ساخت لوله های جاذب با پوشش های انتخابی طیفی راندمان بالا در کلکتورهای خورشیدی

بدون شک در آینده ای نه چندان دور، انرژی خورشیدی به دلیل سازگاری با محیط زیست به فراگیرترین منبع انرژی مورد استفاده بشر تبدیل خواهد شد. استفاده از انرژی حرارتی خورشید در سیستم های مبتنی بر به کارگیری کلکتورهای خورشیدی، از اهمیت خاصی برخوردارند. در کلکتورهای خورشیدی، معمولاً از سطوح جاذبی با پوشش های انتخابی طیفی استفاده کرده که دارای ضریب جذب خورشیدی (?) بالا و ضریب نشر حرارتی (?) پایینی هستند. لذا، سطوح جاذب به عنوان مهم ترین جزء یک کلکتور خورشیدی در سیستم های گرمایش خورشیدی به حساب می آیند. هدف اصلی، بالا بردن میزان جذب انرژی حرارتی خورشیدی و بنابراین افزایش راندمان کلکتور خواهد بود. از این رو، ضرایب جذب و نشر سطوح جاذب دارای اهمیت ویژه ای هستند. سطوح جاذب انتخابی را می-توان با استفاده از برخی مواد و یا با ترکیب آنها به روش های گوناگونی ساخت. شیوه های متداول ساخت بر مبنای پوشش دهی سطح صورت می گیرند به طوری که اصولاً ضریب جذب خورشیدی به لایه ی جاذب سیاه و ضریب نشر حرارتی به زیرلایه ی پوشش مربوط می شوند. در این پژوهش، مواد مختلفی به روش های رسوب دهی الکتریکی، تبدیل شیمیایی (نظیر تبدیل کروماتی)، آندکاری، رنگ-کاری و کندوپاش برطبق فرمول های مشخص و شرایط عملیاتی موجود نیز پوشش دهی می شوند. در حالی که، موادی نظیر فولاد زنگ نزن 316، مس و آلومینیم به عنوان ماده پایه ی نمونه ها به کار برده شده اند. نمونه ها سطح جاذب انتخابی از نوع زوج های جاذب - انعکاسگر در نظر گرفته می شوند. مطابق نتایج حاصل از اندازه گیری انجام شده بر روی خواص طیفی یا نوری نمونه های جاذب ساخته شده؛ می توان گفت که تعداد زیادی از این سطوح، ضریب جذب خورشیدی بالایی در حدود 85/0 و ضریب نشر حرارتی پایینی در حدود 10/0 را در ?100 به خود اختصاص می دهند. به طور کلی، اغلب آنها از راندمان تبدیل فوتوترمال (?) و ضریب انتخابگری (?/?) نسبتاً بالایی برخوردار می باشند. همچنین، مورفولوژی یا ریزساختار سطحی به همراه درصد نسبی عناصر موجود در پوشش ها؛ و نیز تصویر مقطع عرضی به منظور تعیین ضخامت تقریبی فیلم های تشکیل شده در برخی از نمونه های تهیه شده، توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) مجهز به آشکارساز طیف نمایی تفکیک انرژی (eds) مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند.