सौर थर्मल अनुप्रयोगांचा इतिहास फोटोव्होल्टेइक अनुप्रयोगांपेक्षा मोठा आहे, १८९१ मध्ये व्यावसायिक सौर वॉटर हीटर्स दिसू लागले. सौर थर्मल अनुप्रयोग सूर्यप्रकाशाचे शोषण करून होते, थेट वापरानंतर किंवा साठवणुकीनंतर प्रकाश ऊर्जा थर्मल उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाऊ शकते. वाफेवर चालणारे जनरेटर गरम करून देखील विजेमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते. सौर थर्मल अनुप्रयोग तापमान श्रेणीनुसार तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: कमी-तापमान अनुप्रयोग (<१००C), प्रामुख्याने स्विमिंग पूल गरम करण्यासाठी, वेंटिलेशन एअर प्रीहीटिंग इत्यादीसाठी वापरले जातात, मध्यम-तापमान अनुप्रयोग (१०० ~ ४००C), प्रामुख्याने घरगुती गरम पाणी आणि खोली गरम करण्यासाठी वापरले जातात, उद्योगात प्रक्रिया गरम करणे इत्यादी; उच्च-तापमान अनुप्रयोग (>४००C), प्रामुख्याने औद्योगिक गरम करण्यासाठी, थर्मल पॉवर निर्मिती इत्यादींसाठी वापरले जातात. संग्राहक वीज निर्मिती प्रणालीच्या प्रचारासह, मध्यम आणि उच्च तापमानाचा प्रतिकार आणि पर्यावरणास प्रतिरोधक फोटोथर्मल सामग्री संशोधनाला प्राधान्य मिळाले आहे.
सौर औष्णिक अनुप्रयोगांमध्ये थिन फिल्म तंत्रज्ञान देखील महत्त्वाची भूमिका बजावते. पृष्ठभागावरील सौरऊर्जेची घनता कमी असल्याने (दुपारी सुमारे १ किलोवॅट/चौरस मीटर), संग्राहकांना सौरऊर्जा गोळा करण्यासाठी मोठ्या क्षेत्राची आवश्यकता असते. सौर फोटोथर्मल फिल्म्सच्या मोठ्या क्षेत्रफळ/जाडीच्या गुणोत्तरामुळे चित्रपट जुनाट होण्यास संवेदनशील असतात, ज्यामुळे सौर फोटोथर्मल उपकरणांच्या आयुष्यावर परिणाम होतो. सौर थर्मल फिल्म्ससाठी प्रमुख आवश्यकता तीनपट आहेत: उच्च ऊर्जा कार्यक्षमता, दीर्घ आयुष्यमान आणि किफायतशीर. सौर थर्मल फिल्म्सच्या ऊर्जा कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी स्पेक्ट्रल निवडकता वापरली जाते. चांगल्या सौर थर्मल फिल्ममध्ये विस्तृत श्रेणीतील सौर रेडिएशन बँडवर उत्कृष्ट शोषण आणि कमी थर्मल उत्सर्जन असणे आवश्यक आहे. फिल्मच्या स्पेक्ट्रल निवडकतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी a/e गुणांक वापरला जातो, जिथे a म्हणजे सौर शोषणक्षमता आणि e म्हणजे थर्मल उत्सर्जनक्षमता. वेगवेगळ्या फिल्म्सची थर्मल कामगिरी लक्षणीयरीत्या बदलते. सुरुवातीच्या उष्णता-शोषक चित्रपटांमध्ये धातूच्या फॉइलवर एक काळा लेप होता, जो उष्णता शोषून घेत असताना आणि गरम होताना उत्सर्जित होणाऱ्या लांब-तरंगलांबी रेडिएशनच्या ४५ टक्क्यांपर्यंत गमावत असे, परिणामी सौरऊर्जा फक्त ५० टक्के साठवली जात असे. फोटोथर्मल फिल्म्सची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारली जाऊ शकते. प्लॅटिनम धातू, क्रोमियम किंवा काही संक्रमण धातूंचे कार्बाइड आणि नायट्राइड यांसारख्या वर्णक्रमीय निवडक पातळ-फिल्म सामग्रीचा वापर. फोटोथर्मल फिल्म्स सहसा CVD किंवा मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंगद्वारे तयार केल्या जातात आणि 80 टक्क्यांपर्यंत कलेक्टर कार्यक्षमता असलेल्या चित्रपटांसाठी थर्मल उत्सर्जनशीलता 15 टक्क्यांपर्यंत कमी केली जाऊ शकते. आदर्श वर्णक्रमीय निवडक कलेक्टर फिल्म्समध्ये सौर स्पेक्ट्रमच्या मुख्य बँडमध्ये (<3um) 0.98 पेक्षा जास्त शोषण गुणांक असतो आणि 500C थर्मल रेडिएशन बँडमध्ये (>3um) 0.05 पेक्षा कमी थर्मल रेडिएशन गुणांक असतो आणि हवेच्या वातावरणात 500°C वर संरचनात्मक आणि कार्यक्षमता-स्थिर असतात.
- हा लेख प्रकाशित केला आहेव्हॅक्यूम कोटिंग उपकरण निर्माताग्वांगडोंग झेन्हुआ तंत्रज्ञान.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-०५-२०२३