Материалы для лучепоглощающей поверхности коллектора 1

Оцинкованную сталь (железо) следует применять для внутренней обшивки аккумуляторов теплоты с катодной защитой и с безводными органическими жидкостями. Ее нельзя применять в прямом контакте с водой и водными растворами, содержащими ионы меди или имеющими рН более 12 или рН до 8, а также при температуре воды выше 55 °С.

Нержавеющая сталь должна обладать высоким сопротивлением к питтинговой коррозии, межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескивания в рабочих средах. Ее можно применять при контакте с безводными органическими жидкостями. Во всех остальных случаях выбор марки нержавеющей стали должен быть основан на ее совместимости с конкретной жидкой средой.

Пластмасса, резина, каучук, композиционные материалы хорошо совместимы с жидкими теплоносителями - водой и другими жидкостями. Однако масштабы их применения в гелиотехнике пока невелики.

Материалы должны обладать следующими характеристиками:

  • хорошей устойчивостью к воздействию ультрафиолетового излучения и атмосферных факторов - осадков, загрязнений и т. п.;

  • способностью выдерживать колебания температур от -25 до 150°С;

  • достаточной механической прочностью и пожаробезопасностью.

Недостатки пластмасс: деградируют под действием ультрафиолетового излучения и не выдерживают высоких температур, которые могут развиться при отсутствии, теплоносителя в коллекторе.

Выпускаемые в СССР плоские коллекторы солнечной энергии имеют низкие оптико-теплотехнические характеристики, отличаются большой удельной массой (50 - 60 кг/м2 при изготовлении КСЭ из стального штампованного радиатора в стальном корпусе и 40 кг/м2 в алюминиевом корпусе). Если применять пластмассы, каучук, резину и композиционные материалы, то масса коллекторов уменьшится до 5 - 10 кг/м2. В ФРГ и Франции выпускаются КСЭ из синтетического каучука и оребренных пластмассовых труб, выдерживающих как низкие (до -30 °С), так и высокие (до 110 - 140 °С) температуры, не портящихся под действием ультрафиолетового излучения, имеющих высокую эффективность и низкую стоимость. Себестоимость 1 кВт∙ч производимой в пластмассовых КСЭ теплоты в 10 - 12 раз ниже, чем в металлических, и в 4 - 5 раз ниже, чем при сжигании жидкого топлива или при использовании теплового насоса.

Очевидно, нужно направить усилия на производство новых типов солнечных коллекторов из современных материалов, включая полимерные и композиционные материалы. В низкотемпературных солнечных установках, предназначенных для получения горячей воды в индивидуальных жилых домах, дачных поселках и на сельскохозяйственных объектах, а также для обогрева плавательных бассейнов, целесообразно использовать пластмассовые коллекторы. Некоторые конструкции подобных коллекторов будут приведены на сайте.