لوله‌های حرارتی، دستگاه‌های انتقال حرارت غیرفعال بسیار کارآمدی هستند که از طریق اصل تغییر فاز، هدایت حرارتی سریعی را انجام می‌دهند. در سال‌های اخیر، آنها پتانسیل قابل توجهی در صرفه‌جویی در مصرف انرژی در کاربرد ترکیبی یخچال‌ها و آبگرمکن‌ها نشان داده‌اند. در ادامه، تحلیلی از روش‌های کاربرد و مزایای فناوری لوله‌های حرارتی در سیستم آب گرم یخچال‌ها ارائه شده است.
کاربرد لوله‌های حرارتی در بازیابی گرمای تلف‌شده از یخچال‌ها
اصول کار: لوله حرارتی با ماده واسطه (مانند فرئون) پر شده است که گرما را جذب کرده و از طریق بخش تبخیر (بخشی که در تماس با دمای بالای کمپرسور است) تبخیر می‌شود. بخار گرما را آزاد کرده و در بخش چگالش (بخشی که در تماس با مخزن آب است) مایع می‌شود و این چرخه انتقال حرارت کارآمد را محقق می‌کند.
طراحی معمولی
استفاده از گرمای تلف شده کمپرسور: بخش تبخیر لوله حرارتی به محفظه کمپرسور متصل شده است و بخش چگالش در دیواره مخزن آب تعبیه شده است تا مستقیماً آب خانگی را گرم کند (مانند طراحی تماس غیرمستقیم بین لوله اتلاف حرارت فشار متوسط و بالا و مخزن آب در ثبت اختراع CN204830665U).
بازیابی گرمای کندانسور: برخی راهکارها، لوله‌های حرارتی را با کندانسور یخچال ترکیب می‌کنند تا جایگزین خنک‌کننده سنتی با هوا شوند و همزمان جریان آب را گرم کنند (مانند کاربرد لوله‌های حرارتی جدا شده در پتنت CN2264885).
۲. مزایای تکنولوژیکی
انتقال حرارت با راندمان بالا: رسانایی حرارتی لوله‌های حرارتی صدها برابر مس است که می‌تواند به سرعت گرمای تلف شده از کمپرسورها را منتقل کرده و میزان بازیابی گرما را افزایش دهد (داده‌های تجربی نشان می‌دهد که راندمان بازیابی گرما می‌تواند به بیش از 80٪ برسد).
ایزولاسیون ایمنی: لوله حرارتی به صورت فیزیکی مبرد را از مسیر آب جدا می‌کند و از خطر نشت و آلودگی مرتبط با مبدل‌های حرارتی کویل‌دار سنتی جلوگیری می‌کند.
صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف: استفاده از گرمای تلف‌شده می‌تواند بار کمپرسور یخچال را کاهش دهد، مصرف انرژی را 10 تا 20 درصد کم کند و همزمان، نیاز به برق اضافی آبگرمکن را نیز کم کند.
۳. سناریوها و موارد کاربردی
یخچال و آبگرمکن یکپارچه خانگی
همانطور که در پتنت CN201607087U آمده است، لوله حرارتی بین لایه عایق و دیواره بیرونی یخچال تعبیه شده است، آب سرد را پیش گرم می‌کند و دمای سطح بدنه جعبه را کاهش می‌دهد و به صرفه‌جویی دوگانه در مصرف انرژی دست می‌یابد.
سیستم زنجیره سرد تجاری
سیستم لوله‌های حرارتی سردخانه بزرگ می‌تواند گرمای تلف‌شده از کمپرسورهای متعدد را بازیابی کند تا آب گرم مورد نیاز روزانه کارمندان را تأمین کند.
بسط تابع خاص
همراه با فناوری آب مغناطیسی (مانند CN204830665U)، آب گرم شده توسط لوله‌های حرارتی می‌تواند پس از تصفیه توسط آهنربا، اثر شستشو را افزایش دهد.
۴. چالش‌ها و مسیرهای بهبود
کنترل هزینه: الزامات دقت پردازش برای لوله‌های حرارتی بالا است و مواد (مانند پوشش‌های بیرونی آلیاژ آلومینیوم) باید برای کاهش هزینه‌ها بهینه شوند.
تطبیق دما: دمای کمپرسور یخچال به شدت نوسان دارد، بنابراین لازم است یک محیط کاری مناسب (مانند فرئون با نقطه جوش پایین) برای سازگاری با شرایط کاری مختلف انتخاب شود.
یکپارچه‌سازی سیستم: حل مشکل چیدمان فشرده لوله‌های حرارتی و یخچال‌ها/مخازن آب (مانند سیم‌پیچ مارپیچی یا چیدمان مارپیچی) ضروری است.
زمان ارسال: ۱ آگوست ۲۰۲۵