CN101839661A

CN101839661A - 真空导热管及节能供热系统

Info

Publication number: CN101839661A
Application number: CN201010171852A
Authority: CN
Inventors: 胡国强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2010-09-22

Abstract

本发明真空导热管及节能供热系统属于利用相变介质导热的供热系统技术领域，该真空导热管包括内层管(1)、外层管(2)、多个分支管(3)和抽真空管(6)，所述节能供热系统包括流体力学热水泵、循环泵(11)和真空导热管(12)，真空导热管(12)的内层管(1)通过循环泵(11)与流体力学热水泵连接。流体力学热水泵产出的水，存至其保温水箱内，用循环泵送到真空导热管的内层管中，通过真空导热管内散热介质的散热来实现供热的目的。本发明的节能供热系统，加热时间短，导热速度快，调节方便，耗能少，节能环保。

Description

真空导热管及节能供热系统

技术领域

本发明属于利用相变介质导热的供热系统技术领域，涉及一种真空导热管及节能供热系统。

背景技术

众所周知，现有供热系统的热水，大部分都用煤、油、气来燃烧的锅炉，使水升温，大量消耗不可再生燃料。传统的供热系统中热交换率低，锅炉房需要面积大，投资大，热水管道长远，繁杂，暖气片笨重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空导热管及节能供热系统，其加热时间短，导热速度快，调节方便，节能环保。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

真空导热管，包括内层管、外层管、多个分支管和抽真空管，内层管位于外层管内，外层管的两端封闭连接到内层管的外表面，多个分支管并排垂直连接到外层管的外表面，分支管和外层管贯通，外层管内预置散热介质，外层管或分支管的管壁上设有小孔，抽真空管连接在所述小孔处，外层管的管体真空封闭。

上述散热介质为丙酮或乙醚或三氯甲烷或乙醇等醇类或上述介质的组合，如55％-65％重量百分比的丙酮、15％-25％重量百分比的乙醚、5％-15％重量百分比的三氯甲烷、5％-15％重量百分比的醇类组合。

节能供热系统，包括流体力学热水泵、循环泵和上述的真空导热管，所述流体力学热水泵包括依次连接的控制配电箱、电机、热水泵和保温箱，所述真空导热管的内层管通过循环泵与保温箱连接。

经过流体力学热水泵加热后的高温的供热介质水，通过循环泵泵入真空导热管的内层管里，预置在外层管和内层管之间的散热介质吸热汽化，气体迅速由外层管扩散流向各分支管，散热介质在扩散的同时释放大量的热，而放出能量的散热介质又变成液态流回原处，继续被加热→汽化→液化放热，循环往复，增加了供热介质水的热量，同时，在分支管上安装散热片，增大了散热面积，使散热速率更为提高，使需要热量的地方都能得到所需的热量，提高了供暖效果。而且，在真空状态下散热介质有较低的沸点，供热介质的温度不用太高，从而节约能源。

本发明的有益效果如下：

1)流体力学热水泵与真空导热管配套使用后，使原供热面积增加近四倍，提高了能源使用率，常设温度为20度～25度；

2)节能供热系统只需约10～15平米的占地面积，不必建造锅炉房，节省了空间和现有锅炉所需的人工费用；

3)结构简单，操作方便，安装容易，极易维修；

4)加热时间短，耗能少，导热速度快，调节方便；

5)真空导热管的容量是普通暖气片容量的1/8～1/10，体积小巧，更适合人性化的装饰要求，施工安装方便；

6)真空导热管表面温度高，能达到现有产品表面温度的五倍；

7)因为快速传导，无热量损失、无温差、无氧化和腐蚀、无冻裂、无漏水，使用寿命可达十五年之久；

8)真空导热管因采用真空相变技术，导热速度快，温度用温控器控制，减少了整体运行时间，在保证90％以上热效率的基础上，达到节电55％-65％，节水90％，无任何环境污染；

9)低压运行，工作压力小于1公斤，设有稳压装置，实现自动保护，不会爆炸；配合的相变介质没有钙、镁离子，所以不会结垢，大大提高了热效率，节约了能耗，使用户真正做到了安全节能环保。

附图说明

图1是本发明的真空导热管的结构示意图。

图2是本发明的真空导热管安装散热片的结构示意图。

图3是本发明的真空导热管连接件的结构示意图。

图4是本发明的两组真空导热管连接后的结构示意图。

图5是本发明的节能供热系统的结构示意图。

图中：1、内层管，2、外层管，3、分支管，4、散热片，5、连接件，6、抽真空管，7、控制配电箱，8、电机，9、热水泵，10、保温箱，11、循环泵，12、真空导热管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1～2所示，本发明真空导热管由内层管1、外层管2、多个分支管3和抽真空管6组成，将多个分支管3并排垂直焊接到外层管2外，外层管2和分支管3贯通，将散热片4安装在分支管3上，外层管2内设内层管1，将外层管2两端封闭焊接到内层管1上，形成了一个整体后，在外层管2或分支管3管壁上钻一个小孔，接抽真空管6，从抽真空管6加入散热介质，散热介质根据不同的材料可选择丙酮或乙醚或三氯甲烷或乙醇等醇类或上述介质的组合，如55％-65％重量百分比的丙酮、15％-25％重量百分比的乙醚、5％-15％重量百分比的三氯甲烷、5％-15％重量百分比的乙醇组合；然后将抽真空管6接真空泵，抽真空，最后将抽真空管6封闭。本发明采用先进的焊接封口技术，可实现真空度10-³Pa的理想状态，导热速度快。

如图3～5所示，使用时，可将若干组真空导热管12用连接件5连接起来，连接件5可自制；连接后的若干组真空导热管12与流体力学热水泵连接形成循环管道，通过控制配电箱7和电机8的配合，使得热水泵9以2800r/min的转速运转，将供热介质水加热升温至92度，加热后的水保存在保温箱10中，水量可调，循环泵11将保温箱10中的热水泵入真空导热管12的内层管1中，加热外层管2中的散热介质，散热介质吸热汽化，迅速扩散到分支管3中，散热介质在分支管3中液化放热，能量通过分支管3和散热片4进入到需要加热的空间里。

流体力学热水泵是俄罗斯生产的按其功率系列化的热水泵产品，其按不同的取暖面积，可选用最小规格为TCI-005，最大规格为TCI-250的产品，比如，取暖面积为1万平方米，则可选用规格为TCI-055的热水泵。

真空导热管12可以采用铝合金方管、圆管及D型管，以及异型散热排管。真空导热管12的整体外形尺寸根据实际需求灵活制作，形式多种多样，需要做很高尺寸时可以做成阶梯式。安装使用时，内层管1应在下面，而且要保持水平。

实施例1：热水泵9运转40分钟，就可把一吨水加热到90°，被加热的水保存在保温水箱10内，启动循环泵11，热水进入管道流进内层管1内，外层管2与内层管1间的介质迅速发生相变汽化，将热传达至散热片4。当室内温度达到要求时温控器指令停止运行，温度降到设定温度时又指令开始运行，在保温的情况下，每天运行时间平均六小时左右。

因为真空导热管的被加热是在底部内层管1，真空导热管内为真空状态没有水，所以用水量只有常规供暖用水量的1/10。原设定的TCI-55千瓦热水泵供暖面积为2000m²，与本发明真空导热管配套后供暖面积可达到10000m²。

实施例2：真空导热管采用不锈钢材料制成，通过抽真空管6向分支管3内注入100％丙酮。液体通过分支管3流到外层管2与内层管1的间隙之中，间隙一般在3～5mm之间，当供热介质水在内层管1内流动时，外层管2与内层管1内的丙酮触热发生相变汽化(一般水温在55°时开始汽化)，因导管内处于真空状态，所以迅速汽化放热，热气充满整个分支管3内，通过散热片4向空间放热，真空导热管表面温度可达到160°以上。

实施例3：真空导热管采用金属铜制成，通过抽真空管6向分支管3内注入55％丙酮、21％乙醚、12％三氯甲烷、12％乙醇。液体通过分支管3流到外层管2与内层管1的间隙之中，间隙一般在3～5mm之间，当供热介质水在内层管1内流动时，外层管2与内层管1内的散热介质触热发生相变汽化(一般水温在55°时开始汽化)，因导管内处于真空状态，所以迅速汽化放热，热气充满整个分支管3内，通过散热片4向空间放热，真空导热管表面温度可达到140°。

实施例4：真空导热管采用铝合金制成，通过抽真空管6向分支管3内注入65％丙酮、15％乙醚、10％三氯甲烷、10％乙醇。液体通过分支管3流到外层管2与内层管1的间隙之中，间隙一般在3～5mm之间，当供热介质水在内层管1内流动时，外层管2与内层管1内的散热介质触热发生相变汽化(一般水温在55°时开始汽化)，因导管内处于真空状态，所以迅速汽化放热，热气充满整个分支管3内，通过散热片4向空间放热，真空导热管表面温度可达到100°。

本发明将流体力学热水泵和真空导热管结合成节能供热系统，使整体系统升温快捷，能自动控温，系统的热效率可达90％以上，排放废热5％，系统需水量是现有供热系统的1/5～1/10，节约能源55％～65％。

本发明的节能供热系统主要用于单位、企业、事业单位、机关、学校、小区、写字楼、宾馆等的供暖。

Claims

1.真空导热管，其特征在于，该导热管包括内层管(1)、外层管(2)、多个分支管(3)和抽真空管(6)，内层管(1)位于外层管(2)内，外层管(2)的两端封闭连接到内层管(1)的外表面，多个分支管(3)并排垂直连接到外层管(2)的外表面，分支管(3)和外层管(2)贯通，外层管(2)内预置散热介质，外层管(2)或分支管(3)的管壁上设有小孔，抽真空管(6)连接在所述小孔处，外层管(2)的管体真空封闭。

2.如权利要求1所述的真空导热管，其特征在于，所述散热介质为丙酮或乙醚或三氯甲烷或醇类或上述介质的组合。

3.如权利要求1或2所述的真空导热管，其特征在于，所述散热介质为55％-65％重量百分比的丙酮、15％-25％重量百分比的乙醚、5％-15％重量百分比的三氯甲烷、5％-15％重量百分比的醇类组合。

4.如权利要求1所述的真空导热管，其特征在于，所述真空导热管还包括安装在分支管(3)上的散热片(4)。

5.如权利要求1所述的真空导热管，其特征在于，所述内层管(1)与外层管(2)的连接以及外层管(2)和多个分支管(3)的连接均采用焊接的方式连接。

6.应用权利要求1-5中任一项所述的真空导热管的节能供热系统，包括流体力学热水泵、循环泵(11)和真空导热管(12)，所述流体力学热水泵包括依次连接的控制配电箱(7)、电机(8)、热水泵(9)和保温箱(10)，其特征在于，所述真空导热管(12)包括内层管(1)、外层管(2)、多个分支管(3)和抽真空管(6)，内层管(1)位于外层管(2)内，外层管(2)的两端封闭连接到内层管(1)的外表面，多个分支管(3)并排垂直连接到外层管(2)的外表面，分支管(3)和外层管(2)贯通，外层管(2)内预置散热介质，外层管(2)或分支管(3)的管壁上设有小孔，抽真空管(6)连接在所述小孔处，外层管(2)的管体真空封闭；所述真空导热管(12)的内层管(1)通过循环泵(11)与保温箱(10)连接。