太陽能集熱器及表面技術(shù)

太陽能集熱器及其工程應(yīng)用中的工程熱物理問題

太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱1、概述什么是太陽能集熱器？1、概述1、概述定義：

吸收太陽輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱工質(zhì)的裝置。

對定義的理解：第一，太陽集熱器是一種裝置；第二，太陽集熱器可以吸收太陽輻射；第三，太陽集熱器可以產(chǎn)生熱能；第四，太陽集熱器可以將熱能傳遞到傳熱工質(zhì)。1、概述太陽能集熱器雖然不是直接面向消費者的終端產(chǎn)品，但是太陽能集熱器是組成各種太陽能熱利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。無論是太陽能熱水器、太陽灶、主動式太陽房、太陽能溫室還是太陽能干燥、太陽能工業(yè)加熱、太陽能熱發(fā)電等都離不開太陽能集熱器，都是以太陽能集熱器作為系統(tǒng)的動力或者核心部件的。太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)2.1熱量傳遞的基本方式傳熱學(xué)是研究物體之間或物體內(nèi)部因存在溫差而發(fā)生熱能傳遞的規(guī)律。這里的物體包括固體、液體和氣體，在自然界，哪里有溫差，哪里就會發(fā)生傳熱過程。熱能的傳遞三種實現(xiàn)方式：傳導(dǎo)、對流、輻射。2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)2.1.1熱傳導(dǎo)定義：熱傳導(dǎo)是依靠物質(zhì)質(zhì)點的直接接觸來傳遞能量。特點：在傳熱過程中，物體的各個部分并不發(fā)生明顯的宏觀位移。例如：在氣體中，這種傳遞是在氣體分子之間碰撞完成；在絕緣體中，這種傳遞是借助于鄰近分子的振動；在導(dǎo)體中，這種傳遞主要是自由電子的熱運動。在不透明的固體中，熱傳導(dǎo)是熱能傳遞的唯一方式。2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)傅里葉（Fourier）熱傳導(dǎo)定律：物體中的熱傳導(dǎo)速率（亦稱熱流率）是與溫度梯度及熱流通過的截面積成比例，即

（2-1）2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)表2-1常用材料的導(dǎo)熱系數(shù)2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)2.1.2對流傳熱對流傳熱只能在流體（液體和氣體）中發(fā)生。當(dāng)流體的微團在空間改變自己的位置時，它們起著載熱體的作用，并實現(xiàn)熱能的傳遞。

對流傳熱過程總是伴隨著質(zhì)點與質(zhì)點直接接觸的熱傳導(dǎo)過程。2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)牛頓（Newton）冷卻定律：對流傳熱的換熱速率是跟表面與流體的溫度差以及與流體接觸的表面積成比例，即

（2-2）2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)

表2-2對流換熱系數(shù)的量級及近似值2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)2.1.3輻射傳熱通常，把物體因有一定的溫度而發(fā)射的輻射能成為熱輻射。輻射傳熱過程：物體的部分熱能轉(zhuǎn)變成電磁波—輻射能向外發(fā)射，當(dāng)電磁波碰到其他物體時，又有部分地被后者吸收而重新轉(zhuǎn)變熱能?？稍谡婵罩袀鞑?。熱輻射的波長范圍近似為0.3~50，這個波長范圍內(nèi)有紫外（0.4一下）、可見光（0.4-0.7）、紅外（0.7以上）。熱輻射的絕大部分集中在紅外波段。2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)斯蒂芬-波爾茲曼（Stefan-Boltzamann）定律：物體的輻射功率是跟物體溫度的4次方及表面積成比例，即

（2-3）2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)

表2-3常用材料的法向發(fā)射率太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱3、太陽能集熱器的分類太陽能集熱器的分類3、太陽能集熱器的分類各種太陽能集熱器實際上是相互交叉的。譬如：某一臺液體集熱器，可以是平板型集熱器，自然也是非聚光型集熱器及非跟蹤集熱器，屬于低溫集熱器。另一臺液體集熱器，可以是真空管集熱器，又是聚光集熱器，但是非跟蹤集熱器，屬于中溫集熱器。太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱4、平板集熱所謂平板集熱，就是集熱裝置的采光面積等于集熱面積；若采光面積大于集熱面積，稱為聚光集熱。應(yīng)該看到，兩者的概念是相對而言的。平板集熱具有以下特點：

①采光面等于集熱面。②集熱面可以采集太陽直射輻射能、散射輻射能和發(fā)射輻射能③集熱面固定安裝，不跟蹤太陽視位置。④熱損失系數(shù)較大，工作溫度通常均在80℃以下。⑤結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低廉4.太陽能平板集熱器4.1平板集熱器的分類（1）按集熱工質(zhì)分類

①水集熱普通的家用太陽能平板集熱器、公用熱水系統(tǒng)，幾乎都采用水作為集熱工質(zhì)。②空氣集熱太陽能干燥和太陽房采暖的集熱裝置，通常均以空氣作為集熱工質(zhì)。③防凍液集熱高寒地區(qū)經(jīng)常采用防凍液和水作為集熱工質(zhì)的雙循環(huán)太陽能集熱。4.1平板集熱器的分類（2）按集熱體表面光學(xué)特性分類①黑面一般是在集熱體表面涂刷或噴涂一層黑色涂料，簡稱黑面，目前已很少采用。②光譜選擇性吸收面這是經(jīng)過化學(xué)、電鍍等工藝制成的選擇性吸收表面，目前已普遍采用。（3）按透明蓋板層數(shù)分類①單層透明蓋板②兩層或多層透明蓋板4.太陽能平板集熱器4.2典型平板集熱器的基本組成

目前大量市售的平板集熱器，盡管式樣很多，但其工作原理基本相同，典型結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，由集熱器、透明蓋板、隔熱層和殼體四部分組成。4.2典型平板集熱器的基本組成（1）集熱體集熱體也稱吸熱體或吸收體，結(jié)構(gòu)上為集熱板和集熱工質(zhì)流通管道的結(jié)合體。它是吸收太陽輻射能、轉(zhuǎn)換為熱能并傳向集熱工質(zhì)的部件。因此，它是太陽能平板集熱器的關(guān)鍵部件，其特性參數(shù)決定了平板集熱器的工作性能。一般集熱體多采用金屬制作，如銅、鋁、不銹鋼等，或鋼鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)，個別也用特種塑料制做。集熱體表面噴涂黑色涂料或制作光譜選擇性涂層。4.2典型平板集熱器的基本組成吸熱板的結(jié)構(gòu)型式（根據(jù)中國國家標(biāo)準(zhǔn)）4.2典型平板集熱器的基本組成（2）透明蓋板在集熱體的上方，覆蓋一層或多層透明蓋板，一方面降低集熱體對環(huán)境的散熱損失，起到隔熱保溫作用；另一方面保護集熱板面，免受風(fēng)霜雨雪和塵埃等的直接侵襲。應(yīng)該光學(xué)性能好，陽光透過率高，而吸收率和反射率低，隔熱效果好。（3）隔熱層隔熱層即保溫層，是集熱體底部和四側(cè)填充的一定厚度的絕熱材料，以降低集熱體的熱損失。它應(yīng)：導(dǎo)熱系數(shù)低，不吸濕、不吸水。（4）殼體4.3基本工作原理4.4能量平衡關(guān)系由分析可知，投射到平板集熱器上的入射太陽輻射總能量QA,其中大部分被集熱工質(zhì)所吸收，構(gòu)成集熱器的有用能量收益QU,其余為集熱器向環(huán)境的散熱損失QL和集熱器本身的儲能QS。由此寫得集熱器的能量平衡方程為：4.4能量平衡關(guān)系入射太陽輻射的總能量式中，IT為集熱器采光面上的入射太陽總輻射強度；（τα）e為集熱板-透明蓋板系統(tǒng)的有效透過率-吸收率乘積；AC為集熱器采光面積。有用能量收益Tf,i,Tf,o為集熱工質(zhì)的入口和出口溫度;G為集熱器單位面積的工質(zhì)質(zhì)量流量；CP為集熱工質(zhì)的定壓比熱容。4.4能量平衡關(guān)系集熱器的總散熱損失式中，UL為集熱器的總熱損失系數(shù)；TP為集熱板溫度；Ta為環(huán)境溫度。集熱器本身的儲能式中，（MC）為集熱器的熱容量；T為集熱器溫度；t為時間。穩(wěn)態(tài)工況時，QS=0。非穩(wěn)態(tài)工況時，如早晨太陽升起，集熱器溫度身高，集熱器各部位將不斷地吸熱貯能；相反，傍晚太陽落山，集熱板溫度下降，集熱器本身各部位將不斷地釋能。4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性入射太陽輻射必須透過透明蓋板才能為集熱板所吸收。顯然，集熱板可能吸收的入射太陽輻射能的份額和集熱器的透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性密切相關(guān)。（1）透明蓋板的有效透過率和有效反射率任何透明蓋板都有一定的厚度，并有兩個與空氣的交界面。當(dāng)外界的投入輻射入射到透明蓋板上時，將在其內(nèi)部及交界面上產(chǎn)生復(fù)雜的多次往復(fù)反射、吸收與透射的過程。如下圖4-3所示。設(shè)透明蓋板厚度為δ，其上下表面的反射率分別為ρ和ρ’。4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性(2)單層透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性

J1和Jp分別為透明蓋板和集熱板的有效輻射能,可以看作透明蓋板和集熱板的反射輻射能。根據(jù)右圖，有以下公式4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性整理以上公式可得：可得：在單層透明蓋板-集熱板系統(tǒng)中，集熱板的有效吸收率

同理，透明蓋板的有效透過率定義為4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性同理可得，透明蓋板的有效反射率：注意：透明蓋板本身的有效通過率和有效反射率與透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的有效透過率和有效反射率，是兩個不同概念的輻射特性值。4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性（3）兩層或多層透明蓋板-吸熱板系統(tǒng)的輻射特性這種系統(tǒng)的輻射特性推算的基本原理與前述單層系統(tǒng)是完全一樣的：對于兩層的系統(tǒng)，將集熱板與其最靠近的一層透明蓋板合在一起作為一個新的“集熱板”。這樣可以利用前面的個相關(guān)計算式。對于多層系統(tǒng)，可以以此類推。4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性（4）兩層或多層透明蓋板-吸熱板系統(tǒng)的透過率-吸收率乘積在太陽能平板集熱器的設(shè)計中，經(jīng)常用到透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性值(τα)，這里的τ為透明蓋板的透過率，α為集熱板的吸收率，均為測量值。為透明蓋板系統(tǒng)的漫反射率，由于太陽輻射在透明蓋板與集熱板之間往復(fù)的反射和吸收，可得上面的公式。4.5透明蓋板-集熱板系統(tǒng)的輻射特性在計算太陽能熱系統(tǒng)的長期性能時，需要計算集熱器可能接受到的月平均透過率-吸收率乘積通常有兩種方法：1.經(jīng)驗估值2.分析計算4.6太陽能平板集熱器的熱性能分析典型管板式集熱板的溫度分布4.6太陽能平板集熱器的熱性能分析平板集熱器中集熱板的實際傳熱過程：1.集熱板吸收太陽輻射；2.根據(jù)對稱原理，熱量沿x軸兩個方向傳遞，圖中O點溫度最高；3.集熱工質(zhì)沿y方向流動，不斷地被集熱板傳遞的熱量加熱，溫度逐漸升高；4.Z向的集熱板很薄，可以認(rèn)為溫度恒定，這樣三維溫度場簡化為二維溫度場；4.6太陽能平板集熱器的熱性能分析Hottel等先后提出并完善了太陽能平板集熱器的簡化熱模型。簡化：將集熱板的二維溫度場分解（圖c,d）：1.管間板面X方向2.集熱工質(zhì)流動y方向兩個互相獨立的一維溫度場，再做若干簡化假設(shè)可推導(dǎo)出以集熱工質(zhì)進口溫度表示熱損失的集熱器能量平衡方程以及集熱器熱轉(zhuǎn)移因子的解析式。太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱5、真空管集熱

太陽能平板集熱器自身的設(shè)計特點決定了它的散熱損失較大，故其工作的溫度大多運行在60℃以下。早在20世紀(jì)初，就有人提出建議，采用抽真空的雙層玻璃管制作高效率的太陽能集熱器。隨著真空技術(shù)的發(fā)展和光譜選擇性吸收涂層的實際應(yīng)用，這一設(shè)想最終得以實現(xiàn)，并得到長足的發(fā)展。

目前，市場上開發(fā)了很多形式的真空集熱管，最常用的有全玻璃真空集熱管、熱管式真空集熱管、U形管真空集熱管等。但從真空管集熱這一點上講，它們的基本原理則是完全一樣。5、真空管集熱玻璃內(nèi)、外管的一端封接，內(nèi)管的另一端采用固定卡與外管固緊。內(nèi)管的外壁在磁控濺射鍍膜機中鍍一層選擇性吸收膜。內(nèi)、外管之間抽真空，就像拉長了的熱水瓶膽。圖5-1全玻璃真空集熱管原理結(jié)構(gòu)示意圖5.1全玻璃真空集熱管的能量方程全玻璃真空集熱器熱管的工作原理和平板集熱器大致相同。真空集熱管的玻璃外管相當(dāng)于平板集熱器的透明蓋板，而其玻璃內(nèi)管則相當(dāng)于平板集熱器的集熱板。取單根集熱管，如圖5-2所示，根據(jù)能量平衡原理，集熱管的能量方程為：式中，QA為投射到集熱管上的入射太陽輻射能；QL為集熱管的有用能量收益；QL為集熱管向環(huán)境的熱損失；QS為集熱管自身的儲能。圖5-2能量平衡關(guān)系示意圖

5.2投射到真空集熱管上的入射太陽輻射總能量投射到集熱管是上的入射太陽輻射總能量，有以下四部分組成。（1）入射太陽直射輻射；（2）直射輻射的反射輻射；（3）散射輻射；（4）散射輻射的反輻射。圖5-3全玻璃真空管集熱器橫截面示意圖5.3單根集熱管的熱損失系數(shù)(1)集熱管內(nèi)、外管之間的輻射換熱假定其換熱面為灰表面，若以集熱管外管為計算面積，則內(nèi)外管的凈輻射換熱為：式中，T1,2、T2,1分別為集熱管內(nèi)管外壁、外管內(nèi)壁的溫度；ε、ε2分別為集熱管內(nèi)、外管表面的發(fā)射率；Rr為集熱管內(nèi)外管之間的輻射換熱熱阻。有5.3單根集熱管的熱損失系數(shù)(2)集熱管外管向天空的對流與輻射換熱外管通過對流和輻射換熱向環(huán)境的散熱量為：式中，D2、T2,2分別為玻璃外管外管的外徑和外表面的溫度；hw為集熱管對環(huán)境的對流換熱系數(shù)。5.3單根集熱管的熱損失系數(shù)（3）集熱管外管的導(dǎo)熱式中，δg、kg為玻璃外管的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)。5.3單根集熱管的熱損失系數(shù)這就是說，對單根集熱管，從內(nèi)管外壁結(jié)果3個串聯(lián)熱阻Rr、Rc、Rg向環(huán)境散熱，于是有依同理，單根集熱管熱損失的一般計算式為：由以上兩式得，單根全玻璃真空集熱管的熱損失系數(shù)計算式為：5.4集熱管的有用能量收益及效率方程集熱管穩(wěn)態(tài)運行情況下的有用能量收益QU為集熱器的效率為集熱器的有用能量收益與入射太陽輻射能之比，即式中，B為玻璃真空管集熱器中集熱管的節(jié)距。式子等號右邊的第一項為集熱器的光學(xué)效率，第二項為集熱器的熱效率。太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器平板型集熱器根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，可分為：1、無孔吸熱平板型2、多孔吸熱平板型6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器無孔吸熱平板型的缺點是吸熱板必須制作光譜選擇性吸收表面，否則由于熱損失過大，性能難以改進。多孔吸熱板針對上述無孔吸熱板存在的缺點而提出的一種改進設(shè)計。6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器多孔板有多種形式：狹縫、多孔金屬絲網(wǎng)、發(fā)泡蜂窩結(jié)構(gòu)、疊層玻璃平板6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器多孔板具有的技術(shù)特點：1、太陽輻射可透入多孔網(wǎng)板或多孔床，并能被有效吸收。2、多孔網(wǎng)板或多空床每單位橫截面上的流通面積大，相同空氣流量下，其單位橫截面上的流率要低很多，其壓力降要低于無孔吸熱板。6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器

6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器2、疊層玻璃吸熱板疊層玻璃吸熱板是一種重要結(jié)構(gòu)形式。其重要特點：中等空氣加熱溫度，兼有空氣流動阻力小和換熱效率高的優(yōu)點。6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器2、疊層玻璃吸熱板基本工作原理：冷空氣從加熱器的入口端流入，以一定的速度流過各玻璃板之間的縫隙，經(jīng)太陽能加熱后從加熱器出口端流出。6、太陽能多孔介質(zhì)集熱器2、疊層玻璃吸熱板換熱計算域?qū)嶒灲Y(jié)果比較：太陽能集熱器主要內(nèi)容1、概述2、太陽能利用中的傳熱學(xué)基礎(chǔ)3、太陽能集熱器的分類4、平板集熱5、真空管集熱6、多孔介質(zhì)集熱7、聚光集熱7、聚光集熱器提升太陽能利用品質(zhì)的有效手段是提高其高溫運行特性，而聚光集熱是唯一途徑。太陽能工程的聚光集熱包含三個環(huán)節(jié)：聚光、集熱、跟蹤。7.1點聚焦集熱由旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器或平面鏡場域高溫接收器構(gòu)成的聚光集熱裝置，均為點聚焦集熱。

塔式太陽能熱動力發(fā)電站用的太陽輻射直流鍋爐，從接收原理上講有空腔型和外部受光型兩種，結(jié)構(gòu)上都是由多層排管束組成，直接接受太陽輻射，管表面涂覆選擇性吸收涂層，其物理模型和熱網(wǎng)如右圖所示。7.1點聚焦集熱

7.1點聚焦集熱

7.1點聚焦集熱

7.2線聚焦集熱

7.2線聚焦集熱7.2線聚焦集熱能量平衡微分方程組根據(jù)能量守恒原理，參照前圖所示物理模型，對玻璃罩管、集熱管和集熱工質(zhì)分別有以下的能量平衡方程：7.2線聚焦集熱

，上式可得到簡化。7.3低倍率聚光集熱目前，太陽能工程中常用于低倍率聚光集熱的聚光方式有兩種，即復(fù)合拋物面（CPC）聚光槽和V形聚光槽。復(fù)合拋物面槽的最大幾何聚光比Cmax<4,而V形槽的最大幾何聚光比更小，一般Cmax<3.所以，它們的集熱溫度都不高，通常，Tc<120℃，屬于中低溫集熱。太陽能工程中的表面技術(shù)選擇性吸收涂層材料減反射膜絨面技術(shù)1、選擇性吸收涂層材料光譜選擇性表面：

根據(jù)基爾霍夫定律，物體的吸收率：

物體對太陽輻射的吸收率：

為太陽輻射的單色輻射力1、選擇性吸收涂層材料希望集熱器的吸收面對太陽輻射有盡可能高的吸收率，而對紅外輻射具有盡可能低的輻射率1、選擇性吸收涂層材料由普朗克黑體輻射定律：高溫黑體輻射的光譜能量分布曲線總是位于低溫黑體輻射的光譜能量分布曲線之上。問題：假設(shè)物體在短波區(qū)有很高的吸收率，在長波區(qū)有很低的輻射率，這樣長波區(qū)吸收率也會低，根據(jù)上面的前提，導(dǎo)致吸收太陽輻射減少。1、選擇性吸收涂層材料從太陽光譜能量分布曲線看出，在太陽輻射穿越地球大氣層時，受到嚴(yán)重衰減，長波區(qū)域的能量已經(jīng)很低，所以地面上的太陽輻射的光譜能量分布曲線和500K以下的黑體輻射的光譜能量分布曲線已完全錯位，分布在不同的光譜區(qū)域范圍內(nèi)。1、選擇性吸收涂層材料所以，不存在上面的問題，也因此可能實現(xiàn)通稱的光譜選擇性表面，就是在不同的光譜區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)不同的輻射換熱特性（短波高吸收，長波低輻射）。這種特性按光譜分區(qū)，故稱為光譜選擇性。1、選擇性吸收涂層材料理想光譜選擇性吸收表面特性1、選擇性吸收涂層材料但是，這種理想的光譜選擇性表面在實際中并不存在，因此需要采用各種表面技術(shù)，對吸收面進行處理，以得到各種光譜選擇性涂層或膜，比如B-2隱形轟炸機表面的涂層，可以躲過紅外探測器。1、選擇性吸收涂層材料光譜選擇型表面的分類：1.光譜選擇性吸收表面2.光譜選擇性透過表面1、選擇性吸收涂層材料光譜選擇性吸收表面分為兩種：1.吸收-反射組合型

在輻射率低的金屬表面涂著一層對太陽輻射吸收率很高，而長波熱輻射透過率也很高的涂層，吸收指涂層對太陽輻射的吸收，反射指金屬集體表面對長波熱輻射的反射。2.反射-吸收組合型自然界有一種材料，對長波熱輻射有很高的反射率。這種特殊輻射性能的0.2~1μm的涂層稱為熱鏡。將熱鏡和黑色基體表面組合在一起，就得到反射-吸收組合型光譜選擇性吸收涂層。1、選擇性吸收涂層材料20世紀(jì)40年代Cabot最早提出光譜選擇性吸收涂層的概念，并研制成樣品，不能實用。1955年，以色列Tabor等人在第一屆國際太陽能會議發(fā)表了光譜選擇性吸收涂層的基礎(chǔ)理論，并研究了電鍍黑鎳和鋁板上涂布氧化銅。黑鉻涂層集熱板1、選擇性吸收涂層材料光譜選擇型吸收涂層的特征參數(shù)：

設(shè)涂層的太陽輻射吸收率為紅外輻射率為當(dāng)接收表面達(dá)到某個能量平衡狀態(tài)時，表面吸收的太陽輻射能等于它輻射的能量：

改寫：

1、選擇性吸收涂層材料為投射到表面上的太陽輻射強度稱為光譜選擇性吸收涂層的特征參數(shù)，在相同太陽輻射情況下，越大，則表面可能達(dá)到的平衡點溫度也越高。吸收涂層