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摘 要:随着生活水平的逐渐提高,空调设备在人们日常生活中得到了广泛应用。空调的应用改善人们居住环境,实现建筑内部保温防热,使居住舒适度得到提升。但环保意识的提高以及人们需求量的增加要求寻求新的技术措施,以实现空调设备的节能降耗,促进其运行效率提升,为空调应用质量提高提供保障。使用热管技术能够充分满足以上需求,使空调应用效率提高,有利于实现空调行业的可持续发展,因此要对热管技术进行详细分析,探讨其在空调设备中的具体应用方式。
关键词:热管技术;空调;原理
在空调设备中,热管技术通过热管换热器实现热量的吸入和放出。热管换热器使用传热元件——热管作为制作材料,在热管技术应用过程中,应用特殊方式对热管进行制作,使其成为能够为空调设备应用提供服务的换热器。通过热管技术的应用能够使传热效率得到提升,有利于提高能量的传送与转化能力,使空调设备运行水平提升。以下将对热管技术应用原理进行阐述,分析其在空调设备中的应用方式与价值,为热管技术的推广提供条件。
1热管技术概述
1.1发展
随着工业技术的不断发展,相关研究人员逐渐认识到材料性能对其导热能力的影响,认为材料导热系数越高,其传热能力越高。但在长期实践中人们发现,这种理论在一定程度上无法实现。例如,在航天航空工作中,为实现传热性能的提升,选取了具有极高导热系数的银或铜等材料,但其传热能力并没有达到预期水平,与该理论不符,且不能为航空设计方案提供有效传热措施。为满足航空工程中对传热能力的要求,一种新的传热技术开始出现,这就是热管技术。热管技术使用热管这一元件实现热能传递,通过热管技术能够实现对流换热,使换热能力得到强化,从而提高换热性能,满足航空需求。随着对热管技术研究的不断深入,该技术不仅在航空领域应用广泛,还在其他需要进行热能转换的行业中得到推广与应用。这种技术的出现使导热研究水平得到了极大提升,但导热工作依然有很长一段路要走,如何进一步降低导热过程中产生的能量损耗,提高导热效率,始终是相关研究人员不能放弃的工作。使用热管技术能够为其研究的深入提供条件,因此要不断研究热管技术,使其结构得到优化、生产质量提升、使用寿命得到延长,为热管的推广与普及提供基础。
1.2工作原理
热管性能的特殊决定了热管技术的应用方式,在其应用过程中,热管内腔中为真空状态,因此根据实际需求的不同,可以在其内部填充工质,并将其密闭,形成单体,实现对温度的控制。这种单体就是热管元件。热管换热器由热管元件组成,根据促成元件的工艺不同,换热器传热效果和规格也会产生不同。因此在应用热管元件组成换热器时,要全面考虑其具体使用条件,并根据实际温度需求对设备进行合理选择。热管元件根据其性质不同,通常能够分为绝热端、冷端和热端这三个部分。其中,热端能够实现热量的传送,在传热过程中,通过管壁,其外热源能够成功向工质传送,工质受到热量影响,其中液态会转化为汽态,在这一阶段,工质实现热量的吸收。在汽态向冷端流动时,会再次转化为液态,并实现散熱工作,同时液态向热端流动,在热管换热器工作过程中,该状态将无限循环,这一过程实现了热能的交换。热管结构能够随着所应用设备的不同而进行改变,从而符合环境条件。
2热管技术在空调设备中的应用
2.1热管在送排风机组巾的应用
利用热管技术时,需要满足我国有关能源政策的要求,还要结合社会当前的发展形势以及用户的要求,要满足可持续发展的要求,还要开发节能技术,使热能可以回收利用。将热管元件制成节能机组,可以提高送排风机组的性能,也可以提高直流系统机组的效能。在直流系统机组中,利用回收热能以及排除余温技术,可以提高系统的排热效果。将热管应用在送排风机组中,主要是利用了排风与送风的温差效果,将热管作为系统的换热原件,可以提高送风的温度,也可以增强能源的回收利用率。排风机可以将含有室温的空气通过热管排出室外,还可以将室外低温空气利用冷端传送到室内环境中。热管元件的冷端,主要是利用工质汽化反应,将排风机中的热量通过汽化换热转变其形态,使热管内的工质从汽态转化为液态,通过循环反应回流到冷端,然后将室内空气温度中的热量进行回收利用,这‘过程具有节能的意义,实现了排风机组运转的环保性以及可持续发展性,利用新风加热,可以利用空气循环调节室内的温度,达到换热的目的。
2.2热管在送排风机组的结构及应用效果
实际证明,热管元件具有较高的导热能力,而且结构紧凑,简单可靠,操作方便等特点,因此,给热管技术的推广应用提供了方便条件。随着能源的日益紧张和能源成本的不断提高,人们对新型高效的换热设备和热回收设备日趋紧迫,因此,开发热管技术的应用,研制热管节能设备也是节约能源的一项重要措施。热管节能设备的产品结构比较特殊,笔者对这类产品的工作原理以及实际应用效果进行了分析与研究,发现热管节能产品是利用排风和送风之间的温差,采用低温热管为换热元件,经潜热效交换,提高送风温度,从而满足使用要求,达到节能目的。当室内空气通过排风机,将室内空气经由热管换热器的热管热端排出室外,这时热管热端管内工质蒸发(吸热)自然流向热管的冷端,使室内排出空气的热量回收。当室外新风,通过送风机,将室外新风经由热管的冷端,这时冷端管内工质由汽态凝结为液态(放热),自然回流到热管的热端,从而使新风加热,再经加热器,进行二次加热,送入被调房间,最终达到换热节能的目的。室内排风经过热管换热后会出现温度下降的情况,其中空气中的水汽过滤凝结放出潜热,与此同时室外新风温度出现上升趋势,室内排风中的热量被回收,室外新风经等湿加热,可以吸收大量的湿,从而除低了室内的相对湿度。新风吸收这部分潜热,提高送风温度,又降低加热段的热负荷,达到了节能除温的目的。该机组的关键技术问题,在于如何处理和解决热管在冬季运行中,热管冷端的结霜问题。如果在冬季运行过程中,一旦发现热管冷端出现结霜现象时,这时可打开调节阀来调节新风通过热管冷端的比例,使室外冷空气直接经过加热器,将新风加热到预定温度,送到室内,从而减少冷负荷,并达到除霜的目的。
所以,将热管技术应用在空调设备中,需要根据不同的应用环境,对排送风机组进行调整。在设计的过程中,要以经济节省为原则。根据有关标准规定,热管换热器,潜热交换率为60%,据不完全统计,以单台每小时处理风量为3万立方米的热管送排风机组为例,每年可节约0.4mpa蒸汽800~900吨,折合人民币10万元。另外,由于该机组在冬季运行可达到除雾去湿的目的,从而避免了车间围护结构的损坏,每年可节省车间修复费用10万~20万元,同时为车间生产创造了一个良好的生产环境,保证了产品质量并改善了工人的工作条件,有益人身健康。
3结语
通过分析发现,热管技术是种有效的热能转换技术,其利用热管这一特殊元件,实现了能量的转换以及循环利用。将热管技术应用在空调设备中,呵以提高空调的性能,也可以提高空调使用的环保性。应用热管技术,可以制成热管换热器,通过改变热管元件结构,可以形成不同温度等级的热管送排风机组。热管可分为三段,即热端、冷端以及绝热端,这三段可以形成无限循环的能源转换形式,而且可以提高能量的利用率,具有节能环保的多重意义。应用热管技术,可以延长空调设备机组的寿命,这一技术对我国导热强化研究也有着促进作用。
参考文献:
[1]王韬.浅谈热管技术在热能工程中的运用[J].科技风,2017(1):68-68.
[2]黄堪飞,袁迪.浅谈热管及热管换热器的应用[J].科技风,2015(12):93-93.
[3]于光荣.浅析热能工程中热管技术应用研究[J].城市建设理论研究:电子版,2014(34).
关键词:热管技术;空调;原理
在空调设备中,热管技术通过热管换热器实现热量的吸入和放出。热管换热器使用传热元件——热管作为制作材料,在热管技术应用过程中,应用特殊方式对热管进行制作,使其成为能够为空调设备应用提供服务的换热器。通过热管技术的应用能够使传热效率得到提升,有利于提高能量的传送与转化能力,使空调设备运行水平提升。以下将对热管技术应用原理进行阐述,分析其在空调设备中的应用方式与价值,为热管技术的推广提供条件。
1热管技术概述
1.1发展
随着工业技术的不断发展,相关研究人员逐渐认识到材料性能对其导热能力的影响,认为材料导热系数越高,其传热能力越高。但在长期实践中人们发现,这种理论在一定程度上无法实现。例如,在航天航空工作中,为实现传热性能的提升,选取了具有极高导热系数的银或铜等材料,但其传热能力并没有达到预期水平,与该理论不符,且不能为航空设计方案提供有效传热措施。为满足航空工程中对传热能力的要求,一种新的传热技术开始出现,这就是热管技术。热管技术使用热管这一元件实现热能传递,通过热管技术能够实现对流换热,使换热能力得到强化,从而提高换热性能,满足航空需求。随着对热管技术研究的不断深入,该技术不仅在航空领域应用广泛,还在其他需要进行热能转换的行业中得到推广与应用。这种技术的出现使导热研究水平得到了极大提升,但导热工作依然有很长一段路要走,如何进一步降低导热过程中产生的能量损耗,提高导热效率,始终是相关研究人员不能放弃的工作。使用热管技术能够为其研究的深入提供条件,因此要不断研究热管技术,使其结构得到优化、生产质量提升、使用寿命得到延长,为热管的推广与普及提供基础。
1.2工作原理
热管性能的特殊决定了热管技术的应用方式,在其应用过程中,热管内腔中为真空状态,因此根据实际需求的不同,可以在其内部填充工质,并将其密闭,形成单体,实现对温度的控制。这种单体就是热管元件。热管换热器由热管元件组成,根据促成元件的工艺不同,换热器传热效果和规格也会产生不同。因此在应用热管元件组成换热器时,要全面考虑其具体使用条件,并根据实际温度需求对设备进行合理选择。热管元件根据其性质不同,通常能够分为绝热端、冷端和热端这三个部分。其中,热端能够实现热量的传送,在传热过程中,通过管壁,其外热源能够成功向工质传送,工质受到热量影响,其中液态会转化为汽态,在这一阶段,工质实现热量的吸收。在汽态向冷端流动时,会再次转化为液态,并实现散熱工作,同时液态向热端流动,在热管换热器工作过程中,该状态将无限循环,这一过程实现了热能的交换。热管结构能够随着所应用设备的不同而进行改变,从而符合环境条件。
2热管技术在空调设备中的应用
2.1热管在送排风机组巾的应用
利用热管技术时,需要满足我国有关能源政策的要求,还要结合社会当前的发展形势以及用户的要求,要满足可持续发展的要求,还要开发节能技术,使热能可以回收利用。将热管元件制成节能机组,可以提高送排风机组的性能,也可以提高直流系统机组的效能。在直流系统机组中,利用回收热能以及排除余温技术,可以提高系统的排热效果。将热管应用在送排风机组中,主要是利用了排风与送风的温差效果,将热管作为系统的换热原件,可以提高送风的温度,也可以增强能源的回收利用率。排风机可以将含有室温的空气通过热管排出室外,还可以将室外低温空气利用冷端传送到室内环境中。热管元件的冷端,主要是利用工质汽化反应,将排风机中的热量通过汽化换热转变其形态,使热管内的工质从汽态转化为液态,通过循环反应回流到冷端,然后将室内空气温度中的热量进行回收利用,这‘过程具有节能的意义,实现了排风机组运转的环保性以及可持续发展性,利用新风加热,可以利用空气循环调节室内的温度,达到换热的目的。
2.2热管在送排风机组的结构及应用效果
实际证明,热管元件具有较高的导热能力,而且结构紧凑,简单可靠,操作方便等特点,因此,给热管技术的推广应用提供了方便条件。随着能源的日益紧张和能源成本的不断提高,人们对新型高效的换热设备和热回收设备日趋紧迫,因此,开发热管技术的应用,研制热管节能设备也是节约能源的一项重要措施。热管节能设备的产品结构比较特殊,笔者对这类产品的工作原理以及实际应用效果进行了分析与研究,发现热管节能产品是利用排风和送风之间的温差,采用低温热管为换热元件,经潜热效交换,提高送风温度,从而满足使用要求,达到节能目的。当室内空气通过排风机,将室内空气经由热管换热器的热管热端排出室外,这时热管热端管内工质蒸发(吸热)自然流向热管的冷端,使室内排出空气的热量回收。当室外新风,通过送风机,将室外新风经由热管的冷端,这时冷端管内工质由汽态凝结为液态(放热),自然回流到热管的热端,从而使新风加热,再经加热器,进行二次加热,送入被调房间,最终达到换热节能的目的。室内排风经过热管换热后会出现温度下降的情况,其中空气中的水汽过滤凝结放出潜热,与此同时室外新风温度出现上升趋势,室内排风中的热量被回收,室外新风经等湿加热,可以吸收大量的湿,从而除低了室内的相对湿度。新风吸收这部分潜热,提高送风温度,又降低加热段的热负荷,达到了节能除温的目的。该机组的关键技术问题,在于如何处理和解决热管在冬季运行中,热管冷端的结霜问题。如果在冬季运行过程中,一旦发现热管冷端出现结霜现象时,这时可打开调节阀来调节新风通过热管冷端的比例,使室外冷空气直接经过加热器,将新风加热到预定温度,送到室内,从而减少冷负荷,并达到除霜的目的。
所以,将热管技术应用在空调设备中,需要根据不同的应用环境,对排送风机组进行调整。在设计的过程中,要以经济节省为原则。根据有关标准规定,热管换热器,潜热交换率为60%,据不完全统计,以单台每小时处理风量为3万立方米的热管送排风机组为例,每年可节约0.4mpa蒸汽800~900吨,折合人民币10万元。另外,由于该机组在冬季运行可达到除雾去湿的目的,从而避免了车间围护结构的损坏,每年可节省车间修复费用10万~20万元,同时为车间生产创造了一个良好的生产环境,保证了产品质量并改善了工人的工作条件,有益人身健康。
3结语
通过分析发现,热管技术是种有效的热能转换技术,其利用热管这一特殊元件,实现了能量的转换以及循环利用。将热管技术应用在空调设备中,呵以提高空调的性能,也可以提高空调使用的环保性。应用热管技术,可以制成热管换热器,通过改变热管元件结构,可以形成不同温度等级的热管送排风机组。热管可分为三段,即热端、冷端以及绝热端,这三段可以形成无限循环的能源转换形式,而且可以提高能量的利用率,具有节能环保的多重意义。应用热管技术,可以延长空调设备机组的寿命,这一技术对我国导热强化研究也有着促进作用。
参考文献:
[1]王韬.浅谈热管技术在热能工程中的运用[J].科技风,2017(1):68-68.
[2]黄堪飞,袁迪.浅谈热管及热管换热器的应用[J].科技风,2015(12):93-93.
[3]于光荣.浅析热能工程中热管技术应用研究[J].城市建设理论研究:电子版,2014(34).