TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
----------------

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ THU KHƠNG KHÍ
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÁNH SÓNG DỌC
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
GVHD:

NGUYỄN TRỌNG NGHĨA
13147042
DƯƠNG HUỲNH MINH NHỰT
13147046
NGUYỄN VĂN TẤN
13147060
TRẦN THANH TUẤN
13147081
TS. LÊ MINH NHỰT

TP Hồ Chí Minh, 20 tháng 01 năm 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
----------------

ĐỜ ÁN TỚT NGHIỆP
CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT
TÊN ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ THU KHƠNG KHÍ
NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÁNH SĨNG DỌC
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
SVTH:
MSSV:
GVHD:

NGŨN TRỌNG NGHĨA
13147042
DƯƠNG HUỲNH MINH NHỰT
13147046
NGUYỄN VĂN TẤN
13147060
TRẦN THANH TUẤN
13147081
TS. LÊ MINH NHỰT


TP Hồ Chí Minh, 20 tháng 01 năm 2018


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
TP. Hồ Chí Minh, 20 tháng 01 năm 2018

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Trọng Nghĩa

MSSV: 13147042

2. Dương Huỳnh Minh Nhựt

MSSV: 13147046

3. Nguyễn Văn Tấn

MSSV: 13147060

4. Trần Thanh Tuấn


MSSV: 13147081

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt

Mã ngành đào tạo: 52510206

Hệ đào tạo: Sư phạm Kỹ Thuật Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Khóa: 2013-2018

Lớp: 139470A

1. Tên đề tài
Thiết kế chế tạo bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc
2. Nhiệm vụ đề tài
Cơ sở lý thuyết về bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời có vách ngăn.
Thiết kế chế tạo bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc.
Thực nghiệm mơ hình với những lưu lượng khơng khí khác nhau.
Tính tốn, so sánh hiệu suất bộ thu khơng khí trong từng trường hợp lưu lượng.
Vẽ đồ thị thể hiện mối liên hệ giữa các thông số của bộ thu với nhau.
Phân tích, đánh giá tính thực tế của đề tài.
3. Sản phẩm của đề tài: Mô hình bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc. Kết
quả đo đạt, tính tốn thực nghiệm.


4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 20/10/2017
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/01/2018

TRƯỞNG BỘ MÔN


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TS. Lê Minh Nhựt

TS. Lê Minh Nhựt


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo bộ thu không khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc.
Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Trọng Nghĩa

MSSV: 13147042

2. Dương Huỳnh Minh Nhựt

MSSV: 13147046

3. Nguyễn Văn Tấn

MSSV: 13147060

4. Trần Thanh Tuấn


MSSV: 13147081

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
I. Nhận xét
1. Về hình thức trình bày và tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
II. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................


III. ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ
1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không):.................................................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10):...................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2018.
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo bộ thu không khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc.
Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Trọng Nghĩa

MSSV: 13147042

2. Dương Huỳnh Minh Nhựt

MSSV: 13147046

3. Nguyễn Văn Tấn

MSSV: 13147060

4. Trần Thanh Tuấn

MSSV: 13147081

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
I. Nhận xét
1. Về hình thức trình bày và tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................

..................................................................................................................................................
II. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................


III. ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ
1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không):.................................................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10):...................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2018.
Giảng viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỜ ÁN
Tên đề tài: Thiết kế chế tạo bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc.
Họ tên sinh viên:

1. Nguyễn Trọng Nghĩa

MSSV: 13147042

2. Dương Huỳnh Minh Nhựt

MSSV: 13147046


3. Nguyễn Văn Tấn

MSSV: 13147060

4. Trần Thanh Tuấn

MSSV: 13147081

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện
và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo
yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2018.


LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 4 năm học tập dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của quý thầy cô Trường
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, chúng em đã tích lũy được nhiều kiến thức, kỹ năng
quý giá để làm hành trang bước ra mơi trường bên ngồi, đồng thời giúp chúng em hoàn
thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Lời đầu tiên em xin kính gửi sự biết ơn sâu sắc đến tồn thể q thầy cơ Trường Đại
Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM và Thầy cô khoa Cơ khí Động lực, đặc biệt là Thầy - Tiến
sĩ: Lê Minh Nhựt đã tạo điều kiện, hỗ trợ và chỉ dẫn tận tình để chúng em có thể hồn thành
tốt đồ án: “Thiết kế chế tạo bộ thu không khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc ”. Qua đó,

chúng em vận dụng được những kiến thức, kỹ năng chun mơn đã được học vào q trình
thực hiện đồ án, đồng thời rèn luyện thêm kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm thực tiễn sau khi
hoàn thành đề tài này.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm, kiến thức cịn hạn chế của sinh viên,
trong q trình thực hiện đề tài này khơng thể tránh được những thiếu sót. Chúng em rất
mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các Thầy Cơ để chúng em có điều kiện bổ
sung, sửa chữa, hoàn thành đề tài này tốt hơn.

Xin chân thành cảm ơn!


TÓM TẮT
Với đề tài: “Thiết kế chế tạo bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc”
nhóm chúng em đã tiến hành nghiên cứu về hệ thống làm nóng khơng khí bằng năng lượng
mặt trời, các điều kiện về bức xạ của nước ta, lý thuyết về truyền nhiệt, dẫn nhiệt đối lưu,
bức xạ, tổn thất nhiệt. Sau đó chế tạo mơ hình bộ thu với 7 cánh sóng dọc, thực nghiệm mơ
hình với 5 trường hợp lưu lượng khơng khí từ thấp đến cao. Sau đó xử lý số liệu thu được và
tính tốn, so sánh hiệu suất bộ thu khơng khí trong từng trường hợp lưu lượng. Từ những
mối liên hệ giữa hiệu suất và các thông số của bộ thu với nhau đưa ra phân tích, đánh giá
tính hiệu quả, ứng dụng thực tế của đề tài.


MỤC LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
NLMT: Năng lượng mặt trời
VN: Việt Nam
BXMT: Bức xạ mặt trời
MV-SAC: Mechanical Ventilation Solar Air Collector



DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH


DANH MỤC CÁC BẢNG


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài:
Ngày nay với mục tiêu tiết kiệm năng lượng và hạn chế ô nhiễm mỗi trường trong
hầu hết các lĩnh vực, nên việc nghiên cứu ứng dụng nguồn năng lượng tái tạo vào cuộc sống
là hết sức cần thiết. Tại Việt Nam, năng lượng Mặt Trời với những ưu điểm nổi bật như:
nguồn bức xạ lớn, phủ rộng trên tồn lãnh thổ, vơ tận và khơng gây ơ nhiễm… Có thể ứng
dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: pin năng lượng Mặt Trời, chiếu sáng, sưởi ấm, sấy vật
liệu, gia nhiệt không khí… Trong đó phương pháp làm nóng khơng khí bằng năng lượng
Mặt Trời khá mới mẽ với ưu điểm tiết kiệm, tận dụng được nguồn năng lượng có sẵn so với
phương pháp đốt nhiên liệu hoặc sử dụng điện trở. Nhằm có cái nhìn khách quan, đánh giá
về tính ứng dụng của phương pháp trên, nhóm chọn đề tài nghiên cứu: “Thiết kế chế tạo bộ
thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc”.
Mục tiêu đề tài:
Thiết kế chế tạo bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc.
Tính tốn hiệu suất bộ thu với những lưu lượng khơng khí khác nhau.
Phân tích, đánh giá tính thực tế của đề tài.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh sóng dọc.
Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế chế tạo bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời cánh
sóng dọc. Sự ảnh hưởng lưu lượng khơng khí đầu vào và bức xạ mặt trời đến hiệu suất của
thiết bị.


105


1.1. Sơ lược về bức xạ Mặt Trời

1.1.1. Bức xạ Mặt Trời ngồi lớp khí quyển

Hình 1. 1 Phân tán lớp bức xạ qua lớp khí quyển.
[Nguồn: />Hằng số Mặt Trời là năng lượng của toàn bộ quang phổ bức xạ Mặt Trời, năng lượng
bức xạ lại phụ thuộc vào tần số (hay bước sóng) của bức xạ. Phân bố bức xạ năng lượng Mặt
Trời ở ngồi lớp khí quyển trong khoảng bước sóng từ 0.2 µm đến 2.6 µm.
Thành phần bức xạ Mặt Trời:
-

Bức xạ trực xạ là thành phần bức xạ được truyền thẳng từ Mặt Trời đến mặt đất mà

-

không thay đổi phương truyền.
Bức xạ tán xạ hay bức xạ khuếch tán: là thành phần bức xạ nhận được từ mặt đất sau
khi thay đổi phương truyền do gặp các chướng ngại trong khi xuyên qua lớp khí

-

quyển bao quanh trái đất như các phân tử khí, hơi nước, bụi, khói hoặc các đám mây.
Khi phân tích các số liệu bức xạ phát ra từ bề mặt Mặt Trời ở bên ngồi lớp khí quyển
trong nhiều năm người ta thấy cường độ bức xạ Mặt Trời thay đổi rất ít, khoảng 1%.
Vì vậy khi xét trong q trình nhiệt dùng cho mục đích năng lượng thì sự thay đổi

105



này có thể bỏ qua.Tuy nhiên, khi bức xạ mặt trời xun qua lớp khí quyển thì cường
độ sẽ bị giảm đáng kể như bị hấp thụ bởi hơi nước hay bị tán xạ do gặp các phân tử
trong không khí, các hạt bụi lơ lửng, các đám mây,...
Các bức xạ với bước sóng ứng với các vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại của quang phổ
tương tác với các phân tử khí và các hạt bụi của khơng khí nhưng khơng phá vỡ các liên kết
của chúng, khi đó các photon bị tán xạ khá đều theo mọi hướng và một số photon quay trở
lại không gian vũ trụ. Sau khi phản xạ từ các phần khác nhau của khí quyển bức xạ tán xạ đi
đến chúng ta mang màu xanh lam của bầu trời trong sáng và có thể quan sát được ở những
độ cao không lớn. Các giọt nước cũng tán xạ rất mạnh bức xạ mặt trời.
Yếu tố cơ bản xác định cường độ bức xạ mặt trời ở một thời điểm nào đó trên trái đất là
quãng đường nó đi qua. Sự mất mát năng lượng trên quãng đường đó gắn liền với sự tán xạ
hấp thụ bức xạ và phụ thuộc vào thời gian trong ngày, mùa, vị trí địa lý. Các mùa hình thành
là do sự nghiêng của trục trái đất đối với mặt phẳng quỹ đạo của nó quanh mặt trời gây ra.
Góc nghiêng vào khoảng 66.5 độ và thực tế xem như không đổi trong không gian. Sự định
hướng như vậy của trục quay trái đất trong chuyển động của nó đối với mặt trời gây ra
những giao động quan trọng về độ dài ngày và đêm trong năm.

1.1.2. Bức xạ Mặt Trời ở Việt Nam
Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên – Huế trở ra) bình quân trong năm có khoảng
1800- 2100 giờ nắng. Trong đó, các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc
Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) được xem là những vùng có nắng nhiều.
Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào), bình qn có khoảng 2000 – 2600 giờ
nắng, lượng bức xạ Mặt Trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc. Ở vùng này, Mặt Trời chiếu
gần như quanh năm, kể cả vào mùa mưa. Do đó, đối với các địa phương ở Nam Trung bộ và
Nam bộ, nguồn bức xạ Mặt Trời là một nguồn tài nguyên to lớn để khai thác sử dụng.
Việt Nam có nguồn năng lượng mặt trời dồi dào cường độ bức xạ Mặt Trời trung bình
ngày trong năm ở phía bắc là 3.69 kWh/m2 và phía nam là 5.9 kWh/m2. Lượng bức xạ Mặt
Trời tùy thuộc vào lượng mây và tầng khí quyển của từng địa phương, giữa các địa phương


105


ở nước ta có sự chênh lệch đáng kể về bức xạ Mặt Trời. Cường độ bức xạ ở phía Nam
thường cao hơn phía Bắc.

Hình 1. 2 Bản đồ phân bố bức xạ Mặt Trời tại Việt Nam.
[Nguồn: />Trong đó:
+ Vùng Tây Bắc:
-

Nhiều nắng vào các tháng 8. Thời gian có nắng dài nhất vào các tháng 4, 5 và
tháng 9, 10. Các tháng 6, 7 rất hiếm nắng, mây và mưa rất nhiều. Lượng tổng
xạ trung bình ngày lớn nhất vào khoảng 5,234kWh/m 2 ngày và trung bình

-

trong năm là 3,489 kWh/m2/ngày.
Vùng núi cao khoảng 1500m trở nên thường ít nắng. Mây phủ và mưa nhiều,
nhất là vào khoảng tháng 6 đến tháng 1. Cường độ bức xạ trung bình thấp (<
3,489 kWh/m2/ ngày).

+ Vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ:

105


-


Ở Bắc Bộ, nắng nhiều vào tháng 5. Còn ở Bắc Trung bộ càng đi sâu về phía

-

Nam thời gian nắng lại càng sớm, nhiều vào tháng 4.
Tổng bức xạ trung bình cao nhất ở Bắc Bộ khoảng từ tháng 5, ở Bắc Trung Bộ
từ tháng 4. Số giờ nắng trung bình thấp nhất là trong tháng 2, 3 khoảng
2h/ngày, nhiều nhất vào tháng 5 với khoảng 6 – 7h/ngày và duy trì ở mức cao
từ tháng 7.

+ Vùng Trung Bộ:
-

Từ Quảng Trị đến Tuy Hòa, thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng giữa năm
với khoảng 8 – 10h/ngày. Trung bình từ tháng 3 đến tháng 9, thời gian nắng từ
5 – 6 h/ngày với lượng tổng xạ trung bình trên 3,489 kWh/m 2/ngày (có ngày
đạt 5,815 kWh/m2/ngày).

+ Vùng phía Nam:
-

Ở vùng này, quanh năm dồi dào nắng. Trong các tháng 1, 3, 4 thường có nắng
từ 7h sáng đến 17h. Cường độ bức xạ trung bình thường lớn hơn 3,489
kWh/m2/ngày. Đặc biệt là các khu vực Nha Trang, cường độ bức xạ lớn hơn
5,815 kWh/m2/ngày trong thời gian 8 tháng/năm.
Bảng 1. 1. Số liệu về bức xạ Mặt Trời tại VN

[Nguồn: />
Cường độ BXMT
Vùng


Giờ nắng trong năm

Ứng dụng
2

(kWh/m , ngày)
Đơng Bắc

1600 – 1750

3,3 – 4,1

Trung bình

Tây Bắc

1750 – 1800

4,1 – 4,9

Trung bình

Bắc Trung Bộ

1700 – 2000

4,6 – 5,2

Tốt


Tây Nguyên và Nam Trung Bộ

2000 – 2600

4,9 – 5,7

Rất tốt

Nam Bộ

2200 – 2500

4,3 – 4,9

Rất tốt

105


Trung bình cả nước

1700 – 2500

4,6

Tốt

Qua bảng trên cho ta thấy nước ta có lượng bức xạ Mặt Trời rất tốt, đặc biệt là khu
vực phía Nam, ở khu vực phía bắc thì lượng bức xạ Mặt Trời nhận được là ít hơn.

Lượng bức xạ Mặt Trời giữa các vùng miền là khác nhau và nó cũng phụ thuộc vào
từng tháng khác nhau.
Bảng 1. 2. Lượng tổng bức xạ Mặt Trời trung bình ngày của các tháng trong năm ở một số
địa phương của nước ta, (đơn vị: MJ/m2.ngày)
[Nguồn: />
Tổng xạ Bức xạ Mặt Trời của các tháng trong năm
(đơn vị: MJ/m2.ngày)
TT

1

2

3

4

5

Địa phương
1

2

3

4

5


6

7

8

9

10

11

12

8,21

8,72

10,43

12,70

16,81

17,56

18,81

19,11


17,60

13,57

11,27

9,37

18,81

19,11

17,60

13,57

11,27

9,37

17,56

18,23

16,10

15,75

12,91


10,35

11,23

12,65

14,45

16,84

17,89

17,47

11,23

12,65

14,25

16,84

17,89

17,47

8,76

8,63


9,09

12,44

18,94

19,11

20,11

18,23

17,22

15,04

12,40

10,66

8,88

8,13

9,34

14,50

20,03


19,78

Cao Bằng

Móng Cái

Sơn La

Láng (Hà Nội)

Vinh

105


6

7

8

21,79

16,39

15,92

13,16

10,22


9,01

12,44

14,87

18,02

20,28

22,17

21,04

22,84

20,78

17,93

14,29

10,43

8,47

17,51

20,07


20,95

20,88

16,72

15,00

16,68

15,29

16,38

15,54

15,25

16,38

16,68

15,29

16,38

15,54

15,25


16,38

18,94

16,51

15,00

14,87

15,75

10,07

Đà Nẵng

Cần Thơ

Đà Lạt

Như vậy lượng tổng xạ nhận được ở mỗi vùng miền cũng khác nhau ở mỗi tháng. Ta
nhận thấy rằng các tháng nhận được nhiều nắng hơn là tháng 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
Tóm lại, Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT, trải dài từ vĩ độ 8 o Bắc đến 23o
Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ Mặt Trời tương đối cao, với trị số tổng xạ khá
lớn từ 100 – 175 kcal/cm 2.năm, do đó việc sử dụng NLMT ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả
kinh tế lớn. Giải pháp sử dụng năng lượng Mặt Trời hiện đang được cho là giải pháp tối ưu
nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vơ cùng
lớn do tính tái tạo cao. Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin Mặt Trời sẽ góp
phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ mơi

trường. Vì thế, đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng
lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt. Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng Mặt
Trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống.
Khu vực Tây Bắc được đánh giá có tiềm năng năng lượng Mặt Trời vào loại khá trong
toàn quốc do khơng bị ảnh hưởng nhiều bởi gió mùa và hồn tồn có thể ứng dụng hiệu
quả các cơng nghệ sử dụng năng lượng Mặt Trời tại khu vực Tây Bắc. Bức xạ Mặt Trời
trung bình năm từ 4,1 – 4,9 kWh/m2/ngày. Số giờ nắng trung bình cả năm đạt từ 1800 – 2100
giờ nắng, các vùng có số giờ nắng cao nhất thuộc các tỉnh Điện Biên, Sơn La. Thời điểm

105


trong năm khai thác hiệu quả nhất NLMT tại khu vực Tây Bắc là vào tháng 3 đến tháng 9,
trong khi vào các tháng mùa đông hiệu quả khai thác NLMT là rất thấp.
Trải dài từ vĩ độ 8o Bắc đến 23o Bắc, nằm trong khu vực có cường độ bức xạ Mặt Trời
tương đối cao, với trị số tổng xạ khá lớn từ 100 – 175 kcal/cm 2.năm, do đó việc sử dụng
NLMT ở nước ta sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn. Giải pháp sử dụng năng lượng Mặt Trời
hiện đang được cho là giải pháp tối ưu nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô
nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao. Đồng thời, phát triển
ngành cơng nghiệp sản xuất pin Mặt Trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa
thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ mơi trường. Vì thế, đây được coi là nguồn năng
lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt. Từ lâu,
nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng Mặt Trời như một giải pháp thay thế những
nguồn tài nguyên truyền thống.
Tiềm năng điện Mặt Trời tốt nhất ở các vùng Thừa Thiên Huế trở vào Nam và vùng
Tây Bắc. Vùng Tây Bắc gồm các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Lào Cai…. và vùng Bắc Trung bộ
gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh,… có năng lượng Mặt Trời khá lớn. Mật độ
năng lượng Mặt Trời biến đổi trong khoảng 300 đến 500 cal/cm 2/ngày. Số giờ nắng trung
bình cả năm trong khoảng 1800 đến 2100 giờ. Như vậy, các tỉnh thành ở miền Bắc nước ta
đều có thể sử dụng hiệu quả.

Cịn ở miền Nam, từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng Mặt Trời rất tốt và phân bố tương đối
điều hòa trong suốt cả năm. Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong
năm đều có thể sử dụng năng lượng Mặt Trời cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm
trong khoảng 2000 đến 2600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng năng lượng Mặt Trời rất hiệu
quả.

1.2. Giới thiệu hệ thống làm nóng khơng khí năng lượng Mặt Trời
Nhu cầu năng lượng tái tạo đang tăng lên dưới nhiều hình thức khác nhau đã dẫn tới
việc tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế. Năng lượng Mặt Trời có thể sử dụng mãi mãi và

105


nguồn năng lượng không thể thiếu và không gây ô nhiễm. Hình thức đơn giản và hiệu quả
của việc sử dụng năng lượng Mặt Trời là chuyển đổi nó thành năng lượng nhiệt bằng cách sử
dụng bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời. Bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời chủ yếu
là máy thu nhiệt phẳng sử dụng để sản xuất khơng khí nóng cho các ứng dụng như sấy cây
trồng, sưởi ấm công nghiệp, sưởi ấm không gian, sấy gia vị,...
Bộ thu khơng khí năng lượng Mặt Trời thông thường là sử dụng vách ngăn để tăng hiệu
suất. Năng lượng Mặt Trời đã được sử dụng rộng rãi trong cuộc khủng hoảng năng lượng.
Bộ thu khơng khí được thiết kế để thu thập nhiệt bằng cách hấp thụ năng lượng Mặt Trời.
Chúng có thể được chia thành ba loại chủ yếu là: bộ thu ống hở, bộ thu phẳng, và bộ thu
gom tập trung.

Hình 1. 1. Bộ thu khơng khí ống hở.
[Nguồn: />
105


Hình 1. 2. Bộ thu khơng khí NLMT tấm phẳng cánh ngang.

[Nguồn: />
Hình 1. 3. Bộ thu khơng khí NLMT tấm phẳng không cánh.
[Nguồn: />Sự phát triển năng lượng Mặt Trời bền vững để thu khơng khí gặp trở ngại lớn khi khơng có
bức xạ Mặt Trời. Lưu trữ năng lượng nhiệt có vai trị hiệu quả để khắc phục khi khơng có

105