无蓄热太阳能脉动热管加热器性能试验研究文献综述

 2022-01-06 09:01

全文总字数:9697字

文献综述

1 研究背景及意义 太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源,其热利用有多种形式,其中,太阳能的室内热利用主要有太阳能热水器、太阳能供热取暖等淋浴或供暖需求。

设备构成和布置方式相对固定,用热形式较为单一,不能满足人们室内和户外小型化和灵活用热的多种需求。

脉动热管是一种小直径、小尺寸的高效传热设备,具有结构简单、制造成本低、无需吸液芯和驱动设备、热传递性能强等优点,适用于航天、电子元器件散热、余热回收干燥以及中低温太阳能热利用等领域[1]。

分离式热管可以实现冷热端距离较长的热输送,设备布置灵活,传热性能好,设备的工作稳定性和可靠性较强,其在工业热利用和布置条件受限等领域上具较广泛的应用前景和优势。

随着人们生活水平的不断提高,人们对于对用热的舒适性、方便性以及环保性有着越来越高的要求。

太阳能供热是解决上述问题的一种方法,虽然有关太阳能供暖研究很多,但目前对于室内小型灵活太阳能供热和多用途开发的产品研究尚少,户外便携式小型太阳能加热设备开发也尚未成熟,产品因传热效率低下,天气条件的制约等无法满足于人们的多种小型灵活的用热需求。

本课题以太阳能为热源,选用脉动热管作为太阳能热量吸收和传递的重要部件,制成一个由太阳能集热器、脉动热管,用热端金属加热板构成的多功能小型太阳能加热器装置。

其中,太阳光透过双层玻璃盖板进入集热器,被表面涂有选择性吸收涂层且内嵌凹槽形脉动热管蒸发段的金属吸热板吸收,导热并传给脉动热管内部工质,使其相变汽化并膨胀,经连接在集热器和加热板之间的脉动热管绝热管路降压后进入内嵌在金属用热板中的脉动热管冷凝端,凝结放热后将热量导出给热用户。

热用户可通过加热器对用热物品进行加热,闲置时可将加热板放入热水器中加热水源,满足日常居家生活所需的小范围用热。

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