การประยุกต์ใช้ท่อความร้อนสำหรับเครื่องทำน้ำอุ่นในตู้เย็น

ท่อความร้อนเป็นอุปกรณ์ถ่ายเทความร้อนแบบพาสซีฟที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งสามารถนำความร้อนได้อย่างรวดเร็วด้วยหลักการเปลี่ยนสถานะ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ท่อความร้อนได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการประหยัดพลังงานอย่างมีนัยสำคัญในการใช้งานร่วมกันระหว่างตู้เย็นและเครื่องทำน้ำอุ่น ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์วิธีการใช้งานและข้อดีของเทคโนโลยีท่อความร้อนในระบบน้ำร้อนของตู้เย็น

การประยุกต์ใช้ท่อความร้อนในการกู้คืนความร้อนเสียจากตู้เย็น
หลักการทำงาน: ท่อระบายความร้อนจะบรรจุสารทำงาน (เช่น ฟรีออน) ซึ่งจะดูดซับความร้อนและระเหยผ่านส่วนระเหย (ส่วนที่สัมผัสกับอุณหภูมิสูงของคอมเพรสเซอร์) ไอน้ำจะปล่อยความร้อนและกลายเป็นของเหลวในส่วนควบแน่น (ส่วนที่สัมผัสกับถังน้ำ) ซึ่งทำให้การถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพ
การออกแบบทั่วไป
การใช้ประโยชน์จากความร้อนเสียของคอมเพรสเซอร์: ส่วนระเหยของท่อระบายความร้อนติดอยู่กับตัวเรือนคอมเพรสเซอร์ และส่วนควบแน่นฝังอยู่ในผนังถังน้ำเพื่อให้ความร้อนแก่แหล่งน้ำภายในบ้านโดยตรง (เช่น การออกแบบการสัมผัสทางอ้อมระหว่างท่อระบายความร้อนแรงดันปานกลางและแรงดันสูงกับถังน้ำในสิทธิบัตร CN204830665U)
การกู้คืนความร้อนจากคอนเดนเซอร์: โซลูชันบางอย่างรวมท่อความร้อนเข้ากับคอนเดนเซอร์ตู้เย็นเพื่อทดแทนการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบดั้งเดิมและให้ความร้อนกับการไหลของน้ำในเวลาเดียวกัน (เช่น การใช้ท่อความร้อนแบบแยกในสิทธิบัตร CN2264885)

2. ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยี
การถ่ายเทความร้อนประสิทธิภาพสูง: การนำความร้อนของท่อส่งความร้อนนั้นมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าทองแดงหลายร้อยเท่า ซึ่งสามารถถ่ายเทความร้อนเสียจากคอมเพรสเซอร์ได้อย่างรวดเร็วและเพิ่มอัตราการคืนความร้อน (ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพการคืนความร้อนสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80%)
การแยกความปลอดภัย: ท่อรับความร้อนจะแยกสารทำความเย็นออกจากทางน้ำทางกายภาพ หลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการรั่วไหลและการปนเปื้อนที่เกี่ยวข้องกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบขดลวดแบบดั้งเดิม
การอนุรักษ์พลังงานและลดการใช้พลังงาน: การใช้ความร้อนเหลือทิ้งสามารถลดภาระของคอมเพรสเซอร์ตู้เย็น ลดการใช้พลังงานลง 10% ถึง 20% และในขณะเดียวกันก็ลดความต้องการพลังงานเพิ่มเติมของเครื่องทำน้ำอุ่นอีกด้วย

3. สถานการณ์และกรณีศึกษาของแอปพลิเคชัน
ตู้เย็นและเครื่องทำน้ำอุ่นแบบฝังในครัวเรือน
ตามที่ระบุไว้ในสิทธิบัตร CN201607087U ท่อรับความร้อนถูกฝังไว้ระหว่างชั้นฉนวนและผนังด้านนอกของตู้เย็น เพื่ออุ่นน้ำเย็นล่วงหน้าและลดอุณหภูมิพื้นผิวของตัวกล่อง ทำให้ประหยัดพลังงานได้สองทาง
ระบบห่วงโซ่ความเย็นเชิงพาณิชย์
ระบบท่อรับความร้อนของห้องเย็นขนาดใหญ่สามารถนำความร้อนเสียจากคอมเพรสเซอร์หลายตัวกลับมาใช้เพื่อจ่ายน้ำร้อนให้พนักงานใช้ในแต่ละวันได้
การขยายฟังก์ชั่นพิเศษ
เมื่อใช้ร่วมกับเทคโนโลยีน้ำแม่เหล็ก (เช่น CN204830665U) น้ำที่ได้รับความร้อนจากท่อความร้อนสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการซักล้างหลังจากได้รับการบำบัดด้วยแม่เหล็กได้

4. ความท้าทายและทิศทางการปรับปรุง
การควบคุมต้นทุน: ความต้องการความแม่นยำในการประมวลผลสำหรับท่อระบายความร้อนนั้นสูง และวัสดุ (เช่น แผ่นหุ้มด้านนอกของโลหะผสมอลูมิเนียม) จำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดต้นทุน
การจับคู่อุณหภูมิ: อุณหภูมิของคอมเพรสเซอร์ตู้เย็นมีความผันผวนอย่างมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกตัวกลางการทำงานที่เหมาะสม (เช่น ฟรีออนที่มีจุดเดือดต่ำ) เพื่อให้ปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน
การรวมระบบ: จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาการจัดวางท่อความร้อนและตู้เย็น/ถังน้ำแบบกะทัดรัด (เช่น การจัดเรียงแบบเกลียวหรือการจัดเรียงแบบคดเคี้ยว)