La storia delle applicazioni solari termiche è più lunga di quella delle applicazioni fotovoltaiche: gli scaldacqua solari commerciali sono comparsi nel 1891. Le applicazioni solari termiche sfruttano l'assorbimento della luce solare, convertendo l'energia luminosa in energia termica dopo l'uso diretto o l'accumulo; possono anche essere convertite in elettricità riscaldando generatori a vapore. Le applicazioni solari termiche possono essere suddivise in tre categorie in base all'intervallo di temperatura: applicazioni a bassa temperatura (<100 °C), utilizzate principalmente per il riscaldamento di piscine, il preriscaldamento dell'aria di ventilazione, ecc.; applicazioni a media temperatura (100 ~ 400 °C), utilizzate principalmente per il riscaldamento di acqua calda sanitaria e ambienti, il riscaldamento di processi industriali, ecc.; applicazioni ad alta temperatura (>400 °C), utilizzate principalmente per il riscaldamento industriale, la generazione di energia termica, ecc. Con la promozione dei sistemi di generazione di energia tramite collettori, la resistenza alle medie e alte temperature e la ricerca di materiali fototermici resistenti all'ambiente sono diventate una priorità.
La tecnologia a film sottile svolge un ruolo importante anche nelle applicazioni solari termiche. A causa della bassa densità di energia solare in superficie (circa 1 kW/m² a mezzogiorno), i collettori necessitano di un'ampia area per raccogliere l'energia solare. L'ampio rapporto area/spessore delle pellicole fototermiche solari si traduce in pellicole suscettibili all'invecchiamento, il che influisce sulla durata delle apparecchiature fototermiche solari. I requisiti chiave per le pellicole solari termiche sono triplici: elevata efficienza energetica, lunga durata ed economicità. La selettività spettrale viene utilizzata per valutare l'efficienza energetica delle pellicole solari termiche. Una buona pellicola solare termica deve avere un assorbimento eccellente su un'ampia gamma di bande di radiazione solare e una bassa emissività termica. Il coefficiente a/e viene utilizzato per valutare la selettività spettrale della pellicola, dove a sta per assorbenza solare ed e sta per emissività termica. Le prestazioni termiche delle diverse pellicole variano considerevolmente. Le prime pellicole assorbenti il calore consistevano in un rivestimento nero su una lamina metallica, che perdeva fino al 45 percento della radiazione a lunghezza d'onda lunga emessa mentre assorbiva calore e si riscaldava, con conseguente raccolta di energia solare di solo il 50 percento. L'efficienza di I film fototermici possono essere significativamente migliorati utilizzando materiali a film sottile spettralmente selettivi come platino metallico, cromo o carburi e nitruri di alcuni metalli di transizione. I film fototermici vengono solitamente preparati mediante CVD o sputtering magnetron e l'emissività termica può essere ridotta fino al 15% per film con un'efficienza di collettore fino all'80%. I film collettori spettralmente selettivi ideali hanno un coefficiente di assorbimento superiore a 0,98 nelle bande principali dello spettro solare (<3 μm) e un coefficiente di radiazione termica inferiore a 0,05 nella banda di radiazione termica a 500 °C (>3 μm) e sono strutturalmente e prestazionalmente stabili a 500 °C in atmosfera.
–Questo articolo è pubblicato daproduttore di apparecchiature per rivestimento sotto vuotoTecnologia Guangdong Zhenhua.
Data di pubblicazione: 05-08-2023