權(quán)利要求書: 1.一種新型燃料電池散熱系統(tǒng),其特征在于,包括翅片式熱管散熱器,所述翅片式熱管散熱器的進(jìn)風(fēng)端設(shè)置有風(fēng)機(jī),所述翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸入端和輸出端分別與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端和輸入端連接;所述翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸入端與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端之間設(shè)置有水泵,所述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的尾排系統(tǒng)與氣液分離器連接,所述氣液分離器的排水端依次與水箱、微型泵和水沫噴霧器連接,所述水沫噴霧器設(shè)置在風(fēng)機(jī)旁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型燃料電池散熱系統(tǒng),其特征在于,所述水泵與翅片式熱管散熱器之間、翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸出端與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸入端之間均設(shè)置有溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型燃料電池散熱系統(tǒng),其特征在于,所述翅片式熱管散熱器包括中空的散熱器,所述散熱器的兩端分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端,所述散熱器內(nèi)設(shè)置有若干散熱管,若干所述散熱管從散熱器的側(cè)面伸出與冷媒介質(zhì)的換熱箱連接,所述換熱箱的兩端分別與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端和輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型燃料電池散熱系統(tǒng),其特征在于,所述散熱管上均勻設(shè)置有若干散熱翅片。
說明書: 一種新型燃料電池散熱系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及燃料電池散熱技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種新型燃料電池散熱系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 燃料電池發(fā)電系統(tǒng)是通過氫氣與氧氣產(chǎn)生
電化學(xué)反應(yīng)生成水來產(chǎn)生電能的發(fā)電裝置,在產(chǎn)生電能的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生大量的熱,大功率燃料電池發(fā)電系統(tǒng)只能依靠水冷散熱。常規(guī)散熱方式為利用翅片換熱器和風(fēng)機(jī)結(jié)合,經(jīng)過燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷卻液經(jīng)過翅片散熱器時(shí),利用翅片管的大比表面積與風(fēng)機(jī)吹出的高速冷空氣進(jìn)行充分的熱交換,熱量傳遞至高速冷空氣中被帶走,降溫后的冷卻液循環(huán)回燃料電池發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)散熱。[0003] 由于燃料電池整體反應(yīng)溫度低(質(zhì)子交換膜燃料電池反應(yīng)溫度<100℃),且換熱冷卻液溫差小(一般要求冷卻液溫差<10℃),導(dǎo)致冷卻液與冷空氣的傳熱溫差低,需要增大換熱面積才能實(shí)現(xiàn)有效散熱,這大大增加了散熱器的面積,增大了散熱器的安裝難度,且大換熱面積產(chǎn)生流體阻力較大,燃料電池冷卻液循環(huán)水泵需要額外做工克服流體阻力,降低了燃料電池的能量利用率。實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,本實(shí)用新型提供了一種提高燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的能量利用率的新型燃料電池散熱系統(tǒng)。[0005] 為達(dá)到上述發(fā)明目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:[0006] 提供一種新型燃料電池散熱系統(tǒng),其包括翅片式熱管散熱器,翅片式熱管散熱器的進(jìn)風(fēng)端設(shè)置有風(fēng)機(jī),翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸入端和輸出端分別與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端和輸入端連接;翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸入端與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端之間設(shè)置有水泵,燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的尾排系統(tǒng)與氣液分離器連接,氣液分離器的排水端依次與水箱、微型泵和水沫噴霧器連接,水沫噴霧器設(shè)置在風(fēng)機(jī)旁。[0007] 進(jìn)一步地,水泵與翅片式熱管散熱器之間、翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸出端與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸入端之間均設(shè)置有溫度傳感器。[0008] 進(jìn)一步地,翅片式熱管散熱器包括中空的散熱器,散熱器的兩端分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端,散熱器內(nèi)設(shè)置有若干散熱管,若干散熱管從散熱器的側(cè)面伸出與冷媒介質(zhì)的換熱箱連接,換熱箱的兩端分別與與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端和輸入端連接。[0009] 進(jìn)一步地,散熱管上均勻設(shè)置有若干散熱翅片。[0010] 本實(shí)用新型的有益效果為:[0011] 1、本方案的翅片式熱管散熱器換熱面積小,冷媒介質(zhì)流體阻力低,可節(jié)約水泵能耗,進(jìn)而提高燃料電池發(fā)電系統(tǒng)整體發(fā)電效率。[0012] 2、本方案的熱管換熱器傳熱效率高,冷卻相應(yīng)迅速,因此冷媒介質(zhì)冷卻速度快,冷卻控制響應(yīng)時(shí)間短。[0013] 3、降低設(shè)備整體體積,本方案的翅片式熱管散熱器存在相變導(dǎo)熱,相變導(dǎo)熱可帶走大量的熱量,因此其傳熱效率更高,相同換熱效率的條件下,所需換熱面積更小,可有效降低設(shè)備的體積。[0014] 4、提高燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)加注與排放速度,本方案的翅片式熱管散熱器換熱面積小,需求冷媒介質(zhì)的量遠(yuǎn)低于常規(guī)板翅換熱器。因此,本方案有效降低了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)用量,提高了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)加注、排氣以及冷媒介質(zhì)更換的速度。附圖說明[0015] 圖1為新型燃料電池散熱系統(tǒng)的原理圖。[0016] 圖2為翅片式熱管散熱器的結(jié)構(gòu)圖。[0017] 其中,1、進(jìn)風(fēng)端,2、風(fēng)機(jī),3、散熱器,4、散熱管,5、換熱箱,6、出風(fēng)端。具體實(shí)施方式[0018] 下面對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述,以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本實(shí)用新型,但應(yīng)該清楚,本實(shí)用新型不限于具體實(shí)施方式的范圍,對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi),這些變化是顯而易見的,一切利用本實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)用新型創(chuàng)造均在保護(hù)之列。[0019] 如圖1和圖2所示,本方案的新型燃料電池散熱系統(tǒng)包括翅片式熱管散熱器,翅片式熱管散熱器的進(jìn)風(fēng)端1設(shè)置有風(fēng)機(jī)2,翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸入端和輸出端分別與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端和輸入端連接;翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸入端與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端之間設(shè)置有水泵,燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的尾排系統(tǒng)與氣液分離器連接,氣液分離器的排水端依次與水箱、微型泵和水沫噴霧器連接,水沫噴霧器設(shè)置在風(fēng)機(jī)2旁。[0020] 燃料電池發(fā)電系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生熱量以冷媒介質(zhì)為載體,本實(shí)施例優(yōu)選冷媒介質(zhì)采用冷卻液,攜帶至翅片式熱管散熱器,利用風(fēng)機(jī)2引風(fēng)將燃料電池發(fā)電系統(tǒng)熱量帶走,冷卻后的冷媒介質(zhì)循環(huán)回燃料電池發(fā)電系統(tǒng),繼續(xù)為燃料電池散熱。[0021] 此外,為了增大單位自然風(fēng)的換熱量,利用氣液分離器,將燃料電池尾排去離子水分離,將該去離子水用于加濕冷卻用進(jìn)風(fēng),增大冷卻用空氣濕度,使空氣中有更多的水分在接觸熱管蒸發(fā)段時(shí)可發(fā)生相變,大大提高散熱器3的散熱能力,同時(shí)也對(duì)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的尾排水進(jìn)行充分的利用。[0022] 水泵與翅片式熱管散熱器之間、翅片式熱管散熱器的冷媒介質(zhì)的輸出端與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸入端之間均設(shè)置有溫度傳感器。[0023] 由于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)工作需要在額定的溫度和溫差條件下進(jìn)行,為了保證額定溫度,由溫度傳感器監(jiān)控進(jìn)燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的溫度,調(diào)控風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)速使其能保證燃料電池發(fā)電系統(tǒng)可工作在正常工作溫度范圍內(nèi)。為了保證額定溫差,由兩端的溫度傳感器監(jiān)控進(jìn)出燃料電池發(fā)電系統(tǒng)冷卻液溫差,調(diào)控水泵的轉(zhuǎn)速使其能保證燃料電池發(fā)電系統(tǒng)可工作在正常工作溫差范圍內(nèi)。[0024] 翅片式熱管散熱器包括中空的散熱器3,散熱器3的兩端分別設(shè)置有進(jìn)風(fēng)端1和出風(fēng)端6,散熱器3內(nèi)設(shè)置有若干散熱管4,若干散熱管4從散熱器3的側(cè)面伸出與冷媒介質(zhì)的換熱箱5連接,散熱管4插入換熱箱5內(nèi),換熱箱5的兩端分別與與燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)的輸出端和輸入端連接;散熱管4上均勻設(shè)置有若干散熱翅片。[0025] 在冷媒介質(zhì)將熱量帶至散熱管4,散熱管4熱管為中空結(jié)構(gòu),內(nèi)部為真空狀態(tài),散熱管4內(nèi)裝去離子水,由于在真空狀態(tài)下去離子水的沸點(diǎn)極低,因此在熱量傳遞至散熱管4底部的換熱箱5時(shí),散熱管4內(nèi)的去離子水受熱蒸發(fā),并帶走熱量,該熱量為去離子水的蒸發(fā)潛熱,蒸汽流向散熱管4頂部的翅片處與風(fēng)換熱,去離子水蒸汽凝結(jié)成液體,同時(shí)放出潛熱,去離子水回流到散熱管4底部,完成了一個(gè)閉合循環(huán),從而將大量的熱量從散熱管4底部傳到散熱管4頂部。[0026] 本方案的翅片式熱管散熱器換熱面積小,冷媒介質(zhì)流體阻力低,可節(jié)約水泵能耗,進(jìn)而提高燃料電池發(fā)電系統(tǒng)整體發(fā)電效率。本方案的熱管換熱器傳熱效率高,冷卻相應(yīng)迅速,因此冷媒介質(zhì)冷卻速度快,冷卻控制響應(yīng)時(shí)間短。降低設(shè)備整體體積,本方案的翅片式熱管散熱器存在相變導(dǎo)熱,相變導(dǎo)熱可帶走大量的熱量,因此其傳熱效率更高,相同換熱效率的條件下,所需換熱面積更小,可有效降低設(shè)備的體積。[0027] 提高燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)加注與排放速度,本方案的翅片式熱管散熱器換熱面積小,需求冷媒介質(zhì)的量遠(yuǎn)低于常規(guī)板翅換熱器。因此,本方案有效降低了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)用量,提高了燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的冷媒介質(zhì)加注、排氣以及冷媒介質(zhì)更換的速度。
聲明:
“新型燃料電池散熱系統(tǒng)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)