热管式太阳能热水器是一种高效太阳能热水器，与制冷系统联合循环，还可提高太阳能的利用效率。在许多有地热源的地方，可以利用热管换热器将地热传送到地面上来加以利用。热管风冷器则是一种高效的蒸发冷凝设备，适用于大型电站透平背压蒸汽的冷凝，在缺水地区采用风冷方式时使用。

平板式热管太阳能热水器是用热管代替普通平板集热器中的水管。热管在蒸发段两侧焊有纵向肋片，肋片和热管上涂有选择性涂料，以吸收太阳辐射能。热管冷凝段插入水箱中，热量通过涂层和金属管壁进入热管内部，冷凝段放热来加热水箱中的水。低温热管墙壁辐射散热器和热管地板辐射供暖也都利用了热管辐射换热技术。

根据新型热管式平板太阳能集热器的结构，太阳能热水器分为两种，即自然循环的紧凑式平板太阳能热水器和强制循环的分离式平板太阳能热水器。紧凑式平板太阳能热水器如图6-13（a）所示，由新型热管式平板太阳能集热器、储热水箱和支架组成。热水器工作时，集热器将吸收的热量通过圆热管冷凝段传递给水箱里的水，水箱下部的水受热升温，与水箱顶部的水产生温差，从而产生自然对流增强内部的换热。这种热水器没有外部循环管路，从结构上解决了平板型热水器冬季易冻裂的问题，而且通过自然循环的集热蓄热方式使得热水器的运行和维护成本极大地降低。强制循环的分离式平板太阳能热水器如图6-13（b）所示，由新型热管式平板太阳能集热器、集热水箱、储热水箱、水泵、流量计、循环管路和支架组成。热水器工作时，集热器将吸收的热量通过圆热管冷凝端传递给流经集热水箱的水，通过水泵使得储热水箱与集热水箱的水不断循环，将水加热。

图6-13　紧凑式和分离式平板太阳能热水器

热管被广泛应用在太阳能热驱动吸收式制冷系统的集热器部分，热管式真空管集热器能将吸收式制冷系统的热源温度从75℃提高到120℃以上，并且利用重力热管可以实现热传递的单向性，这也大大降低了集热器的热损失。集热器是太阳能热驱动吸收式制冷系统的关键部件，其集热效率将直接影响制冷系统的COP值，并且从安全性和稳定性的角度考虑，热管式真空集热器相比于全玻璃真空集热管和直通式真空集热管都有明显的优势。随着太阳能热驱动吸收式制冷系统的不断优化和创新，它对热源品位和稳定性也提出了更高的要求，热源的温度越高，其制冷系统的COP值也越高。如双效循环吸收式制冷系统对热源温度要求在160℃以上，而三效循环吸收式制冷系统则要求热源温度为200℃左右时才能达到较高的COP值。何梓年等通过实验测得BTZ-2型热管式真空管集热器的工质进口温度可以高达131℃，另外，实验测得工质进口温度为101～131℃时的集热器效率为45％～35％。廖乃雄等设计的复合抛物面（CPC）型热管式中高温太阳能集热器采用外聚光的方式，以热管式真空管作为吸收体，在热管式真空管外增加复合抛物面聚光反射器（CPC），使集热效率得到大幅度提高，温度可达100～250℃。

热管式太阳能集热器以其优越稳定性、安全性、高集热率以及简单的结构在太阳能制冷系统和太阳能供热系统中都有着广泛的应用，新材料、新形式的热管式太阳能集热器也在不断探索研究中。

大自然赐予人类丰富的地热资源，重力热管可作为提取地热的途径。在严寒地区，应用埋地重力热管将恒温层中的热量传递到道路表面，防止积雪，对融化停车场、加油站、高速公路收费处等场所的积雪取得了良好的效果；在采油工程领域，应用重力热管优良的导热性，利用地热对石油进行加热，减小石油的黏度以获得更大的流动速度，从而提高采油效率。(www.daowen.com)

在农业方面，日本学者把重力热管提取的地热应用到冬季的蔬菜大棚，对西红柿的种植进行试验，结果显示：使用热管的蔬菜大棚内的室温比普通的大棚室温高2～9℃，两者之间的温差会随着室外温度降低而增大，加快了西红柿的生长速度。

提取地热装置的工作原理如图6-14所示，在重力热管内充入一定量的工质——蒸馏水，热管底部的温度高于水的汽化温度，蒸馏水受热沸腾，产生水蒸气。水蒸气在热管内压力及重力的作用下，沿着重力热管向上流动。水蒸气流至板式换热器，与其中的冷水进行换热，接着水蒸气遇冷变成冷凝水，从板式换热器流回重力热管，而板式换热器中的冷水则吸收水蒸气相变化放出的热量被加热，从换热器流入水池中，如此往复循环。

图6-14　超长重力热管提取地热装置示意图

浅层地热资源分布广泛，将土壤恒温层内积蓄的热量传递到路面，可在无外加热源的情况下防止道路积雪，并能避免对环境的不良影响。地热热管道路融雪系统工作原理如下：冬季，热管将土壤中积蓄的热量传递到路面；夏季，热管停止工作，热管周围的土壤从恒温层和上层土壤中吸收热量，重新完成热量的积蓄。热管的传热机理十分复杂，目前尚没有成熟的数值方法对其工作过程进行数值模拟。通过对热管传热机理和热阻的分析，建立了地热热管道路融雪系统的物理模型。对路面及土壤中的温度场进行数值模拟，验证了地热热管道路融雪系统的运行效果。该系统应用于高速公路、机场跑道、广场和生活小区，能有效消除道路积雪，具有重要的工程应用价值。

在我国的一些北方地区，冬季的温度很低，会导致土壤处于冻土的状态。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。进入初夏以后，在温度提升的影响下，冻土层会自下而上融化，这样就会形成翻涌现象。受此影响，铁路路基会变得松懈，可能导致交通事故的产生，产生不可估量的损失。

为了有效解决这种问题，我国科学家采用了一种“热管”来进行地基冷却。通过分析热管的特点，可以了解到热管能够适应温差的变化，并且将路基的热量导出来，有效地平衡温差。在铁路路基的铺设中应用低温热管，通过热量的循环传递，可以平衡冻土层与空气之间的温度，从而有效避免翻涌现象的产生，降低交通事故的发生概率。目前，青藏铁路的线路和设备设施都通过这种方式保持了正常的运行状态。