一种平板热管及相变蓄放热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种平板热管及相变蓄放热装置。其中，平板热管包括内、外侧板及格栅，格栅与内、外侧板的内壁固定连接，将平板热管内腔分隔成多个相互连通的腔，内、外侧板的内壁设有多个凸起，相邻凸起或格栅与凸起之间形成凹槽。相变蓄放热装置，包括：交换装置、水管、箱体；其中，交换装置固定在箱体内部，交换装置与水管固定连接，水管的端部伸出箱体；其中，水管包括上、下水管，上水管固定安装在交换装置上部，下水管固定安装在交换装置下部；箱体和交换装置之间填充有蓄放热介质。

Flat heat pipe and phase-change heat storage device

The utility model provides a flat heat pipe and a phase-change heat storage and heat release device. Among them, the flat heat pipe includes inner and outer side plate and the inner wall of the grille grille, and the inner and outer side plate is fixedly connected, the flat heat pipe is divided into a plurality of interconnected cavities, the inner wall of the inner and outer plate is provided with a plurality of protrusions and grooves are formed between adjacent convex or convex grille and. Phase change heat storage apparatus includes: a switching device, water pipe, tank; among them, exchange device is fixed on the inside of the box, switching device and pipe is fixedly connected with the end of the pipe which extends out of the box body; the water pipe comprises upper and lower water pipe, water pipe is fixed on the exchange device, the pipe is fixed on the lower part of the device exchange a heat storage medium; filling between the box body and a switching device.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种散热元件及其应用，尤其是一种平板热管及使用该平板热管制成的相变蓄放热装置。
技术介绍
目前，出于节能减排及环保的目的，常规能源的充分利用受到极大关注，蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要途径之一。该技术主要应用于太阳能储存、电力“削峰填谷”、工业废热和余热的回收等领域。蓄热方式大体分为显热蓄热、潜热蓄热和化学蓄热。其中潜热蓄热，即相变蓄热，具有蓄热密度大、温度变化小、容易控制等优点，已广泛应用于各类研究和工程中。相变蓄热方式中，评价一套蓄热系统是否高效，不仅要求能够快速的完成能量的储存和释放，更应该是在满足这种要求的前提下尽量保证对二次能源的最低消耗。相变储能技术的骨架是蓄热系统结构，就目前而言，绝大多数的蓄热系统主要以盘管为主要换热结构，体积大、阻力大、成本高，由于盘管管径小、弯头多、管道长造成阻力大、热性能的提高不明显，所以优化蓄热系统的结构也是人们一直在尝试和探索的方向。相变储能技术研究的另一方面是相变蓄热材料，目前，绝大多数无机相变材料具有腐蚀性且在相变过程中会发生过冷和相分离问题，严重限制其在工业中的广泛应用，而有机相变材料具有腐蚀性小、相变过程中几乎没有过冷和相分离的优点，且化学性能稳定、价格便宜，因此，在电力削峰填谷、工业余热回收、太阳能利用、建筑节能等领域，应用更加广泛的是有机相变材料。但有机相变材料普遍存在导热系数低的缺点，使其在储能系统的应用中传热性能差、蓄热量利用率低，从而降低了系统的能效。
技术实现思路
本技术提供一种易于成型、结构紧凑、不易变形的平板热管。本技术所述的平板热管包括内、外侧板及格栅，格栅与内、外侧板的内壁固定连接，将平板热管内腔分隔成多个相互连通的腔，内、外侧板的内壁设有多个凸起，相邻凸起或格栅与凸起之间形成凹槽。优选地，所述凸起为半圆柱形或者所述凹槽为半圆柱形，平板热管结构更稳定，不易变形。优选地，平板热管为铝制，采用铝制造易于一体挤压成型，具有轻巧、排列紧凑等优点，更无须焊接，减少了工序，成本进一步降低。优选地，左侧板、右侧板厚度为2-3mm，由于具有格栅，左侧板、右侧板厚度降低到2-3mm仍能保持良好的不易变形特性，并且大幅降低了成本。本技术的平板热管由于左、右侧板内壁均设置了多个凸起，并且格栅与左、右侧板内壁固定连接，凸起及格栅均起到了加强筋的作用，以致热管承压能力很强，高达5Mpa。上述平板热管制作方法如下：第一步，采用挤压工艺经模具挤压制成扁管；第二步，将扁管一端封口；第三步，将扁管与抽真空系统连接，经过分子泵抽真空至10-4Pa；抽真空系统由真空分子泵，三通阀，带刻度的输液管组成；第四步，旋转三通阀，关闭抽真空管路，将液体灌入扁管中；第五步，关闭三通阀，将扁管封口。本技术的平板热管经基本性能测试发现，其具备优良的等温性(1K/m)和很强的集热能力，热响应时间短(5s以内)。热管厚度仅为2-3mm，从而使得集热器更紧凑，轻便，低廉。热管内部承压能力可达到10MPa以上，最大热流密度可达100W/cm2。本技术的平板热管在传热方面有以下几个突出的优势：高导热性、优良的等温性、热密度可变性、热流方向的可逆性、恒温均温性、能使源汇分开，冷热流体之间不互相混杂、适应的温度范围以及环境范围广。本技术还提供一种相变蓄放热装置，包括：交换装置、水管、箱体；其中，交换装置固定在箱体内部，交换装置与水管固定连接，水管的端部伸出箱体；其中，水管包括上、下水管，上水管固定安装在交换装置上部，下水管固定安装在交换装置下部；箱体和交换装置之间填充有蓄放热介质(相变材料)。交换装置、水管与箱体间填充蓄放热介质后，提升了蓄放热效果。优选地，所述蓄放热介质是天然石蜡，天然石蜡作为蓄热介质，性能稳定，无污染，无排放，蓄放热稳定。优选地，所述箱体为钢板制成的长方体，具有盖板和多个侧板，便于安装、拆卸或放置优选地，侧板活动连接，便于拆卸。优选地，水管端部伸出箱体的部位，水管与箱体之间采用橡胶挤压式密封。优选地，箱体具有外保温，所述外保温采用聚氨酯发泡处理。优选地，所述交换装置包括：翅片、平板热管；多个平行排列的翅片垂直固定安装在平板热板外侧板的外表面；平板热板的内侧板与水管紧密地固定；平板热板的上部为冷凝段、下部为蒸发段；上水管固定安装在冷凝段，下水管固定安装在蒸发段下部。更优选地，水管两侧均与安装了多个平行排列翅片的平板热管固定，水管两侧均与平板热管固定，能源利用率更高。更优选地，每一上、下水管为一组，该相变蓄放热装置可以包括多组水管，水管之间采用串联、并联方式联接或串并联混合连接，每个水管均与平板热管、多个翅片采用如上的连接方式，能获得更优的能源转化率。更优选地，所述相变蓄放热装置以串联及/或并联方式使用时，每个相变蓄放热装置的大小由下述方式计算确定：第一步，计算总蓄热量：Q＝mPCM[cPCM,L(tf-tmelt)+hPCM+cPCM,S(tmelt-ti)]其中，m为相变材料质量；cρ,l为液体相变材料比热；cρ,s为固体相变材料比热；ti为相变材料初始温度；tmelt为相变材料熔化温度；tf为相变材料终止始温度；hPCM为相变材料潜热；第二步，计算蓄热所需电功率：P电＝Q/τ式中τ为蓄热时间；第三步，计算放热功率Q＝cm水Δt其中，Δt为放热温差；第四步，根据相变材料的密度设计相变蓄热装置尺寸。本技术的平板热管是依靠液体工质相变来传递热量的传热元件，因此液体工质的热物理性质对于热管的工作性能有着重要的影响，欲选定一种适宜的液体工质，首先要考虑的是蒸汽运行的温度范围。本技术的相变蓄放热装置具有如下优点：利用天然石蜡作为蓄热介质，性能稳定，无污染，无排放；蓄放热稳定。热管作为导热体阻力小，导热快。低成本，利用谷电蓄热；安全可靠，独特设计，常压运行；智能控制，与自动化控制结合使用，全智能化控制。本技术将热管引入相变蓄热换热器作为传热元件，热管(HeatPipe，简称HP)是一种高效传热元件，它依靠内部工质的相变潜热把大量的热量从一端传到另一端。除传热效率高之外，它还具有紧凑、轻便、无噪声、无传动部件等特点；因此被广泛地应用在能源、动力、低温、医学、电子、化工、航天、食品等领域，以满足各个领域散热、冷却、加热和温度控制等多方面需求。热管的种类很多，一般根据管内工质回流方式可分为标准热管、重力辅助热管、两相热虹吸管、旋转热管、渗透热管、电流体动力热管、磁流体动力热管等等。本研究中用到的热管是两相热虹吸管，即重力热管。本技术彻底改变传统蓄热器的设计理念，设计一种新型的平板微热管相变蓄热换热装置，预期这种新型的高效蓄放热装置具有广阔的应用前景。附图说明图1为平板热管立体图；图2为图1沿AA线剖视图；图3为图1沿BB线剖视图；图4为平板热管制作方法流程图；图5为一相变蓄放热装置的交换装置与水管安装示意图；图6为另一相变蓄放热装置的交换装置与水管安装示意图；图7为相变蓄放热装置立体图；图8为相变蓄放热装置连接示意图；图9为相变蓄放热装置运行原理示意图。主要元件符号说明：1平板热管1a、1b内、外侧板1c格栅1d凸起1e凹槽1f腔1g冷凝段1h蒸发段1k液体在腔内的运动方向S1、S2、S3、S4、S5步骤2相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板热管，其特征在于，包括：内、外侧板及格栅，格栅与内、外侧板的内壁固定连接，将平板热管内腔分隔成多个相互连通的腔，内、外侧板的内壁设有多个凸起，相邻凸起或格栅与凸起之间形成凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种平板热管，其特征在于，包括：内、外侧板及格栅，格栅与内、外侧板的内壁固定连接，将平板热管内腔分隔成多个相互连通的腔，内、外侧板的内壁设有多个凸起，相邻凸起或格栅与凸起之间形成凹槽。2.如权利要求1所述的平板热管，其特征在于，所述凸起为半圆柱形或者所述凹槽为半圆柱形。3.如权利要求1所述的平板热管，其特征在于，所述平板热管采用铝一体挤压成型，内、外侧板厚度为2-3mm。4.一种相变蓄放热装置，其特征在于，包括：交换装置、水管、箱体；交换装置在箱体内部，交换装置与水管固定连接，水管的端部伸出箱体，其中，水管包括上、下水管，上水管固定安装在交换装置上部，下水管固定安装在交换装置下部，箱体和交换装置之间填充有蓄放热介质。5.如权利要求4所述的相变蓄放热装置，其特征在于，所述蓄放热介质是天然石蜡。6.如权利要求4或5所述的相变蓄放热装置，其特征在于，所述交换装置包括：翅片、平板热管；多个平行排列的翅片垂直固定安装在平板热板外侧板的外表面，平板热板内侧板与水管固定连接，平板热板的上部为冷凝段、下部为蒸发段；上水管固定安装在冷凝段，下水管固定安装在蒸发段下部。7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：关云峰，程鹏，樊洪明，闫桂兰，彭宏，孟文博，孙立冬，赵耀华，
申请(专利权)人：北京市天银地热开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11