Selektivní povrch - Selective surface

Solární tepelný kolektorový systém založený na evakuovaných skleněných trubicích. Sluneční světlo je absorbováno speciálním materiálem ve středu každé trubice, který má selektivní povrch. Povrch absorbuje sluneční světlo téměř úplně a jako tepelné záření vydává velmi málo slunečního tepla. Obyčejné černé povrchy jsou také účinnými absorbéry, ale vydávají hojně tepelné záření.

v solární tepelné kolektory, a selektivní povrch nebo selektivní absorbér je prostředek ke zvýšení provozní teploty a / nebo účinnosti. Selektivita je definována jako poměr z solární radiace vstřebávání (αsol) až tepelné infračervené záření emise (εterm).

Selektivní povrchy využívají výhod různých vlnových délek dopadajícího slunečního záření a emisního záření z absorbujícího povrchu[1]:

  • Sluneční záření pokrývá přibližně vlnové délky 350 nm až 4000 nm; UV-A, viditelné a blízko infračerveného  (NIR nebo IR-A Plus IR-B ).
  • Tepelný infračervené záření, z materiálů s teplotami přibližně v intervalu -40 až 100 ° C pokrývá přibližně vlnové délky 4000 nm až 40 000 nm = 4 um až 40 um; Interval tepelného infračerveného záření pojmenovaný nebo pokrytý: MIR, LWIR nebo IR-C.

Materiály

Normálně se používá kombinace materiálů. Jedním z prvních zkoumaných selektivních povrchů byl tandem polovodič-kov[2] - jednoduše měď s vrstvou černé oxid měďnatý. Křemík na kovu je také dalším příkladem.[2] Jiný design má keramicko-kovové kompozity (cermety ) na kovových podkladech.[2][3] Černá chrom ("černý chrom") a nikl - pokovený eloxovaný hliník je další selektivní povrch, který je velmi odolný a vysoce odolný vůči vlhkost vzduchu nebo oxidující atmosféry a extrémy teploty, i když si dokáže zachovat své selektivní vlastnosti, ale drahé. Jeden z nejoblíbenějších designů - vícevrstvý širokopásmový solární absorbér - se skládá z kovového substrátu potaženého několika vrstvami kovu a dielektrických materiálů. I když ty musí být vakuově nanášeny, byly široce přijaty kvůli jejich vhodnosti pro vakuové trubice.[4][2]

I když má obyčejná černá barva vysokou absorpci slunečního záření, má také vysokou tepelnou emisivitu, a nejedná se tedy o selektivní povrch.

Typické hodnoty pro selektivní povrch mohou být 0,90 absorpce slunečního záření a 0,10 tepelné emisivity, ale mohou se pohybovat od 0,8 / 0,3 pro barvy na kov až 0,96 / 0,05 pro komerční povrchy. V laboratořích byly získány tepelné emisivity až 0,02.[2]

Další aplikace

Selektivní povrchy se používají pro jiné aplikace než solární tepelné kolektory, jako je např nízká emisivita povrchy použité v okno brýle, které odrážejí tepelné záření a mají vysoké propustnost faktory (bytí průhledný ) pro viditelné sluneční světlo.

Viz také

Reference

  1. ^ "Absorpční povrchy". www.impact-absorbing-surfaces.co.uk. Citováno 2020-11-26.
  2. ^ A b C d E Kennedy, Cheryl (2002). „Recenze středních až vysokých teplot solárních selektivních absorpčních materiálů“ (PDF). NREL. Citováno 21. února 2018.
  3. ^ Tesfamichael, Tuquabo; Wäckelgård, Ewa (01.07.1999). „Úhlová solární absorpce absorbérů používaných v solárních tepelných kolektorech“. Aplikovaná optika. 38 (19): 4189–4197. Bibcode:1999ApOpt..38,4189T. doi:10,1364 / AO.38.004189. ISSN  2155-3165.
  4. ^ "TiNOX energie". Alemco. 2018. Citováno 21. února 2018.

externí odkazy