Industrijsko uporabni organski polimerni spektralno selektivni premazi za sončne toplotne zbiralnike : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2015

binders   coating   Disertacije   pigmenti   pigments   Premazi   solar thermal collerctor   sončni toplotni zbiralniki   spectral selectivity   spektralna selektivnost   thermal technologies   toplotne tehnologije   veziva

Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo

Sončna toplotna energija se v južni Evropi in Sredozemlju kaže kot najbolj sprejemljiv vir obnovljive energije. Za njeno množično uporabo je potrebno razviti visoko zmogljive, trajne in cenovno ugodne materiale. To delo obravnava organske polimerne premaze, namenjene sončnim toplotnim zbiralnikom, ki izpolnjujejo zgoraj naštete pogoje. Črne od debeline odvisno spektralno selektivne premaze (thickness sensitive spectrally selective (TSSS)) in od debeline neodvisno spektralno selektivne premaze (thickness insensitive spectrally selective (TISS)) smo zasnovali na tehnologiji silanskega oplaščenja anorganskih pigmentov. Razvili in optimizirali smo TSSS premaz, ki izpolnjuje vse zastavljene zahteve in ga je mogoče nanašati z uveljavljenimi industrijskimi metodami nanosa premazov. Njegovo trajnost je potrdil neodvisni zunanji laboratorij. Povezali smo površinske lastnosti utrjenega filma premaza z njegovo selektivnostjo in tako nadgradili predhodno vedenje o spektralno selektivnih premazih. Optimizirali smo črne in barvne TISS premaze. Pokazali smo povezavo med kemizmom poliola v poliuretanskih spektralno selektivnih premazih in njihovo selektivnostjo. V TISS premazih smo kot prvi uporabili organske pigmente za dosego višje barvne jakosti. Razvili smo fluoropolimerne TSSS premaze. Fluoropoliuretanski TSSS premazi so zaradi visoke selektivnosti in nižje temperaturne odpornosti primerni le za nišne aplikacije, kot so fasadni sončni toplotni sprejemniki. V te namene smo, spet kot prvi z uporabo organskih pigmentov v TSSS premazih, razvili visoko zmogljive modre premaze. Pokazali smo možnost razvoja termoplastičnih fluoropolimernih TSSS premazov. Z uporabo silansko oplaščenih črnih in organskih modrih pigmentov ter posledično optimizacijo faktorja polnjenja premaza smo razvili visoko zmogljive in trajne modre silikonpoliestrske TSSS premaze. Razviti premazi, ki so primerni za industrijsko uporabo, omogočajo izdelavo cenovno ugodnih, zmogljivih in trajnih sončnih toplotnih zbiralnikov. Znanje, pridobljeno pri njihovem razvoju, pa omogoča razlago predhodno neznanih ali nepojasnjenih lastnosti spektralno selektivnih premazov.

07.08.2023