선택표면
Selective surface |
태양열 집열기에서 선택적 표면 또는 선택적 흡수기는 작동 온도 및/또는 효율을 증가시키는 수단이다. 선택성은 태양 복사 흡수율(αsol)과 열적외선 방출량(αtherm)의 비율로 정의된다.
선택적 표면은 입사 태양 복사 파장의 다양한 파장과 흡수 표면에서 방출되는 방사선을 이용한다.[1]
- 태양 복사는 대략 350 nm에서 4000 nm의 파장을 커버한다; UV-A, 가시 및 근적외선(NIR, 또는 IR-A plus IR-B)
- 대략 -40 ~ 100 °C의 온도에서 발생하는 열적외선 방사선은 대략 4000 nm ~ 40,000 nm = 4 um ~ 40 um; 이름이 지정되거나 적용되는 열적외선 방사선 간격: MIR, LWIR 또는 IR-C.
자재
일반적으로 재료의 조합이 사용된다. 조사된 최초의 선택적 표면 중 하나는 반도체 금속 탠덤이었는데[2], 단순히 검은색 큐빅 산화층을 가진 구리였다. 금속 위에 실리콘이 있는 것도 또 다른 예다.[2] 다른 디자인은 금속 기판에 세라믹-금속 합성물(세르메트)을 가지고 있다.[2][3] 흑크롬("블랙 크롬")과 니켈 도금 양극화 알루미늄은 매우 내구성이 뛰어나고 습기나 산화 대기 및 극한의 온도에 내성이 높으면서도 선택적 성질은 유지할 수 있지만 가격이 비싼 또 다른 선택적 표면이다. 가장 인기 있는 설계 중 하나인 다층 광대역 태양 흡수기는 여러 층의 금속 및 유전체로 코팅된 금속 기질로 구성되어 있다. 진공청소기는 진공청소기로 전환해야 하지만 진공관에 적합하기 때문에 널리 채택되어 왔다.[4][2]
일반 흑색 페인트는 태양 흡수율이 높지만 열 방출성도 높아 선택적 표면이 아니다.
선택적 표면의 일반적인 값은 태양열 흡수율 0.90과 열 방출률 0.10일 수 있지만 금속 페인트의 경우 0.8/0.3에서 상용 표면의 경우 0.96/0.05까지 다양할 수 있다. 0.02만큼 낮은 열 방출은 실험실에서 얻어졌다.[2]
기타 응용 프로그램
선택적 표면은 유리창에 사용되는 낮은 복사율 표면과 같이 태양열 집열기가 아닌 다른 용도로 사용되는데, 이는 열 방사선을 반사하고 가시광선을 위한 높은 투과율 인자(투명성)를 가지고 있다.
참고 항목
참조
- ^ "Absorbing Surfaces". www.impact-absorbing-surfaces.co.uk. Retrieved 2020-11-26.
{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크) - ^ a b c d e Kennedy, Cheryl (2002). "Review of Mid- to High-Temperature Solar Selective Absorber Materials" (PDF). NREL. Retrieved 21 February 2018.
- ^ Tesfamichael, Tuquabo; Wäckelgård, Ewa (1999-07-01). "Angular solar absorptance of absorbers used in solar thermal collectors". Applied Optics. 38 (19): 4189–4197. Bibcode:1999ApOpt..38.4189T. doi:10.1364/AO.38.004189. ISSN 2155-3165.
- ^ "TiNOX energy". Alemco. 2018. Retrieved 21 February 2018.
