Селективная поверхность
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2014 г. ) |
В солнечных тепловых коллекторах или селективная поверхность селективный поглотитель является средством повышения рабочей температуры и/или эффективности. Селективность определяется как отношение поглощения солнечного излучения therm (α sol ) к теплового инфракрасного излучения излучению ε ( ).
Избирательные поверхности используют преимущества различных длин волн падающего солнечного излучения и излучения поглощающей поверхности: [1]
- Солнечное излучение охватывает примерно длины волн от 350 до 4000 нм; УФ-А , видимый и ближний инфракрасный диапазон ( NIR или IR-A плюс IR-B ).
- Тепловое инфракрасное излучение материалов с температурой примерно от -40 до 100 °C охватывает длины волн примерно от 4000 до 40 000 нм = от 4 до 40 мкм; Интервал теплового инфракрасного излучения, называемый или охватываемый: MIR , LWIR или IR-C .
Материалы
[ редактировать ]Обычно используется комбинация материалов. Одной из первых исследованных селективных поверхностей был тандем полупроводник-металл. [2] – просто медь с слоем черной оксида меди . Еще одним примером является кремний на металле. [2] Иную конструкцию имеют металлокерамические композиты ( керметы ) на металлических подложках. [2] [3] Черный хром («черный хром») и никелированный анодированный алюминий – еще одна селективная поверхность, очень прочная, обладающая высокой устойчивостью к влажности или окислительной атмосфере и экстремальным температурам , способная при этом сохранять свои селективные свойства, но дорогая. Одна из наиболее популярных конструкций – многослойный широкополосный поглотитель солнечной энергии – состоит из металлической подложки, покрытой несколькими слоями металла и диэлектрических материалов. Хотя их необходимо наносить в вакууме, они получили широкое распространение благодаря своей пригодности для вакуумных ламп. [4] [2] [5]
Хотя обычная черная краска обладает высоким поглощением солнечной энергии, она также имеет высокий коэффициент теплоизлучения и, следовательно, не является селективной поверхностью.
Типичные значения для селективной поверхности могут составлять 0,90 поглощения солнечной энергии и 0,10 коэффициента теплоизлучения, но могут варьироваться от 0,8/0,3 для красок по металлу до 0,96/0,05 для коммерческих поверхностей. В лабораториях были получены значения теплового излучения всего 0,02. [2]
Другие приложения
[ редактировать ]Селективные поверхности используются не только для солнечных тепловых коллекторов, но и для других целей, например, поверхности с низким коэффициентом излучения , используемые в оконных стеклах, которые отражают тепловое излучение и имеют высокие пропускания коэффициенты (будучи прозрачными ) для видимого солнечного света .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Впитывающие поверхности» . www.impact-absorbing-surfaces.co.uk . Проверено 26 ноября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Кеннеди, Шерил (2002). «Обзор материалов, селективных поглотителей солнечной энергии при средних и высоких температурах» (PDF) . НРЭЛ . Проверено 21 февраля 2018 г.
- ^ Тесфамихаэль, Тукуабо; Вэкельгорд, Ева (1 июля 1999 г.). «Угловое поглощение солнечной энергии поглотителями, используемыми в солнечных тепловых коллекторах» . Прикладная оптика . 38 (19): 4189–4197. Бибкод : 1999ApOpt..38.4189T . дои : 10.1364/AO.38.004189 . ISSN 2155-3165 . ПМИД 18323901 .
- ^ «Энергия ТиНОКС» . Алемко . 2018 . Проверено 21 февраля 2018 г.
- ^ Возобновляемая чистая энергия , 23 января 2023 г.