Основные публикации по солнечной энергии

Спектральная зависимость пропускательной способности

Большинство прозрачных сред пропускает селективно, т. е. про - пускательная способность зависит от длины волны падающего излу­чения. В качестве прозрачной изоляции приемников солнечного излу­чения чаще всего применяется стекло, которое поглощает в незначи­тельной части спектра солнечной энергии, если содержание в нем Fe203 мало. Если же содержание F203 велико, то стекло будет по­глощать в инфракрасной области солнечного спектра. На фиг. 6.4.1 показана пропускательная способность стекла с различным содержа­нием железа. Из графиков ясно видно, что наиболее прозрачным яв­ляется стекло с низким содержанием железа. Стекла с высоким со­держанием FegOg имеют зеленоватый оттенок и относительно плохо пропускают солнечное излучение. Заметим, что пропускательная способность не очень сильно зависит от длины волны в солнечном спектре, за исключением "теплопоглощающего" стекла. Согласно кривым, представленным на фиг. 6.4.1, стекло становится по существу непрозрачным при длинах волн, превышающих -3 мкм, и, следователь­но, его можно считать непрозрачным для длинноволнового излучения.

В качестве прозрачной изоляции солнечных приемников могут применяться пластмассовые пленки. Как правило, пропускательная способность пластмассовых пленок в большей степени зависит от дли­ны волны, чем пропускательная способность стекла, и для солнечного излучения ее, по-видимому, следует вычислять по соотношению (6.2.3) для монохроматического излучения с последующим интегрированием по всему солнечному спектру. Направленная интегральная пропуска­тельная способность определяется выражением

©о

/ тл h, i (М"Ч’><гл

•ф. <с> = ___________________________________________ (6.4.1)

©о

/ hi

О *

Если поглощательная способность поглощающей пластины не за­висит от длины волны солнечного излучения, то приведенную поглоща­тельную способность можно вычислить по уравнению (6.3.1), подставив в него пропускательную способность, вычисленную по уравнению

(6.4.1) . Если же и пропускательная, и поглощательная способности за­висят от длины волны солнечного излучения, то доля энергии излуче­ния, которая поглощается пластиной, определяется выражением

Фиг - 6.4.2. Спектральная пропускательная способность поливинил - фторидной пленки "Тедлар" (С разрешения фирмы ’'Дюпон”.)

Чтобы точно учесть многократные отражения по аналогии с урав­нением (6.3.1), необходимо рассчитать спектральное распределение отраженного излучения при каждом отражении и проинтегрировать его по всем длинам волн. Вряд ли такой расчет целесообразен приме­нительно к солнечным приемникам, поскольку ошибка, обусловленная использованием уравнения (6.4.2) совместно с уравнением (6.3.1), бу­дет мала, если значение а близко к единице.

Большинство пластмасс обладает значительной пропускательной способностью также и в инфракрасной области спектра при л > 3 мкм. На фиг. 6.4.2 приведен график пропускательной способности для по - ливинилфторидной пленки ’Тедлар" при длинах волн более 2,5 мкм. Уиллер [5] рассчитал пропускательную способность пленки, аналогич­ной пленке "Тедлар", относительно излучения абсолютно черного тела при температурах от 0 до 200°С. Он установил, что пропуска­тельная способность пленки составляет 0,32 при температуре излуче­ния абсолютно черного источника 0°С, 0,29 при 100 °С и 0,32 при 200 °С.