РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ПОКРИТТЯ ДЛЯ ПОГЛИНАЮЧОЇ ПОВЕРХНІ СОНЯЧНОГО ТЕПЛОВОГО КОЛЕКТОРА Боярчук В.М. к.т.н., Гальчак В.П. к.ф.-м.н. Сиротюк В.М. к.т.н., Сиротюк С.В.,к.т.н., Львівський національний аграрний університет Мусій Р.Й. к.х.н., Відділення фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім.Л.М.Литвиненка НАН України 3Національний технічний університет України Хайнрасов С.М.,, к.т.н. Київський політехнічний інститут

Енергетичну досконалість сонячного колектора переважно оцінюють за його к.к.д., виходячи з критерію генерування максимальної кількості теплової енергії

Найбільш масовий індивідуальний користувач сонячної водогрійної установки оцінює не к.к.д. колектора, а його здатність забезпечити його обмежені потреби у гарячій воді заданої температури. Відтак споживач використовує техніко-економічні критерії оцінки ефективності – співвідношення вартості колектора і його продуктивності у заданому діапазоні параметрів спожитої води. Для масового використання у водогрійних установках побутового призначення замість дорогих колекторів з високо селективним покриттям доцільніше використовувати набагато дешевші колектори з менш ефективними, наприклад малоселективними або навіть неселективними покриттями, але простою, а значить і дешевою технологією нанесення.

Поглинаючі поверхні виготовляють у вигляді тонкого шару, нанесеного на металеву підкладку, переважно мідну чи алюмінієву, методами вакуумного напилення, електрохімічного осадження або звичайним контактним нанесенням розчину з диспергованими у ньому частинками світлопоглинаючих речовин. Дешевше і технологічно найпростіше здійснити фарбування поверхні з наступним мінімальним втручанням у процес висихання і формування структури поглинаючої плівки.

Плівки композитних матеріалів, які складаються з завислих дисперсних частинок оксидів нікелю і кремнію отримували у Львівському відділенні фізико-хімії горючих копалин Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України методом золь-гель технології. Золь-гель метод є технологічно простим і зручним для одержання гібридних органо-неорганічних матеріалів, які мають у поверхневому шарі функціональні групи. Це дозволяє створювати матеріали з наперед заданими обємними та поверхневими властивостями.

Оцінку ефективності засвоєння сонячної енергії отриманими зразками покрить проведено різними методами і групами дослідників. У лабораторії теплових труб НТУ "Київський політехнічний інститут" виконано порівняльне дослідження ефективності за величиною досягнутих рівноважних температур при опроміненні природною сонячною радіацією.

Стенд для порівняльних досліджень ефективності покриття: 1 – ПК; 2 – вимірювальний прилад МВА8; 3 – вимірювальний прилад ТРМ202

Результати вимірювань рівноважної температури зразків t нс, о СE, Вт/м 2 Рівноважна температура зразка t, о С SunSelect 26,512028,829,529,330,126,330,0 20,545633,736,4 38,434,838,7 28,578746,148,248,150,346,650,1 28,390253,957,9 61,156,261,3 31,096355,458,358,965,260,865,2

2 3 1 ° ° 4 Вимірювальна комірка для порівняння рівноважних температур тонких пластинок при їх опроміненні.

Рис. 2. Оптична схема опромінення зразків розміром 4х4 см: 1 – галогенна лампа; 2 – діафрагма; 3 – зразок; 5 – термопара.

Графічне порівняння рівноважних температур досліджуваних зразків поглинаючого покриття. зліва направо: зразок 4, SunSelect, 3, 2

α, відн.од. 0,6 0,4 0,2 0 0,81,01,21,41,61,8λ, мкм Спектральна залежність коефіцієнта поглинання покриття