Dezvoltat de Q Power Heat Systems SRL, recuperatorul de căldură Q-BOX ajută la eficientizarea consumului de energie şi reducerea emisiilor de CO2. Producătorul Q Power Heat Systems SRL este unul dintre puţinii producători pe plan internaţional care fabrică recuperatoare de căldură cu ajutorul tuburilor termice.

Ce sunt tuburile termice?

Tuburile termice sunt dispozitive pentru transferul căldurii cu un grad de conductivitate termică ridicat. Acestea sunt formate din incinte vidate, din care s-au evacuat toate gazele necondensabile și care folosesc căldura latentă de vaporizare pentru a transfera căldura la o temperatură aproape constantă, de la o sursă caldă la o sursă rece.

Conductivitatea termică aparentă a unui tub termic este de câteva sute sau chiar de câteva mii de ori mai mare decât cea a unui conductor metalic omogen cu aceleași dimensiuni geometrice și supus aceleiași diferențe de temperatură.

Care este istoria tubului termic?

În 1944, R.S. Gaugler a brevetat un dispozitiv de transfer de căldură care este, în esență, actualul tub termic. Totuși, tehnologiile existente în acel moment nu au necesitat dezvoltarea dispozitivului și astfel acesta a fost uitat pentru aproape 20 de ani.

Ideea a fost aplicată în programele spațiale ale SUA, urmând ca în 1963, la laboratoarele Los Alamos, Grover, împreună cu colaboratorii, să redescopere conceptul și să realizeze primele prototipuri. În contiuare, s-a testat funcționarea acestor prototipuri într-o plajă largă a temperaturilor sursei calde și reci, iar în 1966 Haskin va construi primul tub termic criogenic. Tuburile termice au început să fie utilizate în aplicații industriale în Statele Unite începând cu anii 1980.

 Avantajele recuperatoarelor dezvoltate de  Q Power Heat Systems

Dezvoltarea tuburilor termice și a schimbătoarelor de căldură pentru temperaturi ale gazelor evacuate medii și joase în cadrul proiectului Q Power Heat Systems permite abordarea unui segment de piață pentru care nu există tehnologii de recuperare de căldură sau schimb de căldură eficientă la momentul actual, ca de exemplu:

• cuptoare industriale (cuptoare cu tratare termică, coacere, etc)
• uscătoare industriale (industria agricolă și alimentară, industria chimică și detergenți)
• compresoare industriale (recuperare din fluxul de aer cald de răcire a compresoarelor)

Pe lângă faptul că echipamentele sunt mai fiabile și au costuri de mentenanță mai mici, avantajul echipamentelor dezvoltate și produse de Q Power Heat Solutions este acela că pentru anumire tipuri de aplicații specifice, celalalte tehnologii concurente nu pot fi utilizate din cauza limitărilor tehnice.

Cum se fabrică și funcționează tuburile termice?

Deși tuburile termice există de relativ mult timp pe piață, fabricarea unui tub termic de calitate prezintă anumite provocări. După cum precizam mai sus, acestea sunt dispozitive de transfer al cǎldurii de la un mediu de lucru (fluid) într-un alt mediu de lucru (fluid). Un tub termic este alcǎtuit dintr-o ţeavǎ produsǎ dintr-un material bun conductor termic (ca de exemplu Cupru, aliaje de Aluminiu, Oțel) care este prevǎzutǎ cu capace sudate etanş la ambele capete și parţial umplutǎ cu un fluid de lucru.

Tubul termic funcţioneazǎ pe principiul evaporării lichidului atunci când căldura este aplicată la unul dintre capete, urmatǎ de condensarea lichidului la capǎtul rece al tubului. Lichidul condensat la capǎtul rece este apoi transferat (prin forțǎ gravitaţionalǎ sau prin forţa capilarǎ) la capǎtul cald. Acest proces are loc atât timp cât există o diferenţǎ de temperaturǎ apreciabilǎ între cele douǎ capete ale tubului termic, respectiv temperatura capǎtului cald este suficient de mare pentru a determina evaporarea fluidului de lucru, iar temperatura capǎtului rece suficient de micǎ pentru a determina condensul fluidului de lucru.

Un tub termic este fabricat prin prelucrarea iniţialǎ mecanicǎ a ţevii metalice la forma doritǎ (de obicei o țeavă dreaptă sau buclǎ) şi etanșarea la un capăt. Țeava este apoi curǎţatǎ la interior şi umplutǎ cu un volum predeterminat de fluid de lucru. Odată ce ţeava a fost parţial umplutǎ cu fluid de lucru este necesar să se elimine toate gazele necondensabile din interiorul acesteia.

Această etapǎ de eliminare a gazelor necondensabile reprezintǎ cea mai importantǎ etapǎ a procesului de fabricaţie a unui tub termic. Dacă aceste gaze necondensabile nu sunt eliminate, ele se vor acumula în partea superioară a tubului termic ceea ce va avea ca efect reducerea lungimii efective a tubului prin reducerea suprafeţei de contact cu zona rece şi a volumului zonei de condensare. Acest lucru se traduce prin reducerea ratei de cǎldurǎ transferate şi a eficienţei echipamentului în care sunt instalate. De asemenea, acumularea de gaze necondensabile în partea superioarǎ a tubului termic poate provoca coroziunea internǎ a tubului prin reacţie chimicǎ cu fluidul de lucru.

Metoda de produţie inovatoare a tuburilor termice utilizatǎ de către Q Power Heat Systems SRL asigurǎ producerea unor tuburi termice mai eficiente şi, foarte important, a căror performanţe se menţin nealterate pe timp îndelungat.

Aceste caracteristici speciale sunt asigurate de faptul că metoda utilizată asigurǎ urmǎtoarele aspecte importante:

• Eliminarea tuturor gazelor non-condesabile din interiorul tubului termic, inclusiv de pe pereţii interiori ai acestuia (factorul eficienţǎ şi performanţǎ)
• Eliminarea tuturor gazelor non-condensabile din interiorul fluidului de lucru, ceea ce previne re-gazarea ulterioarǎ a tubului termic. (factorul de calitate şi duratǎ de viațǎ)
• Conductivitate termică ridicată (de 40-50 de ori mai mare decât cea a cuprului);
• Transfer ridicat de căldură (de 1000 de ori mai mare decat cel al cuprului);
• Capacitate de a funcționa satisfăcător în condiții de gravitație zero, atunci când în interiorul tubului se află o structură specială capilară.
• Producerea tuburilor termice de orice formǎ și dimensiune, în mod special a celor de dimensiuni medii şi mari (diametru peste 15mm și lungime peste 1m), pentru care asigurǎ o eliminarea a gazelor necondensabile care nu poate fi obţinutǎ cu alte metode de fabricaţie.

Contact:

Q POWER HEAT SYSTEMS S.R.L.

Telefon: +40.314.37.94.32

Email: office@q-power.ro

Web: www.q-power.ro