
太陽能重力熱管的學(xué)術(shù)名稱叫做“兩相閉式熱虹吸管”,簡稱“熱虹吸管”。是將熱管技術(shù)應(yīng)用于太陽能的新的應(yīng)用方式,該技術(shù)克服了直插式、U型管式集熱(熱水)器的諸多缺點,有傳熱快、阻力小、放冷凍、不炸管等優(yōu)勢。2011年已經(jīng)廣泛應(yīng)用,特別是在大型工程上更具優(yōu)勢。
太陽能重力熱管的學(xué)術(shù)名稱叫做“兩相閉式熱虹吸管”,簡稱“熱虹吸管”。將銅管內(nèi)部抽真空后充入一定量的工作液體,液體以蒸發(fā)-冷凝的相變過程在內(nèi)部反復(fù)循環(huán),不斷將蒸發(fā)段的熱量傳至冷凝段,從而完成將熱量輸送的傳熱過程。
圖1
太陽能重力熱管的基本工作原理如圖1所示,用真空機(jī)組將焊接密封的管殼內(nèi)部抽真空,然后裝適量的工作液體,再進(jìn)行冷焊及超聲波焊接密封。整個太陽能重力熱管分為三部分:蒸發(fā)段(加熱段)、冷凝段(冷卻段)和絕熱段。工作液體在太陽能重力熱管的蒸發(fā)段受熱時蒸發(fā)氣化,同時吸收大量的汽化潛熱,蒸汽在微小的壓差下快速向冷凝段流動,蒸汽在冷凝段內(nèi)壁凝結(jié),期間放出大量汽化潛熱,凝結(jié)后的液體再沿管壁靠重力的作用流到蒸發(fā)段。如此不斷高速循環(huán),熱量就從太陽能重力熱管的一端傳到另一端。
工作過程
太陽能重力熱管在工作時,靠傳熱工質(zhì)的相變來吸收和釋放汽化潛熱,實現(xiàn)熱量傳輸?shù)哪康?。太陽能重力熱管在實現(xiàn)這個主要工作過程中包含了其中以下六個相變與傳輸?shù)倪^程:
(1) 外界熱量通過太陽能重力熱管管殼傳遞到液-汽分界面;如圖2所示
(2) 工作液體在蒸發(fā)段內(nèi)的液-汽分界面上受熱蒸發(fā);
(3) 熱蒸汽從蒸發(fā)段依靠壓差流到冷凝段;
(4) 熱蒸汽在冷凝段汽-液分界面上冷凝;
(5) 汽化潛熱從汽-液分界面通過管殼傳給冷源;
(6) 冷凝后的工作液體在重力作用下回流到蒸發(fā)段。
太陽能重力熱管最大的特點就是管腔內(nèi)部不存在吸液芯,所以太陽能重力熱管具有結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、成本低廉、工作可靠等諸多優(yōu)點,因此太陽能重力熱管技術(shù)在太陽能行業(yè)的利用推廣日漸廣泛。
太陽能重力熱管是依靠重力作用使冷凝工質(zhì)回流到蒸發(fā)段,故在安裝使用太陽能重力熱管時,要求與地面保持一定的傾角,不能水平使用,通常傾角要求在 15°以上。

