Применение солнечной энергии

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ

Существует несколько различных способов изготов­ления селективных поверхностей, в основе которых ле - ат те или иные физические законы. Тейбор [27] осу-

3* 35

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ

поверхностью и некоторыми реальными поверхностями показано на рис. 3.6, где представлены данные из рабо4 ты Макдональда [25]. Реальные селективные поверхнон сти не обнаруживают резкого увеличения отражательн ной способности при определенной пороговой длине! волны, и их свойства постепенно изменяются с длиной^ волны. Интегрирование спектральных характеристик та"

кой поверхности по спектру собственного излучения позволяет оценить степень ее черноты в длинноволновом диапазоне, а интегрирование в солнечном спектре — по-И глощательную способность по отношению к солнечном)* излучению. *

Влияние на характеристики коллектора увеличени числа покрытий и применения селективной поверхности иллюстрируется данными табл. 3.1, в которой приведен^ значения потерь в окружающую среду через прозрачнунЯ изоляцию при средней скорости ветра 5 м/с и температур ре наружного воздуха 10°С. Пластина коллектора ра^ сматривается при температурах 40 и 80°С; первое зн чение типично для летних климатических условий н Британских островах, а второе характерно для многи: процессов использования тепла. Потери через днище J боковые стенки коллектора не учитываются. Приведе ные цифры основаны на данных Даффи и Бекмана [Г Уменьшение потерь энергии в результате применен селективной поверхности становится все более суще< венным по мере повышения температуры поглощающ

пластины. Любое снижение потерь энергии повышает эф­фективность работы коллектора, и суммарное годовое увеличение полезной энергии, полученное за счет исполь­зования селективных покрытий, зависит от числа часов в году, когда плотность потока падающей солнечной ра­диации достаточно велика, чтобы коллектор мог достиг­нуть температур, при которых эффект применения се­лективных поверхностей становится существенным. Со-

Таблида 3.1

Потери через прозрачную изоляцию

Степень черноты

Потери, Вт/м»

Температура

пластины

в длинноволновом

диапазоне

одно покрытие

два покрытия

три покрытия

40°

0,95

189

78

63

0,1

93

57

45

О

О

00

0,95

525

280

182

0,1

263

168

119

ществлял нанесение тонкодисперсных слоев металлов на4 полированные металлические подложки; другой способ состоит в нанесении тонких полупроводящих слоев, КО-] торые поглощают коротковолновое, но пропускают длин-! новолновое излучение, в результате чего металлическая! подложка определяет низкую степень черноты В ДЛИННО-] волновом диапазоне. Создание на поверхности микроше-1 роховатости увеличит только поглощательную способ-1 ность в коротковолновом диапазоне. Поверхности с V-1 образными канавками больших размеров (относительно] всех длин волн излучения) могут быть расположены та-! ким образом, что излучение, падающее в направлениях,! близких к направлению нормали ко всей поверхности, будет несколько раз отражаться внутри канавок. Пред­полагается [16], что можно получить значение а/є, рав­ное 9, при а=0,9, где е—степень черноты поглощаю-] щей поверхности.

Метод промышленного получения селективных по­верхностей и покрытий на медной поверхности описані Клоузом [30]. Медная пластина погружается в раствор,} состоящий из одной части хлорноватокислого натрия NaC102, двух частей гидроокиси натрия NaOH и двадца-1 ти частей .воды по массе. Пластина должна находить-] ся в растворе в течение десяти минут, при температуре около 62 °С. Как обычно, рекомендуется перед погруже-1 нием очистить и обезжирить пластину. Было установле­но, что КПД коллектора с одинарным остеклением и| селективной поверхностью, полученной указанным выше! способом, примерно на 10% выше КПД обычного кол-] лектора с неселективной поглощающей поверхностью id двойным остеклением.

Некоторые известные в литературе покрытия, наноси-] мые химическим способом, представляют собой совокуп] ность слоев цинка и никеля (черный никель) [27]І окись меди на меди [27, 28] и окись меди на алюминии [29]. Технология нанесения черного хрома фирмы «Хар| шоу Хромоникс» признавалась в 1975 г. одной из луч] ших, имеющих промышленное значение [25, 31, 32]. Эта модификация хорошо известного метода нанесенні обычного декоративного черного хрома гальванически!* способом. Сравнение нескольких покрытий типа черны! хром с другими селективными покрытиями, используеі мыми в гелиотехнике, дано в табл. 3.2.

Селективная поверхность С ВЫСОКИМ отношением П0ІІ

глотательной способности к степени черноты (а/е = 20) и а~1 была получена при нанесении черного золота [33, 34] на отражающую подложку, например, медь. От­носительно недорогой электрохимический способ нанесе­ния покрытий на основе окиси хрома, известный в про­мышленности под названием «Соларокс», был разрабо­тан в Австралии [35]. Типичные значения а/е составля­ют 18 при 25°С и уменьшаются до 7,5 при 300°С.

Таблица 3.2

Характеристики селективных покрытий

Покрытие

Поглощатель­ная способ­ность а

Степень черноты в

Отношение поглощатель­ной способ­ности к степени черноты в/*

Черный никель на оцинко­

0,89

0,12

7,42

ванном железе (экспери­мент) [27]

То же [27]

0,89

0,16—0,18

5,56—4,94

Гидроокись натрия, хлорно­

0,87

0,13

6,69

ватокислый натрий на ме­ди [30]

Черный хром на матовом

0,923

0,085

10,86

никеле [31]*

Черный хром на полирован­

0,868

0,088

9,86

ном никеле [31]* Черный никель [31]*

0.867—0,877

0,066—0,109

7,95—13,29

1

Черная краска Nextel [31]*

0,967

0,967

* Данные по поглощательной способности относятся к спектральному распреде­лению при массе атмосферы, равной 2, а по степени черноты—к температуре абсолют­но черного тела 121 °С.

Применение солнечной энергии

ДРУГИЕ СПОСОБЫ ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ

Хотя создание надежной теплоизоляции чердака и уменьшение сквозняков через щели окон и дверей не столь интересно и увлекательно, как сооружение систе­мы солнечного отопления или горячего водоснабжения, эти простые мероприятия на …

ПРОВЕРКА УТВЕРЖДЕНИЙ РЕКЛАМНЫХ ПРОСПЕКТОВ

- В Великобритании до сих пор отсутствуют стандар­ты на системы солнечного нагрева и опубликовано мно­го утверждений, которые вводят в заблуждение. Напри­мер: «солнечное тепло может бесплатно удовлетворить 186 j почти всю …

ПРАВИЛА СТРОИТЕЛЬНОГО И АРХИТЕКТУРНОГО НАДЗОРА

Системы солнечного нагрева должны удовлетворять правилам строительного и архитектурного надзора. На­пример, если солнечный коллектор устанавливается на крыше или стене дома, он должен быть закреплен так, чтобы его не сорвало сильным …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua

За услуги или товары возможен прием платежей Онпай: Платежи ОнПай