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摘要:POLYSOL研究团队的主要成果:


一是利用聚碳酸酯(polycarbonate)作为聚合物太阳光吸附材料,通过反复试验确认两种聚合物作为集热装置的吸附外壳,其性能优于常规的丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadienestyrene);


二是成功开发出有选择性的5次物理气相沉积(PVD)涂层技术,应用于聚合物吸附体,利用光谱测量方法优化聚合物吸附体的涂层设计。


全文如下:

通常室内供暖和热水供应占家庭总能耗的近40%。欧盟在太阳能供热技术方面全球领先,但由于高昂的早期资金投入,相关产品的市场销售和使用状况并不是很理想。为此,欧盟科学家希望研发成本更为低廉的太阳能集热装置,提高其市场使用率。

  通过欧盟第七研发框架计划110万欧元资助,由西班牙科技人员牵头负责,欧盟多个成员国科技界及创新型中小企业(SMEs)参与组成的欧洲POLYSOL研发团队,致力于全聚合物(通常室内供暖和热水供应占家庭总能耗的近40%。欧盟在太阳能供热技术方面全球领先,但由于高昂的早期资金投入,相关产品的市场销售和使用状况并不是很理想。为此,欧盟科学家希望研发成本更为低廉的太阳能集热装置,提高其市场使用率。

  通过欧盟第七研发框架计划110万欧元资助,由西班牙科技人员牵头负责,欧盟多个成员国科技界及创新型中小企业(SMEs)参与组成的欧洲POLYSOL研发团队,致力于全聚合物(all-polymer)材料生产的太阳能集热装置。由于聚合物较低的原材料价格及生产工艺成本,可大幅降低太阳能集热装置的前期资金投入。

POLYSOL研究团队的主要成果:一是利用聚碳酸酯(polycarbonate)作为聚合物太阳光吸附材料,通过反复试验确认两种聚合物作为集热装置的吸附外壳,其性能优于常规的丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadienestyrene);二是成功开发出有选择性的5次物理气相沉积(PVD)涂层技术,应用于聚合物吸附体,利用光谱测量方法优化聚合物吸附体的涂层设计。创新型的物理气相沉积涂层技术具有较高的耐热变温度和高热传导率的特点;三是85%的涂层材料来源于再生混合废聚合物,将大大降低生产成本;四是设计出三种不同的热吸附和传导通道形状,以满足降压和热传导性能要求;五是优化该装置的轮廓设计,直接影响其生产装配的速度、简洁程度和相关成本。

  全聚合物太阳能集热装置的设计理念符合欧盟降低对化石能源依赖和促进环保的战略要求,且造价低廉,已进入市场商业化开发阶段。)材料生产的太阳能集热装置。由于聚合物较低的原材料价格及生产工艺成本,可大幅降低太阳能集热装置的前期资金投入。

POLYSOL研究团队的主要成果:一是利用聚碳酸酯(polycarbonate)作为聚合物太阳光吸附材料,通过反复试验确认两种聚合物作为集热装置的吸附外壳,其性能优于常规的丙烯腈丁二烯苯乙烯(acrylonitrile butadienestyrene);二是成功开发出有选择性的5次物理气相沉积(PVD)涂层技术,应用于聚合物吸附体,利用光谱测量方法优化聚合物吸附体的涂层设计。创新型的物理气相沉积涂层技术具有较高的耐热变温度和高热传导率的特点;三是85%的涂层材料来源于再生混合废聚合物,将大大降低生产成本;四是设计出三种不同的热吸附和传导通道形状,以满足降压和热传导性能要求;五是优化该装置的轮廓设计,直接影响其生产装配的速度、简洁程度和相关成本。

全聚合物太阳能集热装置的设计理念符合欧盟降低对化石能源依赖和促进环保的战略要求,且造价低廉,已进入市场商业化开发阶段。

(来源:http://cordis.europa.eu)


英文原文:

Domestic heating and hot water account foralmost 40 % of total energy demands. EU-funded scientists are developinglow-cost, all-polymer solar thermal collectors to meet the need and enhancemarket uptake.



Europe is the world leader in solar thermaltechnology. However, market penetration is lagging behind technologicaladvances due to high initial investment costs. The EU-funded project POLYSOL isdeveloping a cost-effective all-polymer glazed solar thermal collector for domesticheating and hot water applications to increase market uptake.



The key to cost reductions is the use ofinexpensive polymers and polymer-processing technology for the absorber and thecollector casing. To achieve this, issues with low heat deflection temperature(temperature at which the polymer deforms) and thermal conductivity must beovercome. A novel physical vapour deposition (PVD) coating shows promise inthis regard. This coupled with the use of 85 % recycled mixed-waste polymerswill reduce cost with better performance.



During the first nine months ofexperimentation and modelling, scientists selected polycarbonate as the polymerabsorber. They developed a five-layer selective PVD coating that was applied onglass microscope slides, aluminium sheets and polymer absorbers for comparison.Spectral measurements are continuing to optimise the doped polymer absorber. Inaddition, investigators have identified three different absorber and heattransfer channel geometries that fulfil pressure drop and performancerequirements.



Researchers have also selected two polymersfor the casing material that were shown in tests to be superior to conventionalacrylonitrile butadiene styrene. The shape profile chosen facilitates speed andsimplicity of production and assembly. Finally, the team has modelled fourexisting solar thermal systems to be used as a benchmark in subsequentinvestigations of the all-polymer solar thermal collector.



Low-cost POLYSOL solar thermal collectorsare expected to provide significant incentive to consumers to invest in solarspace and water heating with important benefits for related industries. Thiscould also realise to some extent the EU’s commitment to reducing dependence onfossil fuels through such environmentally friendly options.

http://cordis.europa.eu/



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欧盟科学家研发出全聚合物太阳能集热装置

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作者 ab