La historia de las aplicaciones solares térmicas es más larga que la de las aplicaciones fotovoltaicas; los calentadores solares de agua comerciales aparecieron en 1891. Las aplicaciones solares térmicas se basan en la absorción de la luz solar, la energía luminosa se transforma en energía térmica después de su uso directo o almacenamiento, y también se pueden convertir en electricidad calentando generadores de vapor. Las aplicaciones solares térmicas se pueden dividir en tres categorías según el rango de temperatura: aplicaciones de baja temperatura (<100 °C), utilizadas principalmente para calentar piscinas, precalentar el aire de ventilación, etc.; aplicaciones de temperatura media (100 ~ 400 °C), utilizadas principalmente para agua caliente sanitaria y calefacción de habitaciones, calefacción de procesos en la industria, etc.; y aplicaciones de alta temperatura (> 400 °C), utilizadas principalmente para calefacción industrial, generación de energía térmica, etc. Con la promoción del sistema de generación de energía mediante colectores, la investigación en materiales fototérmicos resistentes a temperaturas medias y altas y al medio ambiente se ha convertido en una prioridad.
La tecnología de película delgada también juega un papel importante en las aplicaciones solares térmicas. Debido a la baja densidad de energía solar en la superficie (alrededor de 1 kW/m² al mediodía), los colectores necesitan una gran superficie para recolectar energía solar. La gran relación superficie/espesor de las películas solares fototérmicas da como resultado películas susceptibles al envejecimiento, lo que afecta la vida útil del equipo solar fototérmico. Los requisitos clave para las películas solares térmicas son tres: alta eficiencia energética, larga vida útil y economía. La selectividad espectral se utiliza para evaluar la eficiencia energética de las películas solares térmicas. Una buena película solar térmica debe tener una excelente absorción en una amplia gama de bandas de radiación solar y baja emisividad térmica. El coeficiente a/e se utiliza para evaluar la selectividad espectral de la película, donde a representa la absortividad solar y e representa la emisividad térmica. El rendimiento térmico de las diferentes películas varía considerablemente. Las primeras películas absorbentes de calor consistían en un recubrimiento negro sobre una lámina metálica, que perdía hasta el 45 por ciento de la radiación de longitud de onda larga emitida al absorber calor y calentarse, lo que resultaba en una recolección de energía solar de solo el 50 por ciento. La eficiencia de las películas fototérmicas puede Se puede mejorar significativamente mediante el uso de materiales de película delgada espectralmente selectivos, como platino metálico, cromo o carburos y nitruros de algunos metales de transición. Las películas fototérmicas se preparan generalmente mediante CVD o pulverización catódica con magnetrón, y la emisividad térmica puede reducirse a tan solo un 15 % para películas con una eficiencia del colector de hasta el 80 %. Las películas colectoras espectralmente selectivas ideales tienen un coeficiente de absorción superior a 0,98 en las bandas principales del espectro solar (<3 µm) y un coeficiente de radiación térmica inferior a 0,05 en la banda de radiación térmica de 500 °C (>3 µm), y son estructuralmente y de rendimiento estables a 500 °C en una atmósfera de aire.
–Este artículo es publicado porfabricante de equipos de recubrimiento al vacíoTecnología de Guangdong Zhenhua.
Hora de publicación: 05-ago-2023