Эффективность селективной поверхности измеряется коэффициентом поглощения (α) солнечной энергии, относительной излучающей способностью (ε) длинноволновой тепловой радиации и отношением поглощательной способности к излучательной (α/ε).
Селективные покрытия должны оцениваться по возможности их нанесения на определенный материал теплоприемника, по их стоимости, наличию и долговечности. Каждое селективное покрытие предназначено для нанесения на определенный материал: селективные покрытия для меди, необязательно годятся для алюминия. Стоимость является важным фактором, поскольку применение селективных покрытий либо снижает затраты на другие элементы солнечного коллектора (например, устраняет необходимость в двойном остеклении коллектора), либо значительно улучшает характеристики коллектора (а это оправдывает затраты) путем повышения рабочей температуры, получаемой от солнечного коллектора, или путем увеличения общего количества поглощаемой энергии.
Не все селективные покрытия легко доступны. Иногда эти трудности связаны с высокими транспортными расходами до завода, где наносится покрытие, и обратно до потребителя. Ограничивает их применение и сложный процесс нанесения, требующий контроля качества. Обычными методами нанесения покрытий являются гальванические, химические и пароосадительные ванны. Микроскопические слои в полмикрона должны иметь равномерную толщину. В таблице приводятся некоторые характеристики селективных поверхностей.
При выборе селективного покрытия ключевым фактором является долговечность. Среди разрушительных факторов следует отметить влагу, высокие температуры и солнечный свет.
При сравнении характеристик черных матовых красок и селективных покрытий выясняется следующее:
| Поверхность | Поглощательная способность для солнечной энергии, α | Излучательная способность для длинноволнового излучения поверхностей, типичных для плоских солнечных коллекторов, ε |
|---|---|---|
| «Черный никель»; содержит окиси и сульфиды Ni и Zn на полированном Ni | 0,91 0,94 | 0,11 |
| «Черный никель» на оцинкованном железе | 0,89 | 0,16 0,18 |
| «Черный никель» 2 слоя поверх гальванопокрытия из Ni на мягкой стали (α и ε после 6-часового погружения в кипящую воду) | 0,94 | 0,07 |
| CuO на Ni; медь в качестве электрода с последующим окислением | 0,81 | 0,17 |
| Co3O4 на серебре; методом осаждения и окисления | 0,90 | 0,27 |
| CuO на Al; методом набрызгивания разбавленного раствора Cu(NO3)2 на горячую алюминиевую пластину с последующей горячей сушкой | 0,93 | 0,11 |
| «Черная медь» на Cu; методом обработки Cu раствором NaOH и NaClO2 | 0,89 | 0,17 |
| «Эбанол С» наCu; промышленная обработка чернением Cu, обеспечивающая покрытия в основном на CuO | 0,90 | 0,16 |
| CuO на анодированном Al; обработка Al горячим раствором Cu(NO3)2—KMnO4 | 0,85 | 0,11 |
| Горячая сушка Al2O3—Mo—Al2O3Mo—Al2O3Mo—Al2O3; промежуточные слои на Mo (ε измеряется при 260°C) | 0,91 | 0,085 |
| Кристаллы PbS на Al | 0,89 | 0,20 |
- теплоприемник с черной матовой поверхностью и 2-мя прозрачными покрытиями имеет примерно те же характеристики, что и с селективным покрытием и одним стеклом;
- при достаточно высоких температурах, необходимых для приведения в действие абсорбционного охлаждающего оборудования (80°C), может потребоваться второе покрытие.
- при температурах солнечного коллектора ниже 65°C второе стекло поверх селективной поверхности существенно не влияет на рабочие характеристики коллектора;
- при рабочих температурах ниже 40°C применение селективного покрытия может не приводить к повышению КПД.