Как запереть тепло. Селективное покрытие.

[Vikentiy]

Пожалуйста, посоветуйте чем бы покрыть стеклянную трубку, собирающую солнечные лучи. Как оказалось, просто закоптить - не лучший выход. Прочитал несколько статей по селективным покрытиям, но прояснения это не вызвыло. Обычно поглощающие элемены гелиоустановок делают из полированного металла со специальным селективным покрытием. Это позволяет уменьшить излучение от самих элементов. Но мне хотелось использовать стекло ( оно уже полированное ) Нужно ли обертывать трубки фольгой с покрытием или есть другой выход ? ( нанотехнологический ) Может проясните сам принцип, которым можно руководствоваться при выборе покрытия. Ктати, обычно подобное покрытие имеет синий цвет.

[Гретхен]

В таком случае надо руководствоваться спектром отражения покрытия, включая ИК-диапазон.
Как визуально определить качество - не знаю, только верить изготовителю.
Покрытие можно нанести прямо на трубки.

[SkydiVAR]

Почему бы не воспользоваться приципом парника? Обычное стекло прерасно пропускает видимый свет и ближний УФ, но не пропускает ИК. Кроме того, заключив эти трубки в стеклянный "аквариум", Вы избежите в существенной мере потерь на теплопроводность и конвекцию. Трубки лучше делать чёрными матовыми - в этом случае они будут поглощать лучше.
Дисклеймер: это всё - из соображений "банальной эрудиции", нано-идеи не рассматривались...

[Шуша]

Из общих соображений...
Стекло имеет гораздо худшую теплопроводность, чем металл. Поэтому стеклянная трубка с каким-то специальным покрытием будет менее эффективной по сравнению с такой же металлической.
Предлагаю рассмотреть следующую идею (может и дурацкую ). Подкрасить воду в трубке. Еще лучше сделать трубку в трубке с воздушным зазором. Это позволит несколько снизить теплопотери.

[Vikentiy]

Вообще то зазор планируется сделать вакуумным.И тепло отводиться будет прекрасно ( не настолько большой тепловой поток, чтобы теплопроводности стекла не хватило ) .

[Шуша]

Вакуумный еще лучше. Не стал предлагать, так как посчитал, что для самостоятельного (кустарного) изготовления это будет слишком сложно. Но Вы, видимо, планируете производство наладить.
Но красить лучше все-таки воду.

[Vikentiy]

О производстве пока речи не идет. Но зачем красить теплоноситель, если можно покрасить трубку. Видимо придется использовать что-то типа оксида меди и желатин в качестве связующего. Желатин затем выжечь. Но цвет меня смущает. Почему у всех синий, а у меня черный. Нелья ли напылить медь, как напыляют цинк на железо - специальным пистолетом?

[Шуша]

Но зачем красить теплоноситель, если можно покрасить трубку.

Потому что тогда поглощать будет сам теплоноситель. И не будет промежуточного переноса тепла через стенку трубки. Это эффективнее.

[Vikentiy]

Но тогда значительная часть тепла будет отражаться поверхностью стеклянной трубки. Единственное приемущество в том, что излучать будет меньше, чем черная (возможно).

[Гретхен]

Если покрасить теплоноситель, то будет зеркальное отражение от поверхности трубки.
Цвет - не особо важен, главное, чтобы поглощало в ИК-области. Какие пигменты используются в оригинальном покрытии - не знаю точно.
Думаю, вполне можно использовать сажу или сажу в смеси с голыбым фталоцианиновым пигментом. Марку сажи выбрать, проконсультировавшись с поставщиком, марок много и у всех разные спектры, у изготовителей пигментов эти данные есть. Использовать надо не сухой пигмент, а готовую пигментную пасту, т.к. покрытие должно быть тонким.
И если эти стеклянные трубки будут эксплуатироваться на крыше здания, то связующее должно быть водостойким и светостойким, желатин не подойдет, из доступного - я бы взяла чего-нибдуь автомобильное.

[Vikentiy]

Кроме водостойкости и светостойкости оно не должно еще газить в вакууме. Я могу ошибаться, но по-моему используют в таких случаях желатиновую основу, но выдерживют потом при высокой температуре, чтобы органика выгорела.

[Лекарь МС]

Кроме водостойкости и светостойкости оно не должно еще газить в вакууме.

Ответ очевиден - платиновая чернь. Нано-слой не прокатит, сложно и дорого, но микронный слой пойдёт замечательно.
Vikentiy, а ты менеджер или сын директора на фирме, которая торгует этими системами?

[Sovetnik]

Но мне хотелось использовать стекло ( оно уже полированное )

Сама по себе "полированность" стекла здесь не причем.
Все дело в том, что у полированного металла (алюминия) коэффициент излучения (и поглощения) коротковолнового (видимого) солнечного излучения выше, чем коэффициент излучения в ИК области (0,05 против 0,94 у стекла).
Поэтому металл хорошо нагревается коротковолновым солнечным излучением и хорошо удерживает тепло, неохотно отдавая его в окружающее пространство путем ИК излучения, А чтобы он еще лучше нагревался его окрашивают селективными красителями.
Кроме того, благодаря хорошей теплопроводности, которая в сотни раз выше, чем у стекла, теплопередача к воде более эффективна, так как в теплопередаче участвует также конвекция от нагретого окружающего воздуха.