一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板，所述微喷射流冷却板的矩形工作面居中设置有由若干均匀分布的小孔组成的多孔超亲水表面结构，所述工作面的两相对边处平行设置有两冷却液出口通道，所述工作面的另两个相对边处平行设置有两端连通所述冷却液出口通道的冷却液汇集通道，所述多孔超亲水表面结构与所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道之间均匀连通设置有若干微细通道。本实用新型专利技术能降低通道表面的热阻，加大相变传热效率，可有效解决提高聚光光伏电池局部温度过高以及分布不均匀等问题，从而提高电池发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板
本技术涉及聚光光伏电池板冷却
，具体涉及一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板。技术背景聚光太阳能技术作为太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，随着单位面积的电池板辐射光强的增加吸收的热量也增加，电池的温度控制和散热问题也更为突出。传统的换热冷却装置多由换热材料与热源部件接触，利用循环介质带走热量，很难实现瞬间冷却和电池温度分布均匀的效果。在此背景下，针对聚光光伏电池局部温度过高以及分布不均匀等问题，需要提出一种新的散热机理，旨在快速降低光伏电池温度，使其热流密度分布更为均匀，进而提高光伏电池效率，增长电池的寿命。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术旨在提供一种结构简单、能够实现高效且均匀散热的、加入多孔传热表面的微喷射流冷却板及其制造方法。本技术通过以下技术方案实现：一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板，所述微喷射流冷却板的矩形工作面居中设置有由若干均匀分布的小孔组成的多孔超亲水表面结构，所述工作面的两相对边处平行设置有两冷却液出口通道，所述工作面的另两个相对边处平行设置有两端连通所述冷却液出口通道的冷却液汇集通道，所述多孔超亲水表面结构与所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道之间均匀连通设置有若干微细通道。进一步地，所述多孔超亲水表面结构的小孔按矩阵均匀分布。进一步地，所述小孔的间隔距离为0.1mm~0.5mm。进一步地，所述小孔的半径为0.04mm~0.06mm，孔深度为0.08-0.11mm。进一步地，所述微细通道的截面形状为矩形。进一步地，所述微细通道的截面尺寸为0.5mm×0.5mm。进一步地，所述微细通道的底面为疏水性表面。进一步地，所述疏水性表面的接触角为120度~180度。相比现有技术，本技术基于活化核心起沸原理，在射流撞击平面范围内加入具有固定的汽化核心空穴的多孔超亲水表面结构，空穴结构可以加大汽泡脱离频率，超亲水表面促进沸腾汽泡脱离液相的及时补充，实现对局部高温的瞬间换热，同时在其周围均匀设置的疏水表面微细通道可降低通道表面的热阻，加大相变传热效率，有效解决聚光光伏电池中间局部温度过高以及分布不均匀等问题，从而提高电池发电效率。附图说明图1为本技术实施例的加入多孔传热表面的微喷射流冷却系统工作流程图。图2为本技术实施例的加入多孔传热表面的微喷射流冷却板主视示意图。图3为本技术实施例的加入多孔传热表面的微喷射流冷却板的立体示意图。图中：1-流量泵；2-上腔体；3-微喷射器；4-下腔体；5-微喷射流冷却板；6-聚光光伏电池板；7-管路；8-冷却罐；9-外部散热片；10-风扇；11-冷却液储液罐；12-冷却液出口通道；13-微细通道；14-多孔超亲水表面结构；15-冷却液分液通道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的技术目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。实施例一如图2所示，一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板，所述微喷射流冷却板的矩形工作面居中设置有由若干均匀分布的小孔组成的多孔超亲水表面结构14，所述工作面的两相对边处平行设置有两冷却液出口通道，所述工作面的另两个相对边处平行设置有两端连通所述冷却液出口通道的冷却液汇集通道15，所述多孔超亲水表面结构14与所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道15之间均匀连通设置有若干微细通道13。冷却液由微喷射器喷到多孔结构冷却板上，流过均匀分布的微细通道13，接着汇集到冷却液出口通道12和冷却液分液通道15中，所述的冷却液为水、乙醇或制冷剂。所述多孔超亲水表面结构14的小孔按矩阵均匀分布，所述小孔的间隔距离为0.1mm~0.5mm。所述小孔的半径为0.04mm~0.06mm，孔深度为0.08-0.11mm。所述多孔超亲水表面结构14可以加大汽泡脱离频率，其超亲水表面可促进沸腾汽泡脱离液相的及时补充，实现对局部高温的瞬间换热。所述微细通道13的截面形状为矩形，截面尺寸为0.5mm×0.5mm，同时，所述微细通道13的底面为接触角为120度~180度的疏水性表面。从而降低通道表面的热阻，加大相变传热效率。如图1所示，聚光光伏电池的冷却系统包括通过管路7依次连接形成循环回路的液储液罐11、流量泵1、微流喷射装置、冷却罐8，所述微流喷射装置的上腔体2和下腔体4之间设置有若干微喷射器3，上述实施例提供的微喷射流冷却板5位于所述下腔体4底部，微喷射流冷却板5工作面上的多孔超亲水表面结构14与所述微喷射器3相对设置，所述微喷射流冷却板5的背面与聚光光伏电池板6紧贴设置，所述冷却罐8上设置有外部散热片9和风扇10。所述微喷射流冷却板5的尺寸大小与聚光光伏电池板6相同，所述微喷射流冷却板5的下表面与光伏电池板相连，实际使用中，根据需要，可沿冷却液出口通道12方向平行放置若干个所述微喷射流冷却板5，而且平行放置的微喷射流冷却板5相互连通，可进一步提高换热效果。所述聚光光伏电池的冷却系统的工作流程如下：首先，冷却液在流量泵1的驱动下由冷却液储液罐11进入微流喷射装置中的上腔体2，到达所述上腔体2内的冷却液经过微喷射器3喷到微喷射流冷却板5上，所述微喷射流冷却板5与聚光光伏电池板6相连，冷却液把聚光光伏电池板6的热量带走，接着冷却液进入冷却罐8，在风扇10强制风冷的作用下把外部散热片9上的热量带走，从而使冷却液再度冷却，进入冷却液储液罐11完成一个循环。实施例二一种如所述微喷射流冷却板的制造方法，包括步骤：1）在光滑金属基板表面通过犁切挤压的机械加工方法加工出所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道15和微细通道13；2）采用颗粒烧结的方法在金属基板中间区域制备多孔超亲水表面结构14；3）利用化学沉积法对所述微细通道13底面进行疏水表面处理。本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板，其特征在于：所述微喷射流冷却板的矩形工作面居中设置有由若干均匀分布的小孔组成的多孔超亲水表面结构(14)，所述工作面的两相对边处平行设置有两冷却液出口通道，所述工作面的另两个相对边处平行设置有两端连通所述冷却液出口通道(12)的冷却液汇集通道(15)，所述多孔超亲水表面结构(14)与所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道(15)之间均匀连通设置有若干微细通道(13)。

【技术特征摘要】
1.一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板，其特征在于：所述微喷射流冷却板的矩形工作面居中设置有由若干均匀分布的小孔组成的多孔超亲水表面结构(14)，所述工作面的两相对边处平行设置有两冷却液出口通道，所述工作面的另两个相对边处平行设置有两端连通所述冷却液出口通道(12)的冷却液汇集通道(15)，所述多孔超亲水表面结构(14)与所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道(15)之间均匀连通设置有若干微细通道(13)。2.根据权利要求1所述的微喷射流冷却板，其特征在于：所述多孔超亲水表面结构(14)的小孔按矩阵均匀分布。3.根据权利要求1所述的微喷射流冷却板，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小平，章金鑫，冯振飞，肖健，周建阳，郭峰，李海燕，王兆涛，王梦圆，王文，袁伍，廖政标，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东,44