.0C
Våïi säú liãûu trãn ta tênh âæåüc læåüng nhiãût cáön thiãút trong mäüt
ngaìy laì:
Q = 150 . ( 45 - 25) . 1,16 = 3480 Wh = 3,48 kWh
Vaì diãûn têch bãö màût Collector cáön thiãút:
F
Q
R
= =η .
,
, . ,
3 4 8
0 4 4 9 = 1,775 m
2 (4.74)
Váûy cáön phaíi coï 1,775m2 Collector âãø cung cáúp 150 kg næåïc
noïng 450C trong mäüt ngaìy. Våïi diãûn têch naìy ta coï thãø choün 2
Collector chuáøn trãn màõc song song våïi nhau nhæ hçnh 4.45.
130
Nhiãût kãú âo nhiãût âäü
ra khoíi Collector
Næåïc laûnh
cáúp bäø sung
Næåïc noïng âãún
nåi sæí duûng
Nhiãût kãú âo nhiãût
âäü næåïc ra
Âæåìng xaí càûn
cuía Collector
Caïch nhiãût
äúng näúi
Hçnh 4.57. Hãû thäúng cung cáúp næåïc noïng 50oC
nàng suáút 150 lêt /ngaìy.
Thæûc tãú âaî chãú taûo thê nghiãûm mäüt hãû thäúng nhæ trãn làõp âàût taûi
Âaì Nàông våïi 2m2 diãûn têch bãö màût Collector ( hçnh 4.47) vaì cuîng âaût
âæåüc kãút quaí nhæ tênh toaïn tæïc laì vaìo nhæîng ngaìy bæïc xaû bçnh thæåìng
thç thu âæåüc 150 lêt næåïc noïng coï nhiãût âäü 450C, coìn våïi nhæîng ngaìy
cao bæïc xaû maûnh nhiãût âäü âaût âãún 50 - 600C. Nãúu âàût thãm phêa trãn
táúm kênh mäüt táúm nhæûa trong, thç nhiãût âäü trung bçnh cuía næåïc nháûn
âæåüc tàng lãn 3 - 50C.
131
132
60
C
N
æå
ïc
no
ïng
â
ãún
1
6
ph
oìn
g
Næåï c bäø sung âæåü c cáú p tæû âäü ng
N
æå
ïc
no
ïng
â
ãún
1
7
ph
oìn
g
60
C
60
Co
20
0l
êt
20
k
W
o
H
ãû
th
äún
g
10
C
ol
le
ct
or
n
àn
g
læ
åün
g
m
àût
tr
åìi
2
m
2
2
m
2
2
m
2
2
m
2
B
äön
c
hæ
ïa
næ
åïc
n
oïn
g
1
12
50
lê
t
60
C
o
2
m
2
B
çn
h
ná
úu
næ
åïc
n
oïn
g
bà
òng
â
iã
ûn
2
00
lê
t -
2
0
kW
60
C
N
æå
ïc
no
ïng
â
ãún
1
7
ph
oìn
g
20
0l
êt
o
20
k
W
60
Co
60
Co
20
0l
êt
20
k
W
o
H
ãû
th
äún
g
10
C
ol
le
ct
or
n
àn
g
læ
åün
g
m
àût
tr
åìi
2
m
12
50
lê
t
60
C
B
äön
c
hæ
ïa
næ
åïc
n
oïn
g
2
o
2
m
2
m
2
2
2
m
2
2
2
m
2
H
çn
h
4.
58
Så
â
äö
ng
uy
ãn
ly
ï h
ãû
th
äún
g
cu
ng
c
áúp
n
æå
ïc
no
ïng
c
ho
k
ha
ïch
sa
ûn
50
p
ho
ìng
Caïc hãû thäúng
næåïc noïng duìng
nàng læåüng Màût tråìi
âaî âæåüc duìng räüng
raîi åí nhiãöu næåïc
trãn thãú giåïi. ÅÍ Viãût
Nam hãû thäúng cung
cáúp næåïc noïng bàòng
nàng læåüng Màût tråìi
âaî vaì âang âæåüc
æïng duûng räüng raîi åí
Haì Näüi, Thaình phäú HCM vaì Âaì Nàông, våïi muûc âêch cung cáúp næåïc
noïng cho sinh hoaût cuía häü gia âçnh (hçnh 4.59) hoàûc våïi caïc hãû thäúng
Hçnh 4.59. Hãû thäúng næåïc noïng
làõp trãn maïi nhaì.
Hçnh 4.60. Hãû thäúng næåïc noïng duìng trong khaïch saûn.
133
låïn hån duìng trong caïc nhaì haìng hay khaïch saûn (hçnh 4.58, 4.60). Caïc
hãû thäúng naìy âaî tiãút kiãûm cho ngæåìi sæí duûng mäüt læåüng âaïng kãø vãö
nàng læåüng, goïp pháön ráút låïn trong viãûc thæûc hiãûn chæång trçnh tiãút
kiãûm nàng læåüng vaì baío vãû mäi træåìng.
Nàng læåüng màût tråìi cuîng âæåüc sæí duûng ráút hiãûu quaí âãø hám noïng
næåïc cho bãø båi. ÅÍ nhæîng vuìng coï khê háûu laûnh nhæng váùn nhiãöu nàõng
thç váún âãö hám næåïc cho bãø båi laì ráút cáön thiãút, vê duû åí Viãût Nam coï
caïc nåi nhæ Âaì Laût, Sa Pa, Baì Naì ... coï nhæîng muìa nhiãût âäü mäi
træåìng ráút tháúp dæåïi 20oC nhæng cæåìng âäü bæïc xaû màût tråìi váùn cao.
Hçnh 4.61 laì så âäö nguyãn lyï cuía hãû thäúng hám næåïc bãø båi duìng nàng
læåüng màût tråìi vaì hçnh 4.62 laì thiãút bë làõp âàût thæûc tãú.
Hçnh 4.61 Så âäö hãû thäúng hám noïng bãø båi
Loüc
Âáöu âo nhiãût âäü
Båm tuáön hoaìn
Næåïc noïng vãö bãø
Van 1
chiãöu
Van 1
chiãöu Van 3 ngaí
Læu læåüng kãú Häüp âiãûn
âiãöu khiãøn
Hãû thäúng collector
Âáöu âo
nhiãût âäü
134
Hçnh 4.62. Hãû thäúng hám noïng bãø båi
4.3.2. Hãû thäúng cung cáúp næåïc noïng coï nhiãût âäü cao
Âäúi våïi caïc Collector háúp thuû nàng læåüng màût tråìi âãø cung cáúp
næåïc noïng nhæ trãn, khi sæí duûng åí nhiãût âäü cao thç hiãûu suáút seî giaím.
Do váûy âãø cung cáúp næåïc noïng våïi nhiãût âäü cao t > 80oC âãø sæí duûng
trong caïc hãû thäúng laûnh hay saín xuáút håi næåïc trong caïc nhaì maïy nhiãût
âiãûn thç chuïng ta cáön coï caïc bäü thu âàûc biãût hån.
4.3.2.1 Bäü thu phàóng coï gæång phaín xaû
Våïi bäü thu phàóng nãúu làõp thãm gæång phaín xaû thç ta cuîng coï thãø
thu âæåüc nhiãût âäü cao, nhæng våïi thiãút bë naìy âãø coï hiãûu quaí thç váûn
haình håi khoï khàn vç phaíi dëch chuyãøn thiãút bë âãø coï thãø nháûn âæåüc
bæïc xaû màût tråìi nhiãöu nháút.
135
Hçnh 4.63. Bäü thu phàóng coï gæång phaín xaû.
4.3.2.2. Bäü thu kiãøu äúng coï gæång phaín xaû daûng parabän truû
âàût cäú âënh.
Váún âãö âàût ra laì tênh toaïn âãø thiãút kãú bäü thu coï kãút cáúu sao cho
coï quaïn tênh nhiãût nhoí vaì täøn tháút nhiãût ra mäi træåìng xung quanh laì
nhoí nháút. Våïi bäü thu coï cáúu taûo nhæ hçnh 4.64 âæåüc cáúu taûo båíi mäüt
äúng âäöng sån maìu âen chæïa mäi cháút loíng bãn trong vaì bãn ngoaìi
âæåüc boüc båíi 2 äúng thuyí tinh trong suäút, giæîa äúng âäöng vaì äúng thuyí
tinh bãn trong laì låïp khäng khê, âäúi våïi bäü thu âån giaín giæîa 2 äúng
thuyí tinh laì mäüt låïp khäng khê (Hçnh 4.64a) vaì hai âáöu âæåüc gàõn âënh
vë bàòng 2 âãûm cao su chëu nhiãût. Âãø giaím täøn tháút nhiãût ra mäi træåìng
xung quanh âãún mæïc täúi thiãøu chuïng ta coï thãø huït chán khäng giæîa 2
äúng thuyí tinh (Hçnh 4.64b).
Mäüt bäü pháûn quan troüng cuía bäü thu næîa âoï laì gæång phaín xaû
daûng parabän truû. Do bäü thu âàût cäú âënh nãn ta phaíi tênh toaïn thiãút kãú
biãn daûng cuía parbän truû sao cho bäü thu coï thãø nháûn âæåüc mäüt læåüng
136
nhiãût låïn nháút tæì bæïc xaû màût tråìi trong ngaìy. Tæïc laì táút caí caïc tia bæïc
xaû màût tråìi chiãúu âãún màût hæïng nàõng cuía bäü thu (tiãút diãûn ngang låïn
nháút hay diãûn têch chiãúm chäù cuía bäü thu) âãöu âæåüc truyãön træûc tiãúp
hoàûc phaín xaû âãún màût háúp thuû cuía bäü thu.
Âäúi våïi caïc bäü thu nàng læåüng màût tråìi âàût cäú âënh thç bäü thu
âæåüc âënh vë sao cho màût hæïng nàõng cuía bäü thu luän luän vuäng goïc
våïi màût phàóng quyî âaûo chuyãøn âäüng cuía màût tråìi. Quyî âaûo chuyãøn
âäüng cuía màût tråìi khäng phaíi cäú âënh trong nàm maì màût tråìi luän
chuyãøn âäüng tæì Âäng sang Táy mäùi ngaìy vaì noï coìn chuyãøn âäüng tæì
phêa Bàõc sang Nam theo muìa. Do váûy tuyì thuäüc vaìo vé tuyãún nåi
§Öm cao su èng hÊp thô èng thuû tinh trong èng thuû tinh ngoµi C¸nh hÊp thô
§Öm cao su C¸nh hÊp thôèng thuû tinh ngoµièng hÊp thô èng thuû tinh trong
M«i chÊt láng Hai líp kh«ng khÝ
M«i chÊt láng Líp kh«ng khÝ Líp ch©n kh«ng
a)
b)
Hçnh 4.64. Cáúu taûo bäü thu läöng kênh kiãøu äúng
a) giæîa hai äúng thuyí tinh laì låïp khäng khê
b) giæîa hai äúng thuyí tinh laì låïp chán khäng
137
chuïng ta cáön làõp âàût bäü thu maì xaïc âënh mäüt goïc nghiãn thêch håüp cho
bäü thu. Thäng thæåìng chuïng ta coï thãø choün goïc nghiãng cuía bäü thu
bàòng vé âäü nåi chuïng ta cáön làõp âàût ±10o phuû thuäüc vaìo træåìng håüp
muäún bäü thu hoaût âäüng chuí yãúu vaìo muìa âäng hay muìa heì. Coìn
hæåïng, nãúu åí baïn cáöu Nam thç quay vãö hæåïng Bàõc, nãúu åí baïn cáöu Bàõc
thç quay vãö hæåïng Nam.
Caïc hãû thäúng cung cáúp næåïc noïng nàng læåüng Màût tråìi âæåüc
chia thaình 2 loaûi dæûa trãn nguyãn tàõc chuyãøn âäüng cuía mäi cháút loíng
trong bäü thu, âoï laì hãû thäúng hoaût âäüng theo nguyãn tàõc âäúi læu tuáön
hoaìn tæû nhiãn vaì hãû thäúng hoaût âäüng theo nguyãn tàõc âäúi læu tuáön
hoaìn cæåîng bæïc. Trong hãû thäúng âäúi læu tæû nhiãn, mäi cháút loíng bãn
trong bäü thu chuyãøn âäüng âäúi læu tæû nhiãn nhåì hiãûu æïng Syphon, âäúi
våïi loaûi naìy trong hãû thäúng khäng cáön coï båm tuáön hoaìn mäi cháút.
Coìn trong hãû thäúng âäúi læu cæåîng bæïc, mäi cháút loíng bãn trong bäü thu
chuyãøn âäüng âäúi læu cæåîng bæïc nhåì båm tuáön hoaìn, nãn âäúi våïi loaûi
hãû thäúng naìy cáön phaíi coï thãm båm tuáön hoaìn mäi cháút, nhæng nãúu
tàng læu læåüng mäi cháút qua bäü thu thç hiãûu suáút háúp thuû nhiãût cuía hãû
thäúng seî tàng.
Âäúi våïi loaüi bäü thu kiãøu äúng coï gæång phaín xaû daûng parabän
truû âàût cäú âënh âãø nháûn âæåüc bæïc xaû màût tråìi nhiãöu nháút vaì dãù chãú taûo
thç gæång phaín xaû parabän phaíi âàût nàòm ngang, loaûi naìy chè phuì håüp
våïi hãû thäúng hãû thäúng hoaût âäüng theo nguyãn tàõc âäúi læu tuáön hoaìn
cæåîng bæïc vaì âæåüc goüi laì bäü thu âàût nàòm ngang. Coìn âäúi våïi bäü thu
hoaût âäüng theo nguyãn tàõc âäúi læu tuáön hoaìn tæû nhiãn thç caïc module
cuía noï phaíi âàût nghiãn mäüt goïc nháút âënh våïi màût phàóng nàòm ngang
vaì gæång phaín xaû phaíi coï biãn daûng phuì håüp âãø coï thãø nháûn âæåüc bæïc
xaû màût tråìi låïn nháút, vaì bäü thu naìy âæåüc goüi laì bäü thu âàût nghiãng.
138
Bäü thu âàût nàòm ngang
Module bäü thu nàòm ngang coï cáúu taûo nhæ hçnh 4.65, gäöm mäüt
äúng háúp thuû sån maìu âen coï cháút loíng chuyãøn âäüng bãn trong, bãn
ngoaìi laì hai äúng thuyí tinh läöng vaìo nhau, giæîa hai äúng thuyí tinh laì låïp
khäng khê hoàûc âæåüc huït chán khäng. Táút caí hãû äúng háúp thuû vaì äúng
thuyí tinh âæåüc âàût trãn maïng parabol truû, phæång trçnh biãn daûng cuía
parabol truû laì:
p
xy
4
2
= (4.75)
y
x
y= x
4p
2
p
N
L
Líp kÝnh ngoµi
èng hÊp thô dÉn m«i chÊt
Líp kÝnh trong
Parabol trô ph¶n x¹
C¸nh nhËn nhiÖt
Hçnh 4.65. Cáúu taûo loaûi module bäü thu âàût nàòm ngang.
Trong âoï: p laì khoaíng caïch âæåìng tiãu âiãøm âãún âaïy parabol.
Theo caïch bäú trê trãn dãù daìng tháúy ràòng táút caí thaình pháön vuäng
goïc cuía tia bæïc xaû màût tråìi sau khi âãún gæång parabol thç phaín xaû âãún
tám cuía äúng háúp thuû.
Caïc module âæåüc âàût nàòm ngang vaì näúi våïi nhau nhæ hçnh 4.66. vaì làõp
âàût nhæ hçnh 4.67.
139
èng thñy tinh ngoµi
èng thñy tinh trong
èng ®ång s¬n ®en
c¸nh nhËn nhiÖt s¬n ®en
parabol trô
inox bãng
Hçnh 4.67. Hãû thäúng cung cáúp næåïc noïng âäúi læu cæåíng bæïc
Hçnh 4.66. Caïch làõp âàût caïc module thaình hãû thäúng âäúi
læu tuáön hoaìn cæåíng bæïc
140
Bé thu ®Æt nghiªng
N
M¸ng trô tr¸i 2 líp kÝnh èng hÊp thô bªn trong chøa chÊt láng
3 c¸nh nhËn
nhiÖt bøc x¹
M¸ng trô ph¶i
01 20
r+w
(r+w)√2
Hçnh 4.68. Cáúu taûo loaûi module bäü thu âàût nghiãng.
Module bäü thu âàût nghiãng coï cáúu taûo nhæ hçnh 4.68, gäöm mäüt
äúng háúp thuû sån maìu âen coï cháút loíng chuyãøn âäüng bãn trong, 2 bãn
vaì màût dæåïi äúng coï haìn 3 caïnh nháûn nhiãût, bãn ngoaìi laì hai äúng thuyí
tinh läöng vaìo nhau, giæîa hai äúng thuyí tinh laì låïp khäng khê hoàûc âæåüc
huït chán khäng. Táút caí hãû äúng háúp thuû vaì äúng thuyí tinh âæåüc âàût giæîa
hai maïng truû traïi vaì phaíi, vë trê tæång âäúi cuía hãû thäúng äúng- gæång
phaín xaû âæåüc miãu taí nhæ trãn hçnh 4.69 , Biãn daûng cuía maïng truû
âæåüc dæûng båíi 2 cung troìn tám o1 vaì o2 åí hai âáöu muït caïnh traïi vaì
phaíi, baïn kênh caïc cung troìn laì (r+W)√2 trong âoï r laì baïn kênh äúng
háúp thuû coìn W laì chiãöu räüng cuía caïnh, tæïc laì caïc cung troìn naìy âi qua
âáöu muït cuía caïnh dæåïi (hçnh 4.49). Våïi cáúu taûo nhæ váûy thç táút caí caïc
tia bæïc xaû màût tråìi trong ngaìy chiãúu âãún màût hæïng cuía bäü thu âãöu
âæåüc äúng háúp thuû vaì caïnh nháûn nhiãût nháûn âæåüc.
141
Âäúi våïi loaûi bäü thu naìy gæång phaín xaû coï daûng maïng truû keïp noï coï
taïc duûng phaín xaû bæïc xaû màût tråìi âãún bãö màût háúp thuû giäúng nhæ
parabol truû trong pháön bäü thu âàût ngang nãn trong taìi liãûu naìy âæåüc goüi
chung laì gæång phaín xaû daûng parabol truû.
Hçnh 4.69. Caïch làõp âàût caïc module thaình hãû thäúng âäúi
læu tuáön hoaìn tæû nhiãn
Hçnh 4.70. Hãû thäúng âäúi læu tuáön hoaìn tæû nhiãn
142