sticla solara

Materiale pentru captatoare solare

Materiale pentru captatoare solare

La aplicatiile care convertesc radiaţia solară în căldură, scopul acoperirilor transparente (cum este si sticla solara) este de a reduce pierderile de căldură din jurul suprafeţelor absorbante.

În urma interacţiunii dintre radiaţia solară şi materialele transparente de acoperire, doar o
parte din radiatie trece prin materialul transparent. O parte din radiatie este reflectata şi o parte este absorbita de material, fenomen favorizat de reflexiile interne multiple produse pe suprafeţele de separaţie dintre materialul transparent şi aer.

Transmisie radiatie solara prin sticla solara
Transmisie radiatie solara prin sticla solara

Proprietatea care defineşte capacitatea materialului de a permite trecerea radiatiei prin acesta se numeşte transmitanta sau factor de transmisie sau transmisibilitate (τ).

Transmitanta reprezintă fractia din radiatia solara incidenta care trece prin material. Radiaţia reflectata se pierde, ca şi cea absorbită de material. Valoarea 1 a transmitantei are semnificaţia faptului ca toata radiatia incidenta traverseaza materialul transparent.

valori-transmitanta-sticla-trasparenta

Energia absorbita de materialul transparent nu reprezinta in totalitate o pierdere
energetica, deoarece o mare parte din aceasta se transforma in caldura si contribuie la
reducerea pierderilor prin materialul transparent de acoperire, prin conductie termica.

Atat absorbtia cat si reflexia radiatiei incidente, la interactiunea cu un material transparent, depind de valoarea unghiului de incidenta. Pentru valori ale unghiului de incidenta mai mici de 55°, comportarea este apropiata de cea corespunzatoare incidentei normale. Pentru valori ale unghiului de incidenta mai mari, transmitanta se reduce considerabil. La valori mari ale unghiului de incidenta, radiatia solara aproape ca nu mai trece prin materialul transparent. Acest fenomen poate fi evidentiat cu ajutorul unui material transparent pozitionat sub un unghi mare de incidenta fata de radiatia solara, astfel incat practic radiatia este reflectata aproape total. Daca un material transparent este acoperit cu un material avand indicele de refractie intre valorile corespunzatoare aerului si materialului respectiv, transmitanta poate sa creasca. Asemenea acoperiri se numesc acoperiri antireflexie.

Simultan cu trecerea radiatiei solare prin materialul transparent de acoperire, se produce si fenomenul de transmitere a caldurii produse pe suprafata absorbanta din interior.
Aceasta caldura reprezinta o radiatie termica sau radiatie infrarosie, deoarece lungime de
unda corespunde domeniului infrarosu cu lungime de unda mare. Un corp avand temperatura suprafatei de 100°C emite cca. 60% din radiatie in domeniul lungimilor de unda intre 5…14 μm, in timp ce radiatia solara contine o cantitate nesemnificativa de radiatie cu lungimi de unda peste 2,5 μm.

In aceste conditii materialele transparente de acoperire pot si trebuie sa aiba o comportare diferita fata de radiatia solara si radiatia termica. Aceste materiale au valori mari ale transmitantei corespunzatoare radiatiei solare si valori reduse ale transmitantei
corespunzatoare radiatiei termice (infrarosii). Combinatia celor 2 proprietati provoaca asa
numitul efect de sera, deoarece permite trecerea radiatiei solare si impiedica trecerea radiatiei termice, care este “captata” in interior.

Cateva valori ale transmitantei pentru Sticla cu fier,  Plexiglas,  Fibra de sticla,  Policarbonat, Polietilena, Polipropilena:

transmitanta materiale transparente
Transmitanta diferite materiale transparente

Un exemplu high-tech de sticla solara securizata este cea folosita la constructia panoului de varf de la Buderus, Logasol SKS4.0: este o sticla solara specială turnată, ce asigura o transparenta de peste 91% (15% mai mult decat sticla obisnuita). Panoul SKS4.0 are un geam de 3,2 mm din sticla structurata (ceea ce-l face foarte rezistent), cu continut scazut de fier si strat antireflex.

Bibliografie: „Energii regenerabile”- Prof. dr. ing. Mugur Balan,  Univ. Tehnica Cluj-Napoca

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *