A história das aplicações solares térmicas é mais longa do que a das aplicações fotovoltaicas. Os aquecedores solares de água comerciais surgiram em 1891. As aplicações solares térmicas são obtidas por meio da absorção da luz solar. A energia luminosa, após uso direto ou armazenamento, pode ser convertida em energia térmica por meio do aquecimento de geradores a vapor. As aplicações solares térmicas podem ser divididas em três categorias, de acordo com a faixa de temperatura: aplicações de baixa temperatura (<100°C), principalmente para aquecimento de piscinas, pré-aquecimento de ar de ventilação, etc.; aplicações de média temperatura (100 a 400°C), principalmente para aquecimento de água quente doméstica e aquecimento de ambientes, aquecimento de processos industriais, etc.; aplicações de alta temperatura (>400°C), principalmente para aquecimento industrial, geração de energia térmica, etc. Com a promoção do sistema de geração de energia do coletor, a pesquisa sobre materiais fototérmicos resistentes a temperaturas médias e altas e ambientalmente resistentes tornou-se uma prioridade.
A tecnologia de película fina também desempenha um papel importante em aplicações solares térmicas. Devido à baixa densidade de energia solar na superfície (cerca de 1 kW/m² ao meio-dia, os coletores precisam de uma grande área para coletar energia solar. A grande relação área/espessura dos filmes fototérmicos solares resulta em filmes suscetíveis ao envelhecimento, o que afeta a vida útil do equipamento fototérmico solar. Os principais requisitos para filmes térmicos solares são três: alta eficiência energética, longa vida útil e economia. A seletividade espectral é usada para avaliar a eficiência energética dos filmes térmicos solares. Um bom filme térmico solar precisa ter excelente absorção em uma ampla faixa de bandas de radiação solar e baixa emissividade térmica. O coeficiente a/e é usado para avaliar a seletividade espectral do filme, onde a representa a absortividade solar e e representa a emissividade térmica. O desempenho térmico de diferentes filmes varia consideravelmente. Os primeiros filmes absorvedores de calor consistiam em um revestimento preto em uma folha de metal, que perdia até 45 por cento da radiação de longo comprimento de onda emitida à medida que absorvia calor e aquecia, resultando em uma coleta de energia solar de apenas 50 por cento. A eficiência dos filmes fototérmicos pode ser significativamente melhorada com o uso de materiais de filme fino espectralmente seletivos, como platina metálica, cromo ou carbonetos e nitretos de alguns metais de transição. Filmes fototérmicos são geralmente preparados por CVD ou pulverização catódica por magnetron, e a emissividade térmica pode ser reduzida para apenas 15% em filmes com eficiência de coletor de até 80%. Filmes coletores espectralmente seletivos ideais têm um coeficiente de absorção superior a 0,98 nas principais bandas do espectro solar (<3 µm) e um coeficiente de radiação térmica inferior a 0,05 na banda de radiação térmica de 500 °C (>3 µm), e são estruturalmente e em termos de desempenho estáveis a 500 °C em atmosfera de ar.
–Este artigo é publicado porfabricante de equipamentos de revestimento a vácuoTecnologia Guangdong Zhenhua.
Horário da publicação: 05/08/2023