Saules termiskās enerģijas pielietojumu vēsture ir ilgāka nekā fotoelektrisko pielietojumu vēsture. Komerciālie saules ūdens sildītāji parādījās 1891. gadā. Saules termiskās enerģijas pielietojumi notiek, absorbējot saules gaismu siltumenerģijā, ko pēc tiešas izmantošanas vai uzglabāšanas var pārveidot arī elektrībā, sildot ar tvaika ģeneratoriem. Saules termiskās enerģijas pielietojumus var iedalīt trīs kategorijās atkarībā no temperatūras diapazona: zemas temperatūras pielietojumi (<100 °C), galvenokārt izmanto peldbaseinu apsildei, ventilācijas gaisa uzsildīšanai utt.; vidējas temperatūras pielietojumi (100 ~ 400 °C), galvenokārt izmanto karstā ūdens un telpu apsildei, procesu apsildei rūpniecībā utt.; augstas temperatūras pielietojumi (>400 °C), galvenokārt izmanto rūpnieciskai apkurei, siltumenerģijas ražošanai utt. Līdz ar kolektoru enerģijas ražošanas sistēmu popularizēšanu, par prioritāti ir kļuvusi vidējas un augstas temperatūras izturības un videi izturīgu fototermisko materiālu izpēte.
Plānās plēves tehnoloģijai ir arī svarīga loma saules siltuma lietojumprogrammās. Zemā saules enerģijas blīvuma dēļ uz virsmas (apmēram 1 kW/m² pusdienlaikā) kolektoriem ir nepieciešama liela platība, lai savāktu saules enerģiju. Saules fototermisko plēvju lielā laukuma/biezuma attiecība rada plēves, kas ir uzņēmīgas pret novecošanos, kas ietekmē saules fototermisko iekārtu kalpošanas laiku. Galvenās prasības saules termiskajām plēvēm ir trīskāršas: augsta energoefektivitāte, ilgs kalpošanas laiks un ekonomiskums. Spektrālā selektivitāte tiek izmantota, lai novērtētu saules termisko plēvju energoefektivitāti. Labai saules termiskajai plēvei ir jābūt ar izcilu absorbciju plašā saules starojuma joslu diapazonā un zemu termisko emisiju. a/e koeficients tiek izmantots, lai novērtētu plēves spektrālo selektivitāti, kur a apzīmē saules absorbciju un e apzīmē termisko emisiju. Dažādu plēvju termiskā veiktspēja ievērojami atšķiras. Agrīnās siltumu absorbējošās plēves sastāvēja no melna pārklājuma uz metāla folijas, kas, absorbējot siltumu un sasilstot, zaudēja līdz pat 45 procentiem no izstarotā garā viļņa starojuma, kā rezultātā saules enerģijas ieguve bija tikai 50 procenti. Fototermisko plēvju efektivitāti var ievērojami uzlabot, izmantojot spektrāli selektīvus plānslāņu materiālus, piemēram, platīna metālu, hromu, vai dažu pārejas metālu karbīdi un nitrīdi. Fototermiskās plēves parasti izgatavo ar CVD vai magnetrona izsmidzināšanu, un plēvēm ar kolektora efektivitāti līdz 80 procentiem termisko emisiju var samazināt līdz pat 15 procentiem. Ideālām spektrāli selektīvām kolektoru plēvēm absorbcijas koeficients ir lielāks par 0,98 Saules spektra galvenajās joslās (<3µm) un termiskā starojuma koeficients ir mazāks par 0,05 500°C termiskā starojuma joslā (>3µm), un tās ir strukturāli un veiktspējas ziņā stabilas 500°C temperatūrā gaisa atmosfērā.
– Šo rakstu publicēvakuuma pārklāšanas iekārtu ražotājsGuangdong Zhenhua tehnoloģija.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 5. augusts