Historia zastosowań solarnych jest dłuższa niż zastosowań fotowoltaicznych, komercyjne solarne podgrzewacze wody pojawiły się w 1891 r. Zastosowania solarne polegają na absorpcji światła słonecznego, energii świetlnej w energię cieplną po bezpośrednim użyciu lub przechowywaniu, może być również przekształcona w energię elektryczną poprzez ogrzewanie generatorów napędzanych parą. Zastosowania solarne można podzielić na trzy kategorie według zakresu temperatur: zastosowania niskotemperaturowe (<100C), głównie stosowane do ogrzewania basenów, wstępnego podgrzewania powietrza wentylacyjnego itp., zastosowania średniotemperaturowe (100 ~ 400C), głównie stosowane do ciepłej wody użytkowej i ogrzewania pomieszczeń, ogrzewania procesowego w przemyśle itp.; zastosowania wysokotemperaturowe (>400C), głównie stosowane do ogrzewania przemysłowego, wytwarzania energii cieplnej itp. Wraz z promocją kolektorowego systemu wytwarzania energii, badania nad odpornością na średnie i wysokie temperatury oraz materiałami fototermicznymi odpornymi na środowisko stały się priorytetem.
Technologia cienkowarstwowa odgrywa również ważną rolę w zastosowaniach solarnych. Ze względu na niską gęstość energii słonecznej na powierzchni (około 1 kW/m² w południe), kolektory potrzebują dużej powierzchni do zbierania energii słonecznej. Duży stosunek powierzchni do grubości folii fototermicznych powoduje, że folie są podatne na starzenie, co wpływa na żywotność urządzeń fototermicznych. Kluczowe wymagania dla folii termicznych są potrójne: wysoka efektywność energetyczna, długa żywotność i ekonomiczność. Selektywność widmowa jest wykorzystywana do oceny efektywności energetycznej folii termicznych. Dobra folia termiczna musi mieć doskonałą absorpcję w szerokim zakresie pasm promieniowania słonecznego i niską emisyjność cieplną. Współczynnik a/e jest wykorzystywany do oceny selektywności widmowej folii, gdzie a oznacza absorpcję słoneczną, a e oznacza emisyjność cieplną. Wydajność cieplna różnych folii znacznie się różni. Wczesne folie pochłaniające ciepło składały się z czarnej powłoki na folii metalowej, która traciła do 45 procent emitowanego promieniowania długofalowego, gdy pochłaniała ciepło i nagrzewała się, co skutkowało pozyskiwaniem energii słonecznej na poziomie zaledwie 50 procent. Efektywność fototermiczna folie można znacznie ulepszyć, stosując selektywne widmowo materiały cienkowarstwowe, takie jak metal platynowy, chrom lub węgliki i azotki niektórych metali przejściowych. Folie fototermiczne są zwykle przygotowywane przez CVD lub rozpylanie magnetronowe, a emisyjność cieplna może zostać zmniejszona do zaledwie 15 procent dla folii o wydajności kolektora do 80 procent. Idealne selektywne widmowo folie kolektora mają współczynnik absorpcji większy niż 0,98 w głównych pasmach widma słonecznego (<3um) i współczynnik promieniowania cieplnego mniejszy niż 0,05 w paśmie promieniowania cieplnego 500C (>3um) i są strukturalnie i wydajnie stabilne w temperaturze 500°C w atmosferze powietrza.
– Artykuł ten został opublikowany przezproducent urządzeń do powlekania próżniowegoTechnologia Guangdong Zhenhua.
Czas publikacji: 05-08-2023