[实用新型]一种用于聚光光伏设备的热管散热系统

说明书

技术领域

本发明涉及热力学领域，尤其涉及一种用于聚光光伏设备的热管散热系统。

背景技术

聚光光伏设备，使用价格相对低廉的聚光反射镜或透镜，来大幅减少昂贵的光伏电池的使用面积，从而被视为一种有效降低太阳能发电成本的重要途径。但是，入射到光伏电池上的太阳光能只有一部分转化成电能，其余大部分转化为热能并储存在电池里，聚集在电池里的热量会使光伏电池性能下降，在短期内就会影响电池的发电效率及输出功率，长期在高温下工作还会引起光伏电池迅速老化，并缩短其使用寿命，甚至烧毁。常用的在光伏电池上安装型材背板的散热方式，不能解决聚光光伏设备大热流密度的散热需求；水冷散热方式效率高，效果好，但设备投资大，运转泵机容易出现故障，设备运行需要耗能，增加运行成本，且重量较大，系统复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于聚光光伏设备的热管散热系统，其散热能力强，散热效率高，且结构简单，性能稳定，安装方便，能够有效控制聚光光伏电池的工作温度，大幅提高光伏电池表面温度的均匀性，为维持聚光光伏设备正常持续工作和稳定运行发挥重要作用。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：包括：蒸发器(1)，导热管(2)，散热翅片(3)和固定端板(4)；其特征在于，所述蒸发器(1)的腔体由隧道式的纵向通道和横向通道构成；所述导热管(2)由两根滑壁管经“U”型弯曲制作而成；所述散热翅片(3)为两组矩形的小翅片，经胀管固定在导热管(2)上；所述固定端板(4)上设置有与导热管(2)管径同等宽度尺寸的固定开孔(5)；所述蒸发器(1)上设置有工质进出口(6)，导热管(2)的下端管口与蒸发器(1)上的工质进出口(6)通过焊接连接在一起；所述蒸发器(1)上还设置有固定丝孔(7)；热管散热系统采用的材料为铝材质；蒸发器(1)的吸热面要求平整光洁，热管散热系统的腔体要求绝对密封，将热管散热系统抽真空并灌注合适的工作介质。

本发明的技术效果在于：本发明基于聚光光伏设备和热管散热的结构特征，将蒸发器(1)的腔体采用了隧道式的多通道管路设计，首先使蒸发器的吸热平面得到扩展，能够与光伏电池保持有相对的接触面积，为导热、换热设定良好基础；隧道式的腔体设计不仅使蒸发器具备较强的承压能力，而且圆柱形的通道设计使蒸发器的换热面积成倍增加，热量与工质之间的传热得到强化，热管散热系统的总传热系数得到明显提高，从而提高了对聚光光伏电池发热量的处理能力和对其工作温度的控制能力，大幅提高光伏电池表面温度的均匀性，在保证传递足够多的热量条件下，使光光伏电的工作温度尽量低或不超越临界工作温度，为维持聚光光伏电池正常的工作温度范围提供良好的基础，为保障聚光光伏设备正常持续工作和稳定运行发挥重要作用。

本发明将散热系统的材料全部采用了铝材质，其资源丰富，价格便宜，铝材质具有比热容相对较低的特性，散热快、效果好，且重较轻，可以使散热系统的重量得到控制，以适应光伏设备在外界变化无常的气候环境。

本发明将导热管(2)采用两根滑壁管经过“U”型弯曲形成了多根导热通道，将光伏电池的热量分解后均匀布置到散热翅片上，达到均温效果；散热翅片(3)为两组小翅片，其多边效应能够增加单位体积散热面积，缩短边界层流流道，增强空气通透性，使散热流场环境得到改善，对进一步增强散热能力，提高散热效率有很大帮助；本发明的两根导热管采用的是滑壁光管，没有吸液芯设置，其结构简单，加工方便，成本低廉，冷凝工质可以自动回流，工质流动稳定可靠。本发明的导热管(2)还可以根据光伏电池不同热流密度的需求进行延伸，利用散热翅片扩展散热面积，增大散热能力，有效控制光伏电池在高热流密度工况下的工作温度，提高光电转化效率，降低发电成本，为聚光光伏设备的广泛应用发挥重要作用。

附图说明

图1是本发明提供的用于聚光光伏设备的热管散热系统示意图。

图2是热管散热系统的蒸发器示意图。

图3是热管散热系统的散热翅片示意图。

图4是热管散热系统的固定挡板示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。