Топлинните тръби са високоефективни пасивни устройства за топлопренос, които постигат бърза топлопроводимост чрез принципа на фазова промяна. През последните години те демонстрираха значителен потенциал за пестене на енергия при комбинираното приложение на хладилници и бойлери. Следва анализ на методите на приложение и предимствата на технологията на топлинните тръби в системата за топла вода на хладилници.
Приложение на топлинни тръби за оползотворяване на отпадната топлина от хладилници
Принцип на работа: Топлинната тръба е запълнена с работна среда (като фреон), която абсорбира топлина и се изпарява през изпарителната секция (частта, която е в контакт с високотемпературния компресор). Парата отделя топлина и се втечнява в кондензационната секция (частта, която е в контакт с резервоара за вода), като този цикъл постига ефективен топлообмен.
Типичен дизайн
Оползотворяване на отпадната топлина от компресора: Изпарителната секция на топлинната тръба е прикрепена към корпуса на компресора, а кондензационната секция е вградена в стената на резервоара за вода за директно загряване на битова вода (като например дизайнът с индиректен контакт между тръбата за разсейване на топлината със средно и високо налягане и резервоара за вода в патент CN204830665U).
Рекуперация на топлина от кондензатор: Някои решения комбинират топлинни тръби с кондензатора на хладилника, за да заменят традиционното въздушно охлаждане и едновременно да нагряват водния поток (като например прилагането на отделни топлинни тръби в патента CN2264885).
2. Технологични предимства
Високоефективен топлопренос: Топлопроводимостта на топлинните тръби е стотици пъти по-висока от тази на медта, което позволява бързото пренасяне на отпадната топлина от компресорите и увеличаване на степента на регенериране на топлината (експериментални данни показват, че ефективността на регенериране на топлина може да достигне над 80%).
Безопасна изолация: Топлинната тръба физически изолира хладилния агент от водния поток, като по този начин се избягва рискът от изтичане и замърсяване, свързани с традиционните топлообменници със спираловидна структура.
Пестене на енергия и намаляване на потреблението: Използването на отпадната топлина може да намали натоварването на компресора на хладилника, намалявайки потреблението на енергия с 10% до 20%, и същевременно да намали допълнителното потребление на енергия на бойлера.
3. Сценарии и случаи на приложение
Вграден хладилник и бойлер за дома
Както е посочено в патент CN201607087U, топлинната тръба е вградена между изолационния слой и външната стена на хладилника, като предварително загрява студената вода и намалява повърхностната температура на корпуса на кутията, постигайки двойно запазване на енергията.
Търговска система за студена верига
Системата от топлопроводи на големия хладилен склад може да възстанови отпадната топлина от множество компресори, за да осигури топла вода за ежедневна употреба на служителите.
Разширяване на специални функции
В комбинация с технология за намагнитена вода (като CN204830665U), водата, нагрята от топлинни тръби, може да подобри ефекта на измиване след обработка с магнити.
4. Предизвикателства и насоки за подобрение
Контрол на разходите: Изискванията за точност на обработка на топлинните тръби са високи и материалите (като външните обвивки от алуминиева сплав) трябва да бъдат оптимизирани, за да се намалят разходите.
Съвпадение на температурата: Температурата на хладилния компресор варира значително, така че е необходимо да се избере подходяща работна среда (като фреон с ниска точка на кипене), за да се адаптира към различните работни условия.
Системна интеграция: Необходимо е да се реши проблемът с компактното разположение на топлинните тръби и хладилниците/резервоарите за вода (като спирална намотка или серпентинова подредба).
Време на публикуване: 01.08.2025 г.