La història de les aplicacions solars tèrmiques és més llarga que la de les aplicacions fotovoltaiques. Els escalfadors solars d'aigua comercials van aparèixer el 1891. Les aplicacions solars tèrmiques es produeixen mitjançant l'absorció de la llum solar. L'energia lumínica es converteix en energia tèrmica després de l'ús directe o l'emmagatzematge, i també es pot convertir en electricitat mitjançant la calefacció de generadors de vapor. Les aplicacions solars tèrmiques es poden dividir en tres categories segons el rang de temperatura: aplicacions de baixa temperatura (<100 °C), utilitzades principalment per a la calefacció de piscines, el preescalfament de l'aire de ventilació, etc.; aplicacions de temperatura mitjana (100 ~ 400 °C), utilitzades principalment per a aigua calenta sanitària i calefacció d'habitacions, calefacció de processos a la indústria, etc.; i aplicacions d'alta temperatura (>400 °C), utilitzades principalment per a calefacció industrial, generació d'energia tèrmica, etc. Amb la promoció del sistema de generació d'energia amb col·lector, la investigació de materials fototèrmics resistents a temperatures mitjanes i altes i resistents al medi ambient s'ha convertit en una prioritat.
La tecnologia de capa fina també juga un paper important en les aplicacions d'energia solar tèrmica. A causa de la baixa densitat d'energia solar a la superfície (aproximadament 1 kW/m² al migdia), els col·lectors necessiten una gran àrea per recollir l'energia solar. La gran relació àrea/gruix de les pel·lícules fototèrmiques solars dóna lloc a pel·lícules susceptibles a l'envelliment, cosa que afecta la vida útil dels equips fototèrmics solars. Els requisits clau per a les pel·lícules termotèrmiques solars són tres: alta eficiència energètica, llarga vida útil i econòmica. La selectivitat espectral s'utilitza per avaluar l'eficiència energètica de les pel·lícules termotèrmiques solars. Una bona pel·lícula termotèrmica solar ha de tenir una excel·lent absorció en una àmplia gamma de bandes de radiació solar i una baixa emissivitat tèrmica. El coeficient a/e s'utilitza per avaluar la selectivitat espectral de la pel·lícula, on a representa l'absortivitat solar i e representa l'emissivitat tèrmica. El rendiment tèrmic de les diferents pel·lícules varia considerablement. Les primeres pel·lícules absorbents de calor consistien en un recobriment negre sobre una làmina metàl·lica, que perdia fins a un 45% de la radiació de longitud d'ona llarga emesa a mesura que absorbia calor i s'escalfava, cosa que resultava en una recol·lecció d'energia solar de només el 50%. L'eficiència de les pel·lícules fototèrmiques es pot millorar significativament mitjançant l'ús de materials de pel·lícula fina espectralment selectius com el platí. metall, crom o carburs i nitrurs d'alguns metalls de transició. Les pel·lícules fototèrmiques se solen preparar mitjançant CVD o pulverització catòdica magnetrònica, i l'emissivitat tèrmica es pot reduir fins a un 15% per a pel·lícules amb una eficiència de col·lector de fins al 80%. Les pel·lícules de col·lector espectralment selectives ideals tenen un coeficient d'absorció superior a 0,98 a les bandes principals de l'espectre solar (<3 µm) i un coeficient de radiació tèrmica inferior a 0,05 a la banda de radiació tèrmica de 500 °C (>3 µm), i són estructuralment i de rendiment estables a 500 °C en una atmosfera d'aire.
–Aquest article està publicat perfabricant d'equips de recobriment al buitTecnologia Guangdong Zhenhua.
Data de publicació: 05-08-2023