A napkollektoros alkalmazások története hosszabb, mint a fotovoltaikus alkalmazásoké. A kereskedelmi napkollektoros vízmelegítők 1891-ben jelentek meg. A napkollektoros alkalmazások a napfény, a fényenergia hőenergiává történő elnyelésével, közvetlen felhasználás vagy tárolás után gőzzel hajtott generátorok fűtésével villamos energiává alakíthatók. A napkollektoros alkalmazások a hőmérséklet-tartomány szerint három kategóriába sorolhatók: alacsony hőmérsékletű alkalmazások (<100C), amelyeket főként úszómedencék fűtésére, szellőzőlevegő előmelegítésére stb. használnak; közepes hőmérsékletű alkalmazások (100 ~ 400C), amelyeket főként használati melegvíz- és helyiségfűtésre, ipari folyamatok fűtésére stb. használnak; magas hőmérsékletű alkalmazások (>400C), amelyeket főként ipari fűtésre, hőenergia előállítására stb. használnak. A kollektoros energiatermelő rendszerek elterjedésével a közepes és magas hőmérséklettel szembeni ellenállás, valamint a környezetnek ellenálló fototermikus anyagok kutatása prioritássá vált.
A vékonyréteg-technológia a napkollektoros alkalmazásokban is fontos szerepet játszik. A felszínen alacsony napenergia-sűrűség (délben kb. 1 kW/m²) miatt a kollektoroknak nagy területre van szükségük a napenergia összegyűjtéséhez. A napelemes fototermikus fóliák nagy terület/vastagság aránya olyan fóliákat eredményez, amelyek hajlamosak az öregedésre, ami befolyásolja a napelemes fototermikus berendezések élettartamát. A napelemes hőtermikus fóliákkal szemben támasztott kulcsfontosságú követelmények háromfélék: magas energiahatékonyság, hosszú élettartam és gazdaságosság. A spektrális szelektivitás a napelemes hőtermikus fóliák energiahatékonyságának értékelésére szolgál. Egy jó napelemes hőtermikus fóliának kiváló elnyeléssel kell rendelkeznie a napsugárzási sávok széles tartományában, és alacsony hőemisszivitással kell rendelkeznie. Az a/e együttható a fólia spektrális szelektivitásának értékelésére szolgál, ahol az a a napelnyelő képességet, az e pedig a hőemisszivitást jelöli. A különböző fóliák hőteljesítménye jelentősen eltér. A korai hőelnyelő fóliák egy fémfólián lévő fekete bevonatból álltak, amely a hő elnyelése és felmelegedése során a kibocsátott hosszú hullámhosszú sugárzás akár 45 százalékát is elvesztette, így a napenergia-hasznosítás mindössze 50 százalék volt. A fototermikus fóliák hatékonysága jelentősen javítható spektrálisan szelektív vékonyréteg-anyagok, például platinafém, króm, vagy egyes átmenetifémek karbidjai és nitridjei. A fototermikus filmeket általában CVD-vel vagy magnetronos porlasztással állítják elő, és a hőemisszió akár 15%-ra is csökkenthető olyan filmek esetében, amelyek kollektorhatásfoka akár 80%. Az ideális spektrálisan szelektív kollektorfilmek abszorpciós együtthatója a napspektrum fő sávjaiban (<3µm) meghaladja a 0,98-at, hősugárzási együtthatója pedig az 500°C-os hősugárzási sávban (>3µm) kisebb, mint 0,05, és szerkezetileg és teljesítmény szempontjából stabilak 500°C-on, levegőatmoszférában.
– Ezt a cikket avákuumbevonó berendezések gyártójaGuangdong Zhenhua technológia.
Közzététel ideje: 2023. augusztus 5.