一种均匀高效的聚热板的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能聚热板制造领域，具体涉及一种均匀高效的聚热板。


背景技术：

2.聚热板是太阳能异聚态供热设备的重要组成部分，它的内部布满油液流道，通过工质流经流道时发生(液气)相态变化从而吸收环境中的热量，实现提升能效的目的。现有聚热板布置结构中，流道通常采用油液(其中的液体为工作介质，简称工质；油为润滑油，用于对压缩机进行润滑)下进上出的方式，经长期使用后发现当前聚热板存在如下缺陷：
3.油与工质处于相溶状态，随着工质温度的下降，油的溶解度会大幅度降低，工质在聚热板中会油液分离，分离出来的油无法蒸发，受重力影响后自然下沉。下进上出形式的聚热板无法带走底部的积油，长时间堆积、回油不畅将导致系统缺油，进而影响压缩机寿命，缺少油对机械设备的润滑以及密封后，系统效率将会大幅度降低。
4.尤其是在极寒工况环境温度下，回油不畅被加剧。如在
‑
10摄氏度至
‑
30摄氏度下，环境温度更接近工质的沸点，环境温度与工质沸点的差值越小，工质在流道内发生相态变化趋于温和。工质由液态转化成气态时体积会膨胀，膨胀后的气态工质从流道经上方出口回气时还能裹挟部分润滑油。而相态变化趋于温和会导致气态工质活动变弱，其回油的能力进一步被削弱，甚至完全丧失回油，长期在极寒的工况下工作后，会使润滑油不断积累在(聚热板底部或边缘位置的)流道中，最终压缩机会因缺少润滑油出现故障，无法工作。
5.为此出现了专利号为2020202898119的中国专利，其公示了一种能效比高且工作稳定的聚热板，包括面板本体，所述面板本体内设有工质流道，所述面板本体上还设有分别与工质流道相连的工质进口和工质出口，所述工质进口位于工质流道的顶部，所述工质出口位于流道的底部。
6.上述技术方案，流道设置路径从上而下，液态工质在重力的推动下在流道内流动，把重力转化为液态工质流动动力的一部分，减小了系统阻力，降低压缩机功耗从而可提升能效。油液分离后，油受重力影响自然沉积到聚热板最低处，可从稍带倾角的回油管顺畅返回压缩机，保障压缩机寿命及效率，提高工作稳定性。
7.在实际的使用过程中，由于工质出口位于蒸发区下部，而气态工质质量轻上浮，虽然设置了引导气态工质流动的平衡管道，但气态工质流动状态不够理想，导致蒸发后气态工质不能被系统充分利用；所述液态工质需要经过“s形”首尾相接的蒸发区，液态工质蒸发区域大，但是路径不够顺畅，液态工质受重力影响会加速下沉，在极低温工况下可能会出现未完全蒸发的情况，此时未蒸发的液态工质会从聚热板底部回至压缩机，对压缩机寿命以及运行稳定性等造成较大隐患。
8.因此，急需对现有的聚热板进行改进，提高对蒸发区管路排布的兼容性，研制一种气态工质能够被更充分利用，液态工质蒸发路径简单，同时回油通畅的高效聚热板。


技术实现要素：

9.本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有聚热板气态液态工质分布交错，气态工质不能充分利用的问题，提供一种功能分布清晰、回油顺畅且均匀高效的聚热板。
10.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案得以实现：一种均匀高效的聚热板，包括面板本体，所述面板本体内设有工质流道，分别与工质流道相连的工质进口、工质出口及回油管；所述工质流道纵横交错并形成蒸发区，所述工质进口和工质出口分别位于所述蒸发区顶部的两侧，所述回油管位于蒸发区的底部。
11.本实用新型进一步优选方案为：所述回油管上设有两道限流缩口，用以防止系统因吸力过大而将液态工质吸出，导致压缩机受到液体的冲击。
12.本实用新型进一步优选方案为：在所述工质进口与所述蒸发区之间还设有用于对进液进行分流的进液分流区，所述进液分流区由网格状的工质流道构成。
13.本实用新型进一步优选方案为：在所述工质出口与所述蒸发区之间还设有用于将气态工质引导至所述工质出口的气态联通区，所述气态联通区由网格状的工质流道构成且气态联通区由上至下贯穿所述蒸发区。
14.上述方案，通过气态联通区将已蒸发的气态工质引导至工质出口。
15.本实用新型进一步优选方案为：所述工质出口连有回气主流道，所述回气主流道的末端与所述回油管的末端相交汇。
16.本实用新型进一步优选方案为：所述蒸发区内设有用于在水平方向上输送液态工质的延流部，延流部位于所述工质进口的下方，并由工质进口侧向工质出口侧延伸形成延流区。
17.通过设置多处延流区，减缓工质受重力下沉速度，增大工质扩散空间，使液态工质得以充分蒸发。
18.本实用新型进一步优选方案为：所述延流区由上至下设有多层，相邻的两层延流区之间设有方便液态工质均匀扩散的均流部。
19.在延流区下部设有均流区，使液态工质能够向两端均匀扩散，保证各部位温度均衡。
20.本实用新型进一步优选方案为：所述面板本体水平向的长度大于或等于竖直向的长度；所述蒸发区内的工质流道包括横流道和纵流道，所述横流道与纵流道相交汇且交汇处呈t形。
21.本实用新型进一步优选方案为：所述面板本体水平向的长度小于或等于竖直向的长度；所述蒸发区内的工质流道包括横流道和纵流道，所述横流道与纵流道相交汇且交汇处呈“十”字形。
22.本实用新型进一步优选方案为：所述蒸发区内还设有用于防止工质流道内的液态工质以较短路径直接进入工质出口的防短流部；所述防短流部沿竖直方向设置。
23.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过在蒸发区顶部设置一个工质出口，将气态联通区内的气态工质及时导出，保证系统所需气态工质能被最大程度利用，通过蒸发区各区域设置，引导工质均匀充分蒸发，提高利用率和能效比，同时在蒸发区底部的回油管设置限流缩口，以防止系统吸力过大导致液态工质直接流出及限制回油速度，由于润滑油的密度比液态工质大，即使有未转化成气态的液态工质也会飘浮在润滑油上方，故能够
保证润滑油优先进入回油管，回油顺畅，保护压缩机运行工况、延长使用寿命。
附图说明
24.图1是实施例1中所述聚热板的结构示意图。
25.图2是图1中a处的放大图。
26.图3是实施例2中所述聚热板的结构示意图。
27.其中：
28.1、工质进口；2、进液分离区；3、气态联通区；4、回气主流道；5、回油管；6、气油汇合管；7、工质出口；71、工质第二出口；8、防短流部；9、延流部；10、均流部；11、限流缩口。
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
30.本实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
31.实施例1:
32.如图1和2所示，本实施例示出了一种均匀高效的聚热板，包括面板本体，所述面板本体在水平向的长度大于在竖直向的长度。面板本体在使用时，竖直设置于墙体外表面或通过一固定架露天倾斜设置(此外，根据实际情况的需求，面板还可以是弧形)。在所述面板本体内设有工质流道，分别与工质流道相连的工质进口1、工质出口7及回油管5。所述工质流道纵横交错并形成蒸发区，所述工质进口1和工质出口7分别位于所述蒸发区顶部的两侧，所述回油管5位于蒸发区的底部。所述回油管5上设有用于防止系统因吸力过大而将液态工质吸出的限流缩口11。
33.由于该面板在水平向的长度大于在竖直向的长度，因此需要延缓液体工质向下流动速率，防止液态工质还未沿水平方向延流到工质出口7侧就直灌到回油管5里。具体地，蒸发区的工质流道包括水平向的横流道和竖直向的纵流道，竖直向的纵流道错位相接并在横流道上下侧分别形成错位的分叉，以使得所述横流道与纵流道相交汇且交汇处呈t形，从而相对增加液态工质在水平方向上流动路程，进而延长其液态工质停留在蒸发区的时间，也尽可能的使其在停留时间内充分吸热，提高其转化成气态工质的转化率。
34.在所述工质进口1与所述蒸发区之间还设有用于对进液进行分流的进液分流区，所述进液分流区由网格状的工质流道构成。进液分流区内网格状的工质流道一侧连通工质进口1，另一侧与蒸发区内的工质流道连通。
35.在所述工质出口7与所述蒸发区之间还设有用于将气态工质引导至所述工质出口7的气态联通区3，所述气态联通区3由网格状的工质流道构成且气态联通区3由上至下贯穿所述蒸发区。
36.为了使回气更加通畅，所述工质出口7连有回气主流道4，所述回气主流道4的末端与所述回油管5的末端相交汇。本实施例中，回气主流道4采用纵横双流道设计，保证有足够流道面积供气体流动且压力均衡，回气主流道4的末端与回油管5末端交汇后，与一气油汇合管6相连，使得气态工质和润滑油在气油汇合管汇聚后一起回到面板本体所在工作系统
的压缩机中。
37.所述蒸发区内设有用于在水平方向上输送液态工质的延流部9，延流部9位于所述工质进口1的下方，并由工质进口1侧向工质出口7侧延伸形成延流区。或者说，延流区内纵流道的密度小于蒸发区内纵流道的密度。
38.所述延流区由上至下设有多层，相邻的两层延流区之间设有方便液态工质均匀扩散的均流部10。本实施例中，均流部10四周的横流道和纵流道长度相等，即均流部10为方形。
39.实施例2：
40.如图3所示，示出了另一种实施方式的均匀高效的聚热板，实施例2中的聚热板与实施例1中的聚热板的主要区别在于，本实施例中的聚热板，所述面板本体水平向的长度小于竖直向的长度；所述蒸发区内的工质流道包括横流道和纵流道，所述横流道与纵流道相交汇且交汇处呈“十”字形。即横流道与纵流道相交，将蒸发区划分成若干个等面积的小方格。
41.所述蒸发区内还设有用于阻碍工质流道内的液态工质直接进入气态联通区3的防短流部8；所述防短流部8沿竖直方向设置。本实施例中，防短流部8为长方形，长方形沿竖直方向设置。防短流部8设有多个，多个防短流部8并列设置且其高度逐次递减或递增，连续的多个防短流部8形成高低差的阶梯。此外，在某一阶梯内的防短流部8的下方也设有延流部9，让沿着防短流部8流下来的液态工质能够沿水平方向上流动，同时起到缓冲的作用，避免直接灌入下方的工质流道内，在管程流道内充分完成蒸发。
42.为了使回气更加通畅，在蒸发区一侧位于中间位置设置工质第二出口71且工质第二出口71与回气主流道4连通，使下部蒸发区的气态工质能够尽快进入回气主流道4，所述回气主流道4的末端与所述回油管5的末端相交汇。本实施例中，回气主流道4采用纵向流道设计，使系统在吸出气态工质时减少流道阻力做功。