Nang luong mat troi

VIỆN MƠI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUN
Mơn học: CƠNG NGHỆ XANH VÀ NĂNG LƯỢNG SẠCH
Đề tài:

NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
GVHD: PGS.TS Lê Thanh Hải
Học viên: Đinh Thị Thanh Liêm
Phạm Hữu Nguyên
Hồ Hữu Nhân
Nguyễn Hữu Thịnh
Huỳnh Thanh Tự
Nhữ Thị Hoàng Yến

L/O/G/O


MỤC TIÊU
Cung cấp các kiến thức cơ bản về năng
lượng mặt trời và các phương pháp, phương
tiện kỹ thuật sử dụng năng lượng này
Trình bày hiện trạng sử dụng năng lượng
mặt trời ở Việt Nam


NỘI DUNG
1.
2.
3.
4.
5.

Khái niệm năng lượng bức xạ mặt trời
Nguyên tắc tận thu bức xạ mặt trời
Các thiết bị tận thu năng lượng mặt trời
Ứng dụng năng lượng mặt trời trong KTMT
Hiện trạng ứng dụng tại Việt Nam


1- KHÁI NIỆM NLMT
 Bức xạ mặt trời (BXMT) là dòng vật chất và năng
lượng của Mặt Trời phát ra. Đây chính là nguồn năng
lượng chính cho các q trình phong hóa, bóc mịn,
vận chuyển, bồi tụ trên Trái Đất, cũng như chiếu sáng
và sưởi ấm cho các hành tinh trong hệ Mặt Trời.
 Đặc trưng của BXMT truyền trong khơng gian bên
ngồi mặt trời là một phổ rộng trong đó cực đại của
cường độ xạ nằm trong dải 10-1 - 10 µm và hầu như
một nửa tổng NLMT tập trung trong khoảng λ = 0,38 0,78 µm (đó là vùng nhìn thấy của phổ).


Phổ sóng điện từ


KHÁI NIỆM NLMT
 Năng lượng BXMT ở gần Trái Đất vào khoảng 2 cal/cm².phút (Hằng
số mặt trời). Toàn bộ Trái Đất nhận được từ Mặt Trời 2,4.1018
cal/phút, gồm 48% năng lượng thuộc dải phổ ánh sáng khả kiến (λ
= 0,4-0,76 μm), 7% tia cực tím (λ < 0,4 μm) và 45% thuộc dải phổ
hồng ngoại và sóng vơ tuyến (λ > 0,76 μm).
 Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là bức xạ trực xạ. Tổng hợp
các tia trực xạ và tán xạ gọi là tổng xạ.

KHÁI NIỆM NLMT
Quỹ đạo Trái đất quanh Mặt trời


KHÁI NIỆM NLMT


KHÁI NIỆM NLMT

Do khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời thay đổi theo
mùa trong năm nên β cũng thay đổi; Do đó q cũng thay
đổi nhưng độ thay đổi này khơng lớn lắm nên có thể xem
q là khơng đổi và được gọi là Hằng số mặt trời.


KHÁI NIỆM NLMT




KHÁI NIỆM NLMT
 Cường độ bức xạ trên mặt đất chủ yếu phụ thuộc 2 yếu tố: góc
nghiêng của các tia sáng đối với mặt phẳng bề mặt đã cho và độ
dài đường đi của các tia sáng trong khí quyển. Nói chung là phụ
thuộc vào độ cao của Mặt trời (góc giữa phương từ điểm quan sát
đến Mặt trời và mặt phẳng nằm ngang đi qua điểm đó).

KHÁI NIỆM NLMT
 Trực xạ: là BXMT nhận được khi khơng bị bầu khí quyển
phát tán. Đây là dịng bức xạ có hướng và có thể thu
được ở các bộ thu kiểu tập trung (hội tụ).
 Tán xạ: là BXMT nhận được sau khi hướng của nó đã bị
thay đổi do sự phát tán của bầu khí quyển.
 Tổng xạ: là tổng của trực xạ và tán xạ trên một bề mặt.
 Cường độ bức xạ (W/m2): là cường độ năng lượng bức
xạ mặt trời đến một bề mặt tương ứng với một đơn vị
diện tích của bề mặt. Cường độ bức xạ cũng bao gồm
cường độ bức xạ trực xạ Etrx, cường độ bức xạ tán xạ Etx
và cường độ bức xạ quang phổ Eqp.


 Thành phần tán xạ đẳng hướng: phần tán xạ nhận
được đồng đều từ tồn bộ vịm trời.
 Thành phần tán xạ quanh tia: phần tán xạ bị phát tán
của bức xạ mặt trời xung quanh tia mặt trời.
 Thành phần tán xạ chân trời: phần tán xạ tập trung
gần đường chân trời.


KHÁI NIỆM NLMT
 Như vậy: BXMT truyền đến một bề mặt nghiêng là tổng của các
dòng bức xạ bao gồm: trực xạ Eb, 3 thành phần tán xạ Ed1, Ed2, Ed3
và bức xạ phản xạ từ các bề mặt khác lân cận Er:
EΣ = Eb + Ed1 + Ed2 + Ed3 + Er
 Tuy nhiên, việc tính tốn các đại lượng tán xạ này rất phức tạp. Khi
đó một bề mặt nghiêng tạo một góc β so với phương nằm ngang sẽ
có tổng xạ bằng tổng của 3 thành phần:

2- Nguyên tắc tận thu NLMT


2- NGUYÊN TẮC TẬN THU NLMT


2- NGUYÊN TẮC TẬN THU NLMT


2- NGUYÊN TẮC TẬN THU NLMT


Nguyên tắc tận thu NLMT
 Bộ thu nhiệt tấm phẳng
2

5
4

7
1
3
6

1: Tấm hấp thụ nhiệt
2: Nắp che trong suốt

4: Đường nước vào
5: Đường nước ra
7: Thành vách cách nhiệt

3:Ống dẫn nước
6: Lớp cách nhiệt


 Bộ thu nhiệt tấm phẳng

2

5
4

7
1
3
6

1: Tấm hấp thụ nhiệt: hấp thu trực tiếp tối đa nhiệt từ ánh sáng mặt trời, chuyển
nhiệt sang các ống nước chảy. Làm bằng vật liệu dẫn nhiệt tốt, phủ bằng sơn
hấp thụ sóng ngắn tốt, bức xạ sóng dài yếu.


 Bộ thu nhiệt tấm phẳng

2

5

4

7
1
3
6

2: Tấm đậy trong suốt: cho ~90% ánh sáng qua, hạn chế sự thất thoát nhiệt trở
lại mơi trường vì hiện tượng đối lưu. Làm bằng thủy tinh hoặc nhựa tổng hợp.