Второй оригинальной технологией, разработанной авторами, явля-
ется способ получения селективного покрытия для рабочей поверхно-
сти поглощающей панели.
Селективное покрытие резко снижает тепловые потери панели в
окружающую среду. В структуре этого многослойного покрытия обя-
зательно присутствует зеркальный слой, поверх которого расположен
черный слой очень малой толщины (менее 1 мкм) с высоким коэф-
фициентом поглощения в области видимого спектра солнечного из-
лучения. При поглощении солнечного излучения этим черным слоем
происходит нагрев панели и, следовательно, рост ее радиационных по-
терь в окружающую среду, но это тепловое излучение панели лежит
уже в инфракрасной области спектра, т.е. имеет б´ольшую длину вол-
ны, поэтому это длинноволновое излучение не “чувствует” верхнего
тонкого черного слоя покрытия и поверхность панели излучает как
зеркальная, при этом ее коэффициент излучения в 8–10 раз меньше,
чем у окрашенной обычной черной краской поверхности, и реальные
радиационные тепловые потери панели резко снижаются, а ее рабочая
температура возрастает.
В качестве основы технологии селективного покрытия была при-
нята технология, разработанная в НПО “Энергия” и НПО “Машино-
строение” для космической станции “Алмаз”, т.е. для заатмосферных
условий эксплуатации. Для наземных условий, тем более в солнечных
коллекторах, где влажность внутри корпуса в течение длительного вре-
мени может достигать 100% при высоких температурах, это покрытие
было совершенно непригодно. Направлением технологической прора-
ботки было выбрано повышение адгезии покрытия к поверхности па-
нели в условиях высокой влажности и температуры при сохранении
его оптических свойств в этих условиях на весь срок службы коллек-
тора (10–20 лет) без заметного ухудшения оптических характеристик
(коэффициентов поглощения и излучения). В результате было получе-
но селективное покрытие с коэффициентами поглощения 0,92. . . 0,94
и излучения (степенью черноты) 0,08. . . 0,12, которое выдержало два
цикла испытаний подряд в климатической камере, что соответству-
ет 14 годам эксплуатации, без снижения оптических характеристик.
Испытания проводились в ЛИИ им. Громова.
Эта технология основана на комбинированном магнетронном плюс
плазмохимическом нанесении покрытия, осуществляемом последова-
тельно в двух вакуумных камерах, при полной экологической чистоте
процесса.
Итогом работ явилось создание новой высокоэффективной кон-
струкции солнечного коллектора с площадью поглощающей па-
нели 1 м
2
.
Испытания коллектора проводились независимо от друг друга в
ЦАГИ, Институте физики высоких температур (ИФВТ) РАН и Научно-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 2 79
