CC BY
12
№ 10 (91)
А |
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2021 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2021.91.10.12361
ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЗРАЧНО-ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРИЕМНИКА
Тожибоева Мухаё Джамолдиновна
докторант,
Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: mumtoz1012@mail.ru
Хакимов Мурод Фозилович
ассистент,
Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: abrortak78@mail. ru
STUDY OF THE SPECTRAL CHARACTERISTICS OF THE TRANSPARENT THERMAL INSULATION OF THE RECEIVER
Muhayo Tojiboeva
Doctoral student, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana
Murod Khakimov
Assistant,
Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
В данной статье приведены результаты исследований спектральных характеристик прозрачно -тепловой изоляции приемника, где рассмотрены материалы, применяемые в качестве прозрачно-тепловой изоляции, приведен график зависимости поглощательной способности обычных зачерненных поверхностей от угла падения солнечного излучения.
ABSTRACT
This article presents the results of studies of the spectral characteristics of the transparent-thermal insulation of the receiver, where materials used as transparent-thermal insulation are considered, a graph of the dependence of the absorption capacity of ordinary blackened surfaces on the angle of incidence of solar radiation is given.
Ключевые слова: эффективность, изоляция, приемник, излучение, пленка, магний, кремний, титан.
Keywords: efficiency, isolation, receiver, radiation, film, magnesium, silicon, titanium.
Одним из важнейших элементов при повышении эффективности параболоцилиндрических установок является тепловой изоляционный материал приемника установки. Поглощающая поверхность теплоприемника параболоцилиндрической установки преобразует падающий на него концентрированный поток солнечного излучения в другую форму или в излучение другой длины волны.
На практике для трубчатых приемников параболоцилиндрических установок в качестве прозрачно-тепловой изоляции чаще всего используют трубы из стекла марки «Пирекс» или цилиндры из молибденового, боросиликатного стекла марки С49+С54.
Эти стекла обладают хорошими оптическими качествами. Интегральное пропускание их в области длин волн солнечного излучения достаточно высоко -около 0,9-0,92, а поглощение и отражение минимальны - около As = Rs = 0,025-0,07. В то же время стекла, являясь непрозрачными для длинноволнового излучения, выдерживают температурные перепады вплоть до 250 °С [1; 3].
Спектральные характеристики прозрачной изоляции могут быть изменены путем специальных обработок стекла - просветлением. При этом должны быть соблюдены следующие условия нанесения просветляющей пленки [4]:
Библиографическое описание: Тожибоева М.Д., Хакимов М.Ф. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЗРАЧНО-ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРИЕМНИКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 10(91). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12361
№ 10 (91)
А |
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2021 г.
8 = (2m + l)XI4n, (1)
п =
,
где 8 - толщина пленки;
X - длина волны света;
Пст - показатель преломления стекла;
n - показатель преломления пленки;
m = 0, 1, 2, 3; и т.д.
Нанесение просветляющих покрытий на стекло можно вести осаждением из раствора, испарением в вакууме, катодным распылением и т. д. Образующаяся на стекле пленка может состоять из фтористого магния, двуокиси кремния, двуокиси титана и т.д. В последнее время разработаны способы многослойного покрытия, которое обеспечивает особо эффективное просветление. Применение таких покрытий дает не только высокое пропускание света в широкой области спектра, но и резко уменьшает долю рассеянного. Однако обработка поверхности стекла путем химического травления является наиболее простой и технологичной. При этом пропускная способность стекла То высокого качества может быть увеличена до 0,94-0,95 при снижении отражательной способности Rc до 0,02 [5].
Спектральные характеристики поглощающей поверхности приемника
Важнейшим коэффициентом поглощающей поверхности приемника является коэффициент поглощения As, а также спектральная кривая поглощения Ах, т.е. зависимость коэффициента поглощения от длины волны.
Все светопоглощающие материалы, используемые для поглощающей поверхности приемника, можно разделить на две группы: материалы с неселективным (интегральным) поглощением и селективным (избирательным) поглощением.
Материалы, которые в одинаковой степени поглощают падающее на них излучение различных длин волн видимого диапазона спектра, называются неселективнопоглощающими свет. К ним относятся сажа, различные черни, черные железоокисные пег-менты, тонкие металлические пленки и т. д. Чаще всего приемники зачерняются черной сажей или окрашиваются температуростойкой черной краской. Основой сажи является углерод, количество которого в различных видах сажи колеблется в пределах 9499,9%. Коэффициент поглощения лучших саж -0,99. Сажа обладает большой химической устойчивостью, стойкостью к действию высоких и низких температур. Она используется для приготовления черных красок.
Рисунок 1. Зависимость поглощательной способности зачерненной поверхности от угла падения солнечного излучения [4]
Для окраски поверхности приемника особенно эффективны кремний, органические черные краски типа КО-819. Поглощающая поверхность приемника имеет следующие спектральные характеристики: поглощательная способность к солнечному спектру As = 0,9-0,95; степень черноты s = 0,9-0,95; отражательная способность Rs = 0,05-0,1. На рис. 1 показана зависимость поглощательной способности обычных зачерненных поверхностей от угла падения солнечного излучения [5].
Рисунок 2. Идеальная селективная поверхность [4]
При более высоких рабочих температурах параболоцилиндрических установок (100-400 °С) для повышения эффективности приемника применяются селективные покрытия. Селективные поверхности обладают высокой поглощательной способностью в диапазоне длинных волн солнечного излучения и низкой степенью черноты в длинноволновой области спектра (рис. 2). На практике при создании приемников параболоцилиндрических установок нашли применение селективные покрытия, получаемые методом электрохимического осаждения окислов никеля, хрома, молибдена и кобальта. Для покрытий, полученных методом электрохимического осаждения, характерны следующие оптические коэффициенты: As = 0,85-0,97; Rs = 0,11-0,4. Рабочая температура покрытий - 200-600 °С [6].
Параметры теплового режима приемника, т.е. рабочая температура, тепловые потери и получаемое полезное тепло, требуют отдельного рассмотрения.
18
№ 10 (91)
А |
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
октябрь, 2021 г.
Заключения
Результаты исследований спектральных характеристик прозрачно-тепловой изоляции приемника показывают, что правильно рассчитанный тепловой
изоляционный материал приемника установки чувствительно повышает эффективность работы параболоцилиндрических установок. Параметры теплового режима приемника, т.е. рабочая температура, тепловые потери и получаемое полезное тепло, требуют отдельного рассмотрения.
Список литературы:
1. Абдурахманов А.А., Тураева У.Ф., Клычев Ш.И. Методика определения интегральной селективности реальных тел // Гелиотехника. - Ташкент, 2008. - № 4. - С. 50-53.
2. Абдурахманов А.А., Тураева У.Ф., Клычев Ш.И. Методика определения интегральной излучательной способности приемников солнечного излучения // Гелиотехника. - Ташкент, 2009. - № 2. - С. 62-64.
3. Кучкаров А.А., Муминов Ш.А. Моделирование и создание плоского френелевского линейного зеркального солнечного концентратора // Universum: технические науки. - 2020. - № 3-2 (72) / [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http:// 7universum.com/ru/tech/arch.
4. Селективные базальтовые детонационные покрытия для абсорбера солнечного коллектора / Ю.Ю. Почекайлов, А.В. Шашев, В.И. Яковлев, Н.А. Яковлева // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. - № 4 - С. 35-39.
5. Тожибоев А.К., Хакимов М.Ф. Расчет оптических потерь и основные характеристики приемника параболоцилиндрической установки со стационарным концентратором // Экономика и социум. - 2020. -№ 7 (74). - С. 410-418.
6. Тураева У.Ф. Влияние селективности приемной поверхности на изменение температур // Т абиий фанларнинг долзарб муаммолари: Республика ёш олимлар илмий-амалий анжумани материаллари туплами. - Самарканд, 2008. - С. 145-146.
19
