[发明专利]一种平板热管、制作方法及相变蓄放热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热元件、散热原件制作方法及其应用，尤其是一种平板热管、平板热管制作方法及使用该平板热管制成的相变蓄放热装置。

背景技术

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。

发明内容

本发明提供一种易于成型、结构紧凑、不易变形的平板热管。

本发明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。

本发明的平板热管由于左、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。

本发明提供一种平板热管制作方法：

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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。