Toplotne cijevi su visoko efikasni pasivni uređaji za prenos toplote koji postižu brzo provođenje toplote putem principa fazne promjene. Posljednjih godina, pokazale su značajan potencijal za uštedu energije u kombinovanoj primjeni frižidera i bojlera. U nastavku slijedi analiza metoda primjene i prednosti tehnologije toplotnih cijevi u sistemu tople vode frižidera.
Primjena toplotnih cijevi u iskorištavanju otpadne toplote iz frižidera
Princip rada: Toplotna cijev je napunjena radnim medijem (kao što je freon), koji apsorbuje toplotu i isparava kroz sekciju za isparavanje (dio u kontaktu sa visokotemperaturnim kompresorom). Para oslobađa toplotu i ukapljuje se u sekciji za kondenzaciju (dio u kontaktu sa rezervoarom za vodu), a ovaj ciklus postiže efikasan prenos toplote.
Tipičan dizajn
Iskorištavanje otpadne toplote kompresora: Dio toplotne cijevi za isparavanje pričvršćen je za kućište kompresora, a dio za kondenzaciju ugrađen je u zid rezervoara za vodu radi direktnog zagrijavanja vode za domaćinstvo (kao što je dizajn indirektnog kontakta između cijevi za odvođenje toplote srednjeg i visokog pritiska i rezervoara za vodu u patentu CN204830665U).
Rekuperacija toplote kondenzatora: Neka rješenja kombinuju toplotne cijevi sa kondenzatorom frižidera kako bi zamijenila tradicionalno hlađenje vazduhom i istovremeno zagrijala protok vode (kao što je primjena odvojenih toplotnih cijevi u patentu CN2264885).
2. Tehnološke prednosti
Visokoefikasan prenos toplote: Toplinska provodljivost toplotnih cijevi je stotinama puta veća od bakra, što može brzo prenijeti otpadnu toplotu iz kompresora i povećati stopu povrata toplote (eksperimentalni podaci pokazuju da efikasnost povrata toplote može doseći preko 80%).
Sigurnosna izolacija: Toplotna cijev fizički izoluje rashladno sredstvo od vodenog toka, izbjegavajući rizik od curenja i kontaminacije povezane s tradicionalnim spiralnim izmjenjivačima topline.
Ušteda energije i smanjenje potrošnje: Korištenje otpadne topline može smanjiti opterećenje kompresora hladnjaka, smanjujući potrošnju energije za 10% do 20%, a istovremeno i dodatnu potrošnju energije bojlera.
3. Scenariji i slučajevi primjene
Integrirani kućni frižider i bojler
Kao što je navedeno u patentu CN201607087U, toplotna cijev je ugrađena između izolacijskog sloja i vanjskog zida hladnjaka, prethodno zagrijavajući hladnu vodu i smanjujući površinsku temperaturu tijela kutije, postižući dvostruko očuvanje energije.
Komercijalni sistem hladnog lanca
Sistem toplotnih cijevi velikog hladnjače može iskoristiti otpadnu toplotu iz više kompresora za obezbjeđivanje tople vode za svakodnevnu upotrebu zaposlenih.
Proširenje specijalnih funkcija
U kombinaciji s tehnologijom magnetizirane vode (kao što je CN204830665U), voda zagrijana toplinskim cijevima može poboljšati učinak pranja nakon što je tretirana magnetima.
4. Izazovi i pravci za poboljšanje
Kontrola troškova: Zahtjevi za tačnost obrade toplotnih cijevi su visoki, a materijali (kao što su vanjski omotači od aluminijske legure) moraju biti optimizirani kako bi se smanjili troškovi.
Usklađivanje temperature: Temperatura kompresora hladnjaka znatno varira, pa je potrebno odabrati odgovarajući radni medij (kao što je freon s niskom tačkom ključanja) kako bi se prilagodio različitim radnim uvjetima.
Integracija sistema: Potrebno je riješiti problem kompaktnog rasporeda toplotnih cijevi i hladnjaka/rezervoara za vodu (kao što je spiralno navijanje ili serpentinski raspored).
Vrijeme objave: 01.08.2025.