TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ- MÔI TRƯỜNG  CHỦ ĐỀ: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI GVHD: ThS. Kiều Đỗ Minh Luân Lớp: DH12MT Nhóm :5 Thành viên nhóm: Châu Bảo Tinh Ngô Thúy Hồng Phạm Hoàng Lễ Kiều Ngọc Huyền Phan Viết Linh Chi Đường Thị Nhật Lệ Nguyễn Thị Thùy Vân Năm học: 2013 – 2014 NỘI DUNG 1. Lịch sử phát triển của năng lượng mặt trời Tiền Sử: Thế kỷ thứ 7 trước công nguyên: Thời Ai Cập Cổ Đại , các ngôi nhà được xây dựng để các bức xạ mặt trời có thể được thu thập vào ban ngày và được sử dụng vào ban đêm. Thế kỷ thứ 5 trước công nguyên: người Hy Lạp định hướng nhà của họ để họ có thể nhận được năng lượng mặt trời vào mùa đông để sưởi ấm ngôi nhà. Thế kỷ thứ 3 trước công nguyên: Archimedes đã sử dụng những tấm gương để phản chiếu bức xạ mặt trời và để bảo vệ Syracuse từ cuộc xâm lược của người La Mã. Thế kỷ thứ 2 trước công nguyên: các cửa sổ đầu tiên làm từ mica trong suốt đã được chèn vào trong nhà ở miền bắc Ý, với mục đích để tăng việc sử dụng bức xạ mặt trời trong thời gian mùa đông. Thế kỷ thứ 1 sau công nguyên : các “heliocaminos” được bắt đầu sử dụng . Vào khoảng thế kỷ thứ 5, những bồn tắm năng lượng mặt trời với các cửa sổ mica lớn hướng về phía nam được sử dụng tối đa tại Ý. - Thế kỷ thứ 14 : định luật năng lượng mặt trời đầu tiên được giới thiệu tại Ý. 1767 ở Nga: M.V. Lomonossov đề nghị việc sử dụng các thấu kính để tập trung bức xạ mặt trời. 1767 tại Thụy Sĩ: Horace de Saussure khám phá ra sự khuếch đại và tăng hiệu suất nhiệt trong các hộp kính 5 nếp gấp loại Matjoshka. - 1830 tại Nam Phi: J. Hershel sử dụng nồi nấu năng lượng mặt trời đầu tiên . - Khoảng 1830: H. Repton xây dựng nhà kính đầu tiên ở châu Âu. 2. Thực trạng sử dụng năng lượng mặt trời Nhìn một cách khái quát, lượng bức xạ mặt trời ở các tỉnh phía Bắc giảm 20% so với các tỉnh miền Trung và miền Nam, không phân phối đều quanh năm. Vào mùa đông, mùa xuân mưa kéo dài dẫn đến nguồn bức xạ mặt trời dường như không đáng kể, chỉ còn khoảng 1 - 2 kWh /m 2/ngày, yếu tố này là cản trở lớn cho việc ứng dụng điện mặt trời. - Tuy nhiên, điều này không xảy ra đối với các tỉnh phía Nam và TP. Hồ Chí Minh do có mặt trời chiếu quanh năm, ổn định kể cả vào mùa mưa. Có thể kết luận rằng, bức xạ mặt trời là một nguồn tài nguyên to lớn cho các tỉnh miền Trung và miền Nam trong quá trình phát triển bền vững. - Tuy còn non trẻ, song ngành công nghiệp điện mặt trời ở Việt Nam cũng đã đạt được những thành tựu bước đầu đáng kể, trong đó TP. Hồ Chí Minh với nguồn "tài nguyên nắng” dồi dào, các điều kiện thuận lợi về cơ sở hạ tầng cũng như chất lượng lực lượng sản xuất… đây là một trung tâm có tiềm năng phát triển ngành công nghiệp năng lượng mặt trời nhất trong cả nước. Vì vậy, TP. Hồ Chí Minh được đánh giá là một “điểm tựa”, đột phá cho ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam với lộ trình 20 năm. Đến nay, ngành công nghiệp điện mặt trời ở TP. Hồ Chí Minh đã tạo dựng được một số cơ sở sản xuất tiêu biểu như: nhà máy sản xuất Module PMT, quy mô công nghiệp đầu tiên tại Việt Nam, cơ sở hạ tầng công nghiệp sản xuất chế tạo các thiết bị điện tử ngoại vi, phục vụ cho điện mặt trời xây dựng dựa trên sự hợp tác giữa Solar và Công ty CP Nam Thái Hà, nhà máy “Solar Materials Incorporated” có khả năng cung cấp cả hai loại Silic khối (mono and multi -crystalline) sử dụng cho công nghiệp sản xuất PMT. Có thể kể đến một số sản phẩm tiêu biểu như modul PMT, các thiết bị ngoại vi inveter, các máy smarts, thiết bị điện mặt trời nối lưới công nghệ SIPV đã chiếm lĩnh một phần thị trường trong nước và bước đầu vươn ra thị trường trong khu vực và thị trường thế giới. Theo đánh giá của các nhà khoa học, công nghiệp pin mặt trời ở TP. HCM đã gần đi vào hoàn thiện, hiện chỉ còn thiếu hai khâu trong một quy trình công nghiệp khép kín, đó là tinh chế quặng silic từ cát và chế tạo phiến PMT từ phiến silic. Nếu hoàn thiện nốt hai khâu trên, Việt Nam sẽ trở thành một trong số ít những nước ở châu Á có nền công nghiệp chế tạo PMT khép kín.  Phát triển công nghiệp điện mặt trời đến năm 2025 Hướng đến việc xây dựng ngành công nghiệp điện mặt trời Việt Nam lên hàng đầu khu vực và cạnh tranh thế giới về công nghệ và sản lượng vào năm 2025, các nhà quản lý và các nhà khoa học đã đưa ra chiến lược phát triển kích cầu công nghiệp điện mặt trời Việt Nam, dự thảo đề cương chương trình điện mặt trời siêu công suất 2010-2025. Dự thảo đã vạch ra các mục tiêu cụ thể của Chương trình là, khai thác hiệu quả điện mặt trời, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia trong mọi tình huống (250 MWp = 456,25 tỷ KWh/năm), cùng với lưới điện khí hóa 100% toàn bộ lãnh thổ Việt Nam vào năm 2025. - Chương trình mang tính tiên phong, đột phá, vượt qua nhiều thách thức và rào cản của cơ chế cũng như công nghệ còn hạn chế hiện tại ở Việt Nam, dựa trên tiêu chí xã hội hóa nguồn năng lượng, hướng tới sự phát triển bền vững. Đến nay, chương trình đã triển khai dự thảo bốn dự án lớn là dự án 10.000 mái nhà điện mặt trời, dự án nhà máy điện mặt trời nối lưới cục bộ 2MWp-5MWp, dự án 10.000 nguồn chiếu sáng công cộng bằng công nghệ tích hợp năng lượng mới; và dự án khu trình diễn năng lượng mới của Việt Nam và thế giới. Ngoài ra, còn có một số dự án khác như dự án xây dựng nhà máy sản xuất phiến PMT (Solar Cell) và bảng PMT (Solar Module), nhà máy chế tạo chảo nhiệt điện mặt trời 10kW & 25kW công nghệ Stirling, dự án xây dựng nhà máy chế tạo thiết bị phụ trợ phát triển điện mặt trời, dự án xe taxi điện - điện mặt trời, dự án 10.000 thuyền câu mực, ánh sáng tiết kiệm năng lượng từ điện mặt trời và gió... Điện mặt trời là đích tới của loài người trong 20 - 30 năm tới, đó cũng là một thời gian tối thiểu để xây dựng và phát triển nền công nghiệp điện mặt trời TP. Hồ Chí Minh nói riêng và của Việt Nam nói chung. Việt Nam cần phải trở thành một nước có nền công nghiệp năng lượng mặt trời tiên tiến, cạnh tranh thế giới, dựa trên chính tiềm năng năng lượng mặt trời dồi dào của mình. 3. Ưu và nhược điểm của năng lượng mặt trời 3.1 Nhược điểm của điện hạt nhân: - Chất thải phóng xạ vẫn còn là một vấn đề chưa được giải quyết. Chất thải từ năng lượng hạt nhân cực kỳ nguy hiểm và phải được bảo quản cẩn thận trong hàng ngàn năm (10.000 năm theo tiêu chuẩn của các Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ). - Rủi ro cao: Mặc dù có một tiêu chuẩn an toàn cao nói chung, nhưng các tai nạn vẫn có thể xảy ra. Việc xây dựng một nhà máy với độ an toàn 100% là không thể. Luôn luôn có một xác suất nhỏ sẽ xảy ra sự cố. Hậu quả của một tai nạn là có sức tàn phá tuyệt đối tới cả con người lẫn tự nhiên. Các nhà máy điện hạt nhân (và các hầm lưu trữ chất thải hạt nhân) càng được xây dựng nhiều, thì xác suất xảy ra các sự cố thảm khốc đâu đó trên thế giới càng cao. - Nguồn nguyên liệu cho năng lượng hạt nhân là Uranium. Uranium là một nguồn tài nguyên khan hiếm, dự trữ Uranium ước tính chỉ đủ cho từ 30 đến 60 năm tới tùy thuộc vào nhu cầu thực tế. - Khung thời gian cần thiết cho các thủ tục, lên kế hoạch và xây dựng một nhà máy điện hạt nhân thế hệ mới là trong khoảng từ 20 – 30 năm tại các nền dân chủ phương Tây. Nói cách khác: Việc xây dựng một nhà máy điện hạt nhân mới trong một thời gian ngắn là một ảo tưởng. - Các nhà máy điện hạt nhân cũng như chất thải hạt nhân có thể là mục tiêu hàng đầu của các cuộc tấn công khủng bố. Không có nhà máy điện nguyên tử nào trên thế giới có thể trụ lại được với một cuộc tấn công tương tự như hôm 9/11 ở New York. Một hành động khủng bố như vậy có thể đem lại những tác động thảm khốc cho toàn thế giới. - Trong quá trình vận hành các nhà máy điện hạt nhân, chúng thải ra một lượng chất thải phóng xạ, rồi lần lượt có thể được sử dụng cho sản xuất vũ khí hạt nhân. Ngoài ra, bí quyết tương tự thường được dùng để thiết kế các nhà máy điện hạt nhân có thể dùng để chế tạo vũ khí hạt nhân ở một mức độ nhất định nào đó (phổ biến vũ khí hạt nhân). 3.2 Nhược điểm của năng lượng thủy triều - Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp bởi vì yêu cầu tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và việc lắp đặt một turbine nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế. - Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thuỷ điện lớn có thể phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. - Một cái hại nữa của các đập thuỷ điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn bó của họ vềtổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ. - Một trong những nhược điểm lớn nhất của năng lượng mặt trời, là không thể sử dụng vào buổi đêm. Nhưng một ý tưởng đột phá đã đảo ngược điều này... - Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ năng lượng, người ta bắt đầu có xu hướng sử dụng những nguồn năng lượng thiên nhiên, như năng lượng gió, năng lượng mặt trời… Nhưng nếu bạn để ý, thì sẽ thấy rằng những chiếc máy sử dụng năng lượng gió thường được ưa chuộng hơn, một phần vì nó rẻ, hơn nữa, gió thì thổi cả ngày, còn mặt trời thì không. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây sẽ khiến bạn phải suy nghĩ lại về vấn đề này. - Năng lượng mặt trời có thể chuyển thành điện năng bằng hai cách: một là sử dụng pin năng lượng mặt trời, bằng các vật liệu bán dẫn có khả năng hấp thụ photon và phát ra electron; và hai là sử dụng những tua-bin nhiệt như những máy phát điện khác, nhiệt năng từ ánh sáng mặt trời sẽ làm nước bốc hơi, và từ đó làm quay tua-bin và tạo ra dòng điện. Đây cũng chính là cơ chế của các nhà máy điện sử dụng năng lượng mặt trời. - Vấn đề lớn nhất ở đây, là: mặt trời không chiếu sáng cả ngày. Vào buổi đêm, hoặc ngay cả khi trời nhiều mây thôi, các nhà máy điện đã không thể sử dụng được năng lượng mặt trời. Đây là lý do khiến cho giá thành của năng lượng mặt trời rất cao, vì chúng không chạy được 24/7. Chỉ cần một đám mây bay qua, và mọi hoạt động sản xuất điện năng bị ngừng trệ. Vì thế, không phải lúc nào cũng có năng lượng mặt trời để tạo ra dòng điện, nhất là vào buổi tối – khi nhu cầu sử dụng điện của người dân là cao nhất. 4. Cấu trúc của mặt trời o Mặt trời là một khối khí hình cầu có đường kính 1390.106km ( lớn hơn 110 lần đường kính Trái đất), cách xa Trái đất 150.106km( bằng một đơn vị thiên văn AU ánh sáng Mặt trời cần khoảng 8 phút để vượt qua khoảng này đến Trái đất). o Khối lượng Mặt trời khoảng 2.10 30 kg. Nhiệt độ trung tâm của Mặt trời khoảng từ 10.106K đến khoảng 20.106K, trung bình khoảng 15600000K. Ở nhiệt độ như vậy vật chất không thể giữ được cấu trúc trật tự thông thường gồm các nguyên tử và phân tử. Nó trở thành plasma trong đó các hạt nhân của nguyên tử chuyển động tách biệt với các electron. Khi các hạt nhân tự do có va chạm với nhau sẽ xuất hiện các vụ nổ nhiệt hạch. o o o Khi quan sát tính chất của vật chất nguội hơn trên bề mặt nhìn thấy của Mặt trời, các nhà khoa học đã kết luận rằng có phản ứng xảy ra trong lòng Mặt trời . o Về cấu trúc, Mặt trời có thể chia làm 4 vùng, tất cả hợp thành một khối khí cầu khổng lồ. + Vùng giữa được gọi là vùng nhân hay “lõi” có những chuyển động tối ưu, nơi xảy ra những phản ứng nhiệt hạt nhân tạo nên nguồn năng lượng Mặt trời, vùng này có bán kính khoảng 175.000km, khối lượng riêng 160kg/dm 3, nhiệt độ ước tính khoảng từ 14 đến 20 triệu độ, áp suất vào khoảng hang tram atmotphe. + Vùng kế tiếp là vùng trung gian hay còn gọi là vùng “đổi ngược” qua đó năng lượng truyền từ trong ra ngoài, vật chất ở vùng này gồm có sắt (Fe), canxi ( Ca), natri ( Na), stronti (Sr), crom (Cr), niken (Ni), cacbon (C) , silic (Si) và các khí khác như hidro (H2), he6li (He), chiều dày vùng này khoảng 400.000km. + Tiếp theo là vùng “đối lưu” dày 125.000km và vùng “quang cầu” có nhiệt độ khoảng 6000K, dày 1000km, ở vùng này gồm các bọt khí sôi sục, có chỗ tạo ra các vết đen, là các hố xoáy có nhiệt độ thấp khoảng 4500K và các tia lửa có nhiệt độ từ 7000K -10000K. + Vùng ngoài cùng là vùng bất định và gọi là vùng khí quyển của Mặt trời . Nhiệt độ bề nặt của Mặt trời là 5762K nghĩa là có giá trị đủ lớn để các nguyên tử tồn tại trong trạng thái kích thích, đồng thời đủ nhỏ để ở đây thỉnh thoảng lại xuất hiện những nguyên tử bình thường và các cấu trúc phân tử. • Dựa trên cơ sở phân tử các phổ bức xạ và hấp thụ của mặt trời người ta xác định rằng trên mặt trời có ít nhất 2/3 số nguyên tố tìm thấy trên Trái đất. Nguyên tố phổ biến nhất trên Mặt trời là nguyên tố nhẹ nhất Hydrogen. • Vật chất của Mặt trời bao gồm khoảng 73,46% là Hydrogen và gần 24,85% He6lium, còn lại là các nguyên tố khác như Oxygen 0,77%, cacbon 0,29%, Iron 0,16%, Neon 0,12%, Nitrogen 0,09%, Silicon 0,07%, Manesigum 0,05% và sunphur 0,04%. • Nguồn năng lượng bức xạ chủ yếu của Mặt trời là do phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hạt nhân Hydro, phản ứng này đưa đến sự hình thành hạt nhân Heli. Hạt nhân của Hydro có một hạt điện dương là proton. • Thông thường, những hạt mang điện cùng dấu đẩy nhau, nhưng ở nhiệt độ đủ cao chuyển động của chúng sẽ nhanh tới mức chúng có thể tiến gần tới nhau ở một khoảng cách mà ở đó có thể kết hợp với nhau dưới tác dụng của lực hút . • Khi đó cứ 4 hạt nhân Hydro lại tạo ra 1 hat nhân Heli, 2 Neutrino và một lượng bức xạ γ. o 4H11  He24 + 2 Neutrino + γ • Neutino là hạt không mang điện , rất bền và có khả năng đâm xuyên rất lớn. Sau phản ứng Neutrio lập tức rời khỏi phạm vi Mặt trời và không tham gia vào các “biến cố” sau đó. • Trong quá trình diễn biến của phản ứng có một lượng vật chất của Mặt trời bị mất đi . Khối lượng của Mặt trời bị mất đi. Khối lượng của Mặt trời do đó mỗi giây giảm chừng 4.106 tấn, tuy nhiên theo các nhà nghiên cứu , trạng thái của Mặt trời vẫn không thay đổi trong khoảng thời gian hàng tỉ năm nữa. • Mỗi ngày Mặt trời sản xuất một một nguồn năng lượng qua phản ứng nhiệt hạch lên đến 9.1024kWh ( tức là chưa đầy một phần triệu giây Mặt trời đã giải phóng ra một lượng năng lượng tương đương với tổng số điện năng sản xuất trong một năm trên Trái đất). 5. Phản ứng hạt nhân trong mặt trời 5.1 Phản ứng tổng hợp hạt nhân Hêli - Trong quá trình hình thành, nhiệt độ bên trong Mặt trời sẽ tăng dần. khi vùng tâm mặt trời đạt nhiệt độ T≥107K, thì có đủ điều kiện để xảy ra phản ứng tổng hợp Hêli từ Hyđrô, theo phương trình:  4H1 He4 +q. - Đây là phản ứng sinh nhiệt q = (1.2) m.c2, trong đó c = 3.108 m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không, m = (4mH – mHe) là khối lượng bị hụt, được biến thành năng lượng theo phương trình Einstein. Mỗi 1kg hạt nhân H 1 chuyển thành He4 thì bị hụt một khối lượng m = 0,01kg, và giải phóng ra năng lượng: o q = m.c2 = 0,01.(3.108)2 = 9.1014 J (1.3) - Lượng nhiệt sinh ra sẽ làm tăng áp suất khối khí, khiến mặt trời phát ra ánh sáng và bức xạ, và nở ra cho đến khi cân bằng với lực hấp dẫn. Mỗi giây Mặt trời tiêu hủy hơn 420 triệu tấn hyđrô, giảm khối lượng m = 4,2 triệu tấn và phát ra năng lượng Q = 3,8.1026W. Giai đoạn đốt Hyđrô của Mặt trời đã được khởi động cách đây 4,5 tỷ năm năm, và còn tiếp tục trong khoảng 5,5 tỷ năm nữa. o 5.2 Phản ứng tổng hợp Cacbon và các nguyên tố khác - Khi nhiên liệu H2 dùng sắp hết, phản ứng tổng hợp He sẽ yếu dần, áp lực bức xạ bên trong không đủ mạnh để cân bằng lực nén do hấp dẫn, cho đến khi đạt tới nhiệt độ 108K, sẽ xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân Cacbon từ He: • 3He4 C12 + q (1.4) - Phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ cao, tốc độ lớn, nên thời gian cháy He chỉ bằng 1/30 thời gian cháy H2 khoảng 300 triệu năm. Nhiệt sinh ra trong phản ứng làm tăng áp suất bức xạ, khiến ngôi sao nở ra hàng trăm lần so với trước. Lúc này mặt ngoài sao nhiệt độ khoảng 4000K, có màu đỏ, nên gọi là sao đỏ khổng lồ. Vào thời điểm là sao đỏ khổng lồ, Mặt trời sẽ nuốt chửng sao Thủy và sao Kim, nung Trái đất đến 1500K thành một hành tinh nóng chảy, kết thúc sự sống tại đây. - Kết thúc quá trình cháy He, áp lực trong sao giảm, lực hấp dẫn ép sao co lại, làm mật độ và nhiệt độ tăng lên, đén T = 5.106K sẽ xảy ra phản ứng tạo Oxy: • 4C12 3O16 + q (1.5) - Quá trình cháy xảy ra như trên, với tốc độ tăng dần và thời gian ngắn dần. Chu trình cháy – tắt – nén – cháy được tăng tốc, liên tiếp thực hiện các phản ứng tạo nguyên tố mới O16 Mn54 Ne20 Na22 Mg24 Al26 Si28 P30 S32 .... Cr52 Fe56 - Các phản ứng trên đã tạp ra hơn 200 nguyên tố, tận cùng là Fe 56 (gồm 26 proton và 30 netron), toàn bộ quá trình được tăng tốc, xảy ra chỉ trong vài triệu năm. - Sau khi tạo ra Fe56, chuỗi phản ứng hạt nhân trong ngôi sao kết thúc, vì việc tổng hợp sắt thành nguyên tố nặng hơn không có độ hụt khối lượng, không phát sinh năng lượng, mà cần phải cấp thêm năng lượng. 6. Năng lượng bức xạ mặt trời 6.1 Bức xạ mặt trời. Trong toàn bộ bức xạ của Mặt trời, bức xạ liên quan trực tiếp đến các phản ứng hạt nhân xảy ra trong nhân mặt trời không quá 3%. Bức xạ ᵞ ban đầu khi đi qua 5.105km chiều dày của lớp vật chất mặt trời bị biến đổi rất mạnh. Tất cả các bức xạ điện từ đều có bản chất sóng. Bức xạ ᵞ là sóng ngắn nhất trong các sóng đó, từ tâm mặt trời đi ra do sự va chạm hoặc tán xạ mà năng lượng của chúng giảm đi và ứng với bức xạ có bước sóng dài. Như vậy, bức xạ chuyển thành bức xạ Rơnghen có bước sóng dài hơn. Gần đến bề mặt trời, nơi có nhiệt độ đủ thấp để có thể tồn tại vật chất trong trạng thái nguyên tử và các cơ chế khác bắt đầu xảy ra. Đặc trưng của mặt trời là truyền trong không gian bên ngoài mặt trời là một phổ rộng trong đó cực đại của cường độ bức xạ nằm trong dải 10 -1 – 10 µm và hầu như một nửa tổng năng lượng mặt trời tập trung trong khoảng bước sóng 0,38 – 0,78 µm đó là vùng nhìn thấy của phổ. Hình 2.1 Dải bức xạ điện từ - 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. Mật độ dòng bức xạ trực xạ ở ngoài lớp khí quyển, tính đối với 1m2 bề mặt đặt vuông góc với tia bức xạ, được tính theo công thức: - (2.1) - Trong đó: - : hệ số góc bức xạ giữa trái đất và mặt trời - (2.2) - β góc nhìn mặt trời và β 32’ như hình 2.2 - C0 = 5,76W/m2.K-4 – hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối - T 5762 ᵒK – nhiệt độ bề mặt Mặt trời (xem giống vật đen tuyệt đối) Vậy 1353 W/m2 (2.3) 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 thay đổi này không lớn lắm nên có thể xem q là không đổi và gọi là hằng số Mặt trời. Khi truyền qua lớp khí quyển bao bọc quanh Trái đất, các chùm tia bức xạ bị hấp thụ và tán xạ bởi tầng ozon, hơi nước và bụi trong khí quyển, chỉ một phần năng lượng được truyền trực tiếp đến Trái đất. Đầu tiên oxi phân tử bình thường O 2 phân ly thành oxy nguyên tử O, để phá vỡ liên kết phân tử đó, cần phải có các photon bước sóng ngắn hơn 0,18 µm, do đó các photon (xem bức xạ như các hạt rời rạc - photon) có năng lượng như vậy bị hấp thụ hoàn toàn. Chỉ một phần các nguyên tử oxy kết hợp thành nguyên tử, còn đại đa số các nguyên tử tương tác với các phân tử oxy khác tạo thành phân tử ozon O 3, ozon cũng hấp thụ tia tử ngoại nhưng với mức độ thấp hơn so với oxy, dưới tác dụng của các photon với bước sóng ngắn hơn 0,32 µm, sự phân tách O 3 thành O2 và O xảy ra. Như vậy hầu như toàn bộ năng lượng của bức xạ tử ngoại được sử dụng để duy trì quá trình phân ly và hợp nhất của O, O2, O3, đó là một quá trình ổn định. Các bức xạ với bước sóng ứng với các vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại của phổ tương tác với các phân tử khí và các hạt bụi của không khí nhưng không 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. Bức chịu dạng tán xạ đó chủ yếu là bức xạ có bước sóng ngắn nhất. Sau khi phản xạ từ các phần khác nhau của khí quyển bức xạ, tán xạ đi đến chúng ta mang theo 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. Bức xạ Mặt trời khi đi qua khí quyển còn gặp một trở ngại đáng kể đó nữa là do sự hấp thụ của các phần tử hơi nước, khí cacbônic và các hợp chấ khác, mức độ của sự hấp thụ này phụ thuộc vào bước sóng, mạnh nhất ở khoảng giữa vùng hồng ngoại của phổ. Phần năng lượng bức xạ Mặt trời truyền tới bề mặt Trái đất trong những ngày quang đãng (không có mây) ở thời điểm cao nhất vào khoảng 1000W/m2 o Yếu tố cơ bản xác định cường độ của bức xạ Mặt trời ở một 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 tám xạ và phụ thuộc vào thời gian trong ngày, mùa, vị trí địa lý. Các mùa hình thành là do sự nghiên của trục trái đất đối với mặt phẳng quỹ đạo của nó quanh Mặt trời gây ra. Góc nghiêng vào khoảng 66,5ᵒ 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 sự dao động quan trọng về độ dài ngày và đêm trong năm. o 6.2 Tính toán năng lượng mặt trời • Cường độ bức xạ Mặt trời phụ thuộc vào hai yếu tố: góc nghiêng của tia sáng đối với mặt phẳng bề mặt tại điểm đã cho và độ dài đường đi của các ta sáng trong khí quyển hay nói chung là phụ thuộc vào độ cao của Mặt trời. Yếu tố cơ bản xác định cường độ của bức xạ Mặt trời ở một điểm nào đó trên Trái đất là quãng đường nó đi qua (đã được nêu ở phần năng lượng bức xạ mặt trời). • Quan hệ giữa bức xạ Mặt trời ngoài khí quyển và thời gian trong năm có thể được xác định theo phương trình sau: • Eng = E0(1+0,033cos(360n/365)), W/ m2 • Trong đó Eng là bức xạ ngoài khí quyển được đo trên mặt phẳng vuông góc với tia bức xạ vào ngày thứ n trong năm. o 6.3 Đo cường độ ánh sáng mặt trời - Ngoài phương pháp xác định cường độ bức xạ Mặt trời tại một điểm bất kỳ dựa trên vị trí địa lý(độ cao Mặt trời) như trên, trong thực tế người ta đã chế tạo các dụng cụ đo cường độ bức xạ Mặt trời tại điểm trực tiếp cần đo. Thiết bị đo bức xạ Mặt trời thường có hai loại, đo trực xạ như (pyrheliometer, actinometer) và đo tổng xạ (pyranometer, Solarimeter). Nhật xạ kế - Ngày nay với kỹ thuật vi xử lý người ta có thể dùng các đầu đo (sensor) bức xạ để đo tự động cường độ bức xạ Mặt trời ở một n ơi nào đó và kết quả đo được lưu lại trong máy tính Hình 2.2 Đầu đo bứcHình xạ 2.3 Thiết bị đo năng lượng Mặt trời hiện số Hình 2.1 Trực xạ kế 7. Ứng dụng năng lượng mặt trời 1. Năng lượng mặt trời tạo ra điện năng: Năng lượng mặt trời có ở khắp mọi nơi, đặc biệt có nhiều ở nước nhiệt đới như Việt Nam chúng ta. Năng lượng mặt trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời đã được con người khai thác ngay từ thời cổ đại. Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên trái đất. Chỉ một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng. Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt Trời tập trung tại vùng quang phổ nhìn thấy. Mỗi giây trôi qua, Mặt Trời giải phóng ra không gian xung quanh 3,827×1026 joule. Năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng quan trọng điều khiển các quá trình khí tượng học và duy trì sự sống trên Trái Đất. Ngay ngoài khí quyển Trái Đất, cứ mỗi một mét vuông diện tích vuông góc với ánh nắng Mặt Trời, chúng ta thu được dòng năng lượng khoảng 1.400 joule trong một giây. Điện mặt trời nghĩa là phát điện dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện. Ngày nay, con người đã sử dụng loại điện năng này để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sưởi ấm không gian và làm mát thông qua kiến trúc năng lượng mặt trời, chưng cất nước uống và khử trùng, chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, bình nước nóng năng lượng mặt trời, nấu ăn năng lượng mặt trời... Để thu năng lượng mặt trời, cách phổ biến nhất là sử dụng tấm năng lượng mặt trời. Công nghệ năng lượng mặt trời có 2 hình thức hoạt động, hoặc thụ động, hoặc chủ động tùy thuộc vào cách chúng nắm bắt, chuyển đổi và phân phối năng lượng mặt trời. Kỹ thuật năng lượng mặt trời chủ động bao gồm việc sử dụng các tấm quang điện và năng lượng mặt trời nhiệt thu để khai thác năng lượng. Còn kỹ thuật năng lượng mặt trời thụ động có thể minh họa bằng việc hướng một tòa nhà về phía mặt trời, lựa chọn vật liệu có khối lượng nhiệt thuận lợi hoặc ánh sáng phân tán và thiết kế không gian lưu thông không khí tự nhiên trong ngôi nhà đó để khai thác một cách hiệu quả lượng nhiệt thu được từ mặt trời. Hiện tại có rất nhiều sản phẩm mà chúng ta có thể chọn lựa sao cho phù hợp với nhu cầu thực tế của gia đình, ta có thể chỉ cần đầu tư một hệ thống 0.5Kw để sử dụng cho đèn và quạt cho đến hơn 10Kw cho những Villa với nhiều thiết bị, hệ thống,... Dưới đây là một số ứng dụng rất thiết thực từ năng lượng mặt trời để phục vụ cuộc sống hàng ngày của con người:  Đèn tín hiệu giao thông • Đèn tín hiệu giao thông sử dụng năng lượng mặt trời có ưu điểm là không cần sử dụng dây điện và khá linh hoạt, có thể tiết kiệm khá nhiều tiền điện khi hoạt động liên tục trong thời gian dài. Chúng được thiết kế với một số bóng đèn LED thân thiện với môi trường và không cần phải sạc lại trong một thời gian khá lâu. Trong trường hợp mất điện lưới thì những đèn tín hiệu giao thông này vẫn tiếp tục hoạt động.  Xe điện • Xe ô tô sử dụng năng lượng mặt trời thường được lắp một số tấm năng lượng mặt trời ở trên mui xe. Còn đối với xe đạp năng lượng mặt trời thì các tấm năng lượng mặt trời được gắn trên áo của người lái xe. Những loại xe này chủ yếu được sử dụng cho mục đích trình diễn và thử nghiệm về kỹ thuật. Người lái xe có thể theo dõi lượng năng lượng tiêu hao và lượng năng lượng mặt trời thu được qua các loại đồng hồ đo lắp trên xe. • Trên thế giới hiện nay có một số giải đua xe năng lượng mặt trời, trong đó có 2 giải tương đối nổi tiếng là giải The World Solar Challenge được tổ chức ở Úc với quy định người tham gia phải vượt qua một quãng đường dài đến 3.000 km xuyên qua nước Úc. Giải thứ hai là The North American Solar Challenge lần đầu được tổ chức vào năm 2008 với chặng đua từ bang Texas – Hoa Kỳ đến Canada. • Một số xe có gắn hệ thống i-Cool - Một hệ thống điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời dùng cho xe tải sẽ có mặt trên thị trường vào đầu năm 2012.  Sản xuất Hydro • Hiện tượng điện phân có thể phân tách phân tử nước thành các nguyên tử hydro và oxy, sau đó hydro có thể được sử dụng làm nhiên liệu. Nếu lượng điện cần thiết cho quá trình điện phân được cung cấp từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch thì khí CO2 sẽ bị phát thải ra môi trường, còn nếu hiện tượng điện phân được thực hiện bởi các tế bào năng lượng mặt trời thì sẽ không có ô nhiễm môi trường. • Một số công ty sản xuất ô tô trên thế giới đang thử nghiệm một số động cơ sử dụng nhiên liệu hydro. Hydro được trữ trong một số thùng đặt trong thân xe. Sau đó một hệ thống động lực sẽ chuyển đổi hydro thành điện năng để vận hành chiếc xe.  Máy bay • Chiếc máy bay mang tên The Solar Impulse với 12.000 tế bào quang điện trên cánh là một mẫu thử của máy bay năng lượng mặt trời, chiếc máy bay này đã có chuyến bay vòng quang thế giới vào năm 2012. Trước đó vào tháng 4/2012, The Solar Impulse đã bay trên vùng trời Switzerland trong 87 phút ở độ cao 1.200 mét. • Thân chiếc máy bay này được làm từ vật liệu sợi carbon để đạt trọng lượng nhẹ nhất. Thời gian để chế tạo ra chiếc máy bay độc đáo này lên đến 6 năm. Với sải cánh tương đương máy bay Airbus 340 (63,4 mét) và cân nặng khoảng 1,5 tấn, chiếc máy bay này được trang bị 4 động cơ điện để có thể bay được cả ngày lẫn đêm nhờ vào năng lượng mặt trời được chuyển hóa thông qua các tế bào quang điện và tồn trữ trong các bộ pin có hiệu suất rất cao. Tốc độ lớn nhất theo thiết kế vào khoảng 44 km/giờ và độ cao tối đa là 8 km.  Một số thiết bị thông dụng • Sạc pin: Thiết bị này có gắn một tấm năng lượng mặt trời để tích quang năng thành điện năng. Thiết bị này tương đối rẻ và rất tiện lợi, gọn nhẹ, giúp sạc điện cho các thiết bị cầm tay ở những nơi không có nguồn điện lưới. • Túi xách năng lượng mặt trời: Túi xách năng lượng mặt trời có gắn một quả pin nhỏ nhưng mạnh mẽ được cung cấp năng lượng bởi một tấm quang năng công suất khoảng 1,5 Watt. Quả pin vì thế có khả năng sạc điện cho các thiết bị cầm tay như máy nghe nhạc, điện thoại di động… Khi pin hết điện thì tấm quang năng sẽ sạc lại pin nhưng cần từ 4 đến 5 tiếng đồng hồ nắng trực tiếp. 2. Tạo ra nhiệt năng  Sưởi ấm • Một số ngư dân ở Canada đã thiết kế ra lều câu cá trên băng được sưởi ấm bằng ánh nắng mặt trời do họ đã biết tận dụng sự phản xạ của ánh nắng mặt trời trên mặt băng tuyết để thu được nhiệt lượng mong muốn. Trước tiên, những ngư dân này bao kín những kẽ hở trên căn lều của họ bằng một ít lá thiếc, sau đó dùng một 2 tấm nhựa để làm thành 2 cánh cửa và một ít lưới chắn côn trùng để che 4 cửa sổ của chiếc lều. • Ánh nắng mặt trời sẽ làm nóng không khí bên trong lều và sưởi ấm cho những người ngồi câu cá trên băng. Khối không khí lạnh bên ngoài lều và không khí nóng bên trong lều sẽ được lưu thông qua những chiếc cửa sổ.  Nấu ăn bằng năng lượng mặt trời • Việt nam là một nước nhiệt đới, nằm ở vành đai nội chí tuyến nên tổng số giờ nắng trong năm lớn, ở khu vực Miền Trung có khoảng 2900 giờ nắng và với cường độ bức xạ cao, lên đến 950W/m2 do đó rất thuận lợi cho việc triển khai ứng dụng các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời. • Các loại bếp nấu sử dụng năng lượng mặt trời này rất phù hợp với người dân vùng nông thôn nơi mà chất đốt chủ yếu là rơm rạ và củi... nhằm tiết kiệm năng lượng bảo vệ sức khoẻ và môi trường. • Các loại bếp này đã được triển khai rộng rãi và được người dân rất ủng hộ ở các tỉnh Miền Trung và Tây nguyên (hình 3). Với một hộ gia đình nếu dùng một bếp Parabôn có thể tiết kiệm được từ 150.000 ÷ 300.000 VNĐ/ tháng. • Với quy mô bếp nấu lớn mỗi gia đình có thể lắp một bếp nếu có thể định vị theo hướng mặt trời trong một ngày loại này có phần gương phản xạ đặt ngoài nhà còn bếp nấu đặt trong nhà nên rất thuận lợi cho quá trình nấu.  Tủ sấy dùng năng lượng mặt trời: • Thiết bị này có hình dạng là một cái tủ, một mặt của tủ là kính để thu bức xạ mặt trời chuyển thành năng lượng nhiệt làm tăng nhiệt độ của không khí, buồng sấy và sản phẩm sấy, còn các mặt khác được bọc cách nhiệt. • Thường thì ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp đến vật sấy và ẩm thoát ra được khí lưu thông cuốn đi, quá trình lưu thông của khí có thể là đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức do quạt thổi, ẩm được thoát ra từ bên trên. Vật sấy được nằm trên khay với từng lớp mỏng và đặt trong tủ sấy. Thiết bị này được sủ dụng để sấy các loại trái cây hay ngủ cốc như nho, lúa thóc,... Thiết bị sấy loại này có thể là một các tủ mà các mặt xung quanh và trên làm bằng kính và dặt cố định trong ngày. • Ngoài mục đích sấy các loại nông sản, năng lượng mặt trời còn được dùng để sấy các loại vật liệu như gỗ, nhằm giảm tỷ lệ hao hụt và tăng chất lượng sản phẩm. 3. Chạy động cơ stirling Ðộng cơ Stirling là một thiết bị có nhiều ưu việt và cấu tạo đơn giản. • Một đầu động cơ được đốt nóng, phần còn lại để nguội và công hữu ích được sinh ra. Ðây là một động cơ kín không có đường cấp nhiên liệu cũng như đường thải khí. • Có thể dùng để chạy động cơ Stirling như: than, củi, rơm rạ, dầu hỏa, dầu lửa, cồn, khí đốt tự nhiên, gas mêtan,... và không đòi hỏi quá trình cháy mà chỉ cần cấp nhiệt đủ để làm cho động cơ Stirling hoạt động. • Động cơ stirling sử dụng năng lượng mặt trời phù hợp nhất đó là động cơ với công suất nhỏ dùng để chạy quạt hay các bơm có công suất nhỏ • Ðặc biệt động cơ Stirling có thể hoạt độngđược trên nhiều nguồn nhiệt, từ năng lượng Mặt Trời, năng lượng địa nhiệt, hoặc nhiệt thừa từ các quá trình công nghiệp phản ứng hóa học đến phản ứng hạt nhân 4. Lọc nước  Máy nước nóng năng lượng mặt trời • Nguyên lý hoạt động của Máy nước nóng năng lượng mặt trời: Hệ thống hoạt động theo nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên và hiện tượng hiệu ứng lồng kính, giúp biến đổi quang năng thành nhiệt năng và bẫy nhiệt lượng này. Năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt thiết bị sẽ bị đun nóng nước, do quá trình đối lưu nhiệt, nước tại bình bảo ôn sẽ tăng lên, quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nhiệt độ trong bình bằng nhiệt độ của nước tại thiết bị hấp thụ. • Việc tạo ra nước nóng không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường bên ngoài mà phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nhiệt của thiết bị năng lượng với các tia bức xạ ánh nắng mặt trời.  Thiết bị chưng cất nước dùng năng lượng mặt trời • Ở Những vùng thừa nước biển và nắng nhưng khan hiếm nước ngọt, đã có thể cải thiện chất lượng cuộc sống với nước sạch cất bằng năng lượng mặt trời. • Năng lượng mặt trời còn có thể chưng cất nước lợ nhiễm mặn và nước biển thành nước uống tinh khiết cho cư dân vùng thiếu nước ngọt, vùng biển đảo. • Chỉ với một bộ chưng cất nước gồm một hộp đựng nước không thấm được làm bằng gỗ hay xi măng, với một tấm kính trắng đậy lên. Một thiết bị kích cỡ 1-2 m có thể lọc được 5-10 lít nước tinh khiết mỗi ngày. • Đặc biệt, đối với các đảo chìm, có thể cải biến công nghệ, thay vì các bể xây trên cát sẽ là những “bể nổi” trên mặt nước, như những chiếc bè có mái, chế tạo bằng các vật liệu xốp.  SODIS - Một phương pháp xử lý nước uống hiệu quả bằng năng lượng mặt trời • Cách thức thực hiện SODIS rất đơn giản, chỉ cần đổ nước trong vào các chai nhựa trong bằng vật liệu PET (là các chai nước suối như Lavie, Vĩnh Hảo, Coca-cola) và phơi dưới ánh nắng mặt trời trong thời gian khoảng sáu giờ vào thời điểm nắng gắt nhất từ 9 giờ sáng đến 3 giờ chiều. Các gia đình phải đi làm sớm có thể phơi từ 6 giờ sáng đến 5 giờ chiều. • Cơ chế tiêu diệt vi sinh vật trong chai diễn ra nhờ tác động cộng hưởng của tia cực tím và tia hồng ngoại có trong ánh sáng mặt trời. - [...]... năng lượng mặt trời, nấu ăn năng lượng mặt trời Để thu năng lượng mặt trời, cách phổ biến nhất là sử dụng tấm năng lượng mặt trời Công nghệ năng lượng mặt trời có 2 hình thức hoạt động, hoặc thụ động, hoặc chủ động tùy thuộc vào cách chúng nắm bắt, chuyển đổi và phân phối năng lượng mặt trời Kỹ thuật năng lượng mặt trời chủ động bao gồm việc sử dụng các tấm quang điện và năng lượng mặt trời nhiệt... độ bức xạ Mặt trời ở một n ơi nào đó và kết quả đo được lưu lại trong máy tính Hình 2.2 Đầu đo bứcHình xạ 2.3 Thiết bị đo năng lượng Mặt trời hiện số Hình 2.1 Trực xạ kế 7 Ứng dụng năng lượng mặt trời 1 Năng lượng mặt trời tạo ra điện năng: Năng lượng mặt trời có ở khắp mọi nơi, đặc biệt có nhiều ở nước nhiệt đới như Việt Nam chúng ta Năng lượng mặt trời, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ mặt trời đã được... điện • Xe ô tô sử dụng năng lượng mặt trời thường được lắp một số tấm năng lượng mặt trời ở trên mui xe Còn đối với xe đạp năng lượng mặt trời thì các tấm năng lượng mặt trời được gắn trên áo của người lái xe Những loại xe này chủ yếu được sử dụng cho mục đích trình diễn và thử nghiệm về kỹ thuật Người lái xe có thể theo dõi lượng năng lượng tiêu hao và lượng năng lượng mặt trời thu được qua các loại... thác ngay từ thời cổ đại Bức xạ mặt trời, cùng với tài nguyên thứ cấp của năng lượng mặt trời như sức gió và sức sóng, sức nước và sinh khối làm thành hầu hết năng lượng tái tạo có sẵn trên trái đất Chỉ một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn được sử dụng Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử... nhiệt độ của môi trường bên ngoài mà phụ thuộc vào khả năng hấp thụ nhiệt của thiết bị năng lượng với các tia bức xạ ánh nắng mặt trời  Thiết bị chưng cất nước dùng năng lượng mặt trời • Ở Những vùng thừa nước biển và nắng nhưng khan hiếm nước ngọt, đã có thể cải thiện chất lượng cuộc sống với nước sạch cất bằng năng lượng mặt trời • Năng lượng mặt trời còn có thể chưng cất nước lợ nhiễm mặn và nước... nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt Trời tập trung tại vùng quang phổ nhìn thấy Mỗi giây trôi qua, Mặt Trời giải phóng ra không gian xung quanh 3,827×1026 joule Năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng quan trọng điều khiển các quá trình khí... Động cơ stirling sử dụng năng lượng mặt trời phù hợp nhất đó là động cơ với công suất nhỏ dùng để chạy quạt hay các bơm có công suất nhỏ • Ðặc biệt động cơ Stirling có thể hoạt độngđược trên nhiều nguồn nhiệt, từ năng lượng Mặt Trời, năng lượng địa nhiệt, hoặc nhiệt thừa từ các quá trình công nghiệp phản ứng hóa học đến phản ứng hạt nhân 4 Lọc nước  Máy nước nóng năng lượng mặt trời • Nguyên lý hoạt... lưới • Túi xách năng lượng mặt trời: Túi xách năng lượng mặt trời có gắn một quả pin nhỏ nhưng mạnh mẽ được cung cấp năng lượng bởi một tấm quang năng công suất khoảng 1,5 Watt Quả pin vì thế có khả năng sạc điện cho các thiết bị cầm tay như máy nghe nhạc, điện thoại di động… Khi pin hết điện thì tấm quang năng sẽ sạc lại pin nhưng cần từ 4 đến 5 tiếng đồng hồ nắng trực tiếp 2 Tạo ra nhiệt năng  Sưởi... nắng Mặt Trời, chúng ta thu được dòng năng lượng khoảng 1.400 joule trong một giây Điện mặt trời nghĩa là phát điện dựa trên động cơ nhiệt và pin quang điện Ngày nay, con người đã sử dụng loại điện năng này để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sưởi ấm không gian và làm mát thông qua kiến trúc năng lượng mặt trời, chưng cất nước uống và khử trùng, chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, bình nước nóng năng lượng. .. những chiếc cửa sổ  Nấu ăn bằng năng lượng mặt trời • Việt nam là một nước nhiệt đới, nằm ở vành đai nội chí tuyến nên tổng số giờ nắng trong năm lớn, ở khu vực Miền Trung có khoảng 2900 giờ nắng và với cường độ bức xạ cao, lên đến 950W/m2 do đó rất thuận lợi cho việc triển khai ứng dụng các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời • Các loại bếp nấu sử dụng năng lượng mặt trời này rất phù hợp với người ... Mặt trời n kết đo lưu lại máy tính Hình 2.2 Đầu đo bứcHình xạ 2.3 Thiết bị đo lượng Mặt trời số Hình 2.1 Trực xạ kế Ứng dụng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời tạo điện năng: Năng lượng mặt trời. .. sáng ánh sáng ban ngày, bình nước nóng lượng mặt trời, nấu ăn lượng mặt trời Để thu lượng mặt trời, cách phổ biến sử dụng lượng mặt trời Công nghệ lượng mặt trời có hình thức hoạt động, thụ động,... khối lượng, không phát sinh lượng, mà cần phải cấp thêm lượng Năng lượng xạ mặt trời 6.1 Bức xạ mặt trời Trong toàn xạ Mặt trời, xạ liên quan trực tiếp đến phản ứng hạt nhân xảy nhân mặt trời