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国内热管的应用及处理 |
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利用太阳能作为能源的空调系统，它的诱人之处在于越是太阳能辐射强烈的时候，环境气温越高，人们的生活越需要空调，此时太阳能空调的制冷能力就越强。这是人和自然和谐的理想境界。
从理论上讲，太阳能空调的实现有两种方式：一是先实现光-电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷；二是利用太阳能的热能驱动进行制冷。对于前者，由于大功率太阳能发电技术的昂贵价格，实用性较差，因此，太阳能空调技术一般指热能驱动的空调技术。在我国，以热管技术为主要技术基础之一的太阳能热水器产业的迅速发展，使得我国成为世界上最大的太阳能产销国。由于规模效应，不仅我国太阳能集热技术居于世界前列，生产成本也有了大幅度的下跌，这就为太阳能空调迈入实用化和推广普及奠定了现实基础。在国内，有许多科技工作者在这一领域进行了大量的研究，并取得了成果。
热管技术在地热资源开发中的应用
我国地热资源极为丰富，全国已发现地热点3200多处，打成的地热井2000多眼，高温地热主要分布在西藏南部和云南西部，地热发电主要在西藏，已装机25MW，已运行20年，可满足拉萨地区45%~50%的电力需求。近几年发展最快的是中、低温地热利用如采暖、洗浴、医疗、旅游、种养业等。地热采暖已发展到800万m2，天津市已达到500万m2，随着对环境的重视，北京地区也在加强规划。在地热资源的开发中，热管技术大有作为。
日本专家对利用长热虹吸管提取地热能进行了研究，对热虹吸管中流体流动和传热特性的理论研究预测结果是：当热虹吸管全长为1500m，受热段长度100m，外管内径为10cm时，其临界地热能提取率估计为：提取的蒸汽温度100~200℃，总传热系数0~2000W/m2.K。
美国西弗吉尼亚，日本长野等地通过热管技术利用地下5~20m深处的地热融化停车场、高速公路收费处、加油站等地面积雪，效果良好。而过去常采用在道路下面埋设管子，用循环热水融雪，因而能耗大，运行费用高。
日本专家还进行了热虹吸管提取的地热能为冬季温室加热的实验研究，并进行了西红柿种植试验。结果表明：使用热管与不使用热管相比较，室温提高2~9℃，而且，室外温度越低，温差越大；西红柿的生长速度也可快一倍。在供热性能方面，使用热管的温室可以和烧油的温室媲美。
发展高科技农业，实施立体化种植、工厂化生产是未来农业可持续发展的战略目标。我国是一个人均耕地较少的国家，人均可耕地不及印度，居世界后列；我国各地气候差异很大，因此发展立体种植并强化反季节蔬菜等的生产就成为必然的选择。资料统计表明：温室化生产中，燃料的成本占总成本的比例达32.2%。如果减少这部分费用，则利润率将有一个飞跃，因此寻求投资少的热源就显得非常重要。经过30多年的发展，大规模应用热管的技术已经成熟，从目前热管的传输功率来看，利用热管将地热资源传送至温室是完全能够实现的。而且，这种传热本身就可省掉用于产生热源的锅炉及配套的热水系统的投资
由传热学知识可知，增加散热面积意味着在宽度变化不大的情况下要增加翅片的长度，然而过度增长翅片长度不但会增大散热空间还会造成翅片肋效率降低。
如果一味的增加翅片的长度或者减小翅片的厚度，虽然增大了实际翅片面积A，但是由于肋效率减小，有效传热面积有可能减小。所以传统的散热器存在着散热极限，在电子元件散热量飞速增长下已不能满足要求。然而，对于热管散热器就不存在这样的问题，使用热管散热器的电器器件的绝大部分热量通过基板传递到热管，由热管将热量带到散热翅片，使得分配到各翅片的热流密度比较平均，这样肋长短，肋效率高，有效散热面积大，而且布置更加灵活，可以将热量通过热管带到更加合适的地方散热，使得热管散热器不但能够胜任高热流密度电子元器件，更重要的是可以适应复杂恶劣的运行环境。
电子器件产生的热量通过热管散热器基板以热传导的方式将热量传递到热管的蒸发端，热管内工质吸收热量汽化，等温饱和蒸汽通过绝热段到达冷凝段，以导热的方式将热量传递到热管外壁和外壁上的金属翅片，然后以自然对流或者强迫对流的方式将热量散发到空气中。热管散热器简化模型下面我们从基板的导热、由基板向热管冷端的传热以及热管的热端散热三方面进行讨论研究。
基板的导热由电子器件传到基板上的热量Q一部分传导到散热翅片散到空气中Q1，一部分由热管带走Q2，基板本身的对流散热忽略。由基板传到翅片的散热过程为一维稳态常物性的导热过程，将由热管带走的热量做内热源处理。 | |
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