Nhiệt độ trung bình bên trong nhà kính năm 2024

Hệ thống bơm nhiệt địa nhiệt chạy bằng PV đã được thử nghiệm trong một năm, với các phép đo được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Nottingham. Nhóm ở Anh cho thấy nó có thể duy trì nhiệt độ trong nhà trên 16 độ C trong tất cả các mùa, ngoại trừ mùa đông.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nottingham đã nghiên cứu hiệu suất của một máy bơm nhiệt địa nhiệt nông kết hợp với hệ thống PV để sưởi ấm và làm mát nhà kính.

Được mô tả trong bài báo Nghiên cứu thử nghiệm về hệ thống bơm nhiệt nguồn đất để sưởi ấm - làm mát nhà kính, được xuất bản trên Tạp chí Quốc tế về Công nghệ Các-bon thấp, hệ thống được đề xuất bao gồm một hệ thống PV, một bể chứa nước 200 lít, một máy bơm nhiệt thương mại 5kW, hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt dựa trên đất theo mùa (SSBTESS) và đơn vị cuộn dây quạt (FCU).

Theo các nhà khoa học, thiết bị SSBTESS, có 24 bộ trao đổi nhiệt (VHX) kiểu thẳng đứng đơn lẻ và được đặt ở độ sâu 0,2 m, là thành phần quan trọng của toàn bộ hệ thống. Máy bơm nhiệt đóng vai trò như một bộ đệm giữa vòng thu, bản thân SSBTESS và hệ thống con cuộn dây quạt. Các lớp cách nhiệt dày cũng được triển khai để giảm sự mất nhiệt của đất và sàn bức xạ được bao phủ bởi bê tông, hoạt động như một bộ phận hút hoặc phun nhiệt ngầm trong nhà kính.

Trong thời kỳ nhiệt độ cao, hệ thống hấp thụ nhiệt từ nhà kính và đưa xuống mặt đất thông qua các điểm VHX, trong khi ở thời kỳ nhiệt độ thấp, nhiệt được lấy từ bình đệm của máy bơm qua các ống tuần hoàn đến bộ phận cuộn dây của quạt.

Cấu hình này đã được thử nghiệm trong một nhà kính với diện tích 46,94 m 2 và thể tích là 142,87 m 3 nằm ở Loughborough, Leicestershire, Anh. Các nhà khoa học cho biết: “Tổng diện tích bức tường của tòa nhà là 98,22 m2 , với diện tích mái là 77,01 m2 . Nó được phủ bằng kính hai lớp PV bán trong suốt trên mái nhà và PV mờ đục trên tất cả các thành bên”.

Hệ thống PV trên mái nhà có công suất lắp đặt là 7,67 kW và được lắp đặt với các mô-đun năng lượng mặt trời thông thường do nhà sản xuất Canada Solar của Trung Quốc cung cấp. Hệ thống PV trong suốt được triển khai trên các thành bên có công suất 2,8kW và được xây dựng với các mô-đun PV trong suốt hiệu suất 20% với công suất mỗi mô-đun là 90 W do nhà sản xuất Polysolar Ltd. có trụ sở tại Đài Loan cung cấp. Các bộ biến tần được cung cấp bởi chuyên gia Fronius người Áo .

Toàn bộ hệ thống, dựa trên cả kỹ thuật chủ động và thụ động để làm mát nhà kính, đã được thử nghiệm trong một năm. Các phép đo được thực hiện bởi nhóm người Anh cho thấy nó có thể duy trì nhiệt độ trong nhà trên 16 độ C trong tất cả các mùa, ngoại trừ mùa đông. Các nhà nghiên cứu cho biết: “Vấn đề có thể được giải quyết bằng cách giảm lượng không khí xâm nhập và thay đổi quy trình làm mát. Hơn nữa, với quy trình này, việc phun nhiệt có thể được tăng lên đáng kể”.

Theo họ, hệ thống gần như đã đạt được mục tiêu ban đầu mà họ đã thiết lập cho cài đặt thử nghiệm. Nhiệt độ môi trường trung bình dao động từ 6,12 đến 11,14 độ C và nhiệt độ bề mặt đất bên trong nhà kính dao động từ 7 đến 25 độ C.

Về phía trước, các nhà nghiên cứu cho biết họ muốn cải thiện độ dẫn nhiệt của hệ thống bằng cách bơm các hạt nano cacbon hoặc kim loại, độ ẩm nước và các giải pháp PCM đóng gói cho các rãnh vào đất và sử dụng công suất nhiệt cao hơn của máy bơm nhiệt.

Cụ thể, hiệu ứng nhà kính, xuất phát từ effet de serre trong tiếng Pháp, do nhà toán học người Pháp Jean Baptiste Joseph Fourier lần đầu tiên đặt tên vào năm 1824 thông qua một vụ nổ mạnh trong khí quyển làm nhiệt độ của một vùng tăng lên. Năm 1827, Joseph Fourier đưa ra nguyên lý giải thích hiện tượng hiệu ứng nhà kính gây được sự quan tâm lớn của giới khoa học. Theo đó, hiệu ứng nhà kính dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ của tia sáng Mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng.

Hiệu ứng nhà kính diễn ra khi khí quyển chứa khí đã hấp thụ tia cực quang. Hơi nóng từ Mặt trời xuống Trái đất đã bị giữ lại ở tầng đối lưu, tạo ra hiệu ứng nhà kính ở bề mặt các hành tinh hoặc các vệ tinh.

Qua nghiên cứu, các nhà khoa học giải thích, hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khí của Trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắn của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển chiếu xuống mặt đất và mặt đất hấp thu nóng lên lại bức xạ sóng dài vào khí quyển để CO2 hấp thu làm cho không khí nóng lên. CO2 trong khí quyển giống như một tầng kính dày bao phủ Trái đất, làm cho Trái đất không khác gì một nhà kính lớn. Theo tính toán, nếu không có lớp khí quyển, nhiệt độ trung bình ở lớp bề mặt Trái đất sẽ xuống tới -230C, nhưng nhiệt độ trung bình thực tế là 150C, có nghĩa là hiệu ứng nhà kính đã làm cho Trái đất nóng lên 380C.

Ngoài khí CO2 ra, các khí sau cũng là nguyên nhân tác động và gây lên hiện tượng hiệu ứng nhà kính: khí CH4, CFC, SO2, metan, ozôn, các halogen và hơi nước. Cộng với sự phát triển dân số và công nghiệp với tốc độ gia tăng chóng mặt cũng tác động trực tiếp tới nhiệt độ của trái đất.

Hậu quả và tác hại nghiêm trọng của hiệu ứng nhà kính

Cũng theo nghiên cứu và thực tế hiện nay đã chỉ rõ, hiệu ứng nhà kính là hiện tượng gây nên tình trạng biến đổi khí hậu, gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến đời sống con người cũng như môi trường xung quanh.

Thứ nhất, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước, trong đó, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cũng như lượng nước ở trên trái đất, gây ra tình trạng thiếu hụt nước uống trong cuộc sống. Không đủ nước cho các ngành nông nghiệp (để tưới tiêu, nuôi thủy hải sản…), ngành công nghiệp (cung cấp cho thủy điện…), cho ngành lâm nghiệp (nạn cháy rừng …).

Thứ hai, gây ra các hiện tượng biến đổi khí hậu trên Trái đất. Cụ thể, hiện tượng biến đổi khí hậu là sự thay đổi của khí hậu trong các khoảng thời gian có thể xác định và so sánh được. Trước đây, hiện tượng này chỉ xuất hiện ở một số khu vực và trong một giai đoạn nhất định do sự biến đổi của tự nhiên gây ra. Thế nhưng, sau này dưới sự tác động của con người, hàm lượng phát thải khí CO2 tăng cao (hiệu ứng nhà kính) nên hiện tượng này xảy ra thường xuyên hơn và trên phạm vi toàn cầu.

Thứ ba, gây ra hiện tượng cháy rừng tự phát. Trái đất nóng lên nhiệt độ cũng thay đổi thất thường theo, lúc này biên độ nhiệt theo đó mà càng ngày càng dao động mạnh lên và luôn giữ ở mức cao. Chính vì thế mà nhiệt độ tại những nước nhiệt đới cao sẽ làm cho mùa hè khắc nghiệt hơn, do vậy mà hiện tượng cháy rừng diễn ra phổ biến hơn.

Thứ tư, gây ra hiện tượng hạn hán cháy rừng. Khi nhiệt độ trái đất nóng lên dẫn tới hiện tượng cháy rừng xảy ra thường xuyên hơn. Cháy rừng tác động xấu đến sức khỏe cũng như kinh tế và cơ sở hạ tầng của mỗi quốc gia. Đây cũng là nguyên nhân trực tiếp giết chết nhiều loại động – thực vật gây mất cân bằng sinh thái, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, vạn vật trên trái đất.

Thứ năm, tác động đến các loài sinh vật. Riêng đối với hệ sinh vật, hiện tượng nóng lên của trái đất sẽ làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật. Khi đó, rất nhiều loài sinh vật sẽ không thể thích nghi, dần biến mất, hậu quả để lại chính là môi trường sống bị thu hẹp rất nhiều.

Thứ sáu, dẫn đến hiện tượng băng tan. Nếu hiệu ứng nhà kính không có dấu hiệu giảm xuống, nhiệt độ của trái đất đủ cao sẽ làm tan nhanh băng tuyết ở Bắc Cực và Nam Cực. Hậu quả nghiêm trọng khiến cho mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn đến nạn hồng thủy. Nếu như mực nước biển dâng cao lên quá mức, trong tương lai không xa thì sẽ có một số quốc gia không có tên ở trên bản đồ thế giới.

Thứ bẩy, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người. Hiệu ứng nhà kính sẽ khiến ô nhiễm môi trường, nguồn nước nghiêm trọng, đó chính là những yếu tố dẫn đến nhiều bệnh tật và bệnh dịch phát tán tràn lan ảnh hưởng đến hệ miễn dịch và sức khỏe của con người. Tình trạng mưa nắng nhiều sẽ là điều kiện thuận lợi cho nhiều vi khuẩn truyền nhiễm bệnh sinh sôi và phát triển. Lúc này, sẽ có rất nhiều loại bệnh mới xuất hiện, con người chưa kịp phát minh ra loại thuốc chữa trị kịp thời, tỷ lệ tử vong rất cao.

Để khắc phục hiệu ứng nhà kính hiệu quả

Theo các chuyên gia, bởi tác hại mà hiệu ứng nhà kính mang lại đến con người, sinh vật và môi trường sống của con người, đã đến lúc, mỗi chúng ta cần ý thức để khắc phục triệt để hiện tượng mang tính toàn cầu này. Từ từ và từng bước, bắt đầu bằng chính những công việc đơn giản dưới đây:

Một là, tăng cường trồng nhiều cây xanh. Đây chính là một trong những công việc tuy đơn giản, dễ thực hiện nhưng lại là phương pháp vô cùng hiệu quả và được ưu tiên hàng đầu để giảm hiệu ứng nhà kính. Có cây xanh sẽ gia tăng sự hấp thụ khí CO2 thông qua quá trình quang hợp của cây xanh, từ đó, giúp làm giảm lượng khí CO2 trong khí quyển một cách đáng kể, sẽ khắc phục hiệu quả hiệu ứng nhà kính.

Hai là, cần nâng cao ý thức tiết kiệm điện. Điện năng được sản xuất từ việc đốt các nguyên liệu cũng như nhiên liệu hóa thạch. Khi các nguyên – nhiên liệu này đốt sẽ sinh ra một lượng rất lớn CO2 và thải ra môi trường. Không chỉ là nguyên nhân lớn gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường mà còn làm tăng hiệu ứng nhà kính ảnh hưởng xấu đến cuộc sống con người, sinh vật.

Ba là, sử dụng phương tiện di chuyển bảo vệ môi trường. Thực tế, những phương tiện di chuyển phổ biến nhất hiện nay như xe máy, ô tô,… khi hoạt động sẽ thải ra khí CO2 rất nhiều và gây ô nhiễm môi trường, cũng như tăng hiệu ứng nhà kính. Vì lẽ đó, nếu có thể bạn hãy tăng cường sử dụng các phương tiện công cộng, đi xe đạp hay đi bộ sẽ là những cách bảo vệ môi trường và trái đất hiệu quả nhất.

Bốn là, đẩy mạnh công tác tuyên truyền bảo vệ môi trường. Trên cơ sở đẩy mạnh các công tác truyền thông để bảo vệ môi trường để mỗi người dân tự có ý thức để giảm hiện tượng hiệu ứng nhà kính./.