Zastosowanie rurek cieplnych w nowoczesnych wymiennikach ciepła

Abstract

Rurki cieplne stanowią bardzo wygodny element efektywnej regulacji termicznej. Są stosowane jako wymienniki ciepła w urządzeniach chłodniczych, pompach ciepła, urządzeniach do odzysku ciepła w systemach wentylacji mechanicznej i klimatyzacji. Istotne znaczenie mają tutaj współczynniki przejmowania ciepła, zarówno dla strefy skraplacza, jak i strefy parownika. Wartości tych współczynników mieszczą się w zakresie 10³÷ 10⁵ W/m²K i są znacznie korzystniejsze niż w klasycznych wymiennikach ciepła. Opór cieplny jest rzędu 0,01 ÷0,03 K/W. Dlatego też, wymienniki zbudowane w oparciu o rurki cieplne, mogą mieć mniejszą powierzchnię wymiany ciepła i mniejszą masę więc znalazły szerokie zastosowanie w urządzeniach związanych z najnowocześniejszymi technologiami wykorzystującymi podzespoły elektroniczne. W pracy przedstawiono podstawowe typy rurek ciepła, omówiono ich konstrukcję, sposób działania i podstawowe parametry termiczne. Zwrócono uwagę na praktyczne zastosowania rurek cieplnych różnych typów w chłodniczych i klimatyzacyjnych wymiennikach ciepła.

Heat pipes are very flexible systems with regard to effective thermal control. They are used as heat exchangers in refrigerating systems, heat pumps, heat recovery systems for ventilation and airconditioning. Their heat transfer coefficients are very important for condenser unit as well as for evaporator. Values of the coefficient are in the range 10³÷ 10⁵ W/m²K and are much better that for classic heat exchangers. Heat pipe thermal resistance 0,01 ÷0,03 K/W. For these reasons heat exchangers with heat pipes could have smaller heat transfer area and smaller mass. They have wide application in devices using electronic systems. This work reviews basie types of heat pipes, construction and describes working methods and fundamental thermal parameters. Special attention was taken on practical application of heat pipes in heat exchangers of refrigeration systems and air-conditioning units.