[實用新型]一種用于聚光光伏設備的熱管散熱系統

有效

• 申請號: 201420867447.4
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204425266U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 陳慶山
• 申請（專利權）人: 陳慶山
• 主分類號: H02S40/42
• 分類號: H02S40/42
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及熱力學領域，尤其涉及一種用于聚光光伏設備的熱管散熱系統。

背景技術

聚光光伏設備，使用價格相對低廉的聚光反射鏡或透鏡，來大幅減少昂貴的光伏電池的使用面積，從而被視為一種有效降低太陽能發電成本的重要途徑。但是，入射到光伏電池上的太陽光能只有一部分轉化成電能，其余大部分轉化為熱能并儲存在電池里，聚集在電池里的熱量會使光伏電池性能下降，在短期內就會影響電池的發電效率及輸出功率，長期在高溫下工作還會引起光伏電池迅速老化，并縮短其使用壽命，甚至燒毀。常用的在光伏電池上安裝型材背板的散熱方式，不能解決聚光光伏設備大熱流密度的散熱需求；水冷散熱方式效率高，效果好，但設備投資大，運轉泵機容易出現故障，設備運行需要耗能，增加運行成本，且重量較大，系統復雜。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于聚光光伏設備的熱管散熱系統，其散熱能力強，散熱效率高，且結構簡單，性能穩定，安裝方便，能夠有效控制聚光光伏電池的工作溫度，大幅提高光伏電池表面溫度的均勻性，為維持聚光光伏設備正常持續工作和穩定運行發揮重要作用。

本發明解決上述技術問題的技術方案是：包括：蒸發器(1)，導熱管(2)，散熱翅片(3)和固定端板(4)；其特征在于，所述蒸發器(1)的腔體由隧道式的縱向通道和橫向通道構成；所述導熱管(2)由兩根滑壁管經“U”型彎曲制作而成；所述散熱翅片(3)為兩組矩形的小翅片，經脹管固定在導熱管(2)上；所述固定端板(4)上設置有與導熱管(2)管徑同等寬度尺寸的固定開孔(5)；所述蒸發器(1)上設置有工質進出口(6)，導熱管(2)的下端管口與蒸發器(1)上的工質進出口(6)通過焊接連接在一起；所述蒸發器(1)上還設置有固定絲孔(7)；熱管散熱系統采用的材料為鋁材質；蒸發器(1)的吸熱面要求平整光潔，熱管散熱系統的腔體要求絕對密封，將熱管散熱系統抽真空并灌注合適的工作介質。

本發明的技術效果在于：本發明基于聚光光伏設備和熱管散熱的結構特征，將蒸發器(1)的腔體采用了隧道式的多通道管路設計，首先使蒸發器的吸熱平面得到擴展，能夠與光伏電池保持有相對的接觸面積，為導熱、換熱設定良好基礎；隧道式的腔體設計不僅使蒸發器具備較強的承壓能力，而且圓柱形的通道設計使蒸發器的換熱面積成倍增加，熱量與工質之間的傳熱得到強化，熱管散熱系統的總傳熱系數得到明顯提高，從而提高了對聚光光伏電池發熱量的處理能力和對其工作溫度的控制能力，大幅提高光伏電池表面溫度的均勻性，在保證傳遞足夠多的熱量條件下，使光光伏電的工作溫度盡量低或不超越臨界工作溫度，為維持聚光光伏電池正常的工作溫度范圍提供良好的基礎，為保障聚光光伏設備正常持續工作和穩定運行發揮重要作用。

本發明將散熱系統的材料全部采用了鋁材質，其資源豐富，價格便宜，鋁材質具有比熱容相對較低的特性，散熱快、效果好，且重較輕，可以使散熱系統的重量得到控制，以適應光伏設備在外界變化無常的氣候環境。

本發明將導熱管(2)采用兩根滑壁管經過“U”型彎曲形成了多根導熱通道，將光伏電池的熱量分解后均勻布置到散熱翅片上，達到均溫效果；散熱翅片(3)為兩組小翅片，其多邊效應能夠增加單位體積散熱面積，縮短邊界層流流道，增強空氣通透性，使散熱流場環境得到改善，對進一步增強散熱能力，提高散熱效率有很大幫助；本發明的兩根導熱管采用的是滑壁光管，沒有吸液芯設置，其結構簡單，加工方便，成本低廉，冷凝工質可以自動回流，工質流動穩定可靠。本發明的導熱管(2)還可以根據光伏電池不同熱流密度的需求進行延伸，利用散熱翅片擴展散熱面積，增大散熱能力，有效控制光伏電池在高熱流密度工況下的工作溫度，提高光電轉化效率，降低發電成本，為聚光光伏設備的廣泛應用發揮重要作用。

附圖說明

圖1是本發明提供的用于聚光光伏設備的熱管散熱系統示意圖。

圖2是熱管散熱系統的蒸發器示意圖。

圖3是熱管散熱系統的散熱翅片示意圖。

圖4是熱管散熱系統的固定擋板示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。