減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件制造技術

減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件，由翅板熱管真空集熱元件和置于真空隔熱層內的空曬保護器組成，空曬保護器由一個與熱管熱端傳熱連接的熱力驅動器件、與熱力驅動器件傳動連接或者與熱力驅動器件一體制造的傳熱直筒組成，其特征是傳熱直筒與熱管熱端底端處采用一維移動副結構低熱阻連接；或者傳熱直筒與一個熱匯采用一維移動副結構低熱阻連接，所述熱匯與熱管熱端底端處低熱阻連接；傳熱直筒可以沿集熱元件軸心線方向作伸出縮回前后移動；傳熱直筒的外端部形狀與罩玻璃管尾端內表面相吻合。本發明專利技術采用一個小功率空曬保護器就可保證熱管內部水蒸汽壓力始終不超過2個大氣壓。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件。
技術介紹
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技術介紹
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技術實現思路
本專利技術的目的是要提供減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件。本專利技術解決其技術問題所采取的技術方案:用翅板熱管真空集熱元件和置于所述集熱元件尾端真空隔熱層內的空曬保護器，組成一支減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件。翅板熱管真空集熱元件由罩玻璃管和套裝有翅板的內玻璃管同心嵌套布置封接制成；內玻璃管自封接處向前伸出并且內部抽真空灌裝工質后封離制成一支熱管；翅板表面制作有吸收膜。所述集熱元件垂直或者傾斜安裝，所述熱管依靠重力工作。所述空曬保護器由一個與所述熱管熱端傳熱連接的熱力驅動器件、與熱力驅動器件傳動連接或者與熱力驅動器件一體制造的傳熱直筒組成，所述空曬保護器具有兩種穩定狀態:傳熱直筒伸出傳熱連接罩玻璃管尾端時的開啟導熱狀態；傳熱直筒縮回不傳熱連接罩玻璃管尾端時的關閉絕熱狀態。所述熱力驅動器件包括熱敏永磁鋼驅動器件、雙金屬片驅動器件、記憶合金驅動器件、膜盒驅動器件之一。傳熱直筒與熱管熱端底端處采用一維移動副結構低熱阻連接；或者傳熱直筒與一個熱匯采用一維移動副結構低熱阻連接，所述熱匯與熱管熱端底端處低熱阻連接。傳熱直筒可沿集熱 元件軸心線方向作前后移動。傳熱直筒的外端部形狀與罩玻璃管尾端內表面相吻合。還可以令所述罩玻璃管尾端內表面低熱阻連接一個散熱貼片；散熱貼片與傳熱直筒的傳熱狀態根據熱力驅動器件的狀態改變而改變。還可以令傳熱直筒含有一段擴徑段，擴徑段的外端部的形狀與罩玻璃管尾端內表面的相吻合。還可以令所述熱力驅動器件為由一塊熱敏永磁鋼和一塊軟鐵構成的熱敏永磁鋼驅動器件。熱敏永磁鋼通過一塊熱導與熱管熱端低熱阻連接。軟鐵受約束可沿集熱元件軸心線方向作前后移動并通過傳動鋼絲與傳熱直筒傳動連接。還可以令所述集熱元件尾端為自集熱元件尾端底部外表面起往前不超過集熱元件總長度6%的部分。本專利技術的有益效果:本專利技術減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件采用在熱管底端處散熱來收集液態工質于熱管熱端底端處、阻斷熱管內部兩相流換熱的空曬保護設計，散熱功率可以大大減小。舉例:一支輸出70瓦的集熱元件，工質充裝量3毫升。采用在熱管熱端表面均布可控傳熱通道散熱來防止熱管空曬蠕變失效的技術方案，可控傳熱通道的散熱功率為40瓦，熱管內部溫度還有150°C以上，相應的水蒸汽壓力仍可達5個大氣壓，超出外徑30毫米壁厚1.6毫米玻璃管的耐壓能力。本專利技術對于同樣輸出70瓦的集熱元件，減壓空曬保護傳熱通道只需10瓦散熱功率，就可以在空曬發生時以0.25毫升/分鐘的速率來吸收熱管內部的水。空曬開始約6分鐘后，其時雖然熱管表面的溫度從空曬保護開始時的95°C升高至約115°C，但熱管熱端內部除底端處都已經干涸、蒸汽壓已經小于1.5個大氣壓，即熱管已經受到保護處于安全狀態。節省30瓦的散熱功率令成本有較大削減，減少傳熱通道對真空隔熱層的放氣75%、并且可罪性大幅度提聞。關鍵是能有效解決玻璃熱管的空曬保護問題。本專利技術采用一個小功率空曬保護器就可保證熱管內部水蒸汽壓力始終不超過2個大氣壓，并且完全不影響集熱元件的正常工作。傳熱直筒傳熱面積大、剛性強、利用集熱元件底端構建傳熱通道對集熱元件的吸收資源占用少。采用帶有擴徑段的傳熱直筒，為直徑較細的翅板熱管與直徑較粗的罩玻璃管之間的充分傳熱提供了一個合適的解決方案。熱敏永磁鋼驅動器件一致性好、重復性好、控制精度高、使用壽命長、性能令人滿ο附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是一個減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件復合結構示意圖。圖2是一支傾斜安置的光管結構重力熱管結構示意圖。圖中1.熱管；2.罩玻璃管；3.翅板；4.內玻璃管；5.傳熱直筒；6.熱敏永磁鋼；7.軟鐵；8.熱導；9.傳動鋼絲；10.彈黃；11.擴徑段；12.外端部。具體實施例方式圖1給出本專利技術一個實施例。圖1中，在一支翅板熱管真空集熱元件罩玻璃管2尾端與熱管I尾端之間的真空隔熱層內，設置一個嵌入式直筒熱管真空集熱元件減壓空曬保護器，組成一支減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件。翅板熱管真空集熱元件由罩玻璃管2和套裝有翅板3的內玻璃管4同心嵌套布置封接制成；內玻璃管4自封接處向前伸出并且內部抽真空灌裝工質后封離制成一支熱管；翅板3表面制作有吸收膜。空曬保護器由熱敏永磁鋼驅動器件和傳熱直筒5組成。熱敏永磁鋼驅動器件包括一塊熱敏永磁鋼6和一塊軟鐵7 ;熱敏永磁鋼6通過熱導8與熱管I熱端低熱阻連接。需要時，在熱敏永磁鋼6上面設置遮光板防止太陽光直射在處于真空隔熱層中的熱敏永磁鋼6使其誤動作。熱導解決了熱敏永磁鋼6與熱管I之間接觸傳熱熱阻大的問題。軟鐵7受約束可沿集熱元件軸心線方向作前后移動并通過傳動鋼絲9與傳熱直筒5傳動連接，軟鐵7受彈簧10推力作用被推離永磁鋼6或者具有被推離永磁鋼6的趨勢。傳熱直筒5可用厚度0.22毫米的板材制作，傳熱直筒5帶有一段擴徑段11，擴徑段11的外端部12的形狀與罩玻璃管2尾端內表面的相吻合。傳熱直筒5與熱管I熱端底端處采用一維移動副結構低熱阻連接，傳熱直筒5可以沿熱管I軸心線方向作伸出縮回前后移動。圖1實施例的工作原理:當嵌入安裝有所述 減壓空曬保護器的集熱元件正常傾斜布置且不處于空曬狀態時，與熱管I低熱阻連接的熱敏永磁鋼6溫度達不到失磁溫度，熱敏永磁鋼6吸住軟鐵7將傳熱直筒5往左拉，使傳熱直筒5不接觸罩玻璃管2尾端，空曬保護器處于關閉絕熱狀態。集熱元件可正常集熱。當集熱元件處于空曬狀態時，熱敏永磁鋼6溫度升高磁力消失，彈簧10將軟鐵7和傳熱直筒5推向右面,使傳熱直筒5伸出傳熱連接罩玻璃管2尾端,空曬保護器處于開啟導熱狀態。熱管I熱端的熱能通過空曬保護器源源不斷散失到環境。熱管I內部的蒸汽在壓差作用下流向底端處凝結并集聚于底端處，鉗制熱管I內部壓力始終處于低位，保證熱管內部壓力低位實現集熱元件的空曬保護。以后集熱元件脫離空曬狀態，熱敏永磁鋼6溫度降低磁力恢復并吸引軟鐵7使傳熱直筒5縮回不傳熱連接罩玻璃管2尾端，空曬保護器處于關閉絕熱狀態，集熱元件又可正常工作。圖1實施例對于罩玻璃管2直徑70的翅板熱管真空集熱兀件,不米用在罩玻璃管尾端內壁設置散熱貼片和不在熱管I熱端與傳熱直筒5之間設置熱匯，所述空曬保護器的散熱功率也可以達到10瓦以上。將圖1的熱敏永磁鋼驅動器件改為雙金屬片熱力驅動器件、或者改為記憶合金驅動器件、或者改為膜盒驅動器件也可以實現空曬時使傳熱直筒5伸出傳熱連接，將工質鎖定在熱管I熱端底端處實現熱管I內部減 壓的空曬保護機制。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件，由翅板熱管真空集熱元件和置于所述集熱元件尾端真空隔熱層內的空曬保護器組成，翅板熱管真空集熱元件由罩玻璃管和套裝有翅板的內玻璃管同心嵌套布置封接制成；內玻璃管自封接處向前伸出并且內部抽真空灌裝工質后封離制成一支熱管；翅板表面制作有吸收膜；所述集熱元件垂直或者傾斜安裝，所述熱管依靠重力工作，所述空曬保護器由一個與所述熱管熱端傳熱連接的熱力驅動器件、與熱力驅動器件傳動連接或者與熱力驅動器件一體制造的傳熱直筒組成，所述空曬保護器具有兩種穩定狀態：傳熱直筒伸出傳熱連接罩玻璃管尾端時的開啟導熱狀態；傳熱直筒縮回不傳熱連接罩玻璃管尾端時的關閉絕熱狀態；所述熱力驅動器件包括熱敏永磁鋼驅動器件、雙金屬片驅動器件、記憶合金驅動器件、膜盒驅動器件之一，其特征是傳熱直筒與熱管熱端底端處采用一維移動副結構低熱阻連接；或者傳熱直筒與一個熱匯采用一維移動副結構低熱阻連接，所述熱匯與熱管熱端底端處低熱阻連接；傳熱直筒可沿集熱元件軸心線方向作前后移動；傳熱直筒的外端部形狀與罩玻璃管尾端內表面相吻合。

【技術特征摘要】
1.減壓空曬保護翅板熱管真空集熱元件，由翅板熱管真空集熱元件和置于所述集熱元件尾端真空隔熱層內的空曬保護器組成，翅板熱管真空集熱元件由罩玻璃管和套裝有翅板的內玻璃管同心嵌套布置封接制成；內玻璃管自封接處向前伸出并且內部抽真空灌裝工質后封離制成一支熱管；翅板表面制作有吸收膜；所述集熱元件垂直或者傾斜安裝，所述熱管依靠重力工作，所述空曬保護器由一個與所述熱管熱端傳熱連接的熱力驅動器件、與熱力驅動器件傳動連接或者與熱力驅動器件一體制造的傳熱直筒組成，所述空曬保護器具有兩種穩定狀態:傳熱直筒伸出傳熱連接罩玻璃管尾端時的開啟導熱狀態；傳熱直筒縮回不傳熱連接罩玻璃管尾端時的關閉絕熱狀態；所述熱力驅動器件包括熱敏永磁鋼驅動器件、雙金屬片驅動器件、記憶合金驅動器件、膜盒驅動器件之一，其特征是傳熱直筒與熱管熱端底端處采用一維移動副結構低熱阻連接；或者傳熱直筒與一個熱匯采用一維移動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：施國樑，
申請(專利權)人：海寧伊滿閣太陽能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：