临近空间太阳能蓄热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及蓄热装置的技术领域，公开了一种临近空间太阳能蓄热装置，用于加热临近空间飞行器的吊舱保温箱并储存热能，该装置包括蓄热箱，设置于蓄热箱内的蓄热组件，及设置于蓄热箱外并与蓄热组件配合的集热组件，集热组件包括顺序层叠且相紧贴设置的气凝胶、集热件和热管组，集热件用于将太阳能转换为热能并传导至热管组，热管组一端伸入蓄热箱内并与蓄热组件热传导配合。本发明专利技术实施例通过在蓄热箱内设置蓄热组件，并在蓄热箱外设置由气凝胶、集热件和热管组构成的集热组件，且将热管组与蓄热组件热传导配合，如此，通过集热组件吸收临近空间中的太阳能并转换为热能，再传导至蓄热组件而实现蓄热，解决了临近空间飞行器的吊舱保温箱的加热问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄热装置的
，尤其涉及一种临近空间太阳能蓄热装置。
技术介绍
临近空间(Nearspace)是指距地面20～100公里的空域。临近空间飞行器是指只在或能在近空间作长期、持续飞行的飞行器或亚轨道飞行器或在临近空间飞行的高超声速巡航飞行器，其具有航空、航天飞行器所不具有的优势，特别是在通信保障、情报收集、电子压制、预警等方面极具发展潜力。临近空间环境中，空气稀薄、水气极少，无雨雪现象，太阳光照非常好。临近空间飞行器都采用太阳能电池板将太阳能转换成电能，通过转换的电能供给整个临近空间飞行器的系统使用。临近空间飞行器的大部分重要仪器都集中在吊舱保温箱中，由于临近空间的气温和气压都很低，因此，仪器的正常使用需要吊舱保温箱提供一个适宜的箱内环境。当吊舱保温箱内的仪器功率不足以保证该仪器的温度达到其使用温度范围时，仪器会冻坏。为了避免仪器冻坏，通常采用加热的方式对吊舱保温箱加热保温。一种是电加热方式，即通过电能加热吊舱保温箱使其温度上升，但电加热方式往往会使临近空间飞行器的电源使用紧张，特别是当太阳能电池板不能正常工作情况下，仪器也会因得不到加热而冻坏；另一种是将太阳能转换成热能的方式，该方式的效率远比太阳能转换成电能的效率高，但是，地面上用的太阳能光热装置，一般都采用透明玻璃将光热转换器件和空气隔绝，这种做法在临近空间中不现实，首先，透明玻璃可能在临近空间的低温下破裂，其次，透明玻璃和光热转换器件之间的空间气压与临近空间中的大气气压不一致，这样也可能导致透明玻璃爆裂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种临近空间太阳能蓄热装置，旨在解决现有技术中，临近空间飞行器的吊舱保温箱采用电加热方式会造成用电紧张，以及地面用太阳能光热装置不适用于临近空间飞行器的吊舱保温箱加热的问题。本专利技术实施例提供了一种临近空间太阳能蓄热装置，用于加热临近空间飞行器的吊舱保温箱并储存热能，所述临近空间太阳能蓄热装置包括蓄热箱，设置于所述蓄热箱内的蓄热组件，以及设置于所述蓄热箱外并与所述蓄热组件配合的集热组件，所述集热组件包括顺序层叠且相紧贴设置的气凝胶、集热件和热管组，所述集热件用于吸收太阳能并将其转换为热能后传导至所述热管组，所述热管组的一端伸入所述蓄热箱内并与所述蓄热组件热传导配合。进一步地，所述临近空间太阳能蓄热装置还包括固定架，所述固定架包括固定边框，以及与所述固定边框固定连接的固定底板，所述气凝胶、所述集热件以及所述热管组的另一端设置在所述固定边框和所述固定底板之间。优选地，所述固定边框为耐低温塑料件。优选地，所述集热件包括金属板，以及用于选择性吸收太阳能光谱的吸收涂层，所述吸收涂层涂设于所述金属板的与所述气凝胶相贴的一侧表面上。进一步地，所述蓄热组件包括充满于所述蓄热箱内的相变材料，以及设置于所述相变材料中的翅片组，所述相变材料中开设有换热通道。优选地，所述热管组包括多个热管，所述多个热管呈并排且均匀间隔分布。进一步地，所述热管包括蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段紧贴于所述金属板表面，所述冷凝段伸入所述蓄热箱内并穿过所述翅片组，且与所述翅片组的交接处相紧贴。进一步地，所述绝热段位于所述蓄热箱的外部，且所述绝热段的外壁上包覆有第一保温层。优选地，所述热管的内壁面呈平滑状，或者所述热管的内壁面上具有多个沟槽，或者所述热管的内壁面上填充有多孔材料。进一步地，所述蓄热箱的外表面上包覆有第二保温层。基于上述技术方案，本专利技术实施例提出的临近空间太阳能蓄热装置，通过在蓄热箱内设置蓄热组件，并在蓄热箱外设置由气凝胶、集热件和热管组紧贴构成的集热组件，且将热管组一端伸入蓄热箱内与蓄热组件热传导配合，如此，通过集热组件吸收临近空间中的太阳能并将其转换为热能，再将热能传导至蓄热组件而实现蓄热，从而解决了临近空间飞行器的吊舱保温箱采用电加热方式会造成用电紧张的问题；同时，该临近空间太阳能蓄热装置的结构简单，太阳能转换效率高，还解决了地面用太阳能光热装置不适用于临近空间环境的问题。附图说明图1为本专利技术实施例提出的临近空间太阳能蓄热装置的爆炸示意图；图2为本专利技术实施例中的热管与翅片组装配的结构示意图；图3为本专利技术实施例中的固定边框的立体结构示意图；图4为本专利技术实施例中的金属板的主视示意图；图5为本专利技术实施例中的金属板的剖面示意图；图6为本专利技术实施例中的热管的横截面剖切示意图之一；图7为本专利技术实施例中的热管的横截面剖切示意图之二；图8为本专利技术实施例中的热管的横截面剖切示意图之三；图9为本专利技术实施例中的蓄热箱的剖面示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。如图1至图9所示，本专利技术的实施例提出了一种临近空间太阳能蓄热装置，该装置用于加热临近空间飞行器的吊舱保温箱并储存热能。具体地，该临近空间太阳能蓄热装置可包括蓄热箱1、蓄热组件2以及集热组件3，其中，蓄热组件2设置在该蓄热箱1内，集热组件3设置在该蓄热箱1外，且集热组件3与蓄热组件2热传导配合；进一步地，集热组件3可包括气凝胶31、集热件32和热管组33，气凝胶31、集热件32和热管组33的其中一端之间呈顺序层叠且相紧贴设置，同时，热管组33的另一端伸入蓄热箱1内并与蓄热组件2热传导配合，此处，集热件32用于吸收临近空间中的太阳能，并将所吸收的太阳能转换为热能，再将所转换的热能传导至热管组33，接着由热管组33将该热能传导至蓄热箱1内的蓄热组件2，从而实现蓄热，这样，通过蓄热组件2与外部换热设备配合，进而实现了对临近空间飞行器的吊舱保温箱的加热，如此，保证了吊舱保温箱内的仪器能够在合适的温度环境中工作，延长了其使用寿命。本专利技术实施例提出的临近空间太阳能蓄热装置，具有如下特点：本专利技术实施例通过在上述蓄热箱1内设置蓄热组件2，并在该蓄热箱1外设置由气凝胶31、集热件32和热管组33紧贴构成的集热组件3，且将该集热组件3的热管组33的一端伸入蓄热箱1内与蓄热组件2热传导配合，如此，通过集热组件3的集热件32吸收临近空间中的太阳能并将其转换为热能，再将转换的热能传导至热管组33，接着由热管组33将该热能传导至蓄热箱1内的蓄热组件2而实现蓄热，这样，通过蓄热组件2与外部换热设备配合，进而实现了对临近空间飞行器的吊舱保温箱的加热，如此，解决了临近空间飞行器的吊舱保温箱采用电加热方式会造成用电紧张的问题，避免了电加热方式中的太阳能电池板在不能正常工作情况下，仪器因得不到加热而冻坏的现象；保证了在没有太阳光的夜晚，吊舱保温箱内的仪器能够正常运作，且节省了整个系统的电源消耗；同时，该临近空间太阳能蓄热装置的结构简单，太阳能转换效率高，解决了地面用太阳能光热装置不适用于临近空间环境的问题。在本专利技术的实施例中，上述临近空间太阳能蓄热装置还可包括固定架4，该固定架4用于将上述集热组件3固定在上述蓄热箱1的外侧。具体地，该固定架4包括固定边框41和固定底板42，其中，固定边框41优选为一框状结构，固定底板42优选为一适配于该固定边框41的板状结构。此处，固定架4与集热组件3的装配如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种临近空间太阳能蓄热装置，用于加热临近空间飞行器的吊舱保温箱并储存热能，其特征在于，所述临近空间太阳能蓄热装置包括蓄热箱，设置于所述蓄热箱内的蓄热组件，以及设置于所述蓄热箱外并与所述蓄热组件配合的集热组件，所述集热组件包括顺序层叠且相紧贴设置的气凝胶、集热件和热管组，所述集热件用于吸收太阳能并将其转换为热能后传导至所述热管组，所述热管组的一端伸入所述蓄热箱内并与所述蓄热组件热传导配合。

【技术特征摘要】
1.一种临近空间太阳能蓄热装置，用于加热临近空间飞行器的吊舱保温箱并储存热能，其特征在于，所述临近空间太阳能蓄热装置包括蓄热箱，设置于所述蓄热箱内的蓄热组件，以及设置于所述蓄热箱外并与所述蓄热组件配合的集热组件，所述集热组件包括顺序层叠且相紧贴设置的气凝胶、集热件和热管组，所述集热件用于吸收太阳能并将其转换为热能后传导至所述热管组，所述热管组的一端伸入所述蓄热箱内并与所述蓄热组件热传导配合。2.如权利要求1所述的临近空间太阳能蓄热装置，其特征在于，所述临近空间太阳能蓄热装置还包括固定架，所述固定架包括固定边框，以及与所述固定边框固定连接的固定底板，所述气凝胶、所述集热件以及所述热管组的另一端设置在所述固定边框和所述固定底板之间。3.如权利要求2所述的临近空间太阳能蓄热装置，其特征在于，所述固定边框为耐低温塑料件。4.如权利要求1所述的临近空间太阳能蓄热装置，其特征在于，所述集热件包括金属板，以及用于选择性吸收太阳能光谱的吸收涂层，所述吸收涂层涂设于所述金属板的与所述气凝胶相贴的一侧表面上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞前沿技术研究院，深圳光启空间技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44