Collector dạng tấm phẳng đã được phát triển từ rất lâu. Tuy nhiên, trong khoảng 5 năm gần đây, loại Collector này đã có những cải tiến đáng kinh ngạc. Chúng ta hãy cùng xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hấp thụ nhiệt của loại tấm hấp thụ này và các kỹ thuật tiên tiến đã được áp dụng để nâng cao hiệu suất của chúng.
Đối với loại Tấm phẳng gồm nhiều ống nhỏ bằng Đồng có cánh hấp thụ bằng Nhôm hoặc Đồng. Hệ số truyền nhiệt giữa cánh và ống phụ thuộc vào kỹ thuật sử dụng để gắn kết chúng với nhau. Trước đây, người ta thường sử dụng cánh nhôm định hình với một lỗ trống chạy dài suốt chiều dài cánh. Ống đồng sau đó sẽ được chèn vào lỗ này. Hiệu suất trao đổi nhiệt, do đó, sẽ thay đổi tùy theo chất lượng tiếp xúc bề mặt giữa ống và cánh. Kỹ thuật này có hiệu suất không cao vi không thể đảm bảo độ tiếp xúc tuyệt đối.
Nhằm nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt, các nhà khoa học đã nghĩ ra cách sử dụng phương pháp cán dẹt và thổi phồng. Ống đồng được kẹp giữa hai lớp cánh Nhôm (hoặc Đồng - tùy theo giá thành) theo dạng sandwich và được cho đi qua một máy cán lăn ( có dạng như máy ép nước mía) có lực cán rất mạnh. Ống và cánh sẽ bị ép dính chặt vào nhau. Sử dụng một loại máy đặc biệt, ống Đồng sau đó sẽ được thổi phồng lên. Bề mặt tiếp xúc giữa ống và cánh đạt gần đến mức hoàn hảo. Tuy nhiên, phương án này tương đối phức tạp và yêu cầu vệ sinh rất kỹ bề mặt tiếp xúc.
Kỹ thuật tiên tiến hiện nay là sử dụng phương pháp hàn siêu âm (ultrasonic), ống đồng sẽ được hàn trực tiếp vào cánh mà không sử dụng bất kỳ một loại que hàn hay chất kết dính nào. Ưu điểm của phương pháp này là đảm bảo hệ số truyền nhiệt tối ưu vì chất liệu mối nối của cánh và ống là đồng nhất. Ngoài ra, do hệ số truyền nhiệt của đồng cao hơn nhiều so với nhôm hay Inox vì vậy hiệu suất của loại ống đồng và cánh đồng sẽ cao hơn các vật liệu khác.
Hệ số hấp thụ năng lượng mặt trời của tất cả các thiết bị hấp thụ nhiệt đều phụ thuộc vào kỹ thuật sơn phủ bề mặt . Trước đây, do điều kiện kỹ thuật hạn chế, người ta thường sử dụng sơn phun hoặc sơn tay. Nhược điểm của loại này là hệ số hấp thụ kém. Ngoài ra, vấn đề lớn nhất là độ bền rất thấp, sẽ bong tróc sau một thời gian sử dụng do bị đốt nóng liên tục dưới ánh nắng mặt trời. Hiện nay, kỹ thuật tiên tiến được sử dụng là mạ Chrome đen, mạ điện hóa (electrochemistry) hoặc mạ từ (magnetic sputtering). Những kỹ thuật này khắc phục hiện tượng bong tróc, đồng thời, có tính lựa chọn bước sóng góp phần nâng cao hiệu suất của cả hệ thống.
Ngoài ra, những nhà nghiên cứu còn phát triển loại tấm phẳng đúc bằng nhựa PPr màu đen theo một qui trình đặc biệt. Lớp màng phủ chống tia U/V đảm bảo hiệu suất hấp thụ ổn định theo thời gian. Tuổi thọ của thiết bị lên tới 25 năm. Loại tấm này không đóng cáu cặn sử dụng được với nhiều loại chất lượng nước khác nhau từ nước phèn đến nước được xử lý với Clo.
Như vậy, chúng ta có thể thấy rằng, so với các loại Collector dạng tấm phẳng thô sơ trước đây, những Collector thế hệ mới hoàn toàn đủ khả năng đáp ứng mọi nhu cầu và điều kiện hoạt động khó khăn nhất. Toàn bộ 2 dòng sản phẩm SolarBK-CFP và SolarBK-PPR của SolarBK đều sử dụng các loại Collector tối ưu nhất trên thị trường.
(bản quyền thuộc về Phòng Nghiên cứu và Phát triển - Công ty SolarBK)
