Селективные поверхности
Строительство - Применение солнечной энергии

Длинноволновое излучение, испускаемое поверхностью поглощающей пластины, может быть значительно уменьшено в результате обработки этой пластины с целью снижения ее степени черноты в длинноволновой части спектра без существенного уменьшения поглощательной способности в коротковолновом диапазоне. Характеризует свойства идеальной селективной поверхности. Монохроматическая отражательная способность очень низка .при длине волны Я>3 мкм, которая называется пороговой или критической и, наоборот, очень велика при Я>3 мкм. Для подавляющего большинства плоских коллекторов температура поверхности достаточно мала и практически вся энергия излучается при длинах волн, больших 3 мкм. Различие между идеальной 3 - 1240 поверхностью и некоторыми реальными поверхностями, где представлены данные из работы Макдональда. Реальные селективные поверхности не обнаруживают резкого увеличения отражательной способности при определенной пороговой длине волны, и их свойства постепенно изменяются с длиной волны. Интегрирование спектральных характеристик такой поверхности по спектру собственного излучения позволяет оценить, степень ее черноты в длинноволновом диапазоне, а интегрирование в солнечном спектре - поглощательную способность по отношению к солнечному излучению.

Пластина коллектора рассматривается при температурах 40 и 80 °С; первое значение типично для летних климатических условий на Британских островах, а второе характерно для многих процессов использования тепла. Потери через днище и боковые стенки коллектора не учитываются. Приведенные цифры основаны на данных Даффн и Бекмана. Уменьшение потерь энергии в результате применения селективной поверхности становится все более существенным по мере повышения температуры поглощающей 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. Согласно оценкам суммарная годовая полезная энергия в условиях Великобритании может быть увеличена на 20%.

Второе покрытие оказывает почти такое же влияние на потери через прозрачную изоляцию, как и хорошая селективная поверхность в том же интервале температур, однако второе покрытие одновременно уменьшает количество солнечной радиации, достигающей поверхности поглощающей пластины. Поэтому при сравнительно небольших разностях температур поглощающей пластины и окружающей среды коллектор с одинарным остеклением обычно является более эффективным.