Lò năng lượng mặt trời — Đơn giản & Quan trọng

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Mùa xuân năm ngoái, tôi gặp Steen Carlsen. Anh ấy đã đi du lịch nhiều nơi ở Châu Á và Đông Phi, bao gồm cả Zambia, đó là lý do tại sao tôi biết đến anh ấy. Steen có kiến thức nền tảng về điện tử và kỹ thuật điện và chúng tôi đã có nhiều cuộc trò chuyện thú vị. Thật không may, Steen bị bệnh nan y và đang vội vàng thực hiện một số dự án trước khi quá muộn. Khi anh ấy cho tôi xem dự án lò nướng năng lượng mặt trời của mình, tôi đề nghị chúng ta kể về nó ở đây, với hy vọng rằng mô tả chi tiết của anh ấy về công nghệ đơn giản và quan trọng này có thể đến được với nhiều người hơn, những người sẽ được hưởng lợi rất nhiều.

Chúng tôi hy vọng rằng báo cáo này sẽ đóng vai trò là nguồn kỹ thuật cho bất kỳ ai muốn đưa ra hướng dẫn xây dựng và sử dụng lò năng lượng mặt trời ở các khu vực trên thế giới, nơi chưa có phương pháp tiếp cận hiện đại hơn nào. Steen đề cập đến các trại tị nạn như những nơi không có hàng hóa, chứ đừng nói đến năng lượng.

Báo cáo chứa các chi tiết kỹ thuật hiếm và rất chi tiết về nguyên lý dẫn nhiệt. Đây thực sự là một cuốn sách phải đọc dành cho những ai cần quản lý nhiệt độ trong bất kỳ hệ thống nào. Đó là một bài tập về việc thu giữ, hạn chế và không lãng phí năng lượng nhiệt.

Sau đây là những đoạn trích từ báo cáo của Steen. Tải về toàn bộ bản báo cáo ở đây.

Cân nhắc, tính toán thiết kế, xây dựng, thử nghiệm và đánh giá lò năng lượng mặt trời có vách ngăn

Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây ra nhiều vấn đề, đặc biệt là ở các trại tị nạn. Tuy nhiên, các lò năng lượng mặt trời vách đơn đã được chứng minh là có hiệu quả ở Ladakh (ở dãy Himalaya), tuy nhiên, người ta mong muốn nhiệt độ hoạt động cao hơn. Báo cáo này nghiên cứu tính khả thi của việc thiết kế một bức tường kép (tức là khoang) và lò năng lượng mặt trời bằng kính hai lớp, với mục đích tăng nhiệt độ vận hành lên gần 100 độ C nhất có thể.

Một nguyên mẫu đã được chế tạo và thử nghiệm tại Aarhus, Đan Mạch (Vĩ độ 56o 16'N; Kinh độ 10o 20'E), nơi nó đạt nhiệt độ tối đa 83.0 độ C vào ngày 13 tháng 2022 năm XNUMX. Thử nghiệm lò đã tuân thủ tốt các yêu cầu tính toán lý thuyết.

Một quá trình thiết kế quan trọng là cộng ba dòng nhiệt - một từ dẫn nhiệt, một từ đối lưu và một từ bức xạ. Biết tổng của ba phần đóng góp của dòng nhiệt này (ký hiệu là ΣP) và biết sự chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ mong muốn TA và TB, giờ đây tôi có thể tính được điện trở nhiệt RTh = |TB – TA| / ΣP.

Trong hệ thống nhiệt, điện trở nhiệt so sánh với điện trở trong hệ thống điện.

Trong hệ thống nhiệt, điện dung nhiệt so sánh với điện dung trong hệ thống điện.

Trong hệ thống nhiệt, dòng nhiệt so sánh với dòng điện trong hệ thống điện.

Trong hệ thống nhiệt, nhiệt độ so sánh với điện áp trong hệ thống điện.

Dựa trên tính toán, kết quả thử nghiệm và bài học rút ra, tôi tin rằng nhiệt độ của nguyên mẫu tiếp theo có thể tăng thêm 5–15 độ C. Thiết kế, công nghệ, lựa chọn vật liệu và các công cụ cần thiết nhằm mục đích thích ứng với điều kiện ở các trại tị nạn. Tôi đã cố gắng sử dụng vật liệu nhẹ tái chế hoặc rẻ tiền. Tôi đã cố gắng tạo ra một thiết kế có thể được thực hiện bởi một người thợ lành nghề.

Từ đầu thế kỷ 20, hộp cỏ khô đã được sử dụng rộng rãi để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Có vẻ hiển nhiên là việc kết hợp các chức năng của lò nướng năng lượng mặt trời và hộp đựng cỏ khô, điều này có nghĩa là tiết kiệm nhiên liệu/củi ngay cả trong mùa mưa. Một mục đích bổ sung khác của lò năng lượng mặt trời là khử trùng nước bị ô nhiễm để giảm tỷ lệ tử vong cao do nước uống có bùn gây ra.

Ảnh của Steen Carlsen

Báo cáo này nhằm vào những người tị nạn, người quản lý trại tị nạn, các tổ chức phi chính phủ và các tổ chức khác, hãy tự mình thực hiện - và bất kỳ ai có thể quan tâm. Trong bất kỳ thiết kế nào - trong bất kỳ hoạt động nào - phản hồi từ người dùng cuối là rất quan trọng. Hãy giúp tôi cải thiện bằng cách cung cấp cho tôi phản hồi, có thể đó là gợi ý, câu hỏi, kinh nghiệm hoặc bất cứ điều gì.

Tuy nhiên, có thời hạn để phản hồi vì tôi mắc một số bệnh nan y. Tôi hy vọng báo cáo này sẽ tiếp cận được các tổ chức và cá nhân quan tâm đến việc sử dụng báo cáo và hy vọng công việc của tôi sẽ tiếp tục phát triển.

Tôi mong muốn rằng báo cáo này sẽ được truy cập miễn phí cho mọi người trên internet. Tôi không có lợi ích kinh tế trong dự án này.

Aarhus, Đan Mạch, ngày 16 tháng 2022 năm XNUMX.

ThS Steen Carlsen. EE
Regenburgsgade 11, 8000 Aarhus C. Đan Mạch.
Mail: carlsen@power-electronics.dk
Điện thoại di động: + 45 23636968

Để tham khảo và so sánh, vui lòng xem trang 90 trong báo cáo của USAID Chương trình Bếp tiết kiệm nhiên liệu trong môi trường nhân đạo.