热管式智能型机房空调系统应用情况和推广前景 

清华大学建筑节能研究中心基于对基站热过程的研究，提出热管排热系统的技术方案，并开发出热管式基站环境控制系统。通过在基站的现场应用及测试，表明该系统大大降低了基站环境控制能耗，对电信运营企业节能降耗、降低运营成本发挥了重要的作用，具有很好的应用推广前景。

 

热管工作时，外部热源使蒸发段受热后毛细吸液芯的工质汽化，由于不断产生蒸汽，因而压力较高，依靠压差使蒸汽经热管中间通道迅速流向冷凝段，冷凝成流体释放出等量的冷凝潜热。在管芯毛细力作用下流体又回到蒸发段，通过这种反复循环过程传输比一般方法大得多的热流。 

 

热管是可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。热管内强的蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。 

 

节能原理 

分离式热管系统通过特殊的管网连接方式，可保证热管内各部分循环工质温度基本相同，机房内外空气温差不高于某数值（如5℃），保证机房内温度低于设备要求环境温度的上限，并以其能耗低、清洁且易于制造、易于维护等优点，成为机房空调系统的首选方案。将分离式热管应用于机房空调中，机房内的蒸发器为该系统的热端，机房外的冷凝器为其冷端。蒸发器中的循环工质在机房内被加热蒸发为气体，经过气体总管进入冷凝器，并在冷凝器内冷凝为液体，然后通过液体总管回到蒸发器，完成一个循环。冷凝器可以采用风机强迫对流方式或者自然对流方式。热管设备的工作原理如下图所示。 

 

 

图2采用自然对流分离式热管工作原理

下图是热管散热设备现场安装温度测试结果，虚线为室外温度，其他四条紧靠的曲线为机房内部不同位置测量的温度，测试结果表明：基站室内外温差基本保持在5－8℃左右 

 

节能效果 

强迫对流型设备在中国移动基站现场安装了一套，并试运行了一年多的时间，运行结果良好。2007年9月，基站安装了热管系统后，在试运行的一年时间里，空调机很少启动，主要依靠热管系统保障基站的散热。此期间，室外最高温度达35℃，但通信设备运行良好，未出现任何故障，热管系统能耗仅有原空调系统的1/4，环境控制能耗下降75％。热管式排热设备的主要能耗为风机电耗，根据风机及热管设备的压降参数，每排出1kW热量所需要的风机电功率为100W。现有空调器的室内侧风机运行过程中，其每排出1kW热量，需要400W电功率。（若考虑室外温度变化影响空调制冷效率，则热管系统可以同比增加或减少）。 

 

热管导热能力很高，为良导热体银、铜的当量导热系数的几百倍甚至几千倍，能在温差极小情况下传递大量热流，故有超导热体之称。目前，热管技术主要应用于航空、军事和工业导热领域。热管的基本结构如下图所示，它由外壳容器、吸液芯（也有热管不带吸液芯）和载热工作介质三部分构成。在轴向分为蒸发、冷凝、绝热三段（通常无绝热段）。