Prospects of using polymeric materials in the construction of solar collectors

Abstract

Хоча сонячна енергія, яка потрапляє на Землю, є безкоштовною, установки для перетворення енергії сонячного випромінювання на тепло, а також для транспортування та зберігання цього тепла потребують певних інвестицій. Значну частину компонентів цих системи становлять метали. Трубопроводи в сонячних колекторах і теплообмінниках виготовлені з міді, алюміній використовується для поглинача та корпусу, а сталь часто використовується у ємностях для зберігання теплоти. Одним із варіантів зменшення вартості сонячних колекторів та підвищення їх ефективності є використання полімерних матеріалів замість металів. Сонячні колектори виготовлені повністю з полімерних матеріалів, які б мали високу продуктивність, найскладніші у виготовленні з технологічного погляду і найцікавіші для виробництва через потенційний обсяг ринку. Основними перевагами використання полімерних матеріалів у сонячних теплових колекторах є їхня вартість, особливо з урахуванням зростанням ринку відновлювальної енергетики та зростання цін на метали. З використанням полімерів знижуються також витрати на виробництво, транспортування та монтаж для кінцевого споживача. Різноманітні технології виробництва, такі як екструзія, термоформування, вакуум-формування та лиття під тиском можна застосовувати для виготовлення сонячних колекторів. Процеси виробництва полімерних матеріалів істотно відрізняються від більшості відомих виробничих процесів у сонячній тепловій промисловості, де переважно використовують метали. Ці виробничі процеси дають можливість застосовувати інноваційний підхід до проектування продукції та компонентів. Полімерні матеріали дають свободу для виробництва колекторів з великими геометричними розмірами, гнучкість у інтеграції таких конструкцій у зовнішні захищення будівель з більшою естетичністю. Порівняно з іншими матеріалами, полімерні матеріали характеризуються своєю багатофункціональністю, надзвичайно гнучкою здатністю до опрацювання складних компонентів та малою вагою.

The solar energy that reaches the Earth is free, but installations to convert solar energy into heat, as well as equipment for transporting and storage that heat, require some investment. A significant part of the components of these systems are metals. Pipelines in solar collectors and heat exchangers are made of copper, aluminum is used for the absorber and housing, and the steel is often used in heat storage tanks. One of the options to reduce the cost of solar collectors and increase their efficiency is to use polymeric materials instead of metals. The main advantages of using polymeric materials in solar thermal collectors are their cost, especially if you are taking into account the growth of the renewable energy market and rising prices for metal. The use of polymers also reduces the costs of production, transportation and installation for the user.