[发明专利]一种热管式太阳能平板集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热利用领域，具体涉及一种热管式太阳能平板集热器。

背景技术

热管作为一种相变传热元件，具有极高的导热率，已广泛应用于微电子、航空航天等领域。随着太阳能光热利用技术的发展，热管应用于太阳能平板集热器已得到众多企业和学者的重视，现有技术中的热管式太阳能平板集热器，其主要传热元件是集管和热管，热管具有蒸发段和冷凝段两部分，蒸发段接收太阳辐照，冷凝段与集热管相联，蒸发段与冷凝段的长度比非常大，热管吸收的太阳能只通过与其一端相连的集管带走，热管的整体温度很高，与外界环境的热损失增大，热管正常工作时，集热器的产水量只通过热管的一段冷凝段保证。

目前，热管式太阳能平板集热器所用热管均为一段蒸发、一段冷凝，并且无法保证集热器在各种倾角下都能正常工作。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种热管式太阳能平板集热器。

本发明采用如下技术方案：

一种热管式太阳能平板集热器，包括上循环集管、下循环集管以及设置在上、下循环集管之间的热管，所述热管的上、下端分别垂直插入上、下循环集管，所述插入部分为冷凝段，所述热管具有两段冷凝段，所述冷凝段之间为蒸发段。

所述热管内壁为吸液芯结构。

所述热管外壁设有翅片结构。

本发明的有益效果：

本发明具有结构简单、热效率高、产水量大、减少热损失、安装方便和维护成本低的优点。

附图说明

图1为本发明的工作过程示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中热管和翅片结构的连接示意图；

图4为图2中热管与上、下循环集管的连接示意图。

图中示出：

1-上循环集管，2-下循环集管，3-热管，4-翅片结构，5-吸液芯结构，a1-上端冷凝段，a2-下端冷凝段，b-蒸发段，Q21-热量。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图2所示，一种热管式太阳能平板集热器，包括上循环集管1、下循环集管2以及设置在上、下循环集管之间的热管3，所述热管的上、下端分别垂直插入上、下循环集管，所述插入部分为冷凝段，所述热管具有两段冷凝段，两个冷凝段之间为蒸发段b。本发明设有两段冷凝段，增大了冷凝面积。

如图3所示，所述热管内壁为吸液芯结构5，热管外壁设有翅片结构4，所述设置翅片结构增大了太阳辐射面积，增加热管吸收的热量，所述热管与翅片结构之间通过焊接方式连接，工艺简单，传热热阻小，所述吸液芯结构，为热管工质的吸附以及流动提供足够的驱动力，使集热器的摆放倾角不受限制。

如图4所示，热管上、下两端的冷凝段分别垂直插入上、下循环集管内部，使工作液体与热管直接接触，提高传热能力。由于长期工作时热管外壁可能受到工作液体的腐蚀，需要对热管冷凝段进行保护处理，通过电镀、化学镀等方式在壁面处涂上一层薄的保护层。

如图1所示，本发明的工作过程为：热管两端部分为冷凝段，两个冷凝段之间为蒸发段b，蒸发段吸收太阳辐射，液体工质蒸发成气体流向热管上端冷凝段a1、下端冷凝段a2，冷凝段由于上、下循环集管带走热量Q21，气体工质凝结成液体，液体在吸液芯结构提供的毛细力作用下回流至蒸发段，与传统热管相比，本发明具有两段冷凝段，增加了冷凝面积，吸液芯结构必须具有良好的毛细吸附力，保证液体工质吸附在吸液芯上和回流至蒸发段。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。