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建i殳科技总第125期
热管技术在建筑节能中的应用
术铁燕罗会龙
(昆明理工大学建筑工程学院,昆明,650224)
摘要:热管以其传热系数高、传热温差小及热二极管性等优点在建筑节能领域得到了广泛的应用。重点介绍了热
管技术在暖通空调及太阳能利用领域的应用,并以昆明地区为例分析了热管式太阳能热水器的经济效益及社会效
益。提出了制约热管换热器推广应用的主要问题,并对热管技术的前景进行了展望。
关键词:热管;建筑节能;太阳能;暖通空调
0 引言(1)优良的导热性。热管借助工作液体的气液相
变传热,热阻很小。因而热管的导热性能优良,热流
目前,我国建筑能耗约占国家总能耗的 20~30%。密度高。
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,建筑能(2)传热温差小。热管运行过程中,内腔蒸汽处
耗持续增长,给能源、电力和环境带来巨大的压力。于饱和状态。由于饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段生的
目前,热管以其传热系数高、传热温差小及热二极管压降很小,根据 Clausuis—Clapeyron方程式可知,其
性等优点在建筑节能领域得到了较广泛的应用。本文温降亦很小。
结合国内外热管在建筑节能中的应用现状,分析了热(3)热二极管性。热管通过工质的相变进行换
管在建筑节能应用中的优点及存在的主要问题,并展热, 因而热量只能从热管的蒸发段传往冷凝段, 因而
望了其应用前景。具有优良的热二极管性。
蒸汽液体
1热管的工作原理
如图 1所示,典型的热管由管壳、吸液芯和端盖
组成。制作热管时将管内抽成 × (10-1~10-4)Pa
的真空后充以适当的工作液体,使紧贴管内壁的吸液
芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。目前较为常
见的热管工作流体主要有氨、水、丙酮及甲醇等。热
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却
段),根据具体的应用场合在蒸发段与冷凝段中间布置
适当的绝热段。当热管的蒸发段端受热时毛细芯中的
液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向冷凝段,被
凝结成液体而放出热量,冷凝后的液体沿多孔材料靠
毛细力的作用流回蒸发段。如此循环往复,热量从热图 1热管的基本结构
管的蒸发段传至冷凝段。如蒸发段在下而冷凝段在上,
则冷凝后的液体工质可在重力的作用下自动流回蒸发 2热管技术在建筑节能中的应用
段,因而不需要吸液芯,该类热管通常称之为重力热
管。建筑节能是在满足建筑室内热舒适性和健康的人
基于热管的传热原理,与其它换热器相比,热管居环境的前提下,通过建筑设计及改善建筑围护结构
具有以下基本特性: 的热工性能,并充分利用自然能,使建筑能耗最小化
的科学技术手段。目前,热管在暖通空调系统、可再
生能源利用等方面均有较广泛的应用。
作者简介:铁燕, (1985一),女,昆明理工大学建筑工程学院硕士研
究生,主要从事太阳能光热利用及暖通空调节能方面的研究。
收稿日期:2008年5月27日 2。1热管在暖通空调系统中的应用
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建设科技总第 125期
(1)空调排风余热/余冷回收热管换热装置
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换热装置,可有效回收空