В работах [76] и [77] описано использование селективных поверхностей в солнечных термоэлектрических генераторах, работающих без концентрации или при низких степенях концентрации солнечного излучения. В термоэлектрическом генераторе пластины, соединяющие горячие спаи, должны иметь высокую поглощательную способность относительно солнечного излучения и низкую степень черноты при рабочей температуре, в то время как степень черноты холодного спая должна приближаться к единице при низкой поглощательной способности в области солнечного спектра. Прозрачная изоляция термоэлектрического генератора типа "горячий ящик" должна хорошо пропускать солнечное излучение и одновременно обладать высокой отражательной способностью по отношению к тепловому инфракрасному излучению. Появился ряд работ, в которых рассмотрены вопросы, касающиеся материалов и технологии селективных покрытий. Эффективность применения селективных покрытий определяется путем сравнения тепловых характеристик коллекторов с селективной и с черной поглощающей поверхностями. Такой сравнительный анализ для устройства типа "горячий ящик" (рис. 2.2.1) приведен в работе [86]. Рассмотрены селективные и неселективные поглощающие пластины и прозрачная изоляция.
Уравнение теплового баланса термоэлектрического генератора с учетом тепловых потерь через днище можно записать следующим образом [ 86]:
где Tаb — температура теплоприемной пластины, К; Tb -температура днища ящика, К; λi - коэффициент теплопроводности изоляции, Вт;/(м·град); δi - толщина слоя изоляции, м; ас - коэффициент конвективной теплоотдачи, Вт,/(м2· град); Т0 — температура окружающего воздуха, К; - степень черноты днища ящика и σ- постоянная Стефана — Больцмана, Вт/(м2 ·К4).
Рис. 2.2.1. Поперечное сечение плоского солнечного термоэлектрического генератора (конструкции типа "горячий ящик") [86].
Рис. 2.3.1. Эффективность коллектора η в зависимости от температуры теплоприемника Таb при различных значениях поглощательной способности стекла Аq [86].
