热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，

热管工作原理示意图

它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。现在常见于cpu的散热器上。

　　从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。从热传递的三种方式：

 

 

常用低温工质热物性^[3]

 

工质

Ts／K

T1／K

导热系数 的数值就是物体的温度改变1℃时，单位时间内通过物体单位面积的热量， 的单位是[W/m℃]。导热系数是物质的一个重要热物性参数，其大小表征着物质导热性能的优劣。在工程应用中，各种材料的导热系数都是用专门试验测定出来的，可以从相关资料查取。下表列出了一些典型材料在常温下的导热系数值。

 

材料	[W/m℃]	材料	[W/m℃]
金属固体： 纯银 纯铜 黄铜（70%Cu，30%Zn） 纯铝 铝合金（87%Al，13%Si） 纯铁 碳钢（约0.5%C） 非金属固体： 石英晶体（0℃,平行

用普通的圆管（光管）组成的热交换器，在很多情况下，管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。所谓换热系数，是指单位换热面积，单位温差（流体与壁面之间的温差）时的换热量，它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。例如： 水在壁面上凝结时的换热系数为： 10000—20000 w/(m2.℃) 水在壁面上沸腾时的换热系数为： 5000----10000 ------ 水流经壁面时的换热系数大约为： 2000---10000 ------ 空气或烟气流经壁面时的换热系数为： 20---80 --- --- 空气自然对流时的换热系数只有： 5---10 ------- 由此可见，流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。     下面，设想一个实际的换热情况：圆管内部是流动的水，其换热系数为5000（---），而管外流动的是烟气，其换热系数只有50（---），二者相差100倍。当热量从管内传向管外，或从管外传向管内时，传热过程的“瓶颈”或“最大阻力”发

烧结热管和沟槽热管

液体冷凝的过程会采用到毛细原理，因此毛细结构是一根合格热管产品的核心。它主要有三个作用：一是提供冷凝端液体回流蒸发端的通道，二是提供内壁与液体/蒸气进行热传导的通道，三是提供液气产生毛细压力所必须的孔隙。毛细结构分为四种：丝网、沟槽、粉末烧结与纤维四种。在PC散热器上，大部分都是沟槽与粉末烧结两类结构，POWDER（烧结热管）占80% ；GROOVE（沟槽热管）占20%。烧结式热管，其毛细结构是通过高温下铜粉烧结制造而成的。我们最常见的水介质烧结式热管制造流程大致为：选取99.5％纯度的铜粉，铜粉单体粒径控制在75～150微米。使用工具将外径5mm红铜管内部清除干净，去除毛刺，接着将铜管放到稀硫酸中使用超声波清洗。清洗干净之后我们将得到一根内外壁皆十分光滑、

热管的传热原理及其应用特点

　　在众多的传热元件中，热管是人们所知的最有效的传热元件之一，它可将大量的热量通过其很小截面积远距离地传输而无需外加动力。国际上对热管技术的研究和应用是在20世纪60年代开始的。我国在这方面的研究起始于上世纪70年代，当时主要侧重的方向为电子器件冷却和空间飞行器上的应用。80年代初，我国的热管研究和开发重点转向节能和能源的合理利用，相继开发了热管气—气换热器、热管余热锅炉、高温热管蒸汽发生器等各类热管产品。由于碳钢—水重力热管的结构简单、价格低廉、制造方便、易于推广，使得此类热管得到了广泛的应用。

　　随着科学技术的不断提高，热管研究和应用的领域也在不断拓宽。目前，热管及热管换热器已广泛应用于石油、化工、动力、冶金、建材、轻工等领域的高效传热设备，以及电子装置芯片冷却、笔记本电脑cpu冷却及电路控制板等的冷却。

　　目前，除微型热管已批量化、大规模生产外，工业中余热回收用的热管换热器由于各种设备规模、大

热管的能量回收空调在建筑行业的应用

热管在能量回收中的应用－走进建筑工地 　　在2008奥运建设项目奥运游泳馆建设中，一种新的节能技术——热管能量回收空调机组引起业内人士的广泛关注。该技术是北京德天节能设备公司在引进国外最新技术和工艺的同时，根据国内实际情况开发的新型节能产品。   　　据专家介绍，现在国际流行的板式和转轮式能量回收空调虽然交换效率值较高，但在国内大气环境不理想的情况下，其能量回收装置有易堵塞或空气交叉污染、不易维修寿、命短等不利因素，而热管式能量回收空调机组能有效地避免上述弊端，是一种适合国情的能量回收装置。特别是在全球性传染性疾病流行的今天，

 以热管长度均为150mm计算，经过有关权威机构测试，直径为3mm的热管其热阻值为0.33（测试物体温度变化区间60～90度）。而直径为5mm的时候，热阻立刻降到了0.11，已经可以满足绝大部分场合对导热的要求了。而当热管直径扩大到8mm的时候，热阻竟然达到了0.0625，这是大部分金属材质散热器难以企及的热阻。

　　不同直径的热管，最大导热量区别有多大呢？台湾某研究所给出了一组参考数值。直径为3mm的正品热管，2.8个标准热传递周期中只能传递15W（15焦耳/s）的热量。而直径为5mm的热管，在1.8个热传递周期最大热量传递达到了45W，是3mm热管的3倍！而8mm的热管产品只需0.6个周期就可以传递高达80W的热量。如此高的传热量，如果没有良好的散热片设计和风扇配合，很容易导致热量无法正常发散。显然，热管的直径对传热有很明显的影响，越大效果超好，目前中高端热管散热器中多采用6mm的热管，也有个别是用的8mm产品。

    找热管换热器请到中国热回收网（www.yatai.gov.cn）

 

原转轮热回收机组换成热管能量回收机组实例

 

1、北京皇家大饭店为北欧航空集团（瑞典，丹麦，挪威，芬兰）与中国国际贸易促进委员会合资四星级饭店，主要接待北欧游客，参观团体，参展商，酒店1993年建成，原使用11套转轮热回收空调机组，但建成后，转轮不适应国内空气质量，很快就堵了，所以只能抽出不用，酒店耗能很多。非典之后，国家强调空气质量和节能，酒店重新利用原有进排风管道改造热回收机组，采用热管换热器陆续更换了7套热回收机组，提高了空气质量，大大降低了能耗，原来冬季开100%的热水阀门，现在只要开启12%，即可满足使用。

2、国贸大厦1号楼，为中国最高档的五星级酒店和写字楼，原来也采用了世界上最好的转轮热回收空调机组，同样遇到了脏堵，新风不畅等困扰，不得已也只能抽出转轮，弃之不用，在设备改造过程中，无论操作工人和有关领导，也坚决不用热转轮，改造的两套热回收机组也全部换成了热管能量回收空调机组。

3、首钢新材料大楼，原选用转轮热回收机组，到我厂考察了热管的效率后，很惊奇热管实际效率，推翻了招标文件规定，选用了我公司的热回收机组并与我公司订货。

4、北京凯宾斯基饭店