分离式热管技术在空调末端设备中的应用
- 格式:pdf
- 大小:428.96 KB
- 文档页数:6
热管在暖通空调节能中的应用前言随着人们对生活品质的要求不断提高,现代建筑中暖通空调的能耗越来越成为一个严重的问题。
如何降低暖通空调的能耗,成为当下一个亟待解决的问题。
热管作为一种热传递元件,可以在暖通空调中发挥很大的作用。
本文将介绍热管在暖通空调节能中的应用。
热管的工作原理热管是一种利用液体在内部产生蒸发和冷凝相变来传递热量的设备。
热管由管子、工作流体、吸附剂、外壳和连接管组成。
内部流体的蒸发和冷凝产生的热量流经管壁传递到另一端,实现热量的传递。
主要分为三个基本部分:蒸发段、迁移段和冷凝段。
•蒸发段:蒸发端先将工作流体加热到液体沸点以上,在内部产生蒸汽。
•迁移段:蒸汽在作用压强下推动工作流体,向冷凝段传输热量。
•冷凝段:在冷凝段,工作流体释放吸收的热量,成为液体状态,流回蒸发段,形成闭合的循环。
热管在暖通空调中的应用热管换热器热管换热器是指运用热管技术制成的换热器,主要作用是将冷源和热源在空气侧流体的冷热空气进行热交换,达到能量转化的目的,实现节能效果。
热管换热器具有以下几点优点:•高效节能:热管可以在较小的体积内传递大量热量,相比于蓄热型换热器,需要的体积小了非常多,节省能源;•稳定可靠:热管换热器由于采用的是密闭循环式的热传递,使热源和冷源完全隔开,可以有效避免腐蚀和水垢的问题,工作效果更加稳定可靠;•保持新鲜空气:热管换热器能够将热空气和冷空气进行分离,避免空气在短时间内重新受到热交换的影响而失去新鲜度;热管调温调湿热管可以将盘管的蒸发、冷凝两个过程分开,可以任意组合作为调温、调湿系统中的热交换器。
通过调节温度和湿度,达到舒适的室内环境。
在节能的同时,减少人员感染病毒的风险。
热管蒸发冷却热管蒸发是指在热管内部,将工作流体从液态变为蒸汽状态,该过程需要吸收大量的热量。
将热管放入水箱,实现水温的降低,即热管蒸发冷却技术。
这种技术被广泛应用于空调制冷、冰箱制冷等领域。
结语热管技术作为一种具有高效、稳定、可靠、安全以及保护环境的热传递元件技术,在暖通空调领域有着广泛的应用前景。
热管节能技术在净化空调系统中的应用探讨摘要:本文对常用空调热回收节能装置进行了介绍及其比较,并对其中的热管的结构特点进行了介绍。
分析了热管技术在净化空调系统中的应用,包括在空气处理机组中提供预冷再热功能的应用、在热回收机组中的应用以及在除湿机组中的应用,可见热管技术的相关应用可取得显著的节能效益。
关键词:热管;热回收;净化空调1 引言随着技术与经济的发展,我国洁净厂房的规模变的越来越大,能源需求随之剧增。
为满足社会对于节能减排的要求,作为其中的能耗大户(净化空调系统),应在工程应用中采取有效的节能降耗措施。
因而研究如何对空调系统进行节能具有十分重要的意义,其中将热管节能技术应用于净化空调系统中是一种非常有效的节能方法。
2 常用空调热回收节能装置介绍及其比较热回收节能方式较多,但归纳起来共两大类:全热回收装置和显热回收装置。
全热回收装置有转轮式换热器、板翅式全热换热器、热泵式换热器等;显热回收装置有中间冷媒式换热器、板式显热换热器、热管式换热器等。
[1] 对各种热回收装置的综合比较如下表所示:净化空调系统要求避免交叉污染的产生,保证生产的安全。
由上表可见,无交叉污染情况的热回收装置,可用:板式显热、中间冷媒式、热泵式及热管式换热器。
在决定具体选用何种类型的热回收装置时,应首先进行必要的技术经济及合理性分析;其次,根据需处理的空气特性选择合适的热回收装置,从而达到用较少的投资,回收较多冷热量的目的。
3热管的结构特点介绍热管,是一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。
热管通常由管壳、吸液芯和工作介质组成,将管内抽成1.3×10-1~10-4 Pa的负压后充以适量的冷媒。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要选择在两段中间是否布置绝热段。
当热管的一端受热冷媒蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
热管技术在通风空调节能中的应用摘要:我国当前面临着节约能源和保护环境的巨大挑战,充分利用资源和能源是我国坚持走可持续发展道路的关键之举。
在此背景下,热管换热器由于具有传热效率高、工作可靠、压力损失小、结构紧凑等优点而在通风空调的节能领域占据着举足轻重的地位。
但不可否认的是,热管技术仍存在一定的进步空间,未来的研究应进一步加强对热管技术的研究和热管换热装置的开发,使其能源回收性能进一步完善。
关键词:热管技术;通风空调;节能引言:在空调系统中,大部分空调回风经冷却和再热作为送风送到空调空间,而其余部分则排到室外,同时,为了保证室内的空气品质,往往还需要补充室外新风并将新风进行热、湿处理到一定的状态。
筑通风空调能耗越来越大,能源回收潜力很大,热管换热技术比较适合通风空调能源回收;与房间空调器结合,可提高系统除湿能力,节省空调系统能耗,提高环境的舒适度。
1 通风空调的能流特征通风空调在建筑物中是非常重要的,是整个建筑工程中十分重要的组成部分,有许多的建筑物会使用集中式空调,这样就能够充分的保证建筑物内的空气的质量,使空气能够及时的流通,对空气进行新风置换,如果是小型的建筑物,那么只需要窗或者是门就能够将气体进行排出或者是摄入,但是对于一些大型的建筑物,就必须要设置新风系统或者是集中排风系统,因此建筑物的通风空调系统在整个建筑工程当中是非常重要的,可以充分的保证室内空气的清新。
在大型的建筑当中通风空调的废冷或者是废热有着以下几个的特点:首先,排风的过程当中,废冷或者是废热和新风处理过程当中所需要的能源是极其接近的。
其次在空气排出的过程当中,室内的空气状态参数必须要与实际的湿度和温度标准相接近。
尤其是一些大型的建筑物,必须要充分的保证排出的废热或者是废冷占建筑物总负荷的30%左右。
最后,在整个排风系统当中,废热或者是废冷的排出,必须要和新风的处理在时间上是同步的,这样就能够通过热交换或者是冷交换的方式来对整个排风系统当中的废热或者是废冷进行回收,在这一过程中并不需要任何的蓄热装置,这就是通风空调的运行特点,在大型的建筑物当中是非常重要的。
分离式真空热管采暖系统的应用作者:时龙来源:《科技资讯》 2012年第32期时龙(吉林市热力集团有限公司吉林吉林 132000)摘要:热管技术逐渐应用到采暖工程,作为一种独特的采暖技术——分离式真空热管采暖与低压蒸汽采暖、真空蒸汽采暖的工作原理、运行工况有很多相同之处,由于导热液无毒、不冻、不腐蚀、不结垢减少了日常维护,延长了管道、散热器和锅炉的使用寿命,因此,该种采暖技术越来越被人们所重视。
关键词:真空热管汽化冷凝导热液坡度中图分类号:F713.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0070-01热管于四十年前就已经在工业上得到应用,由于它具有很高的热传导性能,工作可靠,结构简单,又无任何运动部件,因此热管在现代传热技术学科中越来越被人们重视。
经过专业人员的不断努力,在上个世纪九十年代初山东、黑龙江相继出现了多种形式的热管采暖工程,热管技术逐渐走进了供热领域。
1 分离式真空热管采暖系统运行原理热管的工作原理就是沸腾和凝结的相变换热过程。
在一个垂直安放的真空管中,管中底部的载热体(液态)被加热汽化,蒸汽跑到管的上部,放热冷凝又变成了液体,沿管壁又下滑到管的底部,就这样形成了一个加热汽化(沸腾),散热冷凝(蒸汽凝结)的往退相变换热方式。
分离式真空热管采暖系统由锅炉、室内、升管道(钢管)和钢制散热器组成,不运行时全系统处于真空状态,(P=-0.1 MPa),运行时锅炉内的载热工质(此种导热液由多种材料组成,它无色、无毒、不腐蚀、不结垢)被加热蒸发,导热液变成了导热汽,通过管网来到散热器,放热后导热汽冷凝又变成了导热液,靠自重或沿一定的坡度又回流到锅炉内。
这种采暖系统是完全封闭的自然循环采暖系统,它是一个即放大又伸长了的热管。
2 分离式真空热管采暖系统设计实例(1)工程概况:吉林市永吉县双河镇中心小学校教学楼,主体四层,局部五层,层高3.3 m,砖砼结构,墙厚370 mm,建筑长82.76 m,宽8.1 m,建筑面积3.144 m2。
基于分离式热管技术的半导体制冷器具散热研究【知识】基于分离式热管技术的半导体制冷器具散热研究导语:半导体制冷器具作为一种高效、节能、环保的制冷技术,被广泛应用于家用电器和工业冷却领域。
然而,随着半导体器件功率密度的不断增加,散热问题日益突出。
分离式热管技术在半导体制冷领域发挥着重要作用,本文将重点探讨基于分离式热管技术的半导体制冷器具散热研究。
一、分离式热管技术的原理与应用1.1 分离式热管的定义与组成分离式热管是一种利用工作介质在密闭环境中进行循环传热的装置,由毛细管、蒸发器和冷凝器三部分组成。
其中,毛细管负责液体返回蒸发器,蒸发器接收热源释放的热量,而冷凝器则将热量传递给外部环境。
1.2 分离式热管技术在半导体制冷中的应用半导体制冷器具通常通过将热量从热源转移到热沉进行散热,以降低器件温度。
传统的半导体制冷散热方法存在传热性能差、体积大、能耗高等问题。
而分离式热管技术能够有效解决这些问题,通过热管传热机制实现热源与热沉之间的高效热量传递,提高制冷器具的能效。
二、基于分离式热管技术的半导体制冷器具散热性能研究2.1 散热性能的影响因素分析在研究半导体制冷器具的散热性能时,需要考虑以下几个关键因素:热管内部结构、工作介质、热管尺寸和热管工作状态等。
其中,热管内部结构的设计和制造质量直接影响热管的传热性能,而工作介质的选择则决定了热管的工作温度范围和传热能力。
2.2 散热性能的测试与评估方法为了评估基于分离式热管技术的半导体制冷器具的散热性能,可以采用多种测试方法,如导热实验、传热分析和温度场测量等。
通过这些方法可以获得制冷器具的散热效果、传热参数和温度分布等关键数据,为散热性能的优化提供依据。
三、基于分离式热管技术的半导体制冷器具散热性能优化3.1 热管内部结构的优化设计热管内部结构的优化设计是提高散热性能的关键。
合理设计毛细管的形状和尺寸、蒸发器和冷凝器的布局、热管壁材料等,可以改善传热效果,提高热管的传热能力。
热管技术在通风空调节能中的应用发表时间:2020-12-24T15:41:56.817Z 来源:《建筑实践》2020年28期作者:李慧玉[导读] 本文首先阐述了热管技术的特点,李慧玉身份证号:370628************ 266034摘要:本文首先阐述了热管技术的特点,论述了热管技术工作原理及优势,接着分析了通风空调节能中应用热管技术,最后对热管技术在通风空调节能中的应用进行了探讨。
关键词:热管技术;通风空调节能引言:今天,中国在节能环保领域面临巨大挑战,充分利用资源和能源对中国的可持续发展至关重要。
在这种背景下,热管换热器在通风空调方面起着重要作用,因为它利用了传热效率高、运行可靠、压力损失小、结构紧凑等优点。
但不容否认的是,导热系数还有改进空间,今后的研究应进一步改进热管技术的研究和热管换热装置的研制,以进一步提高其在能源生产方面的性能。
1热管技术的特点1.1环境适应性强换热器的蒸发或冷凝系统在空间和结构设计中使用热管时非常灵活。
与其他换热器相比,不需要复杂的结构,从而节省了大量的设计成本,也可用于空间相对较小的较小设计项目或较小的建筑项目。
此过程清楚地表明,通过冷却或冷却可以提高利用率并有效地回收散热。
1.2传热效率较高热管本身的优点在于导热系数较好,电导率较高,热管换热器通过物质传递。
在这种情况下,热管换热器具有较好的传热能力、较高的适应性,且不会影响较低的热差。
但是,请注意,径向传热过程中的传热并未在一定程度上得到改善。
因此,如果使用径向传热,则必须执行此操作。
1.3管壁温度有着一定的可调性管壁温度与传热面积密切相关。
当通风系统运行时,可以根据需要修改凝结或蒸汽段,以优化传热。
1.4换热器使用的方式热管换热器将替换为二级分区布置,可以充分保证排风和新风不会发生交叉感染,有效避免新风的感染,所以它在很大程度上应用于医院或工厂。
2热管技术工作原理及优势热管是封闭单元,由孔中的特定真空和管道中的各种操作介质组成,这些介质根据不同温度按比例填充,此元件称为传导管元件。
热管技术在通风空调系统节能中的应用【摘要】本文从当前通风空调的能耗现状出发,介绍了热管技术的工作原理、优势,就热管换热技术在通风空调中用于废热(冷)回收的应用方式进行探讨,显示了热管换热器在空调系统应用中的优势。
【关键词】热管;空调;节能在空调系统中,大部分空调回风经冷却和再热作为送风送到空调空间,而其余部分则排到室外,同时,为了保证室内的空气品质,往往还需要补充室外新风并将新风进行热、湿处理到一定的状态。
一般地,在空调系统中,新风能耗的比例约为25%—30%,而空调系统排风所带走的冷(热)量往往被忽视而白白浪费掉,因此,在全球能源短缺问题日益严重的今天,研究通风空调系统的能源有效利用及节能,意义重大。
目前在大多数空调系统中,已开始使用各种换热器回收热量,其中热管由于具有很高的传热系数,热传递速度快、传递温降小和结构简单等特点,使其在各种技术中脱颖而出,成为走绿色空调之路的现实技术基础之一,具有广阔的发展前景。
1.通风空调系统节能的迫切性能源是发展国民经济的重要因素,据有关专家估计,以目前的能源消费增长率持续下去,枯竭性能源只能维持200—300年左右,因此人类面临的能源问题是严峻的。
具体到我国,据统计,我国能源利用效率目前仅为33%,比发达国家落后20年,相差10%;能源消费强度大大高于发达国家及世界平均水平,约为美国的3倍、日本的7.2倍。
在2004年第十四届炎热和潮湿气候下建筑物系统优化国际会议上,世界能源专家做出预测:中国的能源情况如不加改善,则2025年世界能源的80%将由中国消耗。
因此,我国面临严峻的节能形势。
目前,我国建筑能耗占总能耗的30%左右,其中,通风空调能耗占总体的50%—60%,且随着通风空调系统在现代建筑中的应用越来越普及,空调总能耗的份额将进一步增加。
以南宁为例,据《南宁市公共建筑节能潜力研究》一文,2004—2006年南宁市226幢大型公共建筑的总能耗中,空调所消耗的电能在总电耗中占有较大的比重。
科技综述 热管在空调中的应用上海交通大学 余 霞☆ 王 文 王如竹摘要 介绍了热管的工作原理和热管技术的特点,回顾了热管在空调中的应用情况,分析了热管技术在空调系统热回收、房间空调除湿、冰蓄冷系统、汽车空调及太阳能吸收式空调中应用的可行性和有效性,对热管式空气换气装置进行了实验研究,结果表明热管技术有很大的节能潜力。
关键词 热管 空调 热回收 应用Ap p li c a ti o n of h e a t p i p e t o a ir c o n diti o ni n gBy Y u X ia ★,Wang Wen and Wang RuzhuAbs t r a ct Prese nts t he operating p rinciple of heat pipe a nd t he characteristics of heat pipe technology.Reviews its application t o air conditioning.A nalyses t he f easibility a nd validity of applying it heat recovery ,de humidification ,ice st orage syste m ,aut omobile air conditioning a nd solar air conditioning.The experime nt results of t he heat pipe air excha nger show t hat heat pipe technology has a wide saving e nergy p ote ntial.Keywor ds heat pipe ,air conditioning ,heat recovery ,application ★Shanghai Jiao Tong University ,Shanghai ,China①0 引言近年来,由于空调的不断普及,空调耗能量几乎占发达国家总耗能量的30%~40%。
浅谈热管技术在数据中心空调系统中的应用作者:王强卢桂生瞿安东凌云胡海来源:《中国信息化》2024年第01期随着信息技术的不断发展,数字经济在社会上各领域的研究都有所延伸,社会各领域对数据资源的存储和相关应用的程度越来越加深,大数据和云计算、云智算、AI等新一代信息产业进入快速发展,数据中心建设也迎来了高速发展。
特别是2022年2 月 17 日发改委等部门联合印发通知,国家重大战略部署的“东数西算”工程正式全面启动,将建设 8 个国家算力枢纽节点,规划 10 个数据中心集群,共规划400万架。
当前数据中心的低光电化学性、高发热量的现象,严重制约着机房装机密度的提高。
对于突破当前数据中心的空气散热和节能二大瓶颈,研发人员已经提供了解决办法。
其中,双热管多联技术是一个有效的散热能力方式,也对数据中心的能源成本提出了一种可行的解决办法。
采用热管+背板空调不但可以提高室内机械的空间利用率,容纳更多的机柜,减少数据中心占地面积,更有利于进一步利用好自然冷源,降低运行成本。
在物理学中,热传递共有三种方式,分别是辐射、对流和传导。
而其中热传导是热传递速度最快的方式。
热管就是利用热传导原理,与有温差的介质快速进行热传递的性质,通过热管将物体的热量传递到另一端。
热管除了传热性高外,还有均温性好、可变热流密度及良好的恒温性等特点。
热管是由工作介质为循环驱动力的相变传热,具有传热距离远、传热密度大、等温性好、结构紧凑特点,并可以抑制结露的腐蚀,又有能量小、稳定性好、维护成本低等优点。
其工作原理如图1所示。
热管技术是充分利用了冷却介质的快速热传导特性,利用介质的相变变化使导热物质的热能快速地传导到真空管的中冷段,有很大的导热能,采用温度差与高度差实现热量传递。
液态工料从蒸发器内吸取热能,并携带热能运动到冷凝器,将热能输送给冷凝器后再冷凝为液态,在自重作用下流回蒸发器内继续吸热,并进行热能传递。
热管的工质要考虑温度因素、相容性因素、物性因素、安全和经济性因素等,常采用环保型制冷剂R134a,其标准沸点为-26.5℃,气化潜热大、比定压热容大、具有较好制冷能力。