Селективное покрытие стекла: что это и где купить?

Cолнцезащитное стекло: виды и особенности

Как известно, наиболее чувствительной частью окна является стеклопакет, поскольку более всего подвержен вредному тепловому и ультрафиолетовому воздействию. Поэтому производители флоат стекла сегодня предлагают многочисленные продукты, способные решить проблему чрезмерной инсоляции.

Какое стекло лучше выбрать для окон – энергосберегающее, солнцезащитное или мультифункциональное?

Солнцезащитное стекло

В условиях жаркого климата солнцезащитное стекло или стекло солнечного контроля, как его называют на Западе, уменьшает поступление солнечного тепла и защищает от слепящего света, а в условиях умеренного климата оно помогает поддерживать баланс солнцезащиты и высокий уровень естественного освещения.

Солнцезащитное стекло может применяться везде, где существует избыточное поступление солнечного света, которое может стать проблемой при эксплуатации здания, от остекления фасадов до атриумов, от обширных оранжерей до стеклянных переходов. Сегодня предлагаемая линейка солнцезащитных стёкол позволяет подобрать спектр характеристик, отвечающих почти любой потребности, причём каждый продукт можно применять в ламинированном или закаленном виде.

Портал ОКНА МЕДИА рекомендует: Что лучше выбрать – солнцезащитную пленку или стекло?

Солнцезащитное стекло – это окрашенное одним из возможных способов стекло, противостоящее проникновению солнечной энергии, бывает двух типов: отражающее и поглощающее.

Обратите внимание

Поглощающие стёкла подразделяются: стекло с пиролитическим покрытием, наносимое во время изготовления продукта (on-line-процесс) и стекло с электромагнетическим покрытием материалами на основе металлов, оксидов металлов и драгоценных металлов, наносимое уже на готовый продукт (off-line-процесс).

Традиционно принято  считать, что оптимального эффекта можно достичь при помощи солнцезащитного стекла, окрашенное в массе, поскольку его свойства сохраняются более длительное время. Данная технология изготовления предусматривает добавление красителей, которыми выступают оксиды металлов, в стекломассу в процессе производства флоат стекла.

Солнцезащитное стекло, окрашенное в массе, пропускает 65-75% света, при этом инфракрасного излучения всего 30-35%, причём толщина листа влияет на их способность пропускать и поглощать лучи. Такая технология, помимо простого изменения цвета стекла, придаёт ему свойства поглощать свет и часть солнечной энергии.

Установка солнцезащитного стекла способствует снижению перегрева и уровня освещенности в комнате.

В очень ярких помещениях человек сразу почувствует снижение нагрузки на органы зрения, при этом все объекты за окном остаются видимыми, просто приобретают теплый оттенок.

Данное стекло можно закалять или покрывать защитной пленкой. Применяется солнцезащитное стекло в стеклопакете, заменяя одно из обычных стекол.

Другая, более современная, технология заключается в нанесении  на стекло нескольких слоев прозрачных покрытий, разнообразных по составу, которые условно подразделяются на селективные и неселективные:

Неселективное покрытие (его также называют «жестким») обладает свойством отражать весь спектр солнечного излучения, в том числе и видимый свет.

В состав покрытия, толщина слоя 5-30 нм, в основном состоящего из элементов 8-й подгруппы периодической таблицы Менделеева, входят оксиды хрома, титана, железа и никеля. В основу солнцезащитного эффекта положена способность металла к отражению и абсорбции энергии солнца.

Металлический слой можно покрыть одним или двумя низко абсорбирующими слоями диэлектрика с целью получения эффекта интерференции.

Селективное покрытие, которое также называют «мягким»,  частично отражает инфракрасное излучение и выполняется на основе серебристого слоя толщиной 10-20 нм, благодаря наличию в серебре свободных электронов и происходит отражение коротковолнового излучения.

Важно

Для уменьшения поглощающей способности и предотвращения нагрева стекла на солнце, в покрытие могут добавляться дополнительные слои из материалов, обладающих низкой абсорбцией, такие как цинк, оксид титана, олова и другие. Также данные металлы определяют цвет стекла.

«Мягкое покрытие» рекомендуется для производства пластиковых  окон, но оно должно быть обращено внутрь стеклопакета.

Благодаря современным технологиям, постоянно совершенствующим солнцезащитные покрытия, обеспечивается и поясняется растущая в последнее время популярность стекол, окрашенных не в массе, а методом напыления.

Данное покрытие наносится на одну из поверхностей стекла при температуре 600 С в процессе производства. Солнцезащитное покрытие проникает также в структуру стекла, что способствует надежности и долговечности последнего.

Такой способ нанесения позволяет покрывать, оксидом металла как внутреннюю, так и наружную часть стекла, при этом придавая ему характерный цветовой оттенок.

По механизму действия солнцезащитные стекла подразделяются на три группы:

1 Преимущественно отражающие излучение поверхности

Изготовление стекла преимущественно отражающего излучение, отличает нанесение в процессе производства на поверхность тонкого металлического слоя, препятствующего впоследствии проникновению излучения сквозь стекло. Необходимо отметить, что отражающие слои параллельно поглощают какую-то долю излучения.

2 Преимущественно поглощающие излучение поверхности

При производстве поглощающего стекла на расплавленную стекольную массу наносятся либо кристаллы металлов, либо оксиды металлов, обладающие способностью поглощать солнечное излучение. Параллельно стекло нагревается и отдаёт большую часть полученного им тепла в наружное пространство.

При этом, часть тепла, передающаяся внутрь помещения, является нежелательным явлением, поскольку увеличивает расход энергии на охлаждение помещения.

«Темное» теплопоглощающее стекло с высоким коэффициентом поглощения света может сильно нагреваться, поэтому не пригодно для использования в наружном остеклении, а также его нежелательно подвергать неравномерному охлаждению или  нагреву.

3 Полностью отражающие поверхности

Полностью отражающую поверхность прозрачного стекла получают путем нанесения последовательно покрытия его поверхность. Обычно количество покрывающих слоев достигает пяти, четыре из которых – окислы металлов, а 5-й работающий слой – серебро.

В основу данной технологии положена способность серебра пропускать видимый свет, что присуще обычному стеклу. Если длина волны превышает 0,76 мкм, серебро практически полностью отражает все излучение.

Помимо этого, такое стекло обладает и хорошей способностью к теплоизоляции, а также поглощает часть теплового солнечного излучения, при этом  нагревается значительно меньше и на его светотехнические характеристики практически не влияет толщина листа.

Преимущество применения солнцезащитных стекол летом налицо – в помещении не так жарко, при этом уменьшается яркость и контрастность освещаемых предметов. Стоит заметить, что полированные стёкла, на которые нанесено покрытие, значительно позволяют увеличить цветовую гамму продукции.

Солнцезащитное стекло обладает следующими свойствами:ударопрочностью, безосколочностью, взрывобезопасностью, конфиденциальностью, эстетичностью и дизайном, а также обеспечивают защиту от ультрафиолетового излучения, слепящего солнечного света, прослушивания и экономию энергоресурсов.

Совет

Портал ОКНА МЕДИА рекомендует: Мультифункциональное стекло нового поколения – для «умных» домов

Источник: https://www.oknamedia.ru/novosti/colntsezaschitnoe-steklo-vidy-i-osobennosti-26779

Правильное стекло для стеклопакета

Главная / Статьи / Стекло, стеклопакеты / Правильное стекло для стеклопакета
Для обеспечения энергетической эффективности окон, балконных дверей, витрин, витражей и других прозрачных конструкций из стекла, применяемых в зданиях и сооружениях, необходимо обеспечить минимальные суммарные затраты энергии не только на отопление, но и кондиционирование, вентиляцию, освещение помещений. Создание теплозащитных и солнцезащитных стекол с твердым и мягким покрытиями, цветных стекол (окрашенных в массе) и использование самоочищающегося стекла со специальным покрытием, технологии производства которых за последние годы значительно усовершенствованы, сделало возможным применение стеклодеталей, регулирующих приток солнечного излучения, одновременно обеспечивая высокое светопропускание, теплоизолирующие свойства, защиту от шума. Новые типы стекол позволяют придать остеклению солнцезащитные и теплоизоляционные свойства, предотвращающие потери тепла из помещения в холодную погоду и избыточное поступление солнечного тепла летом. Учитывая то, что при производстве окон применяемые профильные системы в большинстве своем обеспечивают довольно хорошие результаты по сопротивлению теплопередаче по сравнению с остеклением, поэтому мы остановимся подробнее на светопрозрачных конструкциях. По разным данным, через светопрозрачные ограждающие конструкции зданий теряется от 40 до 50% тепловой энергии. Существует несколько путей потери тепла. Во-первых, теплопроводность самого стекла. Сократить потери тепла в этом случае можно увеличением количества стекол в оконной системе. Например, в некоторых многоэтажных домах, построенных в конце прошлого века, устанавливались деревянные рамы с тройным остеклением. Во-вторых, потери тепла, обусловленные конвекцией воздуха. Эта проблема была решена в результате создания герметичного стеклопакета. Наконец, в-третьих, инфракрасное излучение, на долю которого приходится до 70% потерь тепла. По этому вопросу отметим следующее. Придание энергосберегающих свойств стеклу связано с нанесением на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий, а само стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например, от отопительного прибора. Такая избирательность получила название эмиссионной способности (поэтому стекла с такими покрытиями еще называют «селективными стеклами»). Чем ниже эмиссионная способность стекла, тем выше его энергосберегающие свойства. Солнцеотражающие покрытия делятся на две основные категории — неселективные (отражают солнечную радиацию во всем спектре солнечного излучения) и селективные (пропускают видимый свет и отражают инфракрасное излучение с длиной волны около 0,78 мкм, куда относится и тепловое излучение). Все селективные покрытия относятся к категории так называемых «мягких покрытий». Характеристикой энергосбережения является излучательная способность стекла. Как известно, любое тело, в зависимости от своей температуры, излучает в пространство определенное количество энергии. Температура поверхности Солнца составляет около 6000 градусов Кельвина, и Солнце излучает не только в ультрафиолетовом и видимом, но и в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра. Теплозащитные качества стекол определяются относительной долей отражаемых ими инфракрасных лучей. Теплоотражающие покрытия характеризуются высокой отражательной способностью (до 95% в инфракрасном диапазоне). Это значит, что пропускательная и поглощательная способности таких покрытий низки. Согласно закону Кирхгофа, тела с низкой поглощательной способностью имеют низкую излучательную способность. Излучательная способность (эмиссия) любого серого тела оценивается в сравнении с максимальной излучательной способностью абсолютно черного тела при той же температуре с учетом степени черноты :

E = ε·Ео

где Е — плотность потока собственного излучения серого тела; Ео — плотность потока собственного излучения абсолютно черного тела. Значение для различных материалов изменяется в пределах от 0 до 1 и зависит от длины волны падающего света. В инфракрасном (ИК) диапазоне степень черноты теплоотражающего покрытия должна быть минимальной. Покрытия, для которых степень черноты составляет = 0,03…0,15, получили название «Lоw–Е» (низкая излучательная способность). Эмиссионная способность поверхности (Е) определяет излучательную способность стекла (у обычного стекла Е>0,83, а излучательная способность селективных стекол меньше 0,04), а следовательно, и способность «отражать» обратно в помещение тепловое излучение. Следовательно, чем ниже эмиссионная способность, тем меньше потери тепла. При этом, стекло с оптическим покрытием, имеющим значение эмиссионной способности Е= 0,004, отражает обратно в помещение свыше 90% тепловой энергии уходящей через окно. Существует два вида низкоэмиссионных покрытий — «мягкое» и «твердое», отличающиеся и технологией нанесения, и эксплуатационными характеристиками, к числу которых относятся теплофизические, механические и экономические параметры.

«Твердое» или «мягкое» покрытие?

Одной из разновидностей такого стекла является К-стекло или энергосберегающее стекло с жестким покрытием. Иначе его называют стеклом с «твердым» покрытием. Такое стекло имеет покрытие на основе оксида олова (полупроводниковое покрытие). Наносится покрытие непосредственно на одной из стадий производства флоат-стекла по технологии on-line («на линии», англ.). Действительно, К-стекло значительно уменьшает теплопроводность окна. «Мягкое покрытие» стекла на основе серебра, обозначаемое в литературных источниках как i-стекло, наносится на готовое флоат-стекло по технологии off-line («вне линии», англ.) и удерживается на стекле силами молекулярного взаимодействия. У «мягких» покрытий эмиссионная способность самая низкая.Такие свойства могут быть получены за счет применения в качестве функционального (рабочего) слоя многослойной системы на основе серебра. Типичное расположение отдельных слоёв представлено на рисунке .
«Мягкое» покрытие наносится на обычное флоат-стекло методом катодного распыления в магнитном поле в условиях вакуума. Такое покрытие подвержено влиянию внешней среды (отсюда термин «мягкое»). Поэтому покрытие должно быть обращено внутрь стеклопакета. Оптимальный эффект достигается в том случае, если покрытие в стеклопакете находится на внутренней поверхности стекла, обращенного в помещение. В таком случае будет достигнута максимально возможная величина солнечного фактора g (полученная совокупная теплоэнергия от солнца) при оптимальной величине коэффициента теплопроводности k (или принятого у нас коэффициента сопротивления теплопередаче R — величина обратная k). Для иллюстрации эффективности использования энергосберегающих стекол приведем некоторые результаты исследований различных стеклопакетов в климатическом комплексе ОАО «КиевЗНИИЭП». Нужно учитывать, что k и R0 реальной оконной системы зависят от множества факторов и в большинстве случаев сильно отличаются от расчетных величин, поэтому их точные значения можно определить только экспериментальным путем. Методики испытаний, принятые в России и странах ЕС, сильно отличаются. Если в Европе измерения производятся по единственной точке в средней части стеклопакета, то по нашим стандартам параметры системы измеряются в нескольких краевых и одной центральной точке, после чего полученные значения усредняются по площадям. Эти значения сильно отличаются в сторону уменьшения, причем не существует и надежной методики перевода из одной системы в другую. По этой причине специалисты в основном ориентируются на значения, полученные экспериментальным путем по нашим методикам.

Читайте также:  Видеоглазок с датчиком движения и записью для входной двери

Достоинства и недостатки применения стеклопакетов с энергосберегающим стеклом

Во-первых, і-стекло отражает длинноволновые тепловые лучи в сторону их излучателя (то есть зимой в сторону квартиры, где работают отопительные приборы, а летом в сторону улицы, где находятся нагретые солнцем камни, асфальт и т.д.), что значительно снижает расходы на отопление зимой и на кондиционирование летом. Иными словами, покрытие оставляет тепло там, где его больше. Твердое покрытие стойко к механическим воздействиям, его можно использовать даже при одинарном остеклении. Мягкое легко деформируется, поэтому та сторона стекла, на которую нанесено такое напыление, обязательно должна быть обращена внутрь стеклопакета. К-стекла имеют целый ряд достоинств: они улучшают теплоизоляцию и, соответственно, затраты на отопление, оптимизируют поступление в помещение солнечного тепла, уменьшают конденсацию и к тому же хорошо пропускают свет. Внешне k-стекло похоже на обычное прозрачное. Влияние низкоэмиссионного покрытия на светопропускаемость и отражение едва заметно. I-стекло по техническим характеристикам превосходит своего собрата «на букву k». Использование стеклопакетов с i-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат. В течение отопительного сезона тепло, сохраняемое окном средних размеров с i-стеклом, эквивалентно эффекту от сжигания 120 кг жидкого топлива. Кстати, если «твердое» покрытие позволяет сохранить в помещении примерно 70% теплового потока, падающего на окно, то «мягкое» — все 90% и даже больше. За счет более высоких энергосберегающих свойств i-стекла можно отказаться от двухкамерного стеклопакета, ограничившись однокамерным, что в значительной мере облегчает конструкцию. Следует также отметить, что при использовании энергосберегающих стекол экономия энергии в помещениях возможна не только благодаря защите от потерь тепла, но и за счет снижения потерь на кондиционирование, которые порой превосходят расходы на отопление в 2–3 раза. Единственный, пожалуй, недостаток i-стекол — низкая абразивная стойкость, доставляющая определенные неудобства при транспортировке. Однако поскольку покрытие всегда обращено внутрь стеклопакета, при эксплуатации это не сказывается. Низкоэмиссионное стекло с «мягким» покрытием в среднем примерно в 2–2,5 раза дороже обычного. Но расчеты показывают: за счет экономии энергоносителей дополнительные вложения окупаются в течение 1,5–2 лет. Также надо учитывать, что наряду с прямой окупаемостью существует целый ряд факторов, стимулирующих спрос на низкоэмиссионные стекла. Например, благодаря снижению веса стеклопакета удается сохранить геометрию окна и снять проблему долговечности фурнитурных элементов в оконном переплете. Процесс получения качественного низкоэмиссионного стекла довольно трудоемок и требует от производителя высочайшей квалификации. Неслучайно в мире существует всего несколько компаний, выпускающих энергосберегающие стекла в больших объемах. «Твердое» покрытие обладает меньшей эффективностью и большей стоимостью, но оно прочнее мягкого покрытия, а также, с точки зрения переработчиков, имеет определенные технологические преимущества. Дело в том, что при сборке стеклопакетов, в которых используется Low-E-стекло с «твердым» покрытием, отсутствует ряд технологических операций, неизбежных при работе со стеклом с «мягким» покрытием. К таким операциям относится, в частности, снятие покрытия с кромки стекла на ширину около 10 мм по всему периметру полотнища, обеспечивающее необходимый уровень адгезии герметика к стеклу в зоне примыкания к дистанционной рамке. Твердое покрытие не снижает уровень адгезии, поэтому необходимости в удалении низкоэмиссионного слоя нет. Кроме того, стекло с твердым покрытием имеет неограниченный срок годности и может эксплуатироваться в оконных системах с одинарным остеклением, а материалы с «мягким» покрытием должны использоваться не позднее, чем через 3 месяца после отгрузки от изготовителя и предназначены только для стеклопакетов. Все это значительно усложняет выбор типа покрытия, применение которого было бы оптимальным в каждом конкретном случае. По мнению специалистов, более высокая эффективность стекол с «мягким» покрытием, а также наметившаяся тенденция снижения стоимости этого материала приведет к постепенному снижению доли стекол с «твердым» покрытием. Косвенное подтверждение этого: в странах Западной Европы около 80% зданий, в ограждающих конструкциях которых использованы материалы типа Low-E, остеклены стеклами с «мягким» напылением. Помимо защиты от холода, дождя, шума, обеспечения воздухообмена, окна должны обеспечивать помещения естественным светом. Это одна из основных функций окна. Сохранение показателей высоких коэффициентов светопропускания стекла обеспечивает максимально эффективное использование всех преимуществ естественного освещения. Известно, что размеры остекления для каждого помещения должны учитывать необходимый уровень естественной освещенности и пропускания света. Бесцветное стекло выбирают для того, чтобы в помещение проникало как можно больше света. Так, минимальный коэффициент светопропускания света для прозрачных стекол в зависимости от номинальной толщины от 2 мм до 10 мм уменьшается и составляет от 89% до 79%. Этот показатель для наиболее распространенных типов стеклопакетов уже равен от 75% до 65%. При нанесении теплосберегающих покрытий, светопроницаемость изменяется незначительно и практически не отличается от обычного изолирующего остекления. Оценка нейтральности по шкале от 0 (черный) до 100 (нейтральное) показывает, что этот коэффициент у стеклопакета из обычного стекла составляет 99, а с i-стеклом — порядка 98, т.е. практически стеклопакеты неотличимы визуально. Прозрачное листовое стекло толщиной 4 мм (в зависимости от марки стекла) пропускает 85-90% видимого света, отражает около 8% и лишь 2-7% видимого излучения поглощается стеклом. УФ и ИК излучение до 2500 нм проходит сквозь стекло лишь частично (примерно 75 и 80% соответственно), а при длинах волн более 2500 нм поглощается практически полностью.

Источник: https://fasadinfo.ua/articles/glass/1140

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.

Обратите внимание

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.

Важно

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

Совет

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.

Читайте также:  Деревянные или пластиковые окна: что лучше, отличие материалов

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.

Источник: http://solarb.ru/selektivnoe-pokrytie-dlya-solnechnykh-kollektorov

Селективное покрытие своими руками – инструкция!

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.

Селективное покрытие

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-аккумуляторы, где передают тепло воде. Сама же вода в дальнейшем перекачивается в отопительную магистраль.

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

Что такое селективное покрытие

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.

Обратите внимание

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.

Избирательное покрытие: о чем следует знать

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.

Также существует антиконвекционное 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.

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

  • плазменным напылением;
  • химическим;
  • ионно-магнетронным;
  • электрохимическим.

Другие разновидности покрытия

Селективное покрытие на поверхности абсорбера позволяет минимизировать потери на излучение

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

  • оксид меди или любого другого металла;
  • обувной утеплитель, который отдаленно напоминает черную байку (не самый эффективный вариант);
  • черный хром;
  • полупроводниковое покрытие;
  • газовую сажу;
  • матовую краску черного цвета;
  • москитную сетку (как запасной вариант).

Солнечные коллекторы

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;

· возможностью нанесения валиком, пульверизатором или даже кистью.

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

  • 6 м² при электрохимическом нанесении;
  • 2 м² при контактном.

Селективное покрытие своими руками

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

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

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.

Важно

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

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

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

Способы получения оксида меди

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

  1. Литр воды.
  2. 15 г персульфата калия (К₂S₂О₈).
  3. 50 г каустической соды (NaОН).

    Каустическая сода

Способ второй

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

Способ третий

  1. Литр воды.
  2. 50 г хлорита натрия (NaСlО₂).
  3. 100 г каустической соды (NaОН).

Обязательные условия для всех способов окисления

  1. Все поверхности должны быть обезжиренными.
  2. Температура раствора должна быть в пределах 62-65ᵒС.
  3. В процессе реакции будет выделяться кислород, который быстро улетучится, поэтому раствор обязательно должен быть свежим.
  4. Желательно использовать дистиллированную воду.

Техника безопасности

  1. 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.
  2. NaСlО₂ не так опасен, но руками его тоже лучше не брать. Выделяет хлор.

  3. (NН₄)₂S₂О₈ во время реакции выделяет много аммиака, поэтому нельзя проводить процедуру в закрытом помещении. Желательно пользоваться респиратором.
  4. Казалось бы, на открытом воздухе респиратора не нужно, но добиться в таких условиях необходимой температуры невозможно даже жарким летом.

  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 – Гелиосистема, выкрашенная черной краской

Видео – Абсорбер с селективным покрытием

Источник: https://svoimi-rykami.ru/stroitelstvo-doma/otoplenie/selektivnoe-pokrytie-svoimi-rukami.html

Селективное стекло для окон – обзор

Цель энергосбережения и теплосбережния в жилых и нежилых домах до сих пор достигается современными людьми по всему миру. Именно за счет такого подхода в помещении может сохраняться до 65% тепла, остальное обеспечивается за счет отопительных систем. Вот в этом-то вопросе селективные стекла и играют свою первейшую роль.

Технологический процесс изготовления

Наилучшие теплоизоляционные способности найдены именно в селективном стекле из всех других вариантов этого материала. Его отличительные характеристики в эксплуатации всецело зависят от технологии изготовления.

Вообще термин обозначается как имеющее низкоэмиссионное особое покрытие, которое показательно своими низкими излучательными особенностями. Получается, что селективным материал может стать только тогда, когда его покроют этим слоем.

Совет

Изготавливаются эти материалы методом пиролиза – в процессе изготовления на поверхности материала при большой плюсовой температуре доводят химическую реакцию, чтобы было удобнее наносить тонкослойную окись металла (К-стекла).

Кроме этого существует еще один метод – обработка слоем низкоэмиссионного покрытия, которое имеет в основном своем составе оксид металла (I-стекла).

Какие бывают

Они отличаются по своим производственным методам, а потому и имеют несколько отличительные особенности, хотя в целом, они практически идентичны друг другу. Так выделяют следующие виды:

•    К-стекла;
•    I-стекла.

Они почти одинаковы, просто отличаются немного физическими свойствами самого покрытия. Так, первый вариант материала имеет несколько жесткое покрытие, а второй – более мягкое. Первое проще в изготовлении, чем второе. Зато второй вариант превосходить по эксплуатационным оценкам первое, потому и ценится.

Где применяются

Области применения на самом деле, достаточно обширны. Из них изготавливают:

•    автозеркала с неослепляющим эффектом;
•    окна и двери;

•    балконов, лоджий.

По своим эксплуатационным свойствам оно внешне мало чем отличается от обычного стекла, оно может быт вполне прозрачным и не затруднять обозрение человеческим глазом. Однако его световой фильтр – это уникальная особенность.

В летнее время оно не пропускает жару в помещение, а в зимнее – холод и стужу. Стоимость его в среднем будет составлять для толщины в 2 мм, размером 1,3х1605 м – 220 руб. за кв.м. листового материала. С нарезкой- будет стоить примерно 430 руб. в обработке материала до 5 кв.м.

Чем толще листы и больше по размерам, тем, естественно, материалы обойдется дороже.

Источник: http://okna-biz.ru/content/selektivnoe-steklo-dlya-okon-obzor/

Описание стеклопакетов

Перед тем как заменить старое окно на пластиковое, наряду с габаритами нужно учитывать количество камер стеклопакетов, так как от этого зависит ожидаемый вами эффект сохранения тепла в помещении.

Дадим краткое описание стеклопакетов для окон, которые наиболее популярны в строительстве домов и квартир, а также при их ремонте.

Критерии, которые нужно учитывать при этом следующие: количество стеклопакетов, отражающие покрытия и заполнения газом пространства между стеклами.

Количество стеклопакетов для окон

Количество стеклопакетов

Чтобы определить количество стекол в мстеклопакете для окон нужно исходить из того, где будут применяться окна. Если это помещение, которое нет необходимости отапливать в зимний период, будет достаточным применение однокамерных конструкций. Это летние кухни, веранды, беседки и различные хозпомещения.

Для жилья, которое эксплуатируется круглый год лучше использовать двухкамерные стеклопакеты, которые вмонтированы в рамы с профилем толщиной до 70 мм, обеспечивающий достаточную защиту от холода.

Обратите внимание

В том случае когда требуется более эффективная защита тепла, например, в детских учреждениях, очень часто применяют уже стеклопакет, состоящий из трех камер, для которых профиль в 70 мм будет недостаточным чтобы расположиться в нем трехкамерной конструкции. В этом случае ширина профиля увеличивается до 90 мм.

Однако даже трехкамерных пакетов бывает порой недостаточно для эффективного энергосбережения, так как стекло имеет теплопроводность, которая слабо препятствует уходу тепла с помещения. Чтобы улучшить сохранность тепла в подобных случаях, начали ставить стекла со специальным покрытием.

Отражающие покрытия стеклопакетов

Покрытия, которые улучшают энергоэффективность стеклопакетов бывают двух видов: низкоэмиссионные и селективные. В обоих случаях происходит напыление стекол, однако они различаются способностью пропускать тепловые волны различной длины.

Низкоэмисионное покрытие

Структура низкоэмиссионноного покрытия

Имеет свойства отражать только длинноволновое излучение, которое называется вторичным, создаваемое нагретыми предметами в помещении. Наносится только на внутреннюю сторону стекла, которое находится ближе всего к помещению.

Слой отражает всю тепловую энергию, находящуюся в квартире или доме обратно внутрь, не выпуская его наружу. В то же время низкоэмиссионное покрытие пропускает извне теплые лучи солнца, которые имеют короткую длину волны.

Поэтому, чтобы увеличить энергоэффективность стеклопакета хотя бы одно стекло должно быть покрыто этим напылением. В современном строительстве существуют два типа низкоэмиссионного покрытия: мягкое и твердое, отличающиеся между собой технологией нанесения напыления.

Твердое покрытие более прочнее мягкого, но менее эффективно и стоит дороже, однако, в тоже время его производство связано с меньшими технологическими процессами, чем тонкое покрытие.

Кроме того, стекла с твердым покрытиями применяется в окнах с одинарным остеклением, тогда как стекла с мягким покрытием используются только в составе стеклопакета.

Читайте также:  Лоджия в стиле прованс: как декорировать самому?

Селективное покрытие

Свойства селективного покрытия

Селективное покрытие относится к оптическим технологиям нанесения, которые преобразуют солнечное электромагнитное излучение в тепло.

Самый распространенный тип подобного покрытия заключается в нанесения на поверхность стекла тонкой металлической пленки.

В частности, для этого широко используется алюминий, благодаря его механическим и теплофизическим характеристикам при относительно невысокой цене.

Важно

Это покрытие наносят обычно на внутреннюю часть стекла, расположенного наружу. Уникальность его выражается в том, что оно реагирует на длинноволновое и коротковолновое излучение одновременно.

То есть в зимний период оно работает как низкоэмиссионное, отражая тепло обратно в помещение, а летом селективное покрытие отражает солнечные лучи, которые пытаются проникнуть внутрь жилья.

Хороший эффект наблюдается в комбинации селективного и низкоэмиссионного напыления, позволяющее выдерживать комфортную температуру в помещении круглый год.

Заполнение газом стеклопактов

Стеклопакеты, наполненные газом

Хотя этот метод требует дополнительных затрат на производство стеклопакетов, выгода от его использования ощутима, так как энергоэффективность окон повышается до 10%.

Поэтому эксперты в области энергосбережения рекомендуют применение этих пакетов, где заполнение газом допустимо хотя бы в одной камере, где есть внутренне напыление.

Так как наличие газа внутри стеклопакета не только обеспечивает его высокие теплосберегающие свойства, но способствует более долгому сроку эксплуатации отражающего покрытия и сроку службы окна в целом.

Наличие газа создает избыточное давление, которое препятствует попаданию влажного воздуха в стеклопакет, оказывающий на него разрушающее действие.

Несмотря на все достоинства стеклопакетов с газовым наполнением, нужно учесть следующий факт, что эффект присущий только для паянных конструкций.

В обычном же стеклопакете газообразное вещество постепенно покинет свое место через утечку по шнуру, недостаточную герметизацию, при механических повреждениях рамок в клееном стеклопакете.

Источник: https://remontzhilya.ru/opisanie-steklopaketov.html

Что такое селективное стекло?

Это стекло с низкоэмиссионным покрытием, которое свободно пропускает коротковолновое и видимое солнечное излучение в помещение, отражая при этом длинноволновое тепловое излучение, например, от нагревательных приборов, внутрь помещения, не давая ему уйти наружу.

В летнее время года теплосберегающее покрытие отражает солнечную тепловую энергию с внешней стороны, препятствуя проникновению тепла внутрь помещения.

Покрытие толщиной в несколько сотен ангстрем, обладает свойствами светового фильтра, прозрачно для человеческого глаза, внешне стекло с теплосберегающим покрытием, ничем не отличается от обычного прозрачного стекла.

Совет

Селективное стекло обычно применяют в качестве внутреннего стекла в стеклопакетах, покрытием внутрь межстекольного пространства. Это нагревает внутрикомнатную поверхность стекла, что уменьшает конденсацию и конвекцию, вызванную разностью температур. Применение низкоэмиссионного стекла заметно сокращает теплопотери, позволяя экономить на обогреве помещений.

В настоящее время для сокращения потерь тепла через стекло используют два типа покрытий: так называемое К-стекло (Low-Е) – твёрдое покрытие и I-стекло (Double Low-E) (i-стекло) мягкое покрытие.

Первым шагом в выпуске энергосберегающего стекла стало производство К-стекла.

Для придания флоат-стеклу теплосберегающих свойств непосредственно при изготовлении на его поверхности методом химической реакции при высокой температуре (метод пиролиза) наносят тонкий слой из окислов металлов.

К-стекло получило широкое распространение в Европе благодаря своему нейтральному цвету, исключительной теплоизолирующей способности и простоте обработки. Стекло можно применять повсюду, где необходимо достичь малого расхода энергии при малой потере тепла.

К-стекло применяют обычно в качестве внутреннего в стеклопакетах, причём покрытие обращено в сторону межстекольного пространства. Это нагревает внутреннюю поверхность стеклопакета, что уменьшает конденсацию и конвекцию, вызванную разностью температур. К-стекло можно закалять и ламинировать.

Следующим значительным шагом в производстве теплосберегающих стёкол стал выпуск I-стекла (i-стекла) которое по своим техническим характеристикам превосходит К-стекло. Различие между К-стеклом и I-стеклом заключается в коэффиценте излучательной способности, а также технологии его получения.

Получение предусматривает нанесение на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий (на основе оксидов металлов).

Эта технология требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления.

Обратите внимание

Покрытие толщиной в несколько сотен ангстрем, обладающее свойствами светового фильтра, прозрачно для человеческого глаза, хорошо пропускает солнечный свет и отражает тепловое излучение обратно внутрь помещения.

Использование стеклопакетов с I-стеклом позволяет не только существенно повысить комфорт в помещении, но и добиться снижения энергозатрат.

В течение отопительного сезона эффект от окна средних размеров, застекленного стеклопакетом с I-стеклом эквивалентен сжиганию 120 кг жидкого топлива.

Основным недостатком I-стекол является их сравнительно меньшая механическая прочность по сравнению с К-стеклом, но, учитывая, что это покрытие обращено внутрь стеклопакета, это не сказывается на его эксплуатационных свойствах.

Источник: http://www.bolshoyvopros.ru/questions/1901494-chto-takoe-selektivnoe-steklo.html

Селективное покрытие своими руками для солнечного коллектора

Самодельный солнечный коллектор это едва-ли не самая интересная тема в контексте энергоэффективного дома. Для изготовления солнечного коллектора не требуется высокотехнологичного производства и если разобраться в теории и не бояться практики — можно обеспечить семью горячей водой, подогретой солнцем.

Изготовление коллектора проходит в несколько этапов, один из которых — выбор и нанесение селективного покрытия на поглощающие панели (абсорберы). Отмечу, что затраты на селективное покрытие незначительно увеличивают общую стоимость проекта, но играют важную роль.

Абсорберу (поглощающей панели) нужно покрытие, которое будет эффективным теплоприемником, прозрачно для инфракрасного излучения.

На какие характеристики селективных покрытий нужно ориентироваться?

Мерилом эффективности селективного покрытия является:

  • Коэффициент поглощения солнечной энергии(α)
  • Относительная излучающая способность (ε)
  • Отношение способности поглощения к излучению

Начнем с самого простого и доступного селективного покрытия: краски.

Селективная краска

Обычные черные краски не годятся, так как являются теплоизоляторами и не обладают термостойкостью. Матовая автокраска не обладает необходимой термостойкостью, хотя светопоглощение у них хорошее (в испытаниях дают 65-70°С при 70-80°С у коллектора с покрытием тонером по лаку).

Лаки, посыпанные тонером для лазерных принтеров, дают правильное покрытие с точки зрения матовой поверхности, но так же плохо проводят тепло. Смешивать лак и тех. углерод — идея еще хуже, так как получается очень толстый слой покрытия с глянцем. Нам нужно добиться толщины селективного покрытия в несколько микрон.

Подходят аэрозольные и баночные термостойкие матовые краски для мангалов, печей, каминов черного цвета. Под некоторые краски требуется нанесение специального антикоррозийного грунта, кислотного грунта.

Есть подходящие краски не в форме аэрозоля, но которые можно наносить краскопультом. Напоминаю, толщина слоя очень важна для эффективности селективного покрытия.

Нашел в продаже специализированные краски для солнечных коллекторов с заявленными 99% поглощения.

Готовая селективная пленка или металлическая лента

Селективными пленками пользуются мелкие производители коллекторов. Это термопленки для наклеивания на абсорбер или рулонная медь/алюминий с готовым селективным покрытием, нанесенным в условиях вакуума. Достать такой материал в розницу сложно.

Селективное покрытие на алюминий

Идеального тонкого покрытия графитового цвета на алюминии добиваются тем же методом, что и с оцинковкой — чернение купоросом/хлоридом натрия. Это спорный вариант самодельного селективного слоя, так как истончает металл.

Промышленные доступные абсорберы в основном алюминиевые, толщиной 0,2 мм, крашеные матовой термокраской.

Важно

Учитывая это, мудрить с чернением алюминия всяким хлорным железом и анодированием не имеет смысла в масштабах самодельного солнечного коллектора.

Наиболее быстро окупаемым в самоделках является именно крашеный алюминий, который уступает в теплоотдаче и только черненой меди. Но у алюминиевого абсорбера есть свои недостатки.

Селективное покрытие на медный абсорбер

Перед оксидированием медную поверхность нужно тщательно очистить кислотой (горячий уксус, лимонная кислота, сульфаминовая кислота). Шкурить перед чернением щетками по металлу или какими-либо абразивами не дает никаких преимуществ в абсорбции энергии в дальнейшем.

Очистить медь можно солью/содой по чайной ложке на 100 г. воды.

Прочную оксидную пленку можно получить температурой красного каления — 1200°С с последующим охлаждением. Делать такое оксидирование нужно до момента спайки. В домашних «каминных» условиях такое не провернуть, нужно нести медь к кузнецу.

Оксидирование меди серной мазью дает рыхлое неустойчивое селективное покрытие.
Естественная окись меди имеет поглощающую способность в четыре раза большую, чем у термостойкой краски: 75% поглощения, 33% эмиссии, что дает 42% эффективности.

Чернение меди делают также  электролитическим способом, рецепты и технологический процесс есть в сети.

Жидкости для воронения (чернения) хорошо работают, но дорогие. Протравки можно делать самостоятельно, рецепты есть по этой ссылке. Хочу отдельно остановиться на паре способов. В способе с серной печенью — оксид меди в составе полученного покрытия может быть в меньшей концентрации, чем сульфид меди, а это может влиять на селективную способность покрытия, но я не химик и не уверен.

Промышленный метод оксидирования меди с помощью едкого натра опасен для здоровья, не применяйте его в гаражных условиях. Вместо NaOH+NaClO2 пользуются содой, которая в промышленных масштабах неудобна и дорога для чернения меди.

Хотя образцы, черненные NaOH показывают лучший результат (подробнее о тестах самодельных селективных покрытий на меди и алюминии здесь) чернение содой — процесс медленный, на глубокий черный цвет уходит около 2-х суток в растворе без подогрева. Концентрация раствора: 2 чайные ложки на 100 грамм воды.

Совет

Формирование оксида проходит медленно, поэтому нужный оттенок и равномерность получить гораздо проще таким методом. Раствор нужно периодически помешивать а детали переворачивать.

Солнечный свет ускоряет процесс оксидирования меди. Толщина покрытия в несколько микрон, что нам и нужно. Очень стабильное, не смывается и не сцарапывается.

Встречал советы с парами аммиака (нашатырного спирта), якобы приводят к быстрому потемнению меди в закрытой емкости. Однако это скорее патинирование, придающее меди синеву, нестойкое покрытие.

Прожиг меди газовой горелкой дает на 10-12°С меньше селективности, чем оксидирование химическими способами.

Для коллектора лучше выбрать медь. Простая пайка, долговечность работы даже при утрате селективного покрытия (с алюминием все в разы сложнее), хотя медь и получится раза в 4 дороже алюминия.

Термокраска на медь тоже наносится, но раз уж вы теперь знаете, как ее оксидировать, то браться за покраску точно не стоит.

Селективное покрытие на оцинковку

Химическое меднение (и последующее оксидирование) оцинковки можно провести в гаражных условиях с помощью пентагидрата сульфата меди (медного купороса).

Химическое чернение раствором медного купороса и натриевой соли соляной кислоты (хлорид натрия) получается не стойким. Чернить оцинковку лучше готовым промышленным чернителем, с которым можно работать без гальваники холодным способом, он создает на поверхности прочную оксидную хроматную пленку. Оксидный слой поглощает максимум излучения в пасмурный день.

Вариант нанесения на оцинковку порошковой краски для лазерных принтеров (технического углерода) не менее популярен. Пластины оцинковки прогреваются строительным феном и посыпаются тонером.

Обратите внимание

Слой краски получается тонким, матовым, прочным — порошок приплавляется к металлу сам. Если пластина слишком горячая и порошок оплавился — обрабатывают мелкозернистой наждачной бумагой.

В солнечную погоду такое селективное покрытие более чем эффективно.

Другие технологии селективных покрытий:

  • Гофрированная селективная поверхность
  • Углеродный войлок
  • Селективное бархатное (флок) покрытие, нанесенное плазмой

Несколько обобщающих моментов о селективных поглощающих покрытиях:

  1. Коллекторы для сезонного пользования прекрасно греют воду с любым самодельным селективным покрытием.
  2. Абсорбер с матовым черным покрытием и двумя стеклами поверх имеет примерно те же температуры, что и теплоприемник с селективной краской и одним стеклом.
  3. Чернение меди гораздо долговечнее красок, а стоимость оксидирования не дороже покрытия термостойкой краской. Красить медь не стоит.
  4. Быстрее всех окупается крашеный алюминиевый абсорбер.

Книги по солнечным коллекторам:

Дмитрий Тенешев «Сделай сам солнечный коллектор из полимеров»
Н. В. Харченко «Индивидуальные солнечные установки»

Целый архив документации по технологии производства селективных покрытий скачивайте тут (ссылка на яндекс.диск)

Источник: https://ehome.ironws.com/energiya/solnechnye-kollektory/selektivnoe-pokrytie-svoimi-rukami/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector