Как улучшить теплообмен систем отопления в пять раз

Как улучшить теплообмен систем отопления в пять раз

Теплообмен систем отопления.

Способ улучшить теплообмен систем отопления.

Исследование показало, что добавление небольшого количества гидрофторэфира в обычные системы турбулентного теплообмена на водной основе улучшает их способность передавать тепло на 500%..

Турбулентные теплообменники являются достаточно простыми устройствами, которые используют естественное движение жидкости для перемещения тепла. В результате изменения плотности, вода начинает циркулировать от горячей области к холодной через соединяющий резервуар. Данный тип теплообмена является основой современных систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Исследователи из университетов Цинхуа и Брауна, изучали гидрофторэфир (HFE), который иногда применяется для ускорения циклов нагрева в качестве единственной жидкости в теплообменниках. Однако они предположили, что его использование в качестве добавки может еще больше повысить интенсивность водных систем. Экспериментальным путем ученые установили, что концентрации HFE около 1% максимально ускоряет теплообмен и приводит к увеличению теплового потока до 500%.

С помощью лазерной диагностики и методов высокоскоростной визуализации было установлено, что находясь рядом с горячей стороной, глобулы HFE быстро закипают и поднимаются к холодной области, образуя двухфазные пузырьки пара и жидкости. Там они теряют тепло и опускаются в жидком виде. Исследователи показали, что пузырьки влияют на общий тепловой поток двумя способами. Помимо того, что они отводят значительное количество тепла от горячей области, параллельно они также увеличивают скорость подъема и опускания окружающих водяных шлейфов.

Команда утверждает, что используемая ими добавка HFE7000 не воспламеняется, не вызывает коррозии и образования озона. Ограничение заключается в том, что этот метод подходит только для вертикальных систем теплообмена. Однако исследователи уже разрабатывают способы его адаптации для параллельных систем.