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输出功率为 10 千瓦的热管无需电力即可工作

该系统类似于热泵和空调系统,但不需要电力。(图片来源:长野实验室)
该系统类似于热泵和空调系统,但不需要电力。(图片来源:长野实验室)
这是世界上最大的传热系统,完全无需电力或任何其他形式的能源供应即可工作。由于采用了被动冷却和加热技术,电动汽车、服务器和热泵的效率可以显著提高。
Renewable Science

热管最初是为载人太空旅行而开发的。现在,它们早已进入电动汽车和家用电子产品的电池中。

不过,它们与现在的热传导性能相差甚远,或者需要额外的泵和风扇支持。名古屋大学提出的闭环热管(LHP)则完全不同。

据研究人员介绍,与以前的系统相比,其体积缩小了 18%,传热量增加了 1.6 倍,传热效率提高了四倍。因此,传热效率可达 4.5 至 10 千瓦。这相当于地暖的热值。

性能和距离的世界纪录

从根本上说,它是一个灯芯,其中的液体在一点吸收热量,并通过毛细管将热量传递到热交换器,然后释放到环境中。值得注意的是,实验中的距离达到了 2.5 米(8 英尺),这完全是在没有电力的情况下完成的,据说也是有史以来无源系统的最大值。

这完全是通过使用分子吸引力、粘附力和重力来实现的,重力将液体引导回蒸发器。

例如,通过这种方式,电动汽车或相关充电基础设施中的电池和其他关键系统可以保持在理想的温度下。这样可以提高效率,因为更大比例的电力被用于推进,而不是维持最佳温度。

数据中心也有望实现类似的优化。它还可用于更有效地利用废热和太阳热能。最后但并非最不重要的一点是,无源热管的性能足以进一步提高热泵或空调系统的效率,方法是利用无源热传输进行部分热传递。

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Mario Petzold, 2024-08-14 (Update: 2024-08-14)