Основные публикации по солнечной энергии

Зеркально отражающие поверхности

Для солнечных фокусирующих коллекторов требуются отражаю­щие материалы (или, возможно, преломляющие), чтобы сфокусировать поток солнечного излучения на объекте. Их поверхности должны об­ладать высокой зеркальной отражательной способностью в области солнечного спектра.

Зеркальные поверхности обычно имеют металлы или металличес­кие покрытия на гладких подложках. Непрозрачные подложки должны иметь отражающую поверхность с лицевой стороны. Примерами мо­гут служить анодированный алюминий и родий, нанесенные на медь. Отражательная способность таких поверхностей зависит от качества подложки и покрытия.

Зеркальные поверхности могут быть нанесены также на прозрач­ные подложки, такие, как стекло или пластмасса. Если покрытие на­носится на лицевую сторону подложки, то в этом случае имеют зна­чение только гладкость и стойкость материала подложки. В случае нанесения покрытия на тыльную сторону следует принимать во вни­мание прозрачность подложки, поскольку излучение при этом дважды проходит через подложку и дважды через границу лицевой поверхнос­ти и воздуха (см. гл. 6, где рассматривается вопрос о прохождении излучения через частично прозрачную среду).

Зеркальная отражательная способность в общем случае зависит от длины волны, и в принципе спектральные отражательные способ­ности должны интегрироваться с учетом спектрального распределе­ния падающего излучения. Таким образом, спектральная зеркальная отражательная способность определяется в виде

(5.8.1)

где /Л ра — спектральная интенсивность зеркально отраженного из­лучения при длине волны Л, { — спектральная интенсивность падаю - щего излучения при длине волны Л. Тогда интегральная зеркальная отражательная спЬсобность равна

7р«. г dti

р, = - . (5.8.2)

7'МЛ

Характерные значения зеркальной отражательной способности раз­личных поверхностей по отношению к солнечному излучению пред­ставлены в табл. 5.8.1.

В таблице приведены данные для отражателей с лицевыми и тыль­ными отражающими поверхностями. Из многих алюминированных по­лимерных пленок, которые ценятся благодаря своей погодной стой­кости, алюминированная акриловая пленка, вероятно, является одной из лучших [18]. Многие другие подобные материалы имеют весьма ко­роткий срок службы (порядка недель или месяцев).

Сохранение высокой зеркальной отражательной способности свя­зано с определенными трудностями. Отражатели с лицевой отражаю­щей поверхностью подвержены окислению, истиранию, загрязнению

и т. д. Отражательная способность отражателей с тыльной отражаю­щей поверхностью снижается вследствие загрязнения или потемне­ния прозрачного покрытия, находящегося над отражающим слоем.

Отражатели с лицевой отражающей поверхностью могут быть покрыты тонкими слоями защитных материалон для повышения стой­кости. Например, анодированный алюминий покрывается тонким стой­ким слоем окиси алюминия, наносимым электрохимическим способом» а на алюминиевые пленки наносятся покрытия из моноокиси кремния. В общем случае любое покрытие снижает начальное значение зеркаль­ной отражательной способности, но может поддерживать эту способ­ность на достаточно высоком уровне в течение длительного времени.