Tepelné rúrky sú vysoko účinné pasívne zariadenia na prenos tepla, ktoré dosahujú rýchle vedenie tepla prostredníctvom princípu fázovej zmeny. V posledných rokoch preukázali významný potenciál úspory energie pri kombinovanom použití chladničiek a ohrievačov vody. Nasleduje analýza metód aplikácie a výhod technológie tepelných rúrok v systéme teplej vody chladničiek.
Použitie tepelných rúrok pri rekuperácii odpadového tepla z chladničiek
Princíp činnosti: Tepelná trubica je naplnená pracovným médiom (napríklad freónom), ktoré absorbuje teplo a odparuje sa cez odparovaciu sekciu (časť, ktorá je v kontakte s vysokoteplotným kompresorom). Para uvoľňuje teplo a skvapalňuje sa v kondenzačnej sekcii (časť, ktorá je v kontakte s vodnou nádržou), čím sa dosahuje efektívny prenos tepla.
Typický dizajn
Využitie odpadového tepla kompresora: Odparovacia časť tepelnej trubice je pripojená k puzdru kompresora a kondenzačná časť je zabudovaná do steny nádrže na vodu na priamy ohrev úžitkovej vody (ako napríklad nepriamy kontakt medzi strednotlakovou a vysokotlakovou trubicou na odvádzanie tepla a nádržou na vodu v patente CN204830665U).
Rekuperácia tepla kondenzátora: Niektoré riešenia kombinujú tepelné rúrky s kondenzátorom chladničky, aby nahradili tradičné chladenie vzduchom a súčasne ohrievali prietok vody (napríklad použitie oddelených tepelných rúrok v patente CN2264885).
2. Technologické výhody
Vysokoúčinný prenos tepla: Tepelná vodivosť tepelných rúrok je stokrát väčšia ako u medi, čo umožňuje rýchlo prenášať odpadové teplo z kompresorov a zvyšovať mieru spätného získavania tepla (experimentálne údaje ukazujú, že účinnosť spätného získavania tepla môže dosiahnuť viac ako 80 %).
Bezpečnostná izolácia: Tepelná trubica fyzicky izoluje chladivo od vodného toku, čím sa zabráni riziku úniku a kontaminácie spojenému s tradičnými špirálovými výmenníkmi tepla.
Úspora energie a zníženie spotreby: Využitie odpadového tepla môže znížiť zaťaženie kompresora chladničky, čím sa zníži spotreba energie o 10 % až 20 % a zároveň sa zníži dodatočná spotreba energie ohrievača vody.
3. Scenáre a prípady použitia
Vstavaná chladnička a ohrievač vody pre domácnosť
Ako je uvedené v patente CN201607087U, tepelná trubica je zabudovaná medzi izolačnou vrstvou a vonkajšou stenou chladničky, predhrieva studenú vodu a znižuje povrchovú teplotu tela chladničky, čím sa dosahuje dvojitá úspora energie.
Komerčný systém chladiaceho reťazca
Systém tepelných potrubí veľkého chladiarenského skladu dokáže spätne získavať odpadové teplo z viacerých kompresorov na zásobovanie zamestnancov teplou vodou pre každodennú spotrebu.
Rozšírenie špeciálnych funkcií
V kombinácii s technológiou magnetizovanej vody (ako napríklad CN204830665U) môže voda ohrievaná tepelnými trubicami zvýšiť účinok prania po ošetrení magnetmi.
4. Výzvy a smery zlepšenia
Kontrola nákladov: Požiadavky na presnosť spracovania tepelných rúrok sú vysoké a materiály (ako napríklad vonkajšie obaly zo zliatin hliníka) je potrebné optimalizovať, aby sa znížili náklady.
Prispôsobenie teploty: Teplota kompresora chladničky značne kolíše, preto je potrebné zvoliť vhodné pracovné médium (napríklad freón s nízkou teplotou varu), aby sa prispôsobilo rôznym pracovným podmienkam.
Systémová integrácia: Je potrebné vyriešiť problém kompaktného usporiadania tepelných potrubí a chladničiek/nádrží na vodu (napríklad špirálové vinutie alebo hadovité usporiadanie).
Čas uverejnenia: 01.08.2025