Caloduc , mistä Latinalaisen calor ” lämpö ” ja ductus ” käyttäytyminen ”, nimeää lämpöä johtavia elementtejä. Kutsutaan lämpöputki in Englanti (kirjaimellisesti tarkoittaa "lämpöputki"), lämpöputki on tarkoitettu liikenteen lämmön ansiosta periaate lämmönsiirron mukaan vaiheen siirtyminen nesteen ( latentti ).
Lämpöä putki on muodossa hermeettisen kotelon , joka sisältää nesteen tila neste-höyry- tasapaino , yleensä ilman mitään muuta kaasua.
Jäähdytettävän elementin (tätä päätä kutsutaan "höyrystimeksi" ja jäähdytettävää elementtiä "kuumaksi lähteeksi") lähellä sijaitsevan lämpöputken päässä nestemäisessä tilassa oleva neste höyrystyy absorboimalla lämpöenergiaa . kevät. Sitten höyry kiertää lämpöputkessa toiseen päähän (lauhdutin), joka sijaitsee jäähdytyslevyssä tai muussa jäähdytysjärjestelmässä (kylmälähde), jossa se kondensoituu palatakseen nestetilaan. Kondenssiveden avulla lämpöenergia voidaan siirtää kylmään lähteeseen (usein ympäröivään ilmaan ).
Neste oltava palaa sitten höyrystimeen käyttäen voimat painovoiman tai, jos tämä ei ole mahdollista, käyttäen muita voimia, erityisesti voimia kapillaarisuus ansiosta rakenteet koostuvat silmää. (Kutsutaan seulakoon sydämet Englanti) tai sintrattua metallia jauheet . On myös mahdollista toteuttaa nesteen paluukapillaareja tekemällä uria lämpöputken muodostavan putken sisälle. Lyhyillä etäisyyksillä metallivaahtojen käyttö on joskus osoittautunut tehokkaaksi.
Oikean kokoisina lämpöputket tarjoavat paljon suuremman näennäisen lämmönjohtavuuden kuin tavalliset metallit (kupari ja alumiini), mikä tekee niistä parempia kuin yksinkertainen johtavuus .
Kapillaarinen lämpöputki
Painovoimainen lämpöputki
Niitä on käytetty useita vuosia monilla aloilla, kuten rautateillä , ilmailuteollisuudessa , elektronisissa komponenteissa , loogisessa jäähdytyksessä ja tehoelektroniikassa .
Niitä käytetään laajalti lasiputkien aurinkokeräimissä kuuman veden (saniteetti- tai lämmitys) tuotantoon. Heidät eräänlaisen eristetyn pullon keskelle , niiden kuuma pää on kosketuksessa säiliön anturikäämipiirissä kiertävän veden kanssa.
Lämpöputkia käytetään satelliittien, erityisesti tietoliikenteen, jäähdyttämiseen. Ilmanvaihtoa estävän ilmapiirin puuttuessa lämpöputket siirtävät lämpöä satelliitin sisällä olevista laitteista seiniin, missä säteily haihtuu.
Lämpöputket käytetään muovista muotteihin . Kaloreiden tyhjentämiseksi sylistä tai laatikosta onteloon työnnetään lämpöputki; lämpöputken toinen pää on kosketuksessa lämmönsiirtonesteen tai mahdollisesti muotin ruhon kanssa. Tämä mahdollistaa karan tehokkaan jäähdyttämisen siellä, missä lämmönsiirtonestettä on mahdotonta kulkea esimerkiksi pienen halkaisijansa vuoksi.
Lämmön käyttöä putkijäähdyttimissä on demokratisoida aloilla jäähdytyksen ja mikroprosessorit ja tietokoneet , osana aircooling . Lämpöputkia esiintyy yhä enemmän monissa uusissa keski- ja huippuluokan jäähdyttimissä , mikä eliminoi usein nestejäähdytyksen .
Vuodesta 1976 lähtien niitä on käytetty myös aurinkopaneeleihin .
Lämpöputkia käytetään joskus hiilivetyjen kuljettamiseen, jotta ikiroudan lämpötila pysyisi riittävän alhaisena. Esimerkiksi Trans-Alaska Pipeline kuljettaa öljyä Alaskasta Yhdysvaltoihin. Nestemäisessä muodossaan öljyn lämpötila on korkeampi kuin ikiroudan. Lisäksi öljyn kierto tuottaa lämpöä putkilinjan seinämien kitkasta johtuen; myös nesteen turbulenssi luo lämpöä. Jälkimmäinen siirtyy osittain läheisiin metallirakenteisiin, mukaan lukien putkilinjan tukirakenteet. Niiden lämpötila voi siten sulattaa ikiroudan, johon he luottavat. Tämän seurauksena rakenteet voivat uppoutua maahan ja siten aiheuttaa putkistossa vääntymiä tai jopa murtumia. Ikuisen jäätymisen sulamisen estämiseksi putkilinjan jokaisessa tukirakenteessa on neljä pystysuoraa lämpöputkea (termosifonia).
Lämpöputken periaate löydettiin 1930-luvulla , mutta teollista käyttöä ei ollut löydetty. Vuonna 1963 , laboratorio ja Los Alamos , työn kautta fyysikko George Grover, sovellus Tämän periaatteen kehitettiin: ensimmäinen lämpöputki. Tämä koostui putken 19 mm: in halkaisijan ja 900 mm: in pituus , ja natrium että jäähdytysneste . Se operoidaan lämpötilassa noin 827 ° C: ssa kuumennusnopeudella teho 1 kW .