Os tubos de calor são dispositivos de transferência de calor passiva altamente eficientes que alcançam uma rápida condução de calor através do princípio da mudança de fase. Nos últimos anos, demonstraram um potencial significativo de economia de energia na aplicação combinada de refrigeradores e aquecedores de água. A seguir, uma análise dos métodos de aplicação e das vantagens da tecnologia de tubos de calor no sistema de água quente de refrigeradores.
A aplicação de tubos de calor na recuperação de calor residual de refrigeradores
Princípio de funcionamento: O tubo de calor é preenchido com um fluido de trabalho (como Freon), que absorve calor e vaporiza através da seção de evaporação (a parte em contato com a alta temperatura do compressor). O vapor libera calor e se liquefaz na seção de condensação (a parte em contato com o reservatório de água), e este ciclo proporciona uma transferência de calor eficiente.
Design típico
Utilização do calor residual do compressor: A seção de evaporação do tubo de calor é fixada à carcaça do compressor, e a seção de condensação é embutida na parede do tanque de água para aquecer diretamente a água doméstica (como o projeto de contato indireto entre o tubo de dissipação de calor de média e alta pressão e o tanque de água na patente CN204830665U).
Recuperação de calor do condensador: Algumas soluções combinam tubos de calor com o condensador do refrigerador para substituir o resfriamento de ar tradicional e aquecer o fluxo de água simultaneamente (como a aplicação de tubos de calor separados na patente CN2264885).
2. Vantagens tecnológicas
Transferência de calor de alta eficiência: a condutividade térmica dos tubos de calor é centenas de vezes maior que a do cobre, o que pode transferir rapidamente o calor residual dos compressores e aumentar a taxa de recuperação de calor (dados experimentais mostram que a eficiência da recuperação de calor pode chegar a mais de 80%).
Isolamento de segurança: o tubo de calor isola fisicamente o refrigerante do curso d'água, evitando o risco de vazamento e contaminação associados aos trocadores de calor de serpentina tradicionais.
Conservação de energia e redução do consumo: a utilização do calor residual pode reduzir a carga no compressor do refrigerador, diminuindo o consumo de energia em 10% a 20% e, ao mesmo tempo, diminuir a demanda de energia adicional do aquecedor de água.
3. Cenários e casos de aplicação
Refrigerador e aquecedor de água integrados para uso doméstico
Conforme declarado na patente CN201607087U, o tubo de calor é embutido entre a camada de isolamento e a parede externa do refrigerador, pré-aquecendo a água fria e reduzindo a temperatura da superfície do corpo da caixa, alcançando dupla conservação de energia.
Sistema de cadeia fria comercial
O sistema de tubulação de calor do grande armazenamento refrigerado pode recuperar o calor residual de vários compressores para fornecer água quente para uso diário dos funcionários.
Expansão de função especial
Combinada com a tecnologia de água magnetizada (como CN204830665U), a água aquecida por tubos de calor pode aumentar o efeito de lavagem após ser tratada por ímãs.
4. Desafios e Direções de Melhoria
Controle de custos: Os requisitos de precisão de processamento para tubos de calor são altos, e os materiais (como envoltórios externos de liga de alumínio) precisam ser otimizados para reduzir custos.
Correspondência de temperatura: A temperatura do compressor do refrigerador varia muito, por isso é necessário selecionar um meio de trabalho apropriado (como Freon de baixo ponto de ebulição) para se adaptar às diferentes condições de trabalho.
Integração do sistema: É necessário resolver o problema do layout compacto de tubos de calor e refrigeradores/tanques de água (como enrolamento em espiral ou arranjo em serpentina).
Horário da publicação: 01/08/2025