1.全玻璃雙真空太陽集熱管(熱管)的工作原理
全玻璃雙真空太陽集熱管,是采用高透光率的高硼硅特硬玻璃管材,經(jīng)過特殊工藝加工而成,是一個(gè)內(nèi)外雙層管與單層管組成一體,內(nèi)外管之間為高真空夾層,內(nèi)管內(nèi)腔具有低真空,即雙真空密閉的集熱與傳熱元件即集熱器。總成有外玻璃管;具有耐高溫空曬、不脫膜、抗老化的多金屬碳化陽光吸收膜層SS-ALNX/CU內(nèi)玻璃管;相容性螺旋浮液芯和傳導(dǎo)工作液體和支撐卡組成。管的一端為太陽集熱管,即蒸發(fā)段,另一端為冷凝段,即熱交換段。當(dāng)蒸發(fā)段吸收太陽輻射熱能受熱時(shí),浮液芯中的液體蒸發(fā)汽化,蒸汽在壓差的作用下,以聲速流向冷凝段,并釋放出熱能后凝結(jié)成液體,液體再沿管壁回流蒸發(fā)段,周而復(fù)始。利用管內(nèi)工作液體的汽化,液化相變超導(dǎo)循環(huán)過程,連續(xù)地將熱管地一端傳導(dǎo)至另一端。
玻璃雙真空熱管內(nèi)工作液體的傳熱過程包括如下4個(gè)環(huán)節(jié):
(1) 熱管的受熱段,管內(nèi)工作液體從外界熱源獲得蒸發(fā)潛熱而汽化;
(2) 由于管內(nèi)加熱段與冷凝段之間的壓差蒸汽向冷凝段移動(dòng);
(3) 在冷凝段,管內(nèi)蒸汽放出的冷凝潛熱由外界冷介質(zhì)帶走,蒸汽凝結(jié)為液體靠重力的作用回流蒸發(fā)段;
(4) 冷凝液體在吸浮液芯的作用下重新加熱汽化往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.全玻璃雙真空熱管的基本特性
熱管內(nèi)部主要是靠工作液體的相變和蒸汽流動(dòng)來傳遞熱量的。做為一種傳熱元件,它具有以下基本特性。
(1) 極高的導(dǎo)熱性。熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱,熱阻小,因此具有很高的導(dǎo)熱能力。與銀、銅、鋁等導(dǎo)熱系數(shù)較大的金屬相比,單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。
(2) 優(yōu)良的等溫性。熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài),飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小,溫降亦很小。因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。
(3) 熱流密度可變性。可以根據(jù)需要改變熱管蒸發(fā)段或冷凝段的加熱面積,從而改變其熱流密度。
3.熱管的分類
根據(jù)熱管的工作溫度、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和工作液體等的不同,通常有如下幾種分類方法。
(1) 按照熱管工作溫度不同,熱管可分為低溫?zé)峁堋⒊責(zé)峁堋⒅袦責(zé)峁芎透邷責(zé)峁堋?/p>
(2) 按照熱管工作液體回流方式不同,熱管可分為旋轉(zhuǎn)熱管、電流動(dòng)力學(xué)熱管、磁流體動(dòng)力熱管、電滲透熱管、重力熱管和重力輔助熱管等。
(3) 按照熱管管殼與工作液體的組合方式不同,熱管可分為銅-水熱管、碳鋼-水熱管、銅鋼復(fù)合-水熱管、鋁-丙酮熱管和不銹鋼-鈉熱管等。
(4) 按照熱管的結(jié)構(gòu)形式不同,可分為普通熱管、分離式熱管、毛細(xì)泵回路熱管、微型熱管、平板熱管和徑向熱管等。
(5) 按照熱管的功用不同,可分為傳輸熱量的熱管、熱二極管、熱開關(guān)、熱控制用熱管、仿真熱管和制冷熱管等。