Какой цвет лучше отражает солнце. Краска, которая защищает любую поверхность от солнечных лучей. В качестве заключения

Для чего нужно селективное покрытие для солнечного коллектора?

Все дело в том, что селективный слой является самым важным элементом в системе, который отвечает за максимальное поглощение тепла.

А потому, если возникает желание сделать солнечный коллектор своими руками, вам потребуется найти этот химикат или селективную краску чтоб покрасить абсорбер коллектора.

От соблюдения технологии, правильного напыления светопоглощающей краски, отражение солнечных лучей будет минимальным. Это значит что ваш коллектор будет более эффективен.

Как правило в домашних условиях, используют селективную краску для солнечных коллекторов ILIOLAC,которая должна наносится на соответствующий грунт.

Обычно покрытие наносят распылителем при давлении воздуха 3-5 bar. После окрашивания через несколько часов с материалом уже можно работать.

Селективная краска это по сути быстросохнущее промышленное покрытие для солнечных коллекторов с очень высокой степью поглощения.

Кроме основных специальных свойств, покрытие хорошо защищает изделие от коррозии, имеет отличную твердость пленки.

Таким образом, приобретая специальную краску, процедуру увеличения КПД солнечного коллектора можно сделать самостоятельно, своими руками.

Некоторые умельцы, делают селективное покрытие на объёмных плоскостях, такими формами они желают задействовать больше углов для попадания солнечных лучей в накопитель.

Селективное покрытия для солнечного коллектора- цена

Многих волнует вопрос: селективная краска для солнечных коллекторов где купить?

Селективное покрытие для солнечных коллекторов можно купить в специализированных магазинах. Так же можно поискать информацию в интернете.

Стоимость селективной краски достаточно приличная, но как правило цена зависит от вашего региона проживания и жадности продавца.

К примеру в России, селективную краску для солнечных коллекторов можно купить в пределах 1000 рублей за банку.

В Украине такое покрытие обойдется покупателю примерно в 350 гривен.

На заметку о селективной краске! Естественная окись меди (если у вас медный абсорбер) Cu2O -обладает поглощением 75% и отражением 33%. Значит имеем эффективность 75-33 = 42%. В 4 раза лучше, чем покраска черной краской.

Получается что сама медь обладает отличной селективностью, поэтому преимущество при изготовлении коллектора для нагрева воды, нужно отдавать именно этому материалу.

Так же существует специальное селективное покрытие с антиконвекционным эффектом. Такой чудо-химикат уменьшает конвективную теплоотдачу. Такое покрытие требует особой подготовки глянцевой поверхности, чтобы она хорошо отражала солнечные лучи.

Видео как работает солнечный коллектор зимой в -15 мороза.

solar-batarei.ru

Селективное покрытие для солнечных коллекторов

Важнейшей частью любого коллектора – плоского, вакуумного, воздушного – является абсорбер. Именно абсорбер преобразует энергию солнечного излучения в энергию тепловую. В плоских водяных и в воздушных коллекторах абсорбер в общем случае представляет собой металлический лист, покрашенный в черный цвет селективной краской для солнечных коллекторов. Причем в воздушном коллекторе абсорбер может быть выполнен с ребрами для увеличения площади нагреваемой поверхности. В вакуумных коллекторах абсорберы представляют собой тонкие пластины в вакуумных трубках. В плоских водяных и в вакуумных коллекторах абсорберы передают накопленное тепло теплоносителю. В воздушных коллекторах просто нагревают до высокой температуры воздух, находящийся в коллекторе. Но в любом случае важнейшую роль в процессе нагрева играет покрытие абсорбера.

Черный цвет — черному цвету рознь

Некоторые умельцы наносят селективное покрытие для солнечных коллекторов своими руками, наивно полагая, что, покрасив металлический лист черной краской, они решат все проблемы. Но черная краска бывает разная. И как эффективно будет работать коллектор, в огромной степени зависит от того, какой именно краской покрыт абсорбер. Дело в том, что черные краски различных составов по-разному реагируют на солнечный свет. Какая-то часть солнечной энергии поглощается, а какая-то отдается в виде теплового излучения, а результирующая эффективность будет очень низкой. Так, например, эффективность абсорбера, покрытого обычной черной краской, составляет всего 11%, в то время, как при покрытии другими типами красок эффективность может превышать 90%. Кроме того, обычные черные краски не обладают термостойкостью и при длительном нагревании начинают слоиться, отставать от основы.

Как работают различные покрытия

Главных показателей, которые характеризуют ту или иную черную краску для покрытия абсорбера, всего два. Это, во-первых, способность поглощения солнечной энергии и, во-вторых, способность покрытия поверхности к излучению энергии в длинноволновом диапазоне. Чем выше первый показатель и ниже второй, тем эффективнее покрытие. Так, например, два слоя покрытия «Черный никель» поверх гальванопокрытия из никеля на мягкой стали (согласно технологии деталь была погружена на шесть часов в кипящую воду) показали способность поглощения, равную 0.94. При этом способность излучения составила всего 0.07. Или «Черный никель», содержащий окиси и сульфиды никеля и цинка, нанесенный на полированный никель, имеет способность поглощения, равную 0.910, при способности излучения 0.11.

Новые составы, новые методы получения высокоэффективных абсорберов

Над поиском составов термостойких красок, способных по максимуму поглощать солнечную энергию, работают многие ученые. В Германии в 1980 году доктор Вольфганг Цезиаль и инженер Густав Кроз получили патент на «Способ получения селективно поглощающих площадей поверхности для солнечных коллекторов и устройство для реализации этого способа». Их работа получила дальнейшее развитие и была подкреплена патентами, полученными в 1998 и в 2001 годах. Целью этих и других аналогичных разработок являются, во-первых, достижение высокой степени поглощения, а следовательно, и высокой степени конверсии падающего солнечного света в полезное тепло, а во-вторых, достижение минимальной излучательной способности, то есть низкое тепловое излучение.

Для изготовления высокоэффективных абсорберов с нанесенным покрытием разрабатываются специальные технологии получения селективных красок и методы их нанесения на поверхности абсорберов, которые, к тому же, могут изготавливаться из различных материалов. К концу девяностых годов прошлого века это были, в основном, гальванически нанесенные слои так называемых «черного хрома» или «черного никеля». При этом были получены достаточно обнадеживающие результаты для указанных покрытий, а именно качество поглощения до 96%, процент излучения около 10%. Это были очень хорошие показатели.

Разработанные в середине девяностых годов в Германии методы нанесения селективного покрытия использовали процесс вакуумного напыления на основу. Были проведены эксперименты с нанесением на медную основу титаново-оксинитридных, а также керамических покрытий. Позднее были проведены эксперименты с алюминиевыми листами. Эти покрытия при контрольных замерах показали значение поглощения солнечного излучения, превышающее 95%, а значение излучательной способности — в пределах от 3% до 5%. Но, несмотря на такие высокие показатели, которые были получены для «Черного никеля» и «Черного хрома», эти покрытия не нашли применения на европейском рынке, так как при производстве этих напылений происходило довольно заметное загрязнение окружающей среды от использования гальваники в производственном процессе. Та же участь постигла и разработанное в США селективное покрытие «Черный кристалл».

Селективные покрытия в домашних условиях

Прежде чем решиться на самостоятельное нанесение селективного покрытия на абсорбер, нужно тщательно изучить характеристики доступных покрытий и взвесить свои возможности. Если вас что-то не устраивает, лучше отказаться от этой идеи и купить уже готовые коллекторы. Способов нанесения покрытий достаточно много, но не все они могут подойти. Например, некоторые умельцы, не вдаваясь в детали, просто покрывают металлический лист обычной черной краской только потому, что эта краска, во-первых, черная, а во-вторых, дешевая. Но такая краска принесет мало пользы, так как она не термостойкая, а при высыхании становится еще неплохим теплоизолятором. Черная матовая автомобильная краска обладает достаточно неплохим светопоглощением, достигающим 70%. Недостатком этой краски является слабая термостойкость.

Лакокрасочной промышленностью выпускаются черные матовые краски, обладающие повышенной термостойкостью. Такими красками покрывают грили, мангалы, изготавливаемые различными фирмами. Эти краски могут быть как в банках, так и в аэрозольной упаковке. Предпочтительнее, конечно, краски в аэрозольной упаковке, так как в этом случае можно нанести селективное покрытие, не превышающее нескольких микрон по толщине. При покупке нужно особо обращать внимание на способ нанесения покрытия, так как применение некоторых видов красок требует предварительной обработки поверхности, на которую они будут наноситься. В некоторых случаях требуется антикоррозийная обработка поверхности, а в некоторых случаях и кислотная грунтовка.

Краска Iliolac

В настоящее время наибольшей популярностью для нанесения селективного покрытия пользуется краска «Iliolac» («Илиолак») производства греческой компании Stancolac. Производители утверждают, что эта краска обладает поглощающей способностью, равной 99%. Краска эта выпускается в баночной фасовке, поэтому для нанесения ее на поверхность абсорбера лучше пользоваться краскопультом, чтобы получить слой не толще пятидесяти микрон.

Селективная пленка в рулонах

И, наконец, для покрытия абсорбера можно использовать селективную пленку. Эта тонкая термостойкая пленка, выпускаемая в рулонах, наклеивается на предварительно обезжиренную и очищенную поверхность абсорбера. Пленка эта представляет собой медную или алюминиевую фольгу с готовым селективным покрытием, нанесенным на нее методом вакуумного напыления.

Особых сложностей в нанесении селективных покрытий нет, и если вы решились сделать солнечные коллекторы своими руками, то добротно выполненное устройство будет работать ничуть не хуже своего промышленного собрата.

Краска для солнечных коллекторов

Энергия Солнца постепенно набирает своих почитателей, которые устанавливают на своём доме или территории коллекторы. Это неудивительно, ведь такой метод получения электричества достаточно эффективен, ведь не требует регулярных финансовых вливаний и является экологически чистым. Чтобы повысить поглощение прямых лучей, используется краска для солнечных коллекторов. Она помогает защитить поверхность от негативных воздействий кислорода и продлить срок эксплуатации поверхности.

Улучшенное получение энергии

Главные характеристики, которыми отличается селективная краска для солнечных коллекторов, заключается в том, что её легко нанести, а после этого она быстро сохнет. Часто владельцы такого способа заработка жалуются на то, что поверхность слабо поглощает энергию.

Чтобы решить эту проблему, необходимо нанести подходящее покрытие, которое повысит эффективность поглощения до 99%. Купить краску для солнечного коллектора выгодно, ведь она, как и любая эмаль, дополнительно защищает от коррозии, а также обладает следующими характеристиками:

Цвет покрытия - чёрный, переливающийся матовым блеском. Важное преимущество, которым обладает краска для солнечного коллектора, заключается в её небольшом расходе. Литр позволяет покрыть 11 квадратных метров. За 4 часа происходит высыхание поверхности, а через 2 суток произойдёт полное затвердевание.

Грамотное использование

Что перед нанесением краски требуется сделать с поверхностью? Обязательно солнечный коллектор очищают от слоёв жира, грязи, а также избавляются от пыли. Когда будете заливать покрытие в тару, то оно должно заполнить её по всему объему. Краску для солнечного коллектора купить будет гораздо лучше, чем двухкомпонентное покрытие, которое не рекомендуется к использованию. Существует несколько способов эффективного нанесения:

Важно учитывать, что при каждом методе необходимо разбавить в краске растворитель на 20% объёма. Оптимальной толщиной плёнки, чтобы та быстрее закрепилась и засохла, является 50 мкм. Мастеру рекомендуется следить за температурой в помещении, ведь та не должна превышать 35 градусов выше нуля.

Основное достоинство, которым обладает краска для солнечного коллектора - цена. Вещество расходуется экономично, потому и по стоимости позволяет существенно сэкономить. Благодаря улучшению эффективности батареи, покупка окупится уже через месяц интенсивного использования.

Работают коллекторы достаточно просто: антифриз, заполняющий трубки конструкции, является теплоносителем и нагревается от попадания инфракрасных лучей и ультрафиолета на специальную панель – улавливатель. Нагретый антифриз перемещается в специальные теплообменники-а ккумуляторы, где передают тепло воде. Сама же вода в дальнейшем перекачивается в отопительную магистраль.

Что такое селективное покрытие

Избирательное покрытие: о чем следует знать

Также существует антиконвекционно е селективное покрытие, уменьшающее отдачу тепловой энергии в окружающую среду.

Обратите внимание! Для повышения КПД гелиосистемы следует позаботиться, чтобы полированные ее детали были обязательно покрыты избирательным составом – ведь они отражают солнечные лучи наподобие зеркала.

Другие разновидности покрытия

Селективное покрытие на поверхности абсорбера позволяет минимизировать потери на излучение

Помимо готовых средств, в качестве избирательного покрытия можно также наносить:

Selective-cover

Отдельно стоит упомянуть о самом популярном, пожалуй, селективном покрытии – а именно о Selective-Сover Silver Mirror. Это один из лучших реактивов, впитывающих солнечную энергию.

Обладает следующими характеристиками:

• показателем селективности 16;
• надежностью, удобством в применении;
• рабочей температурой до 365ᵒС;
• 6 м² при электрохимическо м нанесении;
• 2 м² при контактном.

Селективное покрытие своими руками

Итак, мы выяснили, что «голое» абсорбирующее покрытие (которым зачастую выступает оксидная пленка Cu₂O) оставлять нельзя.

Но для более эффективной работы солнечного коллектора желательно покрыть поверхность оксидом меди CuO, обладающим существенными преимуществами:

• высокий коэффициент селективности (75-90%).

Словом, это весьма эффективное избирательное средство, которое можно легко приготовить своими руками. Поэтому мы остановимся именно на нем.

Обратите внимание! Конечно, оксид меди по качеству весьма далек от заводских покрытий, но это в любом случае лучше обычной черной краски с показателем теплоизлучения в 80%.

Несмотря на то, что CuO стоит дешевле заводских селективных покрытий, процесс его нанесения намного сложнее обычной покраски. Но обо всем по порядку.

В целом процедура образование CuO на абсорбере коллектора займет порядка трех дней.

Для получения CuO необходимо окислить саму медь – из нее, собственно, и выполнен абсорбер. Никаких валиков и кисточек здесь быть не может.

Ниже рассмотрены основные способы приготовления (точнее, компоненты) раствора для окисления меди.

Способ первый

• Литр воды.
• 15 г персульфата калия (К₂S₂О₈).
• 50 г каустической соды (NaОН).

Способ второй

Способ третий

Обязательные условия для всех способов окисления

1. Все поверхности должны быть обезжиренными.
2. В процессе реакции будет выделяться кислород, который быстро улетучится, поэтому раствор обязательно должен быть свежим.
3. Желательно использовать дистиллированную воду.

Техника безопасности

4. Вся органика быстро разъедается NaОН, поэтому не стоит брать раствор голыми руками. Напротив, нужно использовать защитные средства (резиновые перчатки, очки), ведь во время реакции едкий натрий бурно вскипает.
5. Самым безопасным является К₂S₂О₈, но в то же время он и самый дорогой из реактивов.

В качестве заключения

В итоге хотелось бы дать еще один совет. Для того чтобы смыть результат неудачного эксперимента, нужно использовать ортофосфорную кислоту (это, к слову, один из компонентов Cосa-Cola). Она эффективно смывает оксид меди.

Видео – Абсорбер с селективным покрытием

В одной из предыдущих статей мы рассматривали солнечные коллекторы (или гелиосистемы, как их еще называют), поэтому особо распространяться по поводу принципа их работы не будем. Отметим лишь, что такие системы не «отдыхают» ни зимой, ни даже в пасмурную погоду – температура воды никогда не падает ниже 60ᵒС.

Казалось бы, ничего сложного в этом нет, но этот элемент любой гелиосистемы – селективное покрытие – до сих пор непонятен для многих из нас.

Селективное покрытие – это слоистая структура из 3 или более слоев диэлектриков (могут использоваться оксид висмута, оксид титана, нитрид алюминия и т.д.)

Данное покрытие не только непонятно, это – важнейший элемент коллектора. Покрытие вбирает в себя солнечную энергию и превращает ее в тепловую (последняя аккумулируется и транспортируется). Эта «губка» черного цвета называется селективной (англ. Select – выбирать, избирать), потому что излучает в несколько раз меньше тепла, чем поглощает.

Обратите внимание! Избирательное покрытие прозрачно для инфракрасных лучей (оно свободно их пропускает и поглощает), но является своего рода отражателем для теплового излучения. Другими словами, оно «запирает» тепло внутри конструкции.

Интересно то, что подобное покрытие можно запросто купить (оно продается в жестяных банках) и нанести на любой материал за исключением алюминия. Сплошной слой площадью в 1 м² этого вещества стоит примерно 1800 рублей. И если добавить к этому стоимость аккумулятора, то становится очевидным, что гелиосистема – это не настолько дорогостоящее удовольствие, каковым его преподносят неосведомленным покупателям.

Есть такое понятие, как коэффициент селективности. Если вкратце, это соотношение поглощенной энергии к переданной обратно. В химикатах, которые продаются в готовом виде, этот коэффициент колеблется между 8 и 16,5.

Все селективные составы (а их на данный момент существует более тридцати) наносятся одним из четырех существующих методов:

6. плазменным напылением;
7. электрохимически м.
8. оксид меди или любого другого металла;
9. черный хром;

· возможностью нанесения валиком, пульверизатором или даже кистью.

На основе реактива можно изготовить электролит, который наносится электрохимически м путем. Одного флакона (стоит примерно 3000 рублей) хватит на:

Покрытие вбирает в себя всю солнечную энергию и превращает ее в тепловую (последняя аккумулируется и транспортируется)

Обратите внимание! Несмотря на то, что медь сама по себе отлично поглощает тепло (намного лучше, чем простая термоустойчивая краска), тонкая пленка, которой покрывают абсорбер в гелиосистемах, отличается нестабильностью и быстро окисляется.

Не будем распространяться о высокоселективны х веществах. Можно прибегнуть к самому простому способу – окрасить панель черной краской, как это показано на видео.

10. оно черного цвета;
11. у него низкий показатель теплоизлучения (все зависит от толщины слоя, в пределах 10-20%);

Способы получения оксида меди

Все практически так же, как в первом способе, вот только вместо К₂S₂О₈ необходимо использовать надсернокислотны й аммоний ((NН₄)₂S₂О₈).

12. 50 г хлорита натрия (NaСlО₂).
13. 100 г каустической соды (NaОН).
14. Температура раствора должна быть в пределах 62-65ᵒС.
15. NaСlО₂ не так опасен, но руками его тоже лучше не брать. Выделяет хлор.
16. (NН₄)₂S₂О₈ во время реакции выделяет много аммиака, поэтому нельзя проводить процедуру в закрытом помещении. Желательно пользоваться респиратором.
17. Казалось бы, на открытом воздухе респиратора не нужно, но добиться в таких условиях необходимой температуры невозможно даже жарким летом.

Видео – Гелиосистема, выкрашенная черной краской

svoimi-rykami.ru

• Как повысить свой уровень игры в CS:GO часть 2 Настройка игры и видеокарты. Внимание! Этот туториал расчитан на игроков, которые только начали играть в дисциплину. Прежде чем читать вторую часть, рекомендуется прочитать часть 1. CS:GO является одной из самых популярных киберспортивных дисциплин. Несмотря […]
• Общие сведения Важно! Отдельные категории граждан получают прав на сокращение возраста при выходе на пенсию. Сюда относятся педагоги и медицинские работники (стаж 25 и 35 лет), работники горнодобывающей отрасли, люди, проработавшие в условиях Крайнего Севера более 15 лет. Средние и минимальные значения […]
• Ходатайство о переносе судебного заседания Ищете, как составить ходатайство о переносе судебного заседания? Которое будет положительно рассмотрено судом? Мы разместили общие сведения о составлении и подаче такого рода документов. А также о возможных причинах переноса, которые будут признаны судом […]
• Условия участия в программе Молодая семья в Москве и Московской области Проекты государственной поддержки в обеспечении жильем молодых семей пользуются большой популярностью. Выделяются как региональные, так и федеральные проекты. В Москве жилищный вопрос стоит перед данными слоями населения также остро, […]
• Перерасчет пенсии за большой стаж работы С приближением пенсии многих граждан интересует зависимость будущего обеспечения от количества отработанных лет. С появлением в законодательстве изменений перестает применяться понятие общий трудовой стаж. Теперь используются так называемые индивидуальные пенсионные […]
• Акт об ознакомлении В повседневной жизни акт об ознакомлении составляется не часто. Обычно факт фиксации ознакомления с содержанием того или иного документа оформляется на самом первичном документе путем проставления подписи. Или составлением акта об отказе от подписи, получения. В ряде случаев рекомендуем […]
• Споры о наследстве Наследственное право в последнее время стало актуально для огромного числа граждан. Из п. 4 ст. 35 Конституции Российской Федерации следует, что каждому лицу гарантируется возможность распорядиться принадлежащим ему имуществом по собственному желанию, т.е. завещать его, либо оставить […]
• Штраф за проезд под знак "Движение запрещено" (Статья 12.16 КоАП РФ) Если говорить в целом о запрещающих движение знаках, то их очень много. А именно они исчисляются с знака 3.1 по знак 3.17.2 в ПДД. Тем не менее, в данной статье мы разберем штраф за нарушение требований второго знака в этом списке, за […]

Создано 18.06.2011 09:03 Автор: NataKon Приходило ли вам когда-нибудь в голову, что неисчерпаемый, как само солнце, источник энергии можно будет хранить в баллончике и при необходимости наносить на любую мало-мальски подходящую поверхность? Меж тем так называемые «напыляемые» солнечные элементы уже существуют и продолжают активно совершенствоваться! Инженер-химик Брайан Коргел из Техасского Университета в Остине (США) уверен, что «солнечные панели скоро можно будет рисовать на стенах и крышах зданий красками из наночастиц». По его словам, процесс использования новой нано-краски сможет вскоре заменить стандартный (относительно дорогой) высокотемпературный метод изготовления солнечных панелей.

Напыляемые солнечные элементы – “почти газетная” печать от специалистов Техасского Университета

«На данный момент наша исследовательская группа занимается изготовлением нанокристаллов. Мы берем элементы группы "CIGS " – медь, индий, галлий, селенид – и формируем из этих неорганических [светопоглощающих] материалов мелкие частицы, которые затем помещаются в растворитель, создавая таким образом чернила или краску», - поясняет Коргел. Эта солнечная «краска» выполняет те же функции, что и громоздкие фотогальванические солнечные коллекторы на крышах зданий и на «солнечных фермах» по всему миру. Крошечные коллекторы Коргел называет «солнечными бутербродами», верхняя и нижняя части которых представлены металлическими контактами, а середина – светопоглощающим слоем.

"Солнечная краска" может распыляться на пластиковые, стеклянные и тканевые поверхности, превращая их в солнечные элементы. Процесс этот чем-то напоминает газетную печать. Подложка может быть слегка гибкой (к примеру, представлять собой ровный лист пластика, металлической фольги или даже лист бумаги). Толщина слоя используемых в краске CIGS наночастиц, к слову, в 10000 раз меньше человеческого волоса.

Отдельные элементы могут собираться в солнечные панели (согласно NREL - по 40 элементов на одну панель), обеспечивая электричеством жилые дома и промышленные предприятия. Единственное «но» заключается в том, что для рентабельности промышленного изготовления «краски» эффективность преобразования солнечного света должна составить 10%. Пока что это значение не превышает 3%, но исследователи надеются, что им удастся повысить его до необходимого уровня.

Напыляемые солнечные элементы – «зеленое» электричество для микроскопических устройств

Исследователи Университета Южной Флориды разработали столь крошечные солнечные элементы, что их можно просто распылять на стены, крыши и любые другие освещаемые солнцем поверхности. Эти элементы способны питать только очень мелкие устройства, так как их размеры не превышают 1мм в длину. Органические полимеры, используемые вместо кремния, позволили д-ру Цзян Сяомэй создать легкорастворимые фотоэлементы, которые могут наноситься на любой приспособленный для этого материал. Комплекс из 20 таких элементов производит электроэнергию напряжением 8 вольт, которую исследователи использовали для работы датчиков из нанотрубок, предназначенных для обнаружения опасных химикатов.

Кроме того, американская компания New Energy Technologies недавно представила протестированную Университетом Южной Флориды разработку «Солнечных окон» (“SolarWindow”). Эта напыленная на стеклянную поверхность солнечная панель, по утверждению разработчиков, способна производить электроэнергию даже из искусственного света внутри помещений. Для ее создания использовались все те же крошечные солнечные элементы , разработанные Цзян Сяомэй.

Завод по производству напыляемых солнечных элементов в Австралии

Исследователи Австралийского национального университета совместно с представителями компаний Spark Solar Australia и Braggone Oy работают над трехлетним проектом по разработке дешевых и высокоэффективных напыляемых солнечных панелей. Традиционно фотоэлементы изготавливаются из кремния, покрытого тонким противоотражающим слоем нитрата кремния. Дороговизна их производства объясняется, в частности, необходимостью проведения процесса в условиях вакуума. Новый метод использует напыляемую водородную пленку и напыляемую же противоотражающую пленку (вакуум при этом не нужен). Солнечные элементы проходят через конвейер, где и происходит напыление пленок. Этот упрощенный метод позволит средних размеров заводу сэкономить на капитальном оборудовании до $ 5 млн., т.е. выпускаемые солнечные панели окажутся в итоге намного более дешевыми.

Основанный Spark Solar «солнечный» завод станет самым крупным поставщиком солнечных элементов в Южном полушарии. Будущее месторасположение его все еще уточняется (рассматриваются варианты Аделаиды, Джилонга, Воллонгонга, Квенбейана, и Канберры). Первые солнечные элементы были выпущены уже в конце 2010 года, в целом же предполагаемый годичный объем производимой продукции составит более 10 миллионов фотоэлементов, при этом доходы от экспорта ожидаются на уровне 135 млн. австралийских долларов в год.

Напыляемые солнечные элементы – новые возможности для окон эко-домов

Норвежская компания EnSol AS совместно с командой ученых Лестерского университета разработала запатентованную конструкцию солнечного элемента, в которой используются металлические частицы диаметром около 10 нанометров. Это свое изобретение ученые планируют использовать для превращения в солнечные электрогенераторы самолетов и зданий (в том числе окон). Наносить «краску» из новых тонкопленочных фотоэлементов можно будет на любую плоскую поверхность.

Предлагаемая технология была опробована, но все еще дорабатывается. Прежде чем выпустить ее на рынок в к 2016 году, разработчики надеются повысить эффективность изобретения до 20%. Так или иначе, покрытый тонкой прозрачной пленкой фотоэлементов материал от EnSol уже показал себя лучше, чем многие из существующих и параллельно разрабатываемых конкурентами технологий.

Итак, подводя итоги

Тот факт, что «солнечный» материал может использоваться в виде напыляемой краски, существенно расширяет возможности создания «мобильного» электричества.

Небо, затянутое тучами, работе «солнечной краске» не помеха, так как напыляемые фотоэлементы способны улавливать не только ультрафиолет, но и инфракрасное солнечное излучение.

Покрытие транспортного средства подобным материалом сможет, теоретически, обеспечить постоянную подзарядку батарей.

Еще больше электроэнергии будет вырабатываться при нанесении его на поверхность крыш и/или окон. Кроме того, подобные солнечные элементы будут лучше выдерживать непогоду, чем большинство нынешних хрупких солнечных коллекторов.

Однако

Поскольку эффективность фотоэлементов зависит от степени поглощения солнечного света, пользователям придется периодически очищать «покрашенные» солнечной «краской» стены и крыши. Работы Австралийского национального университета, касающиеся возможности использования напяемых солнечных панелей в помещении, продолжаются, завершение их запланировано на конец 2011 года.

В основе этого нового материала кремния, который после кислорода является самым распространенным элементом на планете.

Разрушительная сила солнечного света огромна. Даже самые устойчивые структуры разрушаются просто под действием солнечного тепла. Для борьбы с этой естественной убылью, команда ученых из отдела прикладной физики при Университета Джонса Хопкинса (США) разработала новую краску, которая побуждает солнечный свет отражаться даже от металлических материалов, а следовательно не повышать температуру поверхности, а также продлевать срок ее службы.

«Большинство структур, присутствующих в автомобилях и домах на основе полимеров, разрушаются под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного света. Так что со временем они, в конце концов, теряют свой цвет и свои свойства. Кроме того, полимеры также имеют тенденцию выделять летучие органические соединения, которые могут нанести ущерб окружающей среде», сообщает руководитель исследования Джейсон Бенкоски.

Затем ученые обратили внимание на кремний. Его модифицированная версия в виде силикатного калия обычно растворяется в воде, они преобразовали это соединение, так что при распылении на поверхность она высыхает, становясь водостойкой не теряя свои свойства.

В отличие от акрила или другой краски, эта поверхность практически неорганическая, что продлевает ее срок службы. Он разработана так, чтобы сохранять металлическую поверхность, предотвращать растрескивание и ухудшение металлических поверхностей за счет отражения всего солнечного света. Она не поглощают солнечный свет, за счет чего любая поверхность с ее покрытием будет оставаться такой как температура воздуха или даже немного ниже. Черепичные крыши, автомобили, корабли, электронные устройства – это практическое применение этой инновационной краски.

«Если мы сделаем краску способную сохранить температуры покрытой площади под температуру внешнего воздуха, то мы сможем снизить скорость коррозии и другие разрушения. Вы можете покрасить крышу своего дома, чтобы сохранить свежесть и в летнее время уменьшить за счет этого кондиционирование воздуха», сообщает Бенкоски.

Исследование было представлено Американскому химическому обществу (American Chemical Society ).

Бангладешский художник Тайеба Бегум Липи (Tayeba Begum Lipi) получает предметы, соединяя множество бритвенных лезвий. Острые металлические объекты превращаются в детские коляски, теннисную обувь, чувственные ткани, швейные машины и многое другое. ...

Когда вы были моложе, вас учили, что вулканы содержат центральную камеру, заполненную расплавленным материалом, называемым магмой. Но британское исследование утверждает, что внутри вулкана нет такого подземного пространства, только много маленьких...

Чтобы устранить конфликт между психологией людей и необходимостью сбережения энергии, группа учёных придумала белую краску, которая выглядит как чёрная. Визуальный обман позволит экономить ежегодно тысячи тонн топлива.

Всем известно, почему летом люди надевают, как правило, светлую одежду. Не из-за моды, главным образом, а из-за того банального факта, что белый цвет — хорошо отражает солнечные лучи.

Но когда речь заходит о покрытии зданий, почему-то логика уступает место моде.

Так, покрытия крыш очень часто делают тёмно-коричневыми или тёмно-зелёными. Другие тёмные цвета (вплоть до чёрного) — также встречаются нередко.

Учёные посчитали, что повышение коэффициента отражения крыши, к примеру, с 20% (обычная серая краска) до 55% (обычная «почти-белая» краска) — сократило бы расход энергии на кондиционирование на 20%.

А ведь покрытия, которые отражают и вовсе лишь 4-8% солнечного цвета, по статистике, также немало распространены.

Речь, прежде всего, о США, где группа учёных озаботилась проблемой «неправильных» крыш. В этой стране кондиционеры дают ощутимую долю в национальном потреблении энергии.

То же справедливо и в отношении многих других жарких стран. И даже в холодной России едва ли кто отказался бы сократить свои счета за электричество, которое тратится летом.

Памятуя о бережном отношении к природе-матушке, Хашем Акбари (Hashem Akbari) и его коллеги из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) несколько лет назад приступили к поиску выхода из ситуации.

Кажется, дело то — элементарное. Нужно просто красить крыши белым. Но, как оказалось, американцы не хотят этого делать (думаем, то же можно сказать о жителях большинства других стран, в которых также преобладают неэкономичные тёмные крыши).

Ведь крыши — важный элемент дизайна дома. И массы предпочитают яркие тона: кирпично-красный, тёмно-зелёный, различные оттенки коричневого или синего.

Скучный и блёклый белый или светло-серый — почти никто не желает и знать.

Поскольку изменить привычки миллионов учёные не могли, решили: «Что ж, мы не ищем лёгких путей». И разработали-таки материалы, которые выглядят тёмными, но на деле отражают значительную часть солнечной радиации.

Проделали этот фокус в отделении экологических энергетических технологий лаборатории Беркли (Environmental Energy Technologies Division), где собственно Акбари и работает.

Сама идея элементарна и изящна — нужно было создать покрытия, которые обладали бы огромной отражающей способностью в ближнем инфракрасном спектре, в котором Солнце излучает более половины своей энергии.

Но вот воплощение идеи оказалось не простым. Ведь добавляя разнообразные вещества в краски или иные цветные материалы (пластик, керамическая черепица и так далее), нужно было добиться внешнего сходства с обычными «горячими» покрытиями.

Учёным пришлось перепробовать уйму сочетаний пигментов, учитывая их влияние друг на друга, и ещё подобрать их индивидуально к различным цветам и типам покрытий.

В лаборатории даже компьютерную программу специальную написали, чтобы анализировать поглощение и рассеивание излучения смесью веществ выборочно — на отдельных узких частотах.

А в результате американцы создали такие материалы, которые, будучи внешне неотличимыми от коричневого, тёмно-красного или зелёного, так любимыми домовладельцами (и строителями), отражают в несколько раз больше солнечной энергии.

При этом физики подумали и о технологии изготовления покрытий из этих материалов.

Самое интересное, усилия лаборатории Беркли не пропали даром — при содействии её учёных целый ряд производителей покрытий для крыш (не только в США) с недавних пор ввёл в свою программу так «холодные-тёплые» материалы.

Холодные — по фактическому нагреву от Солнца, а тёплые — по визуальной тональности цвета.

Распределение излучения Солнца по частотам (иллюстрация с сайта lbl.gov).

Некоторые промышленники почти полностью перешли на новые краски. А в Калифорнии даже разработали стандарт, призванный сделать «холодные крыши» обычными при строительстве новых домов.

Больше всего учёным пришлось возиться с так называемой мягкой черепицей (а она — одно из самых популярных покрытий в мире).

Такие плитки состоят из стекловолоконных листов, покрытых битумом, на который напыляют мельчайшую базальтовую или каменную крошку с красителем.

Адаптировать идею инфракрасных пигментов к этим гранулам было непросто, но вот недавно в Беркли объявили о создании их промышленными партнёрами первых образцов таких мягких плиток — тёмных и даже совершенно чёрных на вид, но «белых» в смысле отражения энергии. Скоро они появятся в продаже.

Как известно, солнечные лучи обладают полезными и даже лечащими свойствами, но, в то же время, они способны доставить массу забот частным домовладельцам, которые выполнили кровлю своего коттеджа из листов металла. Солнцу свойственно повреждать металлическую крышу и сильно ее раскалять, тем самым увеличивая затраты на дополнительные меры по охлаждению и проветриванию комнат в строении. Но благодаря американским разработчикам появилась новейшая экологичная эмульсия, изготовленная на основе стекла. Такая краска не только поможет уменьшить нагрев металлического основания путем светоотражательной способности состава, но и придаст поверхности долговечность.

Большинство современных эмульсий, предназначенных для окраски металлических поверхностей, производятся на полимерных составляющих, к которым относятся: акрил, эпоксидные смолы, полиуретан и латекс. Под постоянным воздействием ультрафиолета такие краски трескаются и желтеют. Также полимерным красящим составам свойственно выделение органических соединений, наносящих вред окружающей среде.


Стекло на основе кремнезема, по стойкости к ультрафиолету, считается идеальным покрытием, но чрезмерная хрупкость исключает его применение для покраски крыш. Поэтому главным компонентом краски стал силикат калия, являющий собой модификацию кремнезема, отлично взаимодействующего с водой. После высыхания стеклянного красящего раствора образуется прочный водоотталкивающий слой.
Особые пигменты, добавленные к силикату калия, наделяют состав уникальными способностями, заключающимися почти в 100%-м отражении солнечных лучей и инертном испускании тепла. Любой тип основания, прокрашенный данной эмульсией, будет нагреваться на столько, на сколько прогреется температура воздуха, что и является основополагающим фактором защиты крыши из металла от солнца.


Стеклянная краска призвана охлаждать не только металлические кровли, но и любые поверхности, выполненные из металла, такие как корпуса морских лайнеров или аэробусов, кузова машин и другие.
Современные краски сочетают в себе технологии, благодаря которым эмульсиям не страшны ни влага, ни губительные солнечные лучи, ни мелкие механические повреждения. Новоизобретенная эмульсия с силикатом калия – исключительный состав, обладающий высокопробными техническими характеристиками, благодаря которым металлическая поверхность сохраняет свой эстетичный и привлекательный первозданный вид.