熱能轉換與利用中的節(jié)能技術

熱能轉換與利用中的節(jié)能技術

2022/12/211

余熱利用1余熱資源2余熱利用方式3梯級利用4熱電聯產5熱泵和熱管技術2022/12/2121余熱資源余熱資源屬于二次能源。衡量余熱資源不僅要看數量，還要看質量。按余熱溫度范圍可分：高溫余熱（≥500℃）；中溫余熱（250～500℃）；低溫余熱（≤250℃）2022/12/2132余熱利用方式直接利用（1）預熱空氣或煤氣（2）預熱或干燥物料（3）生產蒸汽或熱水（4）余熱制冷，作為吸收式制冷機的熱源余熱發(fā)電（1）利用余熱鍋爐產生蒸汽，按凝汽式機組循環(huán)或背壓式供熱機組循環(huán)發(fā)電（2）以高溫余熱作為燃氣輪機工質的熱源（3）采用低沸點工質回收中低溫余熱2022/12/214

在集中供熱系統(tǒng)中，除了最主要的熱源型式－熱電廠和區(qū)域鍋爐房外，還可以利用工業(yè)余熱、地熱、熱泵、太陽能等。3梯級利用2022/12/215一工業(yè)余熱

工業(yè)余熱是指工業(yè)生產工程的產品和排放物料所含的熱或設備的散熱。根據余熱的載體分氣態(tài)液態(tài)固態(tài)可燃氣體、高溫煙氣、乏汽等從工業(yè)爐或其它設備派出的冷卻水等焦炭、鑄錠或熔渣所帶有的物理熱等特點1.其數量和參數直接受生產工藝影響，波動較大，而且與外部熱負荷無直接關系。2.大多數工業(yè)余熱的載能體都屬于高溫和非潔凈的載能體。2022/12/216

煤氣冷卻余熱的利用焦爐冷卻水的供熱系統(tǒng)示意圖1-一段初冷器；2-二段初冷器；3-冷卻水循環(huán)泵；4-冷卻塔；5-旁通管路及閥門；6-熱水網路循環(huán)水泵；7-補水調節(jié)器；8-補給水泵2022/12/217二地熱水供熱

低溫＜40℃中溫40～60℃高溫60～100℃過熱＞100℃按地熱水

溫度分按地熱能的

利用方式分直接利用間接利用特點1.在不同條件下，地熱水溫度與參數及成份差別大

2.地熱水參數與負荷無關3.一次利用，地熱水熱能利用后被廢棄2022/12/218

地熱水直接利用示意圖1-開采井；2-抽水泵；3-供暖系統(tǒng)地熱水間接利用示意圖1-開采井；2-抽水泵；3-地熱水-水換熱器；4-高峰熱源；5-供暖熱用戶，6-除污器；7-補給水泵；8-補水壓力調節(jié)器；9-回灌井；10-供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵二地熱水供熱2022/12/219直接利用級：第一、二級：為直接利用的部分，采用的是風機盤管機組。使循環(huán)水降到熱泵可以接受的溫度，約為35℃；熱泵利用級：第三、四、五、六級；每個熱泵的水源側溫降約為5℃，水源熱泵的負荷側并聯在一起接風機盤管機組，冬季供/回水溫為50℃/45℃。尾水回灌：地熱水經過放熱后，以20℃左右溫度直接回到回灌井，循環(huán)水則往復作用。2022/12/2110電力熱建筑社區(qū)工業(yè)加工…而且…

提高能源效率減少廢物和排放減少輸配電的損失利用區(qū)域能源系統(tǒng)的機會制冷照片提供

:AndrewCarlin,TracyOperators/NRELPIX以生物質為燃料的電廠,美國4熱電聯產（CHP）2022/12/2111熱電聯產概念從單一能量來源同時產生兩種或多種類型的可利用的能源(也叫“聯產”)利用來自電力生產設備的余熱2022/12/2112熱電聯產設備和技術制冷設備壓縮機吸收式制冷機熱泵等加熱設備鍋爐／窯爐／余熱回收熱泵等發(fā)電設備燃汽輪機燃氣聯合循環(huán)蒸汽輪機活塞式發(fā)動機燃料電池等照片提供

:Rolls-Royceplc汽輪機照片提供

:UrbanZiegler,NRCan冷卻設備2022/12/2113熱電聯產應用單棟建筑商業(yè)和工業(yè)多棟建筑區(qū)域能源系統(tǒng)（如社區(qū)）工業(yè)加工照片提供

:UrbanZiegler,NRCan溫室中的微型汽輪機照片提供

:UrbanZiegler,NRCan垃圾填埋氣體CHP的區(qū)域供熱系統(tǒng)，瑞典照片提供

:UrbanZiegler,NRCanKitchener市政大樓的CHP2022/12/2114實例：加拿大

單棟建筑往復式發(fā)動機照片提供

:GEJenbacher排氣熱回收蒸汽鍋爐

照片提供:GEJenbacher照片提供

:GEJenbacher加拿大安大略省的醫(yī)院2022/12/2115實例：瑞典和美國

多棟建筑照片提供

:SweHeat區(qū)域電廠

TurbineusedatMIT,Cambridge,Mass.USA25MW燃氣輪機GT102022/12/2116實例：巴西

工業(yè)加工具有較高而穩(wěn)定的熱或冷負荷的工業(yè)是熱電廠良好的候選條件而且可用于產生廢棄物可被用于生產熱和電的工業(yè)照片提供

:RalphOverend/NRELPix工廠用于加工熱的甘蔗渣，巴西2022/12/2117實例：加拿大和瑞典

垃圾填埋氣體垃圾填埋物產生廢物降解物甲烷這種氣體可被用作冷卻,加熱或電力項目的燃料照片提供

:UrbanZiegler,NRCan用于區(qū)域加熱系統(tǒng)的LFG熱電廠,瑞典圖片提供

:GazMetropolitan2022/12/2118來自熱電廠的熱可被分配至多個附近建筑用于供暖和制冷保溫鋼管被埋在地下0.6至0.8厘米和擁有自備鍋爐房的建筑相比的優(yōu)點：高效率單個鍋爐房的排放控制安全舒適操作方便初期成本通常較高區(qū)域能源系統(tǒng)照片提供

:SweHeat區(qū)域供熱廠照片提供

:SweHeat區(qū)域供熱的熱網管道

2022/12/2119熱電聯產系統(tǒng)的成本成本極其可變初期成本發(fā)電設備加熱設備制冷設備電力互聯出入道路區(qū)域能源管線重復成本燃料運行和維護設備更換和維修2022/12/2120熱電聯產項目考慮因素燃料的可靠和長期供應資金成本必須保持在控制之內需要“用戶”使用熱和電如果電力不能在當地全部被利用，必須協(xié)商上網銷售通常熱電廠按基本熱負荷設計大?。凑＿\行條件下的最小熱負荷）熱輸出通常等于電力輸出的100％－200％熱可被用于通過吸收式制冷設備進行制冷與未來不確定性相關的風險／電／天然氣（“點火”）價格差額熱電聯產熱電廠：兩種能量聯合生產的電廠常稱為熱電廠熱電分產：發(fā)電廠生產電（純凝式電廠），鍋爐房生產熱能的方式。熱電站與凝氣電站能耗分析：理想卡諾循環(huán)TbLk△STkTS（A）（A）凝氣循環(huán)生產電能的熱耗2022/12/2122熱電聯產

TbLT△STTT（B）所以（約為0.4）即考慮到實際動力循環(huán)，凝汽電站效率:40％

熱電站效率:75～80％S2022/12/2123熱電廠供熱系統(tǒng)

熱源熱網熱用戶三部分組成供熱系統(tǒng)由分類單一熱源系統(tǒng)

多熱源系統(tǒng)

按熱源布置分

多個熱電廠并網供熱熱電廠尖峰鍋爐房并網供熱2022/12/2124熱電廠供熱系統(tǒng)

熱網分類水為熱媒（水網）蒸汽熱媒（蒸汽網）熱用戶分類供暖熱用戶通風熱用戶生活熱水供應熱用戶生產熱用戶季節(jié)性熱用戶全年性熱用戶2022/12/2125熱電聯產典型循環(huán)熱力原理圖

燃氣輪機熱電廠原理圖1.壓縮機3.燃氣渦輪4.發(fā)電機2.燃燒室5.空氣回熱器6.熱網加熱器7.熱網循環(huán)泵2022/12/2126

1-蒸汽發(fā)生器2-汽輪機3-發(fā)電機4-冷凝器5-初級熱網加熱器6-中級熱網加熱器7-高級熱望加熱器8-開壓泵9-熱網循環(huán)泵10-化學凈水處理裝置11-補水除氧器12-補水泵13-補水調節(jié)器14-化學凈水泵15-回水總管16-供水總管17-核反應堆18-容器補償器19-中間回路水泵20-凝結水泵21-水份分離器22-低壓回熱加熱器23-電站除氧器24-給水泵25-高壓回熱加熱器26-蒸汽過熱器27-減壓器抽汽凝汽機核熱電廠原理圖2022/12/2127

雙抽汽輪機熱電廠原理圖1-鍋爐2-汽輪機3-發(fā)電機4-冷凝器5-低級熱網加熱器6-中級熱網加熱器7高級熱網加熱器8-開壓泵9-熱網循環(huán)器10-水處理11-除氧器12-補水泵13-水處理泵

14-調節(jié)閥15-回水總管16-供水總管17-加熱水管18-凝結水總管19-供汽總管20-凝水泵21-凝水泵22-余熱器23-鍋爐給水除氧器24-給水泵25-預熱器2022/12/2128

背壓式熱電廠供熱系統(tǒng)原理圖

背壓式熱電循環(huán)圖

（a）工作原理圖；（b）T-S圖1-鍋爐；2-過熱器；3-蒸汽汽輪機；4-發(fā)電機；5-熱用戶；6-給水泵抽汽式熱電廠供熱系統(tǒng)√2022/12/2129(集中式、分布式）供能系統(tǒng):供電熱電聯產熱電冷聯產2022/12/2130制冷方式電驅動制冷（壓縮式制冷）熱驅動制冷（溴化鋰吸收式制冷）2022/12/2131熱驅動制冷（溴化鋰吸收式制冷）2022/12/2132燃-蒸聯合循環(huán)（combinationsteamturbine-gasturbinecycle）燃氣-蒸汽聯合循環(huán)型式之一（無補燃）燃氣-蒸汽聯合循環(huán)型式之二（補燃式）

2022/12/21332022/12/2134燃氣-蒸汽聯合循環(huán)型式之三——熱電合供2022/12/2135一熱泵

現在在我國正在發(fā)展

熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置。顧名思義，熱泵也就是像泵那樣，可以把不能直接利用的低位熱源（如空氣、土壤、水中所含的熱能，太陽能，工業(yè)廢熱等）轉換為可以利用的高位熱能，從而達到節(jié)約部分高位能（如煤、燃氣、油、電等）的目的。熱泵工作原理圖5熱泵和熱管技術2022/12/21361.空氣源熱泵空氣源熱泵是以空氣作為低溫熱源來進行供熱的裝置。相對于其他熱泵類型而言，我國對空氣源熱泵的形容起步較早，研究內容也較多。以環(huán)境空氣作為低品位熱源，可以取之不盡，用之不竭，處處都有，無償獲取?？諝庠礋岜冒惭b靈活、使用方便、初投資相對較低，且比較適用于分戶安裝，目前我國室內空調器大都采用的是這種形式。2022/12/21372.水源熱泵水源熱泵技術是利用地球表面淺層水，如地下水、地熱水、地表水、海水以及湖泊水中熱能作為低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實現低位熱能向高位熱能的轉移的一種技術。水源熱泵工作原理圖1-冷凝器；2-膨脹閥；3-蒸發(fā)器；4-壓縮機；5-循環(huán)泵2022/12/21383.地源熱泵顧名思義，“熱泵”二字說明它是熱泵的一種，具有熱泵的共同特點，與空氣源熱泵類似；而“地源”二字則指明其能量來源，即來源于大地，這一點不同于空氣源熱泵。地源熱泵系統(tǒng)示意圖見圖。夏季制冷時，大地作為排熱場所，把室內熱量以及壓縮機耗能通過埋地盤管排入大地中，再通過土壤的導熱和土壤中水分的遷移把熱量擴散出去。冬季供熱時大地作為熱泵機組的低溫熱源，通過埋地盤管獲取土壤中熱量為室內供熱。地源熱泵工作原理圖2022/12/2139太陽能資源，不僅僅包括直接投射到地球表面上的太陽輻射能，而且還包括水能、風能、海洋能、潮汐能等間接的太陽能資源，甚至前面提到的生物質能也是通過綠色植物的光合作用固定下來的太陽能。太陽能供熱的方式可分為直接利用與間接利用。直接利用主要是主動式太陽能供熱與被動式太陽能供熱。間接利用可分為太陽能蓄熱——熱泵聯合供熱等。4.太陽能供熱2022/12/2140（3）太陽能——熱泵式供熱夏季利用太陽能向地源、水源蓄熱（取出的冷量用于房間空調），作為冬季采暖的熱源，并通過熱泵的原理，可大大的節(jié)約電能的消耗。主動式太陽能——熱泵蓄熱供熱系統(tǒng)1-太陽能集熱器；2-蓄熱裝置；3-蒸發(fā)器；4-壓縮機；5-冷凝器；6-節(jié)流裝置；7-室內采暖系統(tǒng).8-土壤埋管換熱器；9.10-循環(huán)泵；11-輔助加熱裝置；12.13-三通閥；14.15.16.17.18.18.20.21.22.23-閥門2022/12/2141熱管的原理及其應用12/21/202242內容提要1.熱管的發(fā)展2.熱管的原理3.熱管的基本工作4熱管的特點5.熱管的應用6.熱管性能的影響因素12/21/2022431.熱管的發(fā)展熱管技術是1963年美國LosAlamos國家實驗室G.M.Grover發(fā)明的一種稱為“熱管”的傳熱元件1965年Cotter首次提出了較完整的熱管理論，為以后的熱管研究工作奠定了基礎1967年一根不銹鋼-水熱管首次被送入地球衛(wèi)星軌道并運行成功1970年美國出現了供應商品熱管的部門，熱管的應用由宇航回到了地面1980年美國Q-Dot公司生產了熱管廢熱鍋爐1984年Cotter較完整的提出微型熱管技術理論及展望我國在上世紀70年代開始，開展了熱管的傳熱性能研究及熱管在電子器件冷卻、空間飛行方面的餓應用研究。80年代初我國的研究重點轉向節(jié)能和能源的合理利用，相繼開發(fā)了熱管氣—氣換熱器、熱管余熱鍋爐，高溫熱管蒸汽發(fā)生器等產品12/21/2022442.熱管的原理熱管內部是被抽成負壓狀態(tài)，充入適當的液體，這種液體沸點低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構成。熱管一段為蒸發(fā)端，另外一段為冷凝端，當熱管一段受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

12/21/2022453.熱管的基本工作

熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內抽成1.3×10-1-10-4Pa的負壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段(加熱段)，另一端為冷凝段(冷卻段)，根據應用需要在兩段中間可布置絕熱段。當熱管的一端受熱時毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段。12/21/202246熱管在實現這一熱量轉移的過程中，包含了以下六個相互關聯的主要過程(1)熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯傳遞到（液－－汽）分界面；(2)液體在蒸發(fā)段內的（液－－汽）分界面上蒸發(fā)；(3)蒸汽腔內的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；(4)蒸汽在冷凝段內的汽．液分界面上凝結：(5)熱量從（汽－－液）分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源：(6)在吸液芯內由于毛細作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段。

12/21/2022474熱管的特點很高的導熱性優(yōu)良的等溫性熱流密度可變性熱流方向酌可逆性熱二極管與熱開關性能恒溫特性(可控熱管)環(huán)境的適應性12/21/2022485.熱管的應用熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設計思路，擺脫了單純依靠高風量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術使得散熱器即便采用低轉速、低風量電機，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風冷散熱的噪音問題得到良好解決，開辟了散熱行業(yè)新天地。

12/21/2022495.1熱管式換熱器從外型上看熱管換熱器的管束與普通空氣散熱器的管束相類似，但兩者的根本區(qū)別是，熱管式換熱器的冷熱流體全部在管外流動，每根熱管可以看成一個獨立的換熱單元，中間由隔板隔開，通過熱管內部的工質的蒸發(fā)（或沸騰）—冷凝來傳遞熱量12/21/202250熱管換熱器的優(yōu)點無運動部件，每根熱管都是永久密封，沒有額外的能量消耗，提高了運行的可靠性

其結構決定了他是典型的逆流換熱，且其本身的溫度降小，近于等溫運行，就使得其換熱效率較高由于冷熱流體在管外流動，，所以容易用增加翅片的方法來強化傳熱每根熱管是獨立的，其管間距的安排比較靈活，且易于更換，維修，清洗。

設備的傳熱性能是可逆的，即冷熱流體可以改變，這對于空調的節(jié)能是十分有利的結構緊湊，單位體積的傳熱面積大，通常在流動方向上換熱器的尺寸不大于500mm

對于冷熱流體溫差很小的情況下，也能得到一定的熱回收率熱管換熱器也適用于熱氣流被冷卻到露點一下，即出現冷凝的情況，如溶劑的回收

使用壽命長

12/21/2022515.2熱管換熱器的應用預熱器與余熱回收利用工業(yè)燃油、燃氣、燃煤鍋爐設計制造時，為了防止鍋爐尾部受熱面腐蝕和堵灰，標準狀態(tài)排煙溫度一般不低于180℃，最高可達250℃，高溫煙氣排放不但造成大量熱能浪費，同時也污染環(huán)境。熱管余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據需要加熱水用作鍋爐補水和生活用水，或加熱空氣用作鍋爐助燃風或干燥物料。節(jié)省燃料費用，降低生產成本，減少廢氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。12/21/2022525.2熱管換熱器的應用

1、預熱氣流煙道氣流廢熱回收加熱爐廢熱回收12/21/2022532、干燥設備的廢熱回收

對于各種干燥設備而言，由于排氣通常不含腐蝕性氣體，沒有露點腐蝕問題，回收溫度的下限可能比較低，一般其回收溫度為40~120℃。目前熱管換熱器已經開始在各類干燥設備中應用，如木材干燥，紡織品干燥，農副產品干燥等。從干燥設備的排氣中回收廢熱，除顯熱外還可以回收水蒸氣的潛熱，將大大節(jié)省能源。12/21/2022543、化工裝置中的應用在煉油廠和其他化工裝置中，除用熱管換熱器回收排煙的廢熱外還可以利用化學反應所放出的熱量來預熱原料，已達到反應的溫度脫硫系統(tǒng)煙氣換熱器化肥廠余熱回收12/21/2022554、空調系統(tǒng)冷、熱量的回收在發(fā)達國家，通風、空調和制冷設備的能源消耗占總能耗的很大比重，所以，在這一領域中節(jié)能技術能起到很大的作用。另外如軍火工業(yè)的火工品車間，生產藥劑廠，醫(yī)院手術室等部門，所使用的直流式空調系統(tǒng)，用電量大，造價高，節(jié)能潛力巨大。由于熱管換熱器可以做到在傳熱方向上的可逆，所以十分適合在上述部門中使用，同一臺設備在夏天回收冷量，冬天回收熱量，回收的溫度范圍一般在-20℃~40℃。熱管的表面用大翅化比的翅片形式以增加其換熱面積，對于新鮮空氣要求高的場合，熱管換熱器的隔板可以考慮使用雙層結構，以保證氣流不會互相泄露12/21/202256空調用熱管換熱器原理空調用熱管換熱器運行12/21/2022575.3熱管余熱回收裝置的性能特點

安全可靠性高

常規(guī)的換熱設備一般都是間壁換熱，冷熱流體分別在器壁的兩側流過，如管壁或器壁有泄露，則將造成停產損失。熱管余熱回收器則是二次間壁換熱，即熱流要通過熱管的蒸發(fā)段管壁和冷凝段管壁才能傳到泠流體熱管余熱回收器傳熱效率高，節(jié)能效果顯著

熱管余熱回收器具有良好的防腐蝕能力

熱管管壁的溫度可以調節(jié)，可以通過適當的熱流變換把熱管管壁溫度調整在低溫流體的露點之上，從而可防止露點腐蝕，保證設備的長期運行。由于避開煙氣露點，使灰塵不易粘結于肋片和管壁上。同時熱管在導熱時會產生自振動，使灰不易粘附在管壁和翅片上，因而不會堵灰

安裝及結構布置靈活：熱管余熱回收器的安裝無需改變原工藝系統(tǒng)結構設計和位置布置非常靈活可適應各種復雜的場合

使用壽命在10年以上，單根熱管可拆卸更換，維護簡單成本低。

投資回收期短12/21/2022585.4熱管技術在航天器上的應用熱管在航天器上用于兩個方面使航天器結構或內部設備等溫化﹕利用熱管使航天器外部結構各部分減少溫差﹐實現部分等溫化﹐藉以改善太陽電池的工作溫度條件﹐提高輸出功率。實現儀器艙結構和內部儀器的溫度均勻化﹐改善工作溫度條件。解決航天器所載電子設備﹑元器件的散熱問題﹕應用熱管可以把熱量分布到較大的散熱面(輻射板)上﹐變成低熱流密度的熱量向外排散。這種把可變熱導熱管和輻射板組合在一起的裝置稱為可變熱導熱管輻射器。一些通信衛(wèi)星使用可變熱導熱管輻射器解決了行波管的散熱和溫度控制問題。此外﹐這類熱管在航天器空間致冷技術中也得到了12/21/2022595.5熱管應用于電機以及電器的冷卻熱管用于電機冷卻方面可以分為兩種形式：一種是經普通裝在電機定子和轉子的發(fā)熱部位，把熱量導到電機兩端容易散熱的部位，以降低電機的溫升，這種方法需要適當的改變電機的結構。另一種是旋轉熱管電機，這時電機的轉子為空心的軸，空心軸本身做成旋轉熱管，電機轉子的熱量通過旋轉熱管帶到電機的一端散掉，這樣轉子的溫度下降了很多，同時，定子繞組的溫升也有所降低。熱管電機密閉電氣柜散熱12/21/2022605.6熱管應用于電子元件及微型組件的散熱對于電子元件或部件進行熱控制是電子設備向前發(fā)展的重要問題，近年來，由于技術的進步電子設備向大功率，緊湊化方向發(fā)展，因此，單位體積內產生的熱量增長很快，與此同時，有效的散熱面積卻相應的縮小，從而使散熱問題更為突出。

12/21/202261上圖分別為計算機顯卡的熱管散熱產品，以及大功率電腦芯片的熱管散熱器，它們形態(tài)各異，但是所完成的功能是一樣的，而且都有散熱能力大，重量輕，尺寸小等優(yōu)點。12/21/2022625.7熱管在太陽能利用方面的應用由于石油危機和環(huán)境污染的日益嚴重，在發(fā)達國家以及發(fā)展中國家太陽能利用的研究受到相當的重視，研究和商業(yè)生產同時并舉，進展相當迅速。太陽能熱水器的發(fā)展很快，其它如在采暖空調，工農業(yè)生產過程的加熱及太陽能發(fā)電等方面也進行了深入的研究。一方面太陽能是一個巨大的，清潔的能源，但是它卻是間斷的，要連續(xù)的供能，就需要適當的儲能系統(tǒng)，此外，太陽能的密度低，為取得必要的能量，常常需要采用聚焦系統(tǒng)，在這些方面，熱管作為熱能的傳遞元件是具有很大的潛力的。12/21/202263太陽能熱管的原理圖產品結構圖12/21/202264熱管式太陽熱水器的優(yōu)點啟動快，傳熱元件可將真空管獲得的熱量迅速傳遞到水箱中?？芍苯优c自來水連接，自動承壓運行（承壓式）。日平均熱效率可達60%，高于直插式熱水器，在我國北方地區(qū)冬季晴天仍可得到滿意的熱水。真空管與水分離，傳熱元件具有極好的耐溫性能，在-40℃的低溫狀態(tài)下也不會凍裂，更適合嚴寒地區(qū)使用；熱管內介質工作壓力低，即使管壁溫度高達300℃，也不會“爆管”。真空管內不走水，少量真空管損壞，熱水器仍可正常運行。因真空管內無水運行，解決了真空管內的結垢問題?？梢远嗯_串聯和并聯，組成太陽能熱水中心，提高利用效率。12/21/2022655.8其他方面---熱棒“熱棒”是一種低溫熱虹吸管，長度為8至12米，直徑為8至9厘米。它具有唯一方向性，即只能從下向上傳熱，從上往下導冷，反之則不能傳遞。因此，在寒冷的冬季，地下的恒溫熱量會被導出地面，而外界的“冷量”則被傳遞到地下，形成巨大的冰塊。在夏季，“熱棒”又能吸收高原地區(qū)夜間驟冷的寒氣帶到地下，從而形成終年不化的凍土層。

12/21/202266熱棒實際運行表明，“熱棒”效果大大超過預期，并且沒有出現片石護坡、加隔熱層、通風路基、高架橋等常規(guī)手段導致凍土地區(qū)荒漠化的生態(tài)問題，從而被國家指定為青藏鐵路凍害處理的唯一技術儲備。“熱棒”還可用于凍土地區(qū)的公路、橋梁、涵洞、輸油和輸氣管線、房屋建筑、山體熱融滑坡防治、輸變電鐵塔基礎穩(wěn)固、機場跑道及道路融雪以及低溫地熱利用等工程中，應用前景廣闊。12/21/2022675.8其他方面---超導熱管

超導熱管的工作介質由多種無機活性金屬及其化合物混合而成，具有超常的熱活性和熱敏感性，遇熱而吸，遇冷而放。這種熱超導工質在一定溫度下被激活，并以分子震蕩形式來傳遞熱量，它超強導熱性能使其導熱系數是一般金屬的一萬倍左右，是水熱管的十倍左右，在傳導方向上幾乎沒有溫度的衰減并能以極快的速度傳遞（超音速傳遞）

12/21/202268超導熱管1）適用范圍廣。適用溫度為60一1000℃，而一般液體工質如水，只能用于100一350℃。溫壓曲線。

2）安全可靠。不存在管內超壓問題，不怕干燒。液體工質汽化