[摘要]本文从热管技能的优胜特性动身,论说了热管的作业原理以及热管高效的传热功能,对于节约动力,前进动力使用功率具有重要意义,指出热管技能在制冷空调范畴将有较好的使用远景。
[关键词]热管技能;空调;高效;节能
中图分类号:TU831文献标识码:B文章编号:1009-914X(2014)18-0372-01
1前言
在众多的传热元件中,热管是人们所知的最有效的传热元件之一,它可将很多热量通过其很小的截面积远距离地传输而无需外加动力。热管换热器几乎没有什么机械妨碍,归于二次间壁换热,具有安全牢靠、阻力小、单向导热(热二极管)等特性,十分适合于回收各种连续生产工艺的余热作为空调工程的热源。通过20余年的努力,我国的热管技能在制冷空调范畴的使用也有很大的开展[1-3]。
1965年,Cotter初次提出了较完整的热管理论[4],为以后的热管理论的研讨作业奠定了基础。如图1所示,其作业原理为:当热管蒸发端的温度到达工质流体的汽化点时,管内工质汽化,从热源中吸收汽化热,汽化后的蒸汽向坐落温度场内的热管冷凝端活动并遇冷凝聚,通过散热翅片向散热区放出潜热。散热后发生的相变液态冷凝工质凭借热管内壁资料的毛细力作用回流至蒸发端,继续受热汽化。这样往复循环将很多热量从加热区传递到散热区。
2热管在空调体系中的使用
2.1热管技能在太阳能制冷中的使用
热管式太阳能空调制冷体系由太阳能集热器、溴化锂吸收制冷体系、数台循环泵、蓄热的水箱、辅佐电加热器、两个冷却器和衔接管路等辅佐器材以及控制体系组成,如图2所示[5]。热管式真空管技能的开展,推动了太阳能工业的迅速开展,冷库安装因为太阳能资源丰富,归于清洁的新动力,是实现节能的有效途径。选用热管式真空管作为集热用具有极大优胜性,可以有效地前进太阳能集热器的功能,推动太阳能热管吸收式制冷体系的实用化开展。太阳能热管吸收式空调制冷体系以其环境保护的制冷手段已逐渐被人们广为接受,其实用化的产品开发仍在积极的探究研讨中。
2.2热管技能在汽车空调中的使用
跟着人们对生活质量的要求不断前进,空调设备在车辆上特别是公交车上的使用也越来越普及。现在车辆的换气首要选用开窗换气,这样就会使车厢内冷量或热量很多流失。WorshingtonPT等人将热管使用于汽车空调中,他们选用两根热管,一根缠绕在冷却盘管上,将进入盘管的空气的热量传给盘管内的冷空气,相对没有加装热管的相同的盘管而言,冷却盘管可从预冷空气中冷凝出更多的水,当空气脱离冷却盘管时将具有100%的相对湿度,一起热管的另一端用来预热空气,下降它的相对湿度;另一根热管放在新风和排风之间,用于吸收排风的冷量来冷却新风[6]。通过加装热管的设计能削减空调能耗、添加热阻、下降热传递势能,一起通过下降车厢内的相对湿度前进干球温度、削减来自电池组或发动机的能量消耗,因此将热管技能使用于汽车空调体系是极具潜力的,它能使用现有技能节约汽车空调用能。
2.3热管技能在房间空调器上的使用
实践上,房间的热负荷是由显热负荷和潜热负荷两部分组成。在湿润区域,潜热负荷在总热负荷中所占的份额较大,现有房间空调器在湿润区域使用时,因除湿量较小,相应除掉的潜热负荷亦较少,因此房间内空调效果并不理想,舒适性较差。为处理这一问题,在根本不改变空调器现有装备的基础上,加设热管换热装置,组成热管-空调器体系。夏日,空气先通过热管蒸发段预冷却后,再由冷却盘管除湿,然后通过热管冷凝段升温后送风。通过这一处理流程到达前进空调体系制冷才能和除湿才能,完全或部分撤销再热器负荷,到达节约空调体系能耗,前进舒适度的目的[7-8]。热管-空调器体系的整体功能受旁通风量份额、新风、送/回风参数等运转条件的影响较大,体系优化设计和优化运转很重要[9]。另外,因为添加了热管换热器,气流阻力有所添加,需求恰当添加空调器风机压头。
2.4热泵技能在地源热泵中的使用
地源热泵是一种使用地下浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效、节能、环保型空调体系,归于“绿色技能”。据国际环境保护组织EPA的一份有关空调未来开展的报告所得出的定论:地源热泵技能在为家庭居民带来舒适、牢靠和高效节能的空调环境的一起,将成为下降国家动力消耗和环境污染的一个首要力量。地源热泵在推行的过程中,有待进一步完善的技能问题首要有两个方面:即地下盘管问题和地下水资源问题。热管换热器在换热、防腐等技能问题上的老练使热管技能能较好地处理这两个问题。热管技能和地源热泵相结合,可以使地源热泵技能取长补短,投资更省,功率更高,适应性更强。
3其他
跟着以及国家相关的环保节能方针的出台,热管技能的开展将促进热、电、冷三联产的开展,现在在在方面已有成功使用的实例,如热管废热溴化锂制冷机于2001年成功地使用在200kW柴油发电机的尾气处理上,真实实现了柴油发电机的热、电、冷联供[10]。因为热管的高效传热特性,以及国家动力动力方面的方针调控,热管在蓄冷、蓄热方面也取得许多实践成功使用的实例。
4定论
本文从热管技能的优胜特性动身,论说了热管的作业原理及其高效的传热功能,使用热管的技能特点,在太阳能空调、汽车空调、房间空调器以及热泵等范畴的使用远景,对于节约动力,前进动力使用功率具有重要意义,因此,跟着科技的前进和人们对新技能的需求,热管技能在制冷空调范畴将有较好的使用远景。
参考文献
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[2]石秉三.热管技能在制冷范畴中的使用[J].制冷,1990(4).
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[4]CotterTP.Theoryofheatpipes.LosAlamosScientificLab:ReportNo.LA-3246-MS,1965
[5]杨爱民.太阳能热管吸收式空调制冷体系构造及剖析.集美大学学报,2001,6(2):153~157.
[6]WorthingtonPT,MinnaarK,ArnoldC,Electricconversionaehicleair-conitioningproject.SouthconConferenceRecord.1995.315-320
[7]鱼剑琳,张华.热管换热器在房间空调器上的使用[J].西安交通大学学报,1996,30(10):64-69.
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[10]金苏敏,陶玉灵.柴油机废烟气驱动的热管废热溴化锂制冷机运转特性.南京化工大学学报,2001,23(6):23~26.
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