Cốt lõi của một Máy nước nóng nguồn năng lượng mặt trời là hệ thống thu thập nhiệt của nó, bao gồm một số thành phần chính, bao gồm bộ thu năng lượng mặt trời, bộ trao đổi nhiệt, bể chứa nước và hệ thống điều khiển. Là phần cốt lõi của thiết bị, bộ thu năng lượng mặt trời thường được lắp đặt ở các khu vực nắng, chẳng hạn như mái nhà hoặc ban công. Bề mặt của nó được phủ một lớp phủ hấp thụ nhiệt đặc biệt, có khả năng hấp thụ bức xạ mặt trời tuyệt vời và có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời một cách hiệu quả thành năng lượng nhiệt. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của bộ thu, nhiệt được hấp thụ bởi lớp phủ làm cho nhiệt độ của chất lỏng bên trong bộ thu tăng đáng kể. Chất lỏng này thường là nước hoặc phương tiện truyền nhiệt hiệu quả khác.
Bên trong bộ thu, chất lỏng nóng sau đó chảy vào bộ trao đổi nhiệt. Chức năng chính của bộ trao đổi nhiệt là đạt được sự truyền nhiệt giữa chất lỏng được làm nóng trong bộ thu và nước được làm nóng. Để tối đa hóa hiệu quả trao đổi nhiệt, bộ trao đổi nhiệt thường sử dụng vật liệu dẫn nhiệt cao và thiết kế tối ưu. Khi chất lỏng được làm nóng đi qua bộ trao đổi nhiệt, nhiệt nhanh chóng được truyền xuống nước, khiến nhiệt độ nước tăng đáng kể. Sau nhiều chu kỳ và trao đổi nhiệt, nước cuối cùng đạt đến nhiệt độ lý tưởng do người dùng đặt.
Khi thiết kế máy nước nóng nguồn năng lượng mặt trời, các kỹ sư hoàn toàn xem xét tác động của các điều kiện khí hậu khác nhau đến hiệu quả của thiết bị. Trong trường hợp đủ ánh sáng mặt trời, bộ thu có thể làm nóng hiệu quả chất lỏng và cung cấp đủ nhiệt. Tuy nhiên, trong thời tiết mưa hoặc mùa đông, sự suy yếu của cường độ ánh sáng mặt trời có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của thiết bị. Để giải quyết vấn đề này, máy nước nóng nguồn năng lượng mặt trời hiện đại thường được trang bị hệ thống sưởi phụ trợ, chẳng hạn như sưởi ấm điện hoặc sưởi ấm khí. Thiết kế này đảm bảo rằng người dùng vẫn có thể lấy nước nóng cần thiết ngay cả khi không đủ ánh sáng mặt trời, tránh không đủ nguồn cung cấp nước nóng do thay đổi thời tiết.
Hệ thống điều khiển cũng đóng một vai trò quan trọng trong nguyên tắc làm việc của máy nước nóng nguồn không khí mặt trời. Thiết bị hiện đại thường được trang bị các bộ điều khiển thông minh có thể giám sát trạng thái hoạt động của hệ thống trong thời gian thực, bao gồm các thông số chính như nhiệt độ thu, mực nước và nhiệt độ của bể chứa nước. Bằng cách thu thập và phân tích dữ liệu này, hệ thống điều khiển có thể tự động điều chỉnh tốc độ lưu thông của chất lỏng và khởi động và dừng của hệ thống sưởi phụ trợ, do đó đảm bảo rằng hệ thống luôn hoạt động ở trạng thái tốt nhất. Thiết kế thông minh này không chỉ cải thiện hiệu quả tổng thể của thiết bị mà còn giúp tăng cường đáng kể sự thuận tiện của người dùng.
