സോളാർ തെർമലിനുള്ള കോട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ

സോളാർ തെർമൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ ചരിത്രം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് ആപ്ലിക്കേഷനുകളേക്കാൾ വളരെ നീണ്ടതാണ്, 1891 ൽ വാണിജ്യ സോളാർ വാട്ടർ ഹീറ്ററുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. സൗരോർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെയും, നേരിട്ടുള്ള ഉപയോഗത്തിനോ സംഭരണത്തിനോ ശേഷം പ്രകാശ ഊർജ്ജം താപ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിലൂടെയും സോളാർ തെർമൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ നീരാവി ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ജനറേറ്ററുകൾ ചൂടാക്കുന്നതിലൂടെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാം. താപനില പരിധി അനുസരിച്ച് സോളാർ തെർമൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളെ മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: താഴ്ന്ന താപനില ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ (<100C), പ്രധാനമായും നീന്തൽക്കുളം ചൂടാക്കലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, വെന്റിലേഷൻ എയർ പ്രീഹീറ്റിംഗ് മുതലായവ, ഇടത്തരം താപനില ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ (100 ~ 400C), പ്രധാനമായും ഗാർഹിക ചൂടുവെള്ളത്തിനും മുറി ചൂടാക്കലിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു, വ്യവസായത്തിലെ പ്രക്രിയ ചൂടാക്കൽ മുതലായവ; ഉയർന്ന താപനില ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ (>400C), പ്രധാനമായും വ്യാവസായിക ചൂടാക്കലിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, താപ വൈദ്യുതി ഉൽപാദനം മുതലായവ. കളക്ടർ പവർ ജനറേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രോത്സാഹനത്തോടെ, ഇടത്തരം, ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും പരിസ്ഥിതി പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള ഫോട്ടോതെർമൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്കുമുള്ള പ്രതിരോധം ഗവേഷണം ഒരു മുൻഗണനയായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

സൗരോർജ്ജ താപ പ്രയോഗങ്ങളിൽ നേർത്ത ഫിലിം സാങ്കേതികവിദ്യയും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഉപരിതലത്തിൽ സൗരോർജ്ജ സാന്ദ്രത കുറവായതിനാൽ (ഉച്ചയ്ക്ക് ഏകദേശം 1kW/m²), സൗരോർജ്ജം ശേഖരിക്കുന്നതിന് ശേഖരിക്കുന്നവർക്ക് ഒരു വലിയ പ്രദേശം ആവശ്യമാണ്. സോളാർ ഫോട്ടോതെർമൽ ഫിലിമുകളുടെ വലിയ വിസ്തീർണ്ണം/കനം അനുപാതം പ്രായമാകലിന് സാധ്യതയുള്ള ഫിലിമുകൾക്ക് കാരണമാകുന്നു, ഇത് സോളാർ ഫോട്ടോതെർമൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ ആയുസ്സിനെ ബാധിക്കുന്നു. സോളാർ തെർമൽ ഫിലിമുകളുടെ പ്രധാന ആവശ്യകതകൾ മൂന്ന് മടങ്ങ് ആണ്: ഉയർന്ന ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത, ദീർഘായുസ്സ്, സാമ്പത്തികം. സോളാർ തെർമൽ ഫിലിമുകളുടെ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത വിലയിരുത്താൻ സ്പെക്ട്രൽ സെലക്റ്റിവിറ്റി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരു നല്ല സോളാർ തെർമൽ ഫിലിമിന് വിശാലമായ സൗരോർജ്ജ വികിരണ ബാൻഡുകളിലും കുറഞ്ഞ താപ ഉദ്‌വമനത്തിലും മികച്ച ആഗിരണം ആവശ്യമാണ്. ഫിലിമിന്റെ സ്പെക്ട്രൽ സെലക്റ്റിവിറ്റി വിലയിരുത്താൻ a/e ഗുണകം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇവിടെ a എന്നത് സൗരോർജ്ജ ആഗിരണം, e എന്നത് താപ ഉദ്‌വമനം എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ഫിലിമുകളുടെ താപ പ്രകടനം ഗണ്യമായി വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ആദ്യകാല താപ-ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ഫിലിമുകളിൽ ഒരു ലോഹ ഫോയിലിൽ ഒരു കറുത്ത പൂശുണ്ടായിരുന്നു, അത് താപം ആഗിരണം ചെയ്ത് ചൂടാക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവിടുന്ന ദീർഘതരംഗദൈർഘ്യ വികിരണത്തിന്റെ 45 ശതമാനം വരെ നഷ്ടപ്പെട്ടു, അതിന്റെ ഫലമായി 50 ശതമാനം മാത്രം സൗരോർജ്ജ വിളവെടുപ്പ് ലഭിച്ചു. ഫോട്ടോതെർമൽ ഫിലിമുകളുടെ കാര്യക്ഷമത പ്ലാറ്റിനം ലോഹം, ക്രോമിയം, അല്ലെങ്കിൽ ചില സംക്രമണ ലോഹങ്ങളുടെ കാർബൈഡുകൾ, നൈട്രൈഡുകൾ എന്നിവ പോലുള്ള സ്പെക്ട്രലി സെലക്ടീവ് നേർത്ത ഫിലിം വസ്തുക്കൾ. ഫോട്ടോതെർമൽ ഫിലിമുകൾ സാധാരണയായി സിവിഡി അല്ലെങ്കിൽ മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗ് ഉപയോഗിച്ചാണ് തയ്യാറാക്കുന്നത്, കൂടാതെ 80 ശതമാനം വരെ കളക്ടർ കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഫിലിമുകൾക്ക് താപ എമിസിവിറ്റി 15 ശതമാനം വരെ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. അനുയോജ്യമായ സ്പെക്ട്രലി സെലക്ടീവ് കളക്ടർ ഫിലിമുകൾക്ക് സോളാർ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ പ്രധാന ബാൻഡുകളിൽ (<3um) 0.98 ൽ കൂടുതൽ ആഗിരണം ഗുണകവും 500C താപ വികിരണ ബാൻഡിൽ (>3um) 0.05 ൽ താഴെയുള്ള താപ വികിരണ ഗുണകവും ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഒരു വായു അന്തരീക്ഷത്തിൽ 500°C ൽ ഘടനാപരമായും പ്രകടന-സ്ഥിരതയുള്ളതുമാണ്.

–ഈ ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്വാക്വം കോട്ടിംഗ് ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ്Guangdong Zhenhua ടെക്നോളജി.