太阳能集热材料的光吸收特性、原理同一种集热材料的光吸收性能是随着光的波长的改变而改变的,物体发出的热电磁波的频率取决与其表面的温度,对于工程上的温度范围内,辐射能几乎都集中在K=0.810Lm的红外线范围内,而到达地面的太阳辐射能95%以上的能量主要集中在0.32.5Lm的波长范围内。这对具有光谱选择性性质的材料在辐射换热中有重要的影响。
吸收原理、过程正是基于上述的关系,才使得有强烈吸收高温的热射线并且低温的吸收率极低也即低温热发射率极低的集热材料,由于太阳表面的温度高发出的高频热射线,当太阳能热辐射光照射到集热器时,表面上的吸收材料能强烈选择性地吸收太阳辐射短波辐射,而温度不高的集热器吸热面所辐射有很强的发出的热辐射则主要集中在230Lm的波长范围内。基本上是长波辐射,热辐射热损由于基板表面的长波发射率低,使得整个集热器的吸收率远大于发射率。
太阳能集热材料的光热转换原理微观方面阐述光热转换原理太阳辐射的光热转换原理目前主要认为:太阳光其实是载着热量的高频率电磁波,当太阳光沿一定的方向射入金属表面时,金属内即引起与射入方向平行的电磁振动。金属中的自由电子在这个电磁振动场的影响下,即以外界辐射波的频率开始振动。这种振动产生两种不同的效果:自由电子的振动撞击了晶体结构中的分子,加速了分子点阵结构的振动,形成了热能。该热能的形成如同电流通过电阻时生热情况。
这部分热量就是吸收热,即辐射能的一部分被金属所吸收。正在振动的电子亦放射出辐射电磁波,如同谐振动,金属内的电子在不停地变动着它的振动速度。电子在加速或减速时都会辐射出电磁波。当电子振动的频率和射入光线的频率相同时,电子也用同一频率对外界辐射。每一电子都向各个方向辐射。从理论上证明,所有电子的辐射经过相互干扰后的总效果是只存在一条射入的波和一条射出的波,这就是穿透的波和反射的波。但是,每一种物质的吸收和辐射性能是各不相同的。
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