Разработаны каскадные преобразователи солнечного излучения на основе полиэтиленовой пленки и функциональной керамики. Композитная пленка, существенно повышает процесс передачи солнечной энергии.
Полимерная пленка содержащая 0,1-1% ультрадисперсного порошка импульсной керамики разработанной для гелиосушки, повышает скорость сушки с применением керамики на 30 — 50% (Германия). Это основано на том, что фотон с энергией 1,5 — 2 эВ, в первичном солнечном спектре, теоретически может создать более 10 фотонов с энергией 0,1 — 0,2 эВ, что и делает керамика. Эффективность сушки повышается в 1,3 — 2,0 раза.
Разработана специальная полимерная пленка для теплиц, содержащая 0,5-2,5% ультрадисперсного порошка импульсной керамики. Её использование для солнечного воздухонагревателя заметно повышает температуру воздуха по сравнению с обычной полиэтиленовой пленкой, за счет преобразования, в ИК-излучение части спектра видимого и ультрафиолетового диапазона, преимущественно неиспользуемого для фотосинтеза растений. Максимум пропускания видимой области спектра выбран в диапазоне 620-720 нм, что обеспечивает не только эффективный фотосинтез растений, но и активирует фитохром, стимулируя, таким образом, рост и развитие растений. Исследования показали, что данный композит обладает в определенной степени способностью стабилизировать температуру, что может быть использовано не только в тепличных хозяйствах, но и в тех случаях, когда нежелателен сильный перегрев при высокой солнечной радиации.
Трехслойный композит с каскадным преобразованием на основе функциональной керамики и полиэтиленовой пленки, существенно повышает процесс передачи солнечной энергии, и по сравнению с обычной пленкой имеет следующие преимущества:
- Обладает в определенной степени способностью стабилизировать температуру.(Результаты исследования показали, что использование разработанных композитных пленок при низких температурах окружающей среды, обеспечивает более высокую температуру по сравнению с обычной пленкой на 5-11 градусов, а при относительно высоких значениях температуры окружающей среды, наоборот, более низкую температуру на 9-14 градусов.)
- Позволяет эффективнее использовать солнечную энергию при выращивании растений под пленкой.
- Его эффективность по температуре в камере выше по сравнению с обычной пленкой, что особенно важно, при пасмурной и облачной погоде.
- Композит, в отличие от обычной полиэтиленовой пленки не запотевает, так как керамический слой, нагревается до более высоких температур под действием солнечной энергии, что затрудняет конденсацию влаги на нем.
- Значительно лучше сохраняет температуру в объеме камеры после захода солнца.
- Позволяет использовать ультрафиолетовую часть спектра, что одновременно повышает срок службы композитной пленки.
- Максимум пропускания излучения в видимом диапазоне находится в области 620-700 нм, необходимой для фотосинтеза растений, что способствует переходу фитохрома растений в активную форму, а реабилитационные процессы идут значительно быстрее.
