Solvärmeapplikationernas historia är längre än de solcellsapplikationernas. Kommersiella solvärmare dök upp 1891. Solvärmeapplikationer omvandlas genom solljus, och efter direkt användning eller lagring kan ljusenergi omvandlas till elektricitet genom uppvärmning med ångdrivna generatorer. Solvärmeapplikationer kan delas in i tre kategorier beroende på temperaturområde: lågtemperaturapplikationer (<100°C), främst för uppvärmning av simbassänger, förvärmning av ventilationsluft etc.; medeltemperaturapplikationer (100 ~ 400°C), främst för uppvärmning av varmvatten och rum, processuppvärmning inom industrin etc.; högtemperaturapplikationer (>400°C), främst för industriell uppvärmning, termisk kraftproduktion etc. Med främjandet av kollektorkraftproduktionssystem har forskning på motståndskraft mot medelhöga och höga temperaturer och miljöbeständiga fototermiska material blivit en prioritet.
Tunnfilmsteknik spelar också en viktig roll i solvärmeapplikationer. På grund av den låga solenergitätheten vid ytan (cirka 1 kW/m² vid middagstid) behöver solfångare en stor yta för att samla solenergi. Det stora förhållandet mellan area och tjocklek hos solfototermiska filmer resulterar i filmer som är känsliga för åldring, vilket påverkar livslängden hos solfototermisk utrustning. De viktigaste kraven för soltermiska filmer är trefaldiga: hög energieffektivitet, lång livslängd och ekonomisk ekonomi. Spektralselektivitet används för att utvärdera energieffektiviteten hos soltermiska filmer. En bra soltermisk film måste ha utmärkt absorption över ett brett spektrum av solstrålningsband och låg termisk emissivitet. a/e-koefficienten används för att utvärdera filmens spektrala selektivitet, där a står för solabsorptivitet och e står för termisk emissivitet. De termiska prestandan hos olika filmer varierar avsevärt. Tidiga värmeabsorberande filmer bestod av en svart beläggning på en metallfolie, som förlorade upp till 45 procent av den långvågiga strålning som avgavs när den absorberade värme och värmdes upp, vilket resulterade i en solenergiutvinning på endast 50 procent. Effektiviteten hos fototermiska filmer kan förbättras avsevärt genom att använda spektralselektiva metoder. Tunnfilmsmaterial såsom platinametall, krom eller karbider och nitrider av vissa övergångsmetaller. Fototermiska filmer framställs vanligtvis genom CVD- eller magnetronsputtring, och den termiska emissiviteten kan reduceras till så lite som 15 procent för filmer med en kollektoreffektivitet på upp till 80 procent. Ideala spektralt selektiva kollektorfilmer har en absorptionskoefficient på mer än 0,98 i solspektrumets huvudband (<3 µm) och en värmestrålningskoefficient på mindre än 0,05 i 500°C-värmestrålningsbandet (>3 µm), och är strukturellt och prestandastabila vid 500°C i en luftatmosfär.
–Denna artikel är publicerad avtillverkare av vakuumbeläggningsutrustningGuangdong Zhenhua-teknik.
Publiceringstid: 5 augusti 2023