Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Córdoba đã thiết kế một thiết bị năng lượng mặt trời quang điện bền vững có thể làm nóng nước lên đến 80 độ — giống như một lò sưởi điện thông thường.

Một phần trăm năng lượng tiêu thụ đáng kể  của các tòa nhà là để sản xuất nước nóng. Hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời quang điện có thể được coi là một lựa chọn năng lượng tái tạo và sạch. Nhờ dễ dàng lắp đặt, không gây tiếng ồn và chi phí bảo trì thấp, nó cũng đã hạn chế việc tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch thường được sử dụng cho quá trình này. Giờ đây, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Córdoba đã thiết kế một thiết bị sưởi ấm quang điện bằng năng lượng mặt trời tận dụng 95,06% năng lượng sẵn có để sản xuất nước nóng sinh hoạt.    

Nguyên mẫu mà họ thiết kế có thể làm nóng nước đến 80 độ, giống như một lò sưởi điện bình thường. Không có chất thải hoặc khí gây ô nhiễm nào được sinh ra trong quá trình này. Khác với năng lượng nhiệt mặt trời, cần lắp đặt hệ thống thủy lực, mô hình này sẽ chỉ sử dụng hộp điện tương tự như hộp điện thông thường thường thấy ở các ngôi nhà, nơi các tấm pin mặt trời và máy nước nóng điện được kết nối với nhau bằng hai dây cáp. Nghiên cứu viên chính Luis Cámara-Díaz giải thích: “Đó là một mô hình linh hoạt, bền vững và tiết kiệm hơn nhiều và chỉ mất 5% năng lượng”.  

Hệ thống mới này chủ yếu tập trung vào nước nóng sinh hoạt, nhưng nó có thể được áp dụng cho mục đích thương mại và công nghiệp, theo Cámara-Díaz. Quy trình làm nóng dựa vào các điện trở nhiệt chạy bằng quang năng mặt trời. "Các bể chứa nước nóng thông thường có một điện trở bên trong, khi kết nối với điện sẽ tạo ra nhiệt. Chúng tôi gọi đây là điện trở nhiệt. Sự khác biệt so với nguyên mẫu là chúng được kết nối với các tấm pin mặt trời quang điện thay vì dòng điện", ông bổ sung thêm. Bằng cách này, năng lượng mặt trời hiện có được chuyển đổi thành quang năng, có thể được sử dụng để làm nóng bất kỳ lúc nào trong ngày. Thùng chứa nước hoạt động như một bộ tích lũy toàn bộ năng lượng hàng ngày, hạn chế việc lắp đặt pin.

Một bước đột phá đối với hệ thống điện tử chi phí thấp này là có thể chuyển đổi quang năng sẵn có thành nhiệt, bất kể mức bức xạ mặt trời hiện có là cao hay thấp. 

Hơn nữa, việc lắp đặt không yêu cầu một số lượng lớn các tấm pin mặt trời, cũng như không phải kết nối với lưới điện. Nó tuân thủ các biện pháp an toàn, giống như bất kỳ thiết bị điện/điện tử nào khác, nhà nghiên cứu cho biết. Thiết bị hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm, có triển vọng sẽ được thương mại hóa trong tương lai. Một trong những tiến bộ mà nhóm cũng đang nghiên cứu là ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào thiết bị này, nhằm nâng cao tính an toàn và giám sát của hệ thống.

Nguồn: https://techxplore.com/news