Os tubos de calor son dispositivos de transferencia de calor pasivos altamente eficientes que conseguen unha rápida condución de calor mediante o principio de cambio de fase. Nos últimos anos, demostraron un potencial de aforro de enerxía significativo na aplicación combinada de refrixeradores e quentadores de auga. A continuación, móstrase unha análise dos métodos de aplicación e as vantaxes da tecnoloxía de tubos de calor no sistema de auga quente dos refrixeradores.
A aplicación dos tubos de calor na recuperación da calor residual dos frigoríficos
Principio de funcionamento: o tubo de calor énchese cun medio de traballo (como o freón), que absorbe a calor e se vaporiza a través da sección de evaporación (a parte en contacto coa alta temperatura do compresor). O vapor libera calor e licúase na sección de condensación (a parte en contacto co depósito de auga), e este ciclo consegue unha transferencia de calor eficiente.
Deseño típico
Aproveitamento da calor residual do compresor: a sección de evaporación do tubo de calor está unida á carcasa do compresor e a sección de condensación está integrada na parede do depósito de auga para quentar directamente a auga doméstica (como o deseño de contacto indirecto entre o tubo de disipación de calor de media e alta presión e o depósito de auga da patente CN204830665U).
Recuperación de calor do condensador: algunhas solucións combinan tubos de calor co condensador do refrixerador para substituír a refrixeración tradicional por aire e quentar o fluxo de auga simultaneamente (como a aplicación de tubos de calor separados na patente CN2264885).
2. Vantaxes tecnolóxicas
Transferencia de calor de alta eficiencia: a condutividade térmica dos tubos de calor é centos de veces maior que a do cobre, o que pode transferir rapidamente a calor residual dos compresores e aumentar a taxa de recuperación de calor (os datos experimentais mostran que a eficiencia de recuperación de calor pode superar o 80%).
Illamento de seguridade: o tubo de calor illa fisicamente o refrixerante da vía fluvial, evitando o risco de fugas e contaminación asociado cos intercambiadores de calor tradicionais en espiral.
Aforro de enerxía e redución do consumo: o uso da calor residual pode reducir a carga do compresor do frigorífico, diminuíndo o consumo de enerxía entre un 10 % e un 20 % e, ao mesmo tempo, diminuír a demanda de enerxía adicional do quentador de auga.
3. Escenarios e casos de aplicación
Frigorífico e quentador de auga integrados para o fogar
Como se indica na patente CN201607087U, o tubo de calor está incrustado entre a capa de illamento e a parede exterior do frigorífico, prequentando auga fría e reducindo a temperatura superficial do corpo da caixa, conseguindo unha dobre conservación de enerxía.
Sistema de cadea de frío comercial
O sistema de tubos de calor do gran almacén de frío pode recuperar a calor residual de varios compresores para subministrar auga quente para o uso diario dos empregados.
Expansión de funcións especiais
Combinada coa tecnoloxía de auga magnetizada (como CN204830665U), a auga quentada por tubos de calor pode mellorar o efecto de lavado despois de ser tratada por imáns.
4. Desafíos e direccións de mellora
Control de custos: Os requisitos de precisión de procesamento para os tubos de calor son altos e os materiais (como as envolturas exteriores de aliaxe de aluminio) deben optimizarse para reducir os custos.
Adaptación á temperatura: a temperatura do compresor do frigorífico flutúa moito, polo que é necesario seleccionar un medio de traballo axeitado (como o freón de baixo punto de ebulición) para adaptarse ás diferentes condicións de traballo.
Integración de sistemas: É necesario resolver o problema da disposición compacta de tubos de calor e refrixeradores/tanques de auga (como enrolamento en espiral ou disposición serpentina).
Data de publicación: 01-08-2025