中国人自己的冻土治理技术——低温热棒，成功解决了40多年来一直困扰中国科学家和青藏铁路建设者的重大技术难题——青藏铁路路基多年冻土层夏季融沉、冬季冻胀的不稳定问题 。

热棒上部（放热段）装有散热片，热棒的下部（吸热段）直接埋入多年冻土中。针对青藏铁路多年冻土区的冻土层，在相当长的时间段，环境温度低于热棒吸热段周围冻土层温度，热棒中的液体工质吸收冻土中的热量，蒸发成汽体；蒸汽在管内压差的驱动下，沿热棒中心通道向上流动至热棒上部，遇到较冷的管壁后，放出汽化潜热，冷凝成液体，在重力作用下，沿管壁流回吸热段再蒸发。如此循环往复，把自然界大气中的冷量源源不断地传输到地基冻土中。由于热棒单向传热的特点，夏天大气中的热量就不会通过热棒传到冻土中。

通过热棒的单向导冷作用，冬天在地下冻土层中储存大量冷量，在夏季使冻土不致融化，形成“永冻层”，提高了冻土的强度；可有效防止以冻土为路基的铁路、公路在运行时的融沉。该技术可广泛应用于冻土地带的铁路、公路、桥梁、涵洞、隧道、固变电铁塔、矿山等工程建设 。

青藏铁路冻土路基融沉防治

为研究热棒对多年冻土区路基的冷却效果,根据青藏铁路试验段的路基设计资料及青藏高原的气候条件,研究了对热棒间距为3,4,5和6 m的热棒路基地温场在竣工后第1年、第10年和第30年的10月份沿路基横向和纵向的分布规律。热棒对路基有明显的降温作用,且在长期运营中热棒可以保证路基的稳定;随着热棒间距的增大,热棒对周围土体的整体冷却效果逐渐减弱,对于青藏高原试验段中的地质气候条件和热棒类型,其有效冷却半径约为2.0 m左右,热棒之间合理间距不应超过4.0 m 。

热棒在煤自燃防治领域的应用

地面煤堆和矸石山自燃的问题是煤炭开采和储运过程中遇到的诸多难题之一。热棒在无源冷却系统中具有强大的热量传输能力,使用热棒加快煤堆热量散失速率 ,破坏蓄热环境,进行深部移热的方法,防止煤堆(矸石山)自燃 。热棒对煤堆自燃升温过程具有较明显的抑制降温效果,煤体与热棒距离越近,降温效果越明显;热棒的累积移热量和降温能力随时间的增加而不断增大 。2100433B

据了解，热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置，5米埋入地下，地面露出2米。具有独特的单向传热性能：热量只能从地面下端向地面上端传输，反向不能传热。在冬季，热管内工作介质由液态变为气态，带走管内热量；在夏季，热棒则停止工作。独特的冷却地温的作用使热棒堪称“魔棒”。

热棒的结构大致为一个密闭空心长棒,内装有一些液氨,液氨沸点较低,在冬季土中热量使该液体蒸发,到顶部，通过散热片将热量传导给空气，冷却后又液化回到下部，保持冻土冷冻状态不松软。在夏季，液体全部变成气体，气体对流很小，热量向底部传导很慢。

1．加热棒是有使用寿命的，一般不超过两个冬季。时间久了，电线老化，触点氧化，可能会失灵。即使进口的加热棒，说明书上声称的寿命也在1－2年内。为了保险起见，可以将加热棒和温控器结合起来使用。国产的温控器就有很多品牌，价格也不高。把加热棒的温度设置得比温控器稍高2℃，这样双重保险，可以避免烧鱼汤的惨剧。

2．加热棒的功率选择问题：一般按照缸的体积来计算，每升水应该有2w的加热功率，如果一个缸中的水有300升的话，那么加热棒的总功率至少在600w以上。冬天加热可能是最耗电的一项开支了。我强烈建议大家对自己的缸做好保温措施。买几块2厘米厚的泡沫板，把缸的后面和侧面贴一下，同时给鱼缸做一个密闭良好的盖子，可以极大地减少能量散失。这只要花点时间和少量的金钱，但是可以节省大量的电费，要知道，交出去的每分钱都是我们自己的劳动报酬，干吗和自己的钱包过不去呢？

3.加热棒的放置：养大鱼，应该将加热棒固定稳妥，因为有的大鱼甩下尾巴就能轻易将其撞到缸壁上打碎。加热棒不要埋在底砂里面，也不要直接接触玻璃。曾经有鱼友因为加热棒直接接触玻璃导致玻璃受热不均而破裂。将加热棒斜放或者平放，散热效果更好，尽管这样可能不好看。因为加热的水是上升的，因此垂直放置的棒，棒下部产生的热水与棒上部的温差相对较小，热传导就会慢些，这无疑降低了加热的效率，延长了加热时间，浪费了能源。对虹这样的比较笨拙的鱼，最好给加热棒加个套管，防止鱼烫伤。如果缸里面有两个加热棒，尽量将它们分在缸的两边，均匀加热。而温度计则应该放在离加热棒最远的地方，这样确保得到的水温不是来自刚刚加热出来的热水。

4．最好家中有备用的加热棒。否则万一棒在晚上坏了，你不用急得跳脚。

5．双金属片加热棒的红灯并不能表示工作状态良好，应以水温为准。因为如果电阻丝断了，水温下降，双金属片接通电路，但是并不能加热，于是红灯就长久地亮着。当然，有时候温度达到了，金属片没能断开，导致温度持续上升也是有可能的，这也会表现为红灯长明

选择加热棒，必须考虑功率匹配的问题，一般地说，每5升水需10W的功率。例如，90厘米长、30厘米宽、38厘米深的水族箱，容积为100升，应选用200W的加热棒。对较大的，90或以上的水族缸，需要使用两支100W加热棒，并分置于水族箱的两端，这样受热均匀，效果更好。

如果你的鱼缸使用一根300W的加热棒可以满足鱼缸加热的要求的话那么我建议你使用两根150W或者200W的加热棒，这样就不会出只有一根加热棒的情况下如果该加热棒故障加上你的疏忽大意所导致的悲剧。准备两根加热棒就是考虑到两根加热棒不会同时故障故保证了你的爱鱼的温度要求。两根200W加热棒与一根300W的加热棒的耗电相差不多！（同样环境温度和保温的情况下而言）对此我专门用电能表进行过测试的！