一种控制毛细芯温度的方法技术

本发明专利技术提供了一种控制环路热管毛细芯温度的方法，温度传感器设置在毛细芯中，用于测量毛细芯的温度，中央控制器根据检测的温度数据自动控制换热量。本发明专利技术提出了一种控制毛细芯温度的方法，可以保持毛细芯的温度恒定。

A Method of Controlling the Temperature of Capillary Core

【技术实现步骤摘要】
一种控制毛细芯温度的方法
本专利技术涉及一种利用反向环路热管的换热系统。
技术介绍
现有技术中，热管一般都是依靠重力实现热管的循环，但是此种热管只适合下部吸热上部放热的情况，对于相反上部吸热下部放热去无法适用。因此针对此种情况，本专利技术进行了改进，专利技术了反重力热管。数据表明，地球上汽态水含量是地表液态淡水含量的11.6倍，但人们对气态淡水的利用率并不高。现在的空气取水方法主要是将湿空气中以水蒸气或微小水滴形式存在的水资源转化为液态水的方法，主要有制冷结露法、吸附法、机械压缩法、半导体制冷法等。叶继涛等提出设计了一种较成熟的带有回热器的太阳能半导体制冷取水装置，参见CN2567274Y，CN10485506A，并对其进行了数值模拟和实验测试，但该方案存在两点不足:一方面太阳能蓄电池的转化效率低且损耗大，另一方面受到更多的地域限制和自然条件限制，而且该取水装置结构复杂。申请人在先申请已经对反向重力热管进行了申请，但是在研究中发现，毛细芯的温度不稳定，造成环路热管的工作效率不稳定，而且还容易造成毛细心温度过高而损坏。针对上述问题，本专利技术在前面专利技术的基础上进行了改进，提供了一种新的环路热管换热系统，使的结构紧凑，换热效果好，可以有效增大空气换热面积，显著提高冷却效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新的环路热管换热装置，使的结构紧凑，换热效果好，可以有效增大空气换热面积，显著提高冷却效率。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种根据温度智能控制空气流量的反向环路热管换热系统，包括空气进口通道、空气出口通道和环路热管，所述空气出口通道设置在空气进口通道中，所述环路热管是反重力热管，空气从空气进口通道引入与环路热管蒸发端进行换热，环路热管冷凝端将热传导给外部冷源；所述蒸发端包括上升管，所述上升管的至少一部分设置毛细芯，从而实现反重力热管的作用；毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，蒸发端的外壁面环绕设置纵向竖直翅片；空气出口通道设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触；热管的下降管设置在相邻的两个竖直翅片之间并与相邻的两个竖直翅片接触；所述上升段和下降段的至少一部分设置在空气进口通道内；所述换热系统还包括风机、电机、温度传感器和中央控制器，所述温度传感器设置在毛细芯中，用于测量毛细芯的温度，所述风机空气从空气进口通道引入，所述电机连接风机，带动风机转动，所述电机、温度传感器与中央控制器数据连接，所述中央控制器根据检测的温度数据自动控制电机的频率，从而控制进入换热系统的空气流量。作为优选，如果检测温度数据低于第一数值，则控制器自动提高电机的频率，如果测量的温度数据高于第二数值，则控制器停止电机的转动，所述第二数值大于第一数值。作为优选，当测量的温度低于第一温度时，电机以第一频率带动风机转动；当测量的温度高于比第一温度高的第二温度时，电机以低于第一频率的第二频率进行转动；当测量的温度高于比第二温度高的第三温度时，电机以低于第二频率的第三频率进行转动；当测量的温度高于比第三温度高的第四温度时，电机以低于第三频率的第四频率进行转动；当测量的温度高于比第四温度高的第五温度时，电机以低于第四频率的第五频率进行转动。作为优选，第一温度低于第二温度4-6摄氏度，第二温度低于第三温度4-6摄氏度，第三温度低于第四温度4-6摄氏度，第四温度低于第五温度4-6摄氏度。作为优选，第五频率是第四频率的0.8-0.9倍，第四频率是第三频率的0.8-0.9倍，第三频率是第二频率的0.8-0.9倍，第二频率是第一频率的0.8-0.9倍。作为优选，所述温度传感器设置在毛细芯的上端位置。作为优选，所述竖直翅片延伸穿过空气进口通道的圆心，所述上升段管路与冷凝室的入口管具有相同的圆心。作为优选，所述管路为多个，所述多个管路的圆心与上升段之间的距离相同。作为优选，每相邻的两个竖直翅片之间设置一个管路，所述的管路是并联结构。作为优选，所述空气出口通道为多个，所述多个空气出口通道的圆心与蒸发端管路之间的距离相同。作为优选，每相邻的两个竖直翅片之间设置一个空气出口通道,所述空气出口通道是并联结构。作为优选，所述管路为多个，所述空气出口通道为多个，所述管路与空气出口通道的数量相等。作为优选，所述管路中心与相邻的空气出口通道中心距离相同；所述空气出口通道中心与相邻的空气管路中心距离相同。作为优选，空气出口通道的半径为R，管路的半径为r，相邻翅片之间的夹角为A，满足以下要求：Sin(A)＝a*LN(r/R)+b，其中LN是对数函数，a,b是参数，其中0.330<a<0.340,0.73<b<0.74；15°<A<25°；0.24<r/R<0.5。作为优选，0.26<r/R<0.38。一种环路热管空气取水装置，包括风机装置、空气进口通道、空气出口通道、环路热管和储水冷凝室，其特征在于，所述储水冷凝室设置在土壤冷源中，所述环路热管是反重力热管，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口处，空气进口通道的出口、空气出口通道的入口与储水冷凝室连通，所述风机装置将空气从空气进口通道引入到储水冷凝室的过程中与蒸发端进行换热，冷凝端将热传导给外部土壤冷源。作为优选，所述风机装置包括垂直风力机、行星轮增速器和螺旋叶片，垂直轴风力机利用风能，带动行星轮增速器和螺旋叶片吸入空气。作为优选，螺旋叶片下端连通储水冷凝室的入口管，所述储水冷凝室连接入口管的位置开始直径变大，然后直径开始变小。作为优选，环路热管的蒸发端安装在储水冷凝室入口管，环路热管的冷凝端缠绕于冷凝室外部，和外部土壤直接接触。作为优选，空气进口通道就是冷凝室的入口管，空气出口通道设置在冷凝室的入口管，空气出口的冷空气预冷空气进口的热空气。作为优选，蒸发端的至少一部分设置在冷凝室的入口管，蒸发端的至少一部分充满了毛细芯，毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，蒸发端上升段的外壁面环绕设置纵向竖直翅片。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)本专利技术提供了一种智能温度控制的环路热管换热系统，可以保持毛细芯的温度恒定，避免温度过高，造成毛细芯干涸，也避免温度过低，造成换热效率降低。2)通过竖向翅片，一方面增加换热效果，另一方面起到固定管路和热管的作用。3)利用地上空气与地下土壤的温差迫使湿空气达到露点，摆脱对电的依赖，能够真正做到零排放，零污染。4)环路热管作为高效传热工具，原理简单，结构紧凑，可以有效增大空气换热面积，显著提高冷却效率。5)环路热管冷凝器缠绕在冷凝室外部，与外部土壤充分接触，增加对热管蒸发端空气的散热，提高冷却效率。6)无二次能源消耗，风力作为日常动力，且系统采用了风力发电用的垂直轴风力机，避免了风向对风力机的影响，可以收集各个方向来的风，在无风条件下太阳能电动机可驱动进气叶轮旋转，这样装置可以做到持续运行。一定意义上做到风光互补。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的垂直轴风力机示意图。图3为本专利技术的行星轮增速器剖视图。图4为本专利技术的叶轮俯视图。图5为本专利技术的地下部分视图。图6为本专利技术的冷凝室剖视图。图7是图6中A-A的截面图。图8为本专利技术的热管的结构示意图。图9为本专利技术的多个蒸发端流向冷凝端管路(下降段)的结构示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制环路热管毛细芯温度的方法，温度传感器设置在毛细芯中，用于测量毛细芯的温度，中央控制器根据检测的温度数据自动控制换热量。

【技术特征摘要】
1.一种控制环路热管毛细芯温度的方法，温度传感器设置在毛细芯中，用于测量毛细芯的温度，中央控制器根据检测的温度数据自动控制换热量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果检测温度数据低于第一数值，则控制器自动提高换热量，如果测量的温度数据高于第二数值，则控制器停止换热，所述第二数值大于第一数值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括空气进口通道、空气出口通道和环路热管，所述空气出口通道设置在空气进口通道中，所述环路热管是反重力热管，空气从空气进口通道引入与环路热管蒸发端进行换热，环路热管冷凝端将热传导给外部冷源；所述蒸发端包括上升管，所述上升管的至少一部分设置毛细芯，从而实现反重力热管的作用；毛细芯中心设置冷凝端流向蒸发端的管路，蒸发端的外壁面环绕设置纵向竖直翅片；空气出口通道设置在相...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，王铁信，张瑞，马志腾，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37