HCPV用平板式環(huán)路熱管實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、高倍聚光光伏太陽(yáng)能電池(High Concentration Photovoltaic，HCPV)表面的熱流密度可達(dá)35W/cm2，而電池表面溫度每升高1℃輸出電量將減小0.2％-0.5％。此外，由于菲涅爾透鏡或拋物面反射鏡的聚光作用導(dǎo)致HCPV表面溫度不均勻，會(huì)降低光電轉(zhuǎn)換效率、減短使用壽命。因此為HCPV芯片配置良好的散熱均溫設(shè)備，對(duì)提高芯片效率、延長(zhǎng)其使用壽命有非常重要的作用。與槽道和噴霧冷卻相比，熱管重量輕、均溫性能突出。平板式

2、環(huán)路熱管(Flat Loop Heat Pipe，F(xiàn)LHP)效率高、體積小、冷凝管路布置靈活、可以實(shí)現(xiàn)反重力和遠(yuǎn)距離傳熱，能夠有效適應(yīng)HCPV運(yùn)行角度多變、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)。
　　 運(yùn)行角度及冷凝段參數(shù)都會(huì)對(duì)熱管運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。為滿足HCPV運(yùn)行條件復(fù)雜多變的散熱要求，本文提出采用不均勻銅粉燒結(jié)芯平板型環(huán)路熱管的方案，在蒸發(fā)區(qū)域強(qiáng)化了蒸發(fā)能力、在蒸發(fā)芯與儲(chǔ)液池接觸位置增加了毛細(xì)抽吸能力。該熱管在散熱能力和低負(fù)荷啟動(dòng)特性上有明

3、顯的提高。文章系統(tǒng)地研究了熱負(fù)荷、工作傾角、冷凝器參數(shù)等對(duì)其啟動(dòng)和運(yùn)行特性的影響，全面分析了該FLHP用于高倍聚光光伏太陽(yáng)能電池均溫散熱的可行性，并為熱管啟動(dòng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題提出解決方法。
　　 本文主要工作包括:
　　 (1)設(shè)計(jì)并制作了一種用于高倍聚光光伏太陽(yáng)能電池散熱的、混合燒結(jié)芯平板式環(huán)路熱管，對(duì)熱管的形狀和熱管管芯進(jìn)行改進(jìn)。研究該小型環(huán)路熱管的啟動(dòng)、運(yùn)行情況，主要關(guān)注啟動(dòng)運(yùn)行溫度及其波動(dòng)、啟動(dòng)運(yùn)行的難易程度、啟

4、動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短、熱管的溫度波動(dòng)情況、熱管的熱阻，分析影響熱管啟動(dòng)和熱阻的因素。
　　 (2)小型環(huán)路熱管的反重力研究。研究熱管360度角的反重力運(yùn)行的情況。尋找影響反重力運(yùn)行的參數(shù)。結(jié)合冷凝參數(shù)對(duì)反重力運(yùn)行的影響，為提高熱管的反重力運(yùn)行能力提供意見(jiàn)。
　　 (3)冷凝器參數(shù)的研究。分別探討了冷凝器的長(zhǎng)度、冷凝器和蒸發(fā)器的相對(duì)位置、冷凝器內(nèi)冷卻液的工況（即冷卻水的溫度和流速）對(duì)熱管啟動(dòng)和運(yùn)行造成的影響。為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與集成、增