Chia sẻ về lý do chọn đề tài, trưởng nhóm Trần Nguyễn Quang Trực, cho biết: Nước nóng có vai trò quan trọng đối với cuộc sống con người. Hiện nay, trên thị trường đã có MNN NLMT để phục vụ cuộc sống con người. Tuy nhiên, chúng em thấy rằng sản phẩm MNN NLMT hiện nay chưa đạt hết hiệu suất tối đa, rõ hơn là chỉ có 50% bề mặt trên của ống thủy tinh thu nhiệt là hấp thụ và phản xạ với ánh nắng, còn 50% mặt ống phía dưới bị khuất nắng. Vào những thời điểm có ánh sáng yếu như 8-9 giờ, 15-17 giờ và những ngày có cường độ bức xạ nhiệt thấp (ngày mưa, trời âm u), nước ở MNN NLMT không thể đạt được nhiệt độ sôi. Vì vậy, để tối ưu hóa sản phẩm, nâng cao hiệu suất làm nóng và ứng dụng trong công nghiệp, chúng em đã nghiên cứu, sử dụng hai máng CTPX để nâng cao độ chiếu xạ vào ống thủy tinh thu nhiệt trong mọi thời điểm trong ngày để cải tiến MNN NLMT đã có trên thị trường thành “phiên bản nâng cấp” mang tên máy nước nóng năng lượng phản xạ với tiêu chí “rẻ hơn, tiện lợi hơn”.
Hai em Trần Nguyễn Quang Trực và Nguyễn Châu Đức Hạnh giới thiệu về dự án.
Để cải tiến MNN NLMT ống thủy tinh chân không, Quang Trực và Đức Hạnh đã nghiên cứu, khảo sát thực tế, tham vấn ý kiến từ các chuyên gia trong ngành nhiệt và quyết định lựa chọn inox trắng để gia công máng CTPX với bán kính phù hợp với kích thước ống thủy tinh chân không của MNN NLMT. Tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm thực tế, đôi bạn thiết kế mô hình MNN NLMT tương tự MNN NLMT có trên thị trường, bao gồm bồn chứa nước, bình bảo ôn và hệ thống nước cấp vào, nước cấp ra sau khi được gia nhiệt bởi ống thủy tinh chân không có máng và không có máng. Hai hệ thống ống có bổ sung máng và không được độc lập về nguồn nước cấp và có lắp đặt cảm biến (sensor) nhiệt đưa tín hiệu về bộ đo ghi DSM đã có cấu hình xem trên máy tính hoặc điện thoại thông minh. Qua những lần khảo sát thực tế, nhóm Quang Trực, Đức Hạnh ghi nhận kết quả nhiệt độ ở ống thủy tinh chân không có lắp máng CTPX luôn vượt trội so với ống thông thường. Đơn cử như lúc 14 giờ, ống thông thường ghi nhận mức nhiệt cao nhất là 106,3˚C, ống có lắp máng CTPX vượt cao trên biên độ nhiệt 120˚C. Càng về thời điểm cường độ bức xạ thấp thì ống có bổ sung máng giữ nhiệt tốt hơn và nhiệt độ cao hơn so với ống thông thường. Điều này cho thấy, việc sử dụng hai máng CTPX để cải tiến MNN NLMT sẽ khắc phục được nhược điểm thiếu nước nóng vào những ngày có cường độ bức xạ thấp và những vùng có năng lượng bức xạ không cao vào mùa đông; giúp cho các nhà sản xuất nâng cấp, khắc phục những hạn chế của MNN NLMT dùng ống thủy tinh chân không để thu nhiệt.
Quang Trực cho biết thêm, với một MNN NLMT 20 ống thủy tinh chân không, khi lắp đặt 2 máng CTPX/ống thì chi phí tăng thêm khoảng 5% so với giá thành ban đầu. Việc lắp máng CTPX cho MNN NLMT ống thủy tinh chân không mang lại nhiều ưu điểm như: Thời gian nước ấm, nóng kéo dài trong ngày; đạt được nhiệt độ sôi với cường độ bức xạ không cao; thời gian (tốc độ) gia nhiệt nhanh. Song vẫn có một số nhược điểm như: Tốn diện tích lắp đặt; nhiệt độ của nước lên khá cao, có khi trên 80oC nên người dùng cần chú ý phối trộn hai nguồn nước nóng lạnh để có nhiệt độ nước phù hợp và chú trọng đến vấn đề an toàn. Ngoài ra, MNN NLMT được cải tiến có bề mặt ống thủy tinh chân không bị gia nhiệt cao, để nâng cao tuổi thọ cần đảm bảo luôn có đủ lượng nước trong ống và bảo trì, bảo dưỡng trong điều kiện bức xạ thấp.
Sau Cuộc thi Khoa học kỹ thuật học sinh trung học cấp tỉnh, những ngày này, đôi bạn Quang Trực và Đức Hạnh tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện dự án “Sử dụng hai máng CTPX để cải tiến MNN NLMT” để tham gia Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm học 2023-2024 dự kiến được tổ chức trong tháng 3/2024 tại tỉnh Bắc Giang.
Lâm Anh