[发明专利]一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板及其制造方法

说明书

本发明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。本发明还公开了一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板的制造方法。本发明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。

技术领域

本发明涉及聚光光伏电池板冷却技术领域，具体涉及一种加入多孔传热表面的微喷射流冷却板及其制造方法。

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。

发明内容

针对上述技术问题，本发明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。

本发明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。

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加工出所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道和微细通道；

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；

3）利用化学沉积法对所述微细通道底面进行疏水表面处理。

进一步地，所述步骤1）通过犁切挤压的机械加工方法在光滑金属基板表面加工出所述冷却液出口通道、冷却液汇集通道和微细通道。

相比现有技术，本发明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为本发明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。