Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Heat pipe-cooled highly-concentrated multi-junction solar cell

Turkestani Mohammed Al, Sabry Mohamed, Lashin Abdelrahman

Opto-Electronics Review

|

2024

|

Vol. 32, No. 2

art. no. e149393

EN

Concentrator photovoltaic (CPV) systems have proven the capability of competing with traditional photovoltaic (PV) systems due to their high efficiency and low area occupancy. Such CPV systems require efficient heat removal auxiliary systems, especially for medium and high optical concentration ratios. Operating a CPV system under a high optical concentration (ratio > 200 X) might require active cooling techniques, which have high operating costs and maintenance. On the other hand, heat pipes (HPs) are widely used in electronic devices for cooling purposes. This work discusses the possibility of operating a CPV system coupled with HPs as a passive cooling technique. Two different HPs with different lengths are used to compare cooling efficiency. Each HP length was tested either in a single or double configuration. Long HPs showed better heat removal compared to a traditional fin-cooling system. CVP cooling with HP systems enhanced the entire electrical output of the cell, mainly at high optical concentration ratios.

2

Wybrane komponenty układów chłodzenia przyrządów półprzewodnikowych

Posobkiewicz Krzysztof, Górecki Krzysztof

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2020

|

Vol. 61, nr 6

11--18

PL

Praca dotyczy wybranych komponentów systemów chłodzenia przyrządów półprzewodnikowych. Opisano budowę i zasadę działania elementów pasywnych tych systemów, takich jak ciepłowody, komory parowe i cieczowe, oraz aktywnych modułów termoelektrycznych Peltiera i zintegrowanych systemów chłodzenia cieczowego. Przedyskutowano parametry wpływające na wydajność opisywanych elementów, a także wskazano ich zastosowania.

EN

In the paper selected components of cooling systems of semiconductor devices have been presented. Structure and principles of operation of Heat Pipes, Vapour and Liquid Chambers as well as Thermoelectric Peltier Modules and integrated liquid cooling systems (AiO LC) have been described. Typical applications and parameters influencing on performance of devices and systems under consideration have been indicated.

3

The concept of integrating vapor chamber into a housing of electronic devices for increased thermal reliability

Korta Jakub, Skruch Paweł

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 2

363--369

EN

Systematic increase in computational power and continuous miniaturization of automotive electronic controllers pose a challenge to maintaining allowable temperature of semiconductor components, preventing premature wear-out or, in extreme cases, unacceptable shutdown of these devices. For these reasons, efficient and durable cooling systems are gaining importance in modern car technology design, showing critical influence on reliability of vehicle electronics. Vapor chambers (flat heat pipes) which could support heat management of automotive electronic controllers in the nearest future are passive devices, which transport heat through evaporation-condensation process of a working liquid. At present, vapor chambers are not commercially used in cooling systems of automotive controllers, being a subject of research and development endeavors aimed at understanding their influence on thermomechanical reliability of semiconductor devices used in cars. This paper presents a concept of an electronic controller aluminum housing integrated with a vapor chamber. The conceptual design was numerically validated in elevated temperature, typical for automotive ambient conditions. The paper discusses influence of the vapor chamber-based cooling system on the controller’s thermal performance, as well as on its reliability, expressed as the expected lifetime of the device.

PL

Systematycznie wzrastająca moc obliczeniowa oraz postępująca miniaturyzacja urządzeń elektronicznych stosowanych w pojazdach samochodowych powodują trudności w utrzymaniu temperatury pracy elementów półprzewodnikowych w dozwolonym zakresie, przyczyniając się do ich przedwczesnego zużycia, a w skrajnych przypadkach, uniemożliwiając nawet ich normalną pracę. Wydajne i trwałe układy chłodzące stają się więc nieodzownym komponentem współczesnych podzespołów samochodowych, o krytycznym znaczeniu dla ich niezawodności. Urządzeniami mogącymi w niedalekiej przyszłości wspomagać działanie układów chłodzenia systemów elektronicznych wykorzystywanych w motoryzacji są komory parowe (płaskie rurki cieplne), w których transport energii termicznej zachodzi poprzez przemianę fazową i samoistne przemieszczanie się czynnika roboczego. Współcześnie, tego rodzaju urządzenia nie są komercyjnie stosowane w układach chłodzenia sterowników samochodowych, pozostając przedmiotem prac badawczo-rozwojowych związanych z ich wpływem na szeroko pojętą niezawodność termomechaniczną urządzeń elektronicznych. W niniejszym artykule opisano koncepcję zintegrowania komory parowej z aluminiową obudową kontrolera elektronicznego pracującego w warunkach podwyższonej temperatury otoczenia, odpowiadającej warunkom użytkowania komponentów samochodowych. Ponadto, ocenie poddano wpływ zastosowania tego urządzenia na temperaturę pracy chłodzonego elementu półprzewodnikowego i jego niezawodność, wyrażoną jako przewidywany czas jego bezawaryjnego funkcjonowania.

4

Thermal analysis of a gravity-assisted heat pipe working with zirconia-acetone nanofluids: An experimental assessment

Abdolhossein Zadeh Amin, Nakhjavani Shima

Archives of Thermodynamics

|

2020

|

Vol. 41, no 2

65--83

EN

An experimental investigation was performed on the thermal performance and heat transfer characteristics of acetone/zirconia nanofluid in a straight (rod) gravity-assisted heat pipe. The heat pipe was fabricated from copper with a diameter of 15 mm, evaporator-condenser length of 100 mm and adiabatic length of 50 mm. The zirconia-acetone nanofluid was prepared at 0.05–0.15% wt. Influence of heat flux applied to the evaporator, filling ratio, tilt angle and mass concentration of nanofluid on the heat transfer coefficient of heat pipe was investigated. Results showed that the use of nanofluid increases the heat transfer coefficient while decreasing the thermal resistance of the heat pipe. However, for the filling ratio and tilt angle values, the heat transfer coefficient initially increases with an increase in both. However, from a specific value, which was 0.65 for filling ratio and 60–65 deg for tilt angle, the heat transfer coefficient was suppressed. This was attributed to the limitation in the internal space of the heat pipe and also the accumulation of working fluid inside the bottom of the heat pipe due to the large tilt angle. Overall, zirconia-acetone showed a great potential to increase the thermal performance of the heat pipe.

5

Experimental measurements of gravity heat pipe with NH3 medium to obtain low-potential geothermal heat

Vantúch M., Kapjor A., Bánovčan R., Kadúchová K.

Structure and Environment

|

2018

|

Vol. 10, no. 1

82--86

EN

Earth / water heat pumps using vertical heat exchangers do not require large areas and do not depend on the intensity of the sun’s radiation that strikes the surface of the earth. Vertical heat exchangers work efficiently in virtually all geological environments, except for low thermal conductivity soils such as dry sand or dry gravel. As the forced circulation media is selected anti-freeze mixtures with water in proportion to the requirements of the operating conditions. Circulation of the working medium in the deep hole requires circulation pump. The paper presents a design of equipment for the usage of low- potential heat collected from rock in a deep borehole by means of heat pipes (HP). Part of the paper deals with the processing of measurement results gathered from the comparative experimental equipment requiring forced and unforced circulation (heat pipe) of the working substance on the primary side of the heat pump.

PL

Gruntowe pompy ciepła współpracujące z wymiennikami pionowymi nie wymagają znacznej powierzchni terenu i nie są uzależnione od natężenia promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię Ziemi. Gruntowe pionowe wymienniki ciepła działają wydajnie praktycznie w większości gruntów, oprócz tych o niskiej przewodności cieplnej takich jak suchy piasek czy suchy żwir. Czynnikiem roboczym jest niezamarzający roztwór wodny o składzie wynikającym z wymagań eksploatacyjnych. Przepływ czynnika w obiegu zapewnia pompa cyrkulacyjna. Artykuł prezentuje projekt układu do odzysku niskotemperaturowej energii geotermalnej przy użyciu pompy ciepła współpracującej z pionowym wymiennikiem gruntowym. Część artykułu dotyczy obróbki danych pomiarowych zebranych porównawczo dla obiegu wymuszonego i cyrkulacji naturalnej (jako rura cieplna) czynnika roboczego.

6

Wpływ niedokładności prac instalacyjnych na działanie termosyfonowego wymiennika ciepła wspierającego ogrzewanie budynków

Wojtasik K., Zajączkowski B.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2018

|

T. 49, nr 7

251--256

PL

Termosyfony są pasywnymi urządzeniami transportującymi ciepło. Ich efektywność zależy od wielu parametrów, w tym od dokładności umieszczenia rury w stosunku do płaszczyzny pionowej. Może zdarzyć się, że w czasie montażu lub podczas użytkowania instalacji dojdzie do pochylenia termosyfonu. Wykazano, że nawet niewielkie odchylenie może wpływać na procesy cieplne wewnątrz urządzenia i prowadzić do powstawania tzw. wrzenia gejzerowego [5]. Celem artykułu jest ukazanie zależności w jaki sposób niewielkie pochylenie termosyfonu wpływa na działanie urządzenia. Dotyczy to szczególnie zmiany w rozkładzie temperatury wzdłuż rury oraz pojawieniu się fluktuacji ciśnienia. Badania eksperymentalne termosyfonu przeprowadzono z czynnikiem R134a i stopniem napełnienia 0,7. Badano działanie urządzenia w zakresie temperatury wody grzewczej od 40°C do 80°C oraz kątów pochylenia od 0° do 20°. Zaobserwowano powstawanie gejzerów jedynie przy pochyleniu 5° i 10°. W rzeczywistych instalacjach istnieje duże ryzyko niewielkiego odchylenia rury od idealnego pionu. Dodatkowo, zmiana parametrów geometrycznych (wydłużenie rury lub zmniejszenie średnicy) lub czynnika roboczego (na wrzący w niższym ciśnieniu) w porównaniu do tych użytych w badaniach może wpłynąć na nasilenie zjawiska [8]. Jest to prawdopodobne zwłaszcza przy dużym stopniu napełnienia i niewielkiej ilości ciepła dostarczanego do parowacza.

EN

Thermosyphons are passive heat-transfer devices. Their efficiency depends on multitude of parameters, such as the accuracy of its installation in comparison to the vertical position. During installation or sometimes after longer operation, it is possible that the device will skew. It is proven that even little deviations influence boiling process inside the device and can caused so called geyser effect [5]. The aim of the article is to present the influence of lean angle on the operation of the device. It concerns mostly temperature distribution along the thermosyphon, as well as pressure fluctuations. Experimental campaign was carried out for refrigerant R134a and filling ratio 0.7. Different heating water temperatures (from 40°C to 80°C) and several lean angles (from 0° to 20°) were tested. Under specific thermal conditions we observed the occurrence of the geyser boiling. Geyser boiling was observed only for inclination angles 5° and 10°. In real installations it is common that small deviations from vertical positions can occur. Additionally, the change of geometrical parameters (increase in pipe’s length, reduction of internal diameter) or working medium (which boils at lower pressure) compared to those used for the tests may intensify the phenomenon [8]. It is the most likely for high filling ratio and small heating power applied to the evaporator.

7

Flat polymer loop thermosyphons

Vasiliev L., Grakovich L., Rabetsky M., Zhuravlyov A., Vassiliev Jr. L.

Archives of Thermodynamics

|

2018

|

Vol. 39, no 1

75--90

EN

The flat horizontal polymer loop thermosyphon with flexible transport lines is suggested and tested. The thermosyphon envelope consists of a polyamide composite with carbon based high thermal conductive micro-, nanofilaments and nanoparticles to increase its effective thermal conductivity up to 11 W/(m°C). Rectangular capillary mini grooves inside the evaporator and condenser of thermosyphon are used as a mean of heat transfer enhancement. The tested working fluid is R600. Thermosyphon evaporator and condenser are similar in design, have a long service life. In this paper three different methods (transient, quasi-stationary, and stationary) have been used to determine the thermophysical properties of polymer composites used as an envelope of thermosyphon, which make it possible to design a wide range of new heat transfer equipment. The results obtained contribute to establish the viability of using polymer thermosyphons for ground heat sinks (solar energy storage), gas-liquid heat exchanger applications involving seawater and other corrosive fluids, efficient cooling of superconductive magnets impregnated with epoxy/carbon composites to prevent wire movement, enhance stability, and diminish heat generation.

8

The performance of H2O, R134a, SES36, ethanol, and HFE7100 two-phase closed thermosyphons for varying operating parameters and geometry

Andrzejczyk R., Muszyński T.

Archives of Thermodynamics

|

2017

|

Vol. 38, no. 3

3--21

EN

In this study, the influences of different parameters at performance two-phase closed thermosiphon (TPCT) was presented. It has been confirmed that the working fluid, as well as operating parameters and fill ratio, are very important factors in the performance of TPCT. The article shows characteristics of gravitational tube geometries, as well as the technical characteristic of the most important system components, i.e., the evaporator/condenser. The experiment’s plan and the results of it for the two-phase thermosiphon for both evaluated geometries with varying thermal and fluid flow parameters are presented. Experiments were performed for the most perspective working fluids, namely: water, R134a, SES36, ethanol and HFE7100. Obtained research proves the possibility to use TPCT for heat recovery from the industrial waste water.

9

Improvement of microsystem throughput using new cooling system

Samake A., Kocanda P., Kos A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2016

|

z. 35 [294], nr 1

5--15

EN

This paper presents a new possibility of clock frequency/voltage control in microsystems i.e. high performance processors, exploiting information about cooling efficiency. In this paper, we propose an approach that better exploits the thermal abilities of a chip fixed to cooling system in order to eliminate its energy accumulation. For the purpose of the proposed method, the calculation of so called time shift (TS) is introduced. TS is defined as the duration where the computational system can perform the task at higher frequency without any thermal violation when the chip temperature is close to critical thermal threshold. The analogy between thermal and electrical parameters allows to model RC thermal compact model of structure (chip fixed to the cooling system). Based on this assumption, the authors compute the TS value versus different parameters using RC thermal compact model in Spice environment. The results indicate that TS could fulfil a significant part of die total working time. As an effect the proposed approach may be a means for increasing average clock frequency or voltage supply, consequently enhancing the system’s throughput.

PL

Praca prezentuje nowy sposób sterowania napięciowo-częstotliwościowego procesorów o dużej wydajności numerycznej z wykorzystaniem informacji o bieżącej efektywności chłodzenia. Autorzy zaproponowali metodę sterownia, która lepiej wykorzystuje własności cieplne modułu scalonego w sensie bardziej efektywnego przekazywania ciepła do otoczenia. W tym celu wprowadzono i wyliczono czas przesunięcia (TS) aktywności numerycznej, zdefiniowany jako przedział czasu, w którym system cyfrowy może pracować ze zwiększoną efektywnością bez obawy o przekroczenie dopuszczalnej temperatury pracy. W szczególności, nawet wówczas gdy struktura scalona pracuje na granicy wytrzymałości termicznej. Do analizy termicznej wykorzystano model kompaktowy RC oparty na analogii elektrycznej. Do analizy wykorzystano program Spice. Otrzymane wyniki wskazują, że TS stanowi znaczącą cześć całkowitego czasu pracy procesora co przekłada się na zwiększenie częstotliwości lub napięcia zasilania, a zatem prowadzi do zwiększenia wydajności procesora.

10

Improving efficiency of heat exchange of horizontal ground-air heat exchanger for geothermal ventilation systems

Zhelykh V., Savchenko O., Matusevych V.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2016

|

T. 8, nr 4

43--46

EN

The geothermal ventilation system is used in the passive house for saving of traditional fuels. In this system, low-grade heat the ground is used for pre-heating fresh outside air. The selection of heat from the ground is carried by ground-air heat exchangers. The constructions of the existing horizontal ground-air heat exchangers for the selection of low-grade heat ground were considered in the article. Authors of article proposed to mount the heat pipes in the wall of the heat exchanger for an increase the heat transfer efficiency of the horizontal ground-air heat exchanger for geothermal ventilation system. The evaporation and condensation processes in the heat pipes and the availability of protruding parts of heat pipes allows to intensify heat transfer process between of the air flow and ground through the wall of the heat exchanger.

PL

Aby minimalizować wykorzystanie paliw tradycyjnych w budynkach pasywnych stosuje się wentylację geotermalną. W tym systemie, ciepło z ziemi jest wykorzystywane do wstępnego podgrzewania świeżego powietrza. Podbieranie energii cieplnej z gruntu odbywa się za pomocą gruntowych wymienników ciepła pionowych bądź poziomych. W artykule przedstawiono konstrukcje istniejących gruntowych poziomych wymienników ciepła. W celu zwiększenia efektywności wymiany ciepła poziomego wymiennik ciepła ziemia-powietrze w geotermalnym systemie wentylacji autorzy artykułu proponują wmontowanie rurek cieplnych w ściance wymiennika ciepła. Odparowanie i procesy kondensacji w rurkach cieplnych oraz wystające części rurek cieplnych pozwalają na zintensyfikowanie procesu wymiany ciepła pomiędzy przepływającym powietrzem a ziemią przez ścianki wymiennika ciepła.

11

Analiza możliwości zastosowania czynników HFO w termosyfonowych wymiennikach ciepła stosowanych do odzyskiwania ciepła odpadowego z instalacji sanitarnych

Wojtasik K., Wlaźlak A., Zajączkowski B., Sandler S.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2016

|

T. 47, nr 9

365--369

PL

Przedstawiono dynamiczny model różniczkowy pracy termosyfonowego wymiennika ciepła (TWC) odzyskującego ciepło odpadowe z tzw. ścieków szarych, stanowiących dolne źródło pompy ciepła. Model umożliwia symulację pracy TWC z różnymi czynnikami roboczymi oraz w zmiennym zakresie temperatury. Ze względu na dominujący wpływ nośnika ciepła na efektywność transportu ciepła w termosyfonie porównano efekty stosowania HFO 1234yf oraz HFO 1234ze(E), jako potencjalnych zamienników HCF 134a, Analizie poddano strumienie ciepła odbierane przez parowacz oraz liczbę rur ciepła niezbędną do przekazania wymaganego strumienia ciepła w zależności od zastosowanego czynnika roboczego.

EN

The paper presents analysis of thermosyphon heat exchanger (TWC) for energy recovery from grey water, which is used as a low temperature heat source of a heat pump. The differential dynamic model was used to simulate the working parameters of the device with different working fluids and variable temperature range. Due to working fluid domination on TWC eficiency R134a refrigerants and its potential replacements - R1234yf and R1234ze(E) were analyzed. Heat fluxes absorbed in evaporator and the number of heat pipes needed to transfer required amount of heat were calculated and compared.

12

Rurki cieplne – nowoczesna technika intensyfikacji odbioru ciepła, zasada działania i najnowsze trendy techniczne

Czajkowski C., Pietrowicz S.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2016

|

R. 51, nr 5

26--31

PL

Wraz z rozwojem technologii urządzeń elektronicznych oraz ich rniniaturyzacji rośnie potrzeba efektywniejszego zarządzania generowanym ciepłem, a dokładnie układem jego odprowadzania. Jest to spowodowane głównie wzrostem mocy elektrycznej i w konsekwencji większymi przyrostami temperatur, które w krytycznej sytuacji mogą spowodować uszkodzenie urządzeń. Aby skutecznie zabezpieczyć urządzenia elektroniczne w nowoczesnych rozwiązaniach technicznych stosuje się układy odbioru ciepła. Powszechnie stosowane układy pasywnego odbioru ciepła oparte na wysokich współczynnikach przewodności cieplnej metali tj. radiatory, czeęsto wymagają znacznych powierzchni wymiany ciepła np. radiatorów. Wartość współczynnika przejmowania ciepła dla tego typu mzwiązania może dochodzić do 150 W/cm2K. Metody tzw. aktywnego odbioru ciepła polegają na zastosowaniu zewnętrznego układu, którego przykładem jest powszechnie znane ogniwo Peltiera.W artykule skupiono się na jednej z najbardziej efektywnych technik odbioru ciepła z powierzchni charakteryzujących się dużym strumieniem ciepła, którymi są tzw. rurki ciepła (ang. ,,heat pipes"), jest to pasywny sposób odbioru ciepła polegający na transporcie ciepła z obszaru charakteryzującego się wysoką wartością temperatur do obszaru o niższej temperaturze. Pasywne urządzenie oznacza, że do jego działania nie jest p-trzebna np. pompa obiegowa czy dodatkowe zasilanie, co upraszcza konstrukcję oraz minimalizuje koszty eksploatacyjne. Różnice ciśnień powstałe na skutek odparowania i skroplenia czynnika roboczego w odpowiednich sekcjach urządzenia jest motorem powodującym transport ciepła, zaś kluczem do uzyskania najwyższej efektywności są rozwiązania technologiczne tj. wykorzystywanie efektu grawitacji w termosyfonach, cićnienia kapilarnego w strukturze porowatej czy zjawisko przepływu dwufazowego w oscylacyjnych rurkach ciepła. Niniejsza praca jest analizą sposobu działania, wariantów konstrukcji oraz obszaru zastosowania rurek ciepła.

EN

With the development of electronic technology devices and their miniaturization, the need for efficient management of the generated heat is growing and specifically it's removal system. This is mainly due to the increase in electric power, and thus larger increments of temperatures, which in a critical situation may cause damage the equipment. To effectively protect electronic devices in modern technical solutions the heat removal systems can be applied. Commonly used systems, passive heat removal based on high coefficients of thermal conductivity of metals i.e. heat sinks, often require large heat exchange surfaces for example radiators. The values of heat transfer coefficient for this type of solution can be up to 150 W/cm2K. So-called active heat removal methods, involve the use of an external system where the example is a Peltier. The paper focuses on the one of the most effective techniques for receiving high amount of heat flux from the surface which are heat pipes. This is a passive method for transferring heat from an area characterized by a high value of the temperature to the lower temperature region. Passive device means that its operation not required e.g. the circulation pump or additional power supply which simplifies design and reduces operating costs. Pressure differences caused by evaporation and condensation of the working medium in the relevant sections of the device is the engine that causes heat transfer, and the key to achieve the highest efficiency are technological solutions ie. use of the effect of gravity in thermosiphons, capillary pressure in the porous structure or phenomenon two-phase flow in oscillating heat pipes. This work is an analysis of the mode of action, design variants and the area of application for heat pipe.

13

Zastosowanie minimalizacji przyrostu entropii do określenia optymalnej średnicy wewnętrznej rurki skraplacza

Laskowski R., Rusowicz A., Grzebielec A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 10

1697-1699

PL

W celu wyznaczenia optymalnej wartości średnicy wewnętrznej rurki skraplacza typu church window zastosowano minimalizację przyrostu entropii. W przyjętym modelu uwzględniono przyrost entropii w wyniku przepływu ciepła i oporów przepływu od strony wody chłodzącej. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch zależności na współczynnik oporów przepływu z uwzględnieniem czterech różnych wartości chropowatości rurki skraplacza. Z przeprowadzonej analizy uzyskano nieco mniejszą wartość wewnętrznej średnicy rurki od rzeczywistej. Rzeczywista średnica wewnętrzna rurki skraplacza wynosi 22 mm. Z przeprowadzonej analizy otrzymano optymalną wartość wewnętrznej średnicy rurki równą 20 mm. Wartość optymalnej średnicy zależy od przyjętej wartości chropowatości i wraz ze wzrostem chropowatości rośnie wartość optymalnej średnicy.

EN

Inner diam. of the “church window” condenser tube was optimized by minimization entropy generation during heat transfer. The pressure drop on the cooling water side was taken into account. Calcns. were performed for 2 relations of flow resistance and for 4 different values of the condenser tube roughness. The anal. gave a slightly lower inner diam. of the tube (20 mm) than the actual value (22 mm). The optimum diam. increased with increasing the tube surface roughness.

14

Zastosowanie rurek ciepła w budownictwie

Górecki G., Banasiak A., Łęcki M., Stegliński M.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 10

119--121

PL

W artykule omówiono zastosowanie rurek ciepła w budownictwie, np. systemie przeciw oblodzeniowym obiektów mostowych, stabilizacji temperatury gruntu, osuszania i ochładzania powietrza itp. Zaprezentowano wyniki badań dwóch rurek ciepła o różnej średnicy zewnętrznej i długości (20 mm x 1,77 m oraz 22 mm x 0,55 m). Pojedynczą rurkę ciepła omywano wodą ciepłą w części parownika oraz wodą zimną w części skraplacza. Przeprowadzone badania pozwoliły na wybranie efektywniejszej rurki ciepła. Na podstawie badań doświadczalnych stwierdzono, że rurka ciepła o długości 0,55 m wypełniona czynnikiem R404A jest najefektywniejsza z przebadanych rurek ciepła. Można ją wykorzystać do budowy wymiennika ciepła.

EN

This article discusses heat pipes application in construction for example bridges de-icing system, ground temperature stabilization, air cooling and dehumidification etc. Experimental research results are also presented for two heat pipes of different outer diameters and lengths (20 mm x 1,77 m and 22 mm x 0,55 m). Single heat pipe was heated by hot water stream at evaporator section and cooled by cold water stream at condenser section. Experiments allowed to choose more efficient heat pipe. It was found that the heat pipe with a length of 0.55 m and filled with refrigerant R404A is the most effective one. It can be used to build heat exchanger consisting battery of this type of tubes.

15

Wykorzystanie rurek ciepła w układzie wentylacji pojazdu

Orzechowski T., Skrobacki Z.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

5161--5168, CD 2

PL

Głównym powodem bardzo wolnego upowszechniania pojazdów napędem elektrycznym są ograniczone możliwości magazynowania energii. Dostępne na rynku baterie mają stosunkowo małą pojemność, są ciężkie i wymagają długiego czasu ładowania. Zakumulowana energia elektryczna jest również wykorzystywana we wszystkich innych układach samochodu, w tym stanowiących o komforcie użytkowania. Konsumowana przez nie energia jest znaczna i powoduje ograniczenie zasięgu pojazdu. Dotyczy to szczególnie układów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. W niniejszej pracy omówiono możliwości i zalety rekuperacji powietrza. Przeprowadzenie takiego procesu wymaga wysokosprawnych rekuperatorów o kompaktowych wymiarach. Najbardziej wydajne są takie, w których zastosowano układy ożebrowanych rurek ciepła. Podano metodykę obliczeń projektowych. Na przykładzie powierzchni gładkiej i z nałożoną pojedynczą warstwą miedzianej siatki podano współczynniki przejmowania ciepła przy różnym przegrzaniu dla czynnika chłodniczego FC-72.

EN

The main reason for a very slow dissemination of electric vehicles are limited possibilities for energy storage. Commercially available batteries have a relatively small capacity, are heavy and require a long charging time. Accumulated electricity is also used in all other vehicle systems, including representing the comfort of use. Energy consumed by them is significant and reduces the range of the vehicle. This is particularly the ventilation and air conditioning systems. In this paper, the possibilities and advantages of air recuperation is discussed. Carrying out such a process requires compact high-heat recovery units. The most effective are those that use integrated finned heat pipes. Detailed methodology of design for such heat exchangers is presented. An example of heat transfer coefficients are given at different overheat of the refrigerant FC-72. The given examples are for the smooth surface and with imposed a single copper mesh layer.

16

Analiza efektywności odzysku ciepła odpadowego z zastosowaniem rurki ciepła. Część I. Konstrukcja i działanie układu pomiarowego, budowa rurki ciepła

Andrzejczyk R., Muszyński T., Kozak P.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 5

171--174

EN

The paper is devoted to the applications possibilities of heat pipe in heat recovery installations. It was presented selection of optimal working fluid which can work at wide range of temperature, showed the threats arising with used flammable, toxic and harmful to the environment substances. In the paper showed the possibilities of use a new generation of environmental friendly fluids. At the end the article shows the structure and principle of operation a test right which will be use to research at effectiveness of heat pipe work with some selected fluids.

PL

Artykuł poświęcony jest możliwością aplikacyjnym rurki ciepła w instalacjach odzysku ciepła. Zaprezentowano dobór optymalnego czynnika roboczego mającego pracować w szerokim zakresie temperatur roboczych. Scharakteryzowano zagrożenia wynikające z wykorzystywania substancji łatwopalnych i toksycznych oraz szkodliwych dla środowiska naturalnego. Pokazano możliwości jakie niesie ze sobą pojawienie się nowych proekologicznych substancji roboczych, dedykowanych aplikacjom energetycznym. Przedstawiono budowę oraz zasadę działania układu pomiarowego mającego służyć badaniom efektywności rurki ciepła pracującej z różnymi czynnikami roboczymi.

17

Rury cieplne w systemie biernego ogrzewania infrastruktury drogowej

Zajączkowski B., Wlaźlak A.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2015

|

T. 46, nr 9

337--344

PL

W artykule przeanalizowano koncepcję biernego systemu ogrzewania infrastruktury drogowej w celu topienia lodu, śniegu i odparowania wilgoci. System może pracować w miejscach szczególnie niebezpiecznych - na zakrętach, podjazdach, mostach, wiaduktach, pasach startowych a także w budownictwie jednorodzinnym. Przedstawiono model obliczeniowo- projektowy takiego systemu uwzględniający modyfikacje konstrukcyjne sekcji parowania i skraplania. Zaproponowano kilka czynników średniotemperaturowych, w tym nowych czynników syntetycznych R1234yf oraz R1234ze(E), a także mieszanin zeotropowych do wypełnienia termosyfonów. Analizie poddano wartości transportowanych strumieni ciepła oraz granicznych limitów pracy termosyfonów.

EN

The paper presents the proposal of passive heating system transporting heat from the ground to immediately under heated surface. Heating system is capable of deicing, snow melting, and moisture evaporation from critical surfaces of road infrastructure. It is the most suitable at potentially unsafe locations, such as curves, ramps, bridges, viaducts, but can be also implemented under sidewalks or driveways. Cal-culations are conducted with computational model that takes into account modifications of evaporation and condensation sections. Several medium temperature refrigerants, including new synthetic refrigerants R1234yf and R1234ze(E), but also zeotropic mixtures, are discussed. Performance, heat flows and operating limits are calculated and compared.

18

Zastosowanie rurki ciepła w systemie ogrzewania płyty boiska piłkarskiego kompleksu sportowego "Orlik 2012"

Koszorek P.

Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

|

2014

|

nr 4

151--157

PL

Publikacja stanowi drugą część artykułu autora zamieszczonego w nr 2/2014 (s. 58-62), w którym przedstawiono sposób wyznaczenia obciążenia cieplnego dla systemu ogrzewania płyty boiska pi/karskiego wybranego kompleksu sportowego "Orlik 2012". Bilans cieplny boiska wykonany został w dwóch wersjach: rozruchowej i eksploatacyjnej. W tej części autor prezentuje trzy koncepcje podgrzewania murawy boiska z wykorzystaniem "rurek ciepła". Na podstawie oceny technicznej opartej na przyjętych kryteriach autor wytypował rozwiązanie najkorzystniejsze z punktu widzenia funkcji celu, oparte na dużej ilości krótkich rurek ciepła. W artykule przedstawiono obliczenia wstępne wybranych elementów projektowanego systemu, np. masowe natężenie przepływu nośnika ciepła, minimalną powierzchnię wymiany ciepła dla systemu rurek ciepła i in. istotne wielkości. W końcowej części materiału przedstawiona została ocena techniczna zaproponowanego systemu ogrzewania murawy boiska .

EN

This is the second part of the paper published in nr 2/2014 (pp. 58-62) where the heat demand has been determined. The heat balance has been formulated both for start-up and operating conditions. In this part three configurations of the heating system with heat pipes are compared. The best solution with large number of short heat pipes is chosen. lnitial calculations of heating liquid mass flow, heat exchange area of the heat pipes system and other important parameters are included. Technical validation of the designed system is also presented.

19

Koncepcja stanowiska do badania możliwości bezpompowego przetłaczania czynnika w rurce ciepła z pętlą obiegową za pomocą sił kapilarnych. Część 1

Błauciak K., Mikielewicz D.

Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

|

2014

|

nr 3

92--98

PL

Bezpompowa cyrkulacja czynnika roboczego występuje w rurkach ciepła z pętlą obiegową (LHP, ang. Loop Heat Pipe). Rurki ciepła oparte na pętli, to urządzenia dwufazowe służące do transportu ciepła, wykorzystujące grawitacyjne i kapilarne siły do wzbudzania obiegu czynnika roboczego. LHP stało się bardzo obiecującym urządzeniem, możliwym do wykorzystania w różnego rodzaju zaawansowanych urządzeniach pracujących naziemnie. W pierwszej części publikacji przedstawiono konstrukcję zbudowanego w Katedrze Energetyki i Aparatury Przemysłowej PG stanowiska doświadczalnego obiegu LHP Omówiono zastosowaną w nim procedurę pomiarową oraz wstępne wyniki badań wraz z ich oceną.

EN

In hoop heat pipes pumpless circulation of working fluid occurs. They are two-phase devices designed for heat transfer with the use of gravity and capillary forces. Loop heat pipes have very promising scope of applications. In the first part of the paper the design of the hoop heat pipe test stand built in Gdansk University of Technology is described. Experimental procedura is presented and first results are discussed.

20

Impact of the manufacturing conditions and operating position on heat transport ability of the heat pipe filled with Fluorinert FC-72

Čaja A., Nemec P., Mančikova V., Malcho M.

Structure and Environment

|

2014

|

Vol. 6, no. 2

44--47

EN

Heat pipes are devices, which transfer heat at a minimum temperature difference between evaporating and condensing phase. Operating temperature of heat pipe is determined by the working fluid and vacuum achieved during its production. This paper is focused on the determining the effect of the initial temperature of the ambient air to the performance characteristics of produced heat pipes. In general, the decrease in pressure decreases the boiling liquid. Based on this it can be presumed that achieving a lower temperature during production of heat pipe, the lower vacuum, the boiling point of working fluid while increasing ability of heat transport in various positions.