Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận, dùng lâu không hết, dùng mãi không kiệt và là loại năng lượng được xem là siêu sạch.Từ xa xưa, con người đã biết tận dụng loại năng lượng này để phục vụ sản xuất và sinh hoạt như: sưởi ấm cho người và gia súc, sử dụng hiệu ứng nhà kính để trồng cây vào lúc trời lạnh (green house) và làm khô nông hải sản… Tuy nhiên, do chưa có công nghệ và thiết bị thu nhiệt hợp lý nên hiệu quả sử dụng năng lượng này còn quá thấp, sản phẩm sau khi làm khô không đảm bảo về chất lượng mong muốn, đặc biệt là hàng xuất khẩu.
Ngày nay, nhu cầu sử đụng năng lượng sạch (năng lượng mát trời, gió địa nhiệt..) trong phạm vi toàn thế giới ngày càng gia tăng, đặc biệt là ở các nước phát triển đã và đang tăng cường khai thác loại năng lượng này để phục vụ lợi ích cho con người. Năng lượng hoá thạch (dầu,than đá) ngày càng cạn kiệt, là nguồn gây ô nhiễm mõi trường, phá huỷ tầng ôzôn và gây hậu hoạ cho nhân loại. Năng lượng mặt trời là một trong các nguồn năng lượng sạch đã (dần dần thay thế phần nào năng lượng hoá thạch và góp phần tích cực giảm được tác hại xấu cho môi trường . người ta đã và đang sử dụng năng lượng mặt trời vào các mục đích như:
· Làm nóng nước cho sinh hoạt (nấu nướng, sưởi ấm)
· Pin mặt trời (photovoltace)
· Nhà kính trồng cây (green house).
· Làm nóng không khí để sấy nông hải sản.
Việt Nam là nước nằm trong khu vực nhiệt đới nên cường độ bức xạ mặt trời (W/m2 ) khá lớn, vào lúc cao điểm trong ngày hè có thể lên tới 1200W/m2 và số giờ nắng trong năm cũng nhiều, đặc biệt ở các tỉnh từ Trung Trung bộ trở vào, đây là điêu kiện thuận lợi cho nông dân trong việc làm khô sản phẩm. Nước ta là một nước nông nghiệp có nhiều chủng loại nông hải sản cần làm khô. Theo tập quán cổ truyền, nông dân thường phơi nông sản trên sân, trên quốc lộ đây là cách làm khô đơn giản, song có nhiều nhược điểm như hao hụt sản phẩm, chất lượng sản phẩm không đảm bảo..
Vì vậy, ngoài các thiết bị sấy dùng năng lượng tạo nhiệt là than dầu , trấu..chúng ta cần nghiên cứu các thiết bị sấy dùng năng lương mặt trờ với hiệu suất thu nhiệt cao và khắc phục được các nhược điểm so với phơi nắng tự nhiên. Thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời
gồm có ba bộ phận cơ bản như: Bộ thu góp nhiệt (connector), buồng sấy và quạt thông gió, trong đó bộ than nhiệt đóng vai trò hết sức quan trọng. Bộ thu nhiệt có thể chế tạo các loại vật liệu khác nhau, có ích thước và hình dáng khác nhau, nhưng thông số đặc trưng cơ bản chất của bộ thu nhiệt đó là hiệu suất (Tl). Hiệu suất của bộ thu nhiệt mặt trời được tính theo công thức:
Ở đây :
q – Lưu lượng không khí đi qua bộ thu nhiệt , M3/s
c – Nhiệt dung của không khí, JUN/KG,
p – Tỷ trọng riêng của không khí, Kg / M3,
T1,T2 – Nhiệt độ ở đầu vào và đầu ra của bộ thu nhiệt,
I – Cường độ bức xạ mặt trời, W/m2
S diện tích hiệu dụng của tấm hấp thụ , m2
Vật liệu để chế tạo thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời chủ yếu là dùng tôn lá, sắt góc, kính trong hoặc ni lông trong suốt và chất cách nhiệt (bảo ôn). Những loại vật liệu này hiện đang có sẵn ở các địa phương. Khi có bản thiết kế kỹ thuật và được hướng dẫn về công nghệ chế tạo thì cơ khí địa phương có thể tự chế tạo ra được các kiểu cỡ thiết bì sấy với quy mô sấy khác nhau phục vụ cho các hộ nông dân trong việc làm khô nông hải sản. Năm 1996, Viện Cơ điện Nông nghiệp đã nghiên cứu và phổ biến vào sản xuất thiết bị sấy bằng năng lượng mặt trời. Tủ sấy SD – 25 là tủ sấy dùng năng lượng mặt trời có thông gió cưỡng bức hoặc tự nhiên bằng quả cầu hút khí thải ẩm; quy mô sấy nhỏ nên phù hợp với kinh tế hộ nông dân. Do chế tạo tốt nên SD – 25 có hiệu suất thu nhiệt cao (68 – 70%). Tại địa phương chưa có điện lưới như hải đảo và vùng núi xa xôi có thể sử dụng loại tủ sấy này không những có hiệu quả về mặt kinh tế mà còn góp phần giảm ô nhiễm môi trường so với sấy bằng than củi. Hiện SD- 25 đang được sử dụng ở xã đảo Quan Lạn thuộc Vân Đồn tỉnh Quảng Ninh để sấy hải sản cho hộ gia đình.
Năm 2000, do nhu cầu cần sấy hải sản với sản lượng lớn ở huyện đảo Cô Tô thuộc tỉnh Quảng Ninh, Viện Cơ điện Nông nghiệp đã nghiên cứu, thiết kế và lắp đặt buồng sấy năng lượng mặt trời có quy mô sấy l tấn/mẻ, với điện tích bộ thu nhiệt là 50 . Để tăng nhanh quá trình sấy và cải thiện chất lượng sản phẩm sau sấy, buồng sấy này có trang bị thêm máy phát khí ôzôn (), thiết bị điều khiển tự động làm việc của quạt đảo, quạt hút khí thải và hệ thống ống hồi lưu một phần khí thải Thiết bị sấy năng lượng mặt trời chi sử dụng được vào ban ngày. uỷ ban đêm và ngày mưa; đây cũng là nhược điểm cơ bản của các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời nói chung.
Sau khi được lắp đặt buồng sấy năng lượng mặt trời ở hai địa điểm thuộc huyện đảo CÔTÔ, các hải sản sau khi sấy đều có chất lượng tốt hơn phơi nắng và sấy bằng than củi. Ngoài ra, khi có buồng sấy này đã thu hút một lượng lao động nhàn rỗi trong dân, giải quyết công ăn việc làm để tăng thêm thu nhập, góp phần ổn định dân cư, đây là hiệu quả xã hội rất thiết thực đối với người dân trên đảo và vùng núi hẻo lánh. Mặc dù vậy, thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời nói chung và dùng cho sấy nói riêng vẫn chưa dược quan tâm nhiều, hiện vẫn còn đang ở mức độ nghiên cứu thăm dò thử nghiệm và giá tiền chế tạo còn quá cao so với thu nhập của người dân. Nếu được hỗ trợ về kinh phí của Nhà nước như khuyến công,khuyến nông hoặc các tổ chức khác trong và ngoài nước, hy vọng các thiết bị dùng năng lượng mặt trời sẽ dần dần gần gũi với chúng ta.
Nguyễn Trọng Thư & Trần Xuân Hưng
Viện Cơ Điện NN
