Lämpöputket - ominaisuudet ja laajuus

Jotta energiaa voitaisiin tehokkaimmin siirtää jäähdytysaineesta kuluttajalle, käytetään lämpöputkia. Niiden avulla voit kuljettaa erilaisia ​​jäähdytysaineita, joilla on alhaisin lämpötilahäviö. Tässä artikkelissa tarkastellaan lähemmin näiden laitteiden ominaisuuksia ja niiden käyttöaluetta.

Lämpöputken ominaisuudet

Toimintaperiaate

Lämpöputkien toiminnan periaate on, että energian siirto tapahtuu haihtumisen ja nesteen tiivistymisen seurauksena. Ymmärtääkseen, miten tämä tapahtuu käytännössä, on välttämätöntä kuvitella suljettu säiliö, joka on valmistettu metallista, jolla on hyvä lämmönjohtavuus ja täytetty hieman vettä.

Lämmönsiirtoprosessit ovat seuraavat:

• Kun lämmität säiliön yhtä osaa, siinä oleva vesi muuttuu höyryksi.
• Jättäen nesteen, vesihöyry putoaa jäähdytetystä pinnasta, minkä seurauksena höyry menee jälleen nestemäiseen tilaan ja valuu takaisin alkuperäiseen paikkaansa.. Tässä tapauksessa suuri määrä lämpöenergiaa poistuu metallisäiliön seinämien läpi.
• Jäähdytetty vesi kuumennetaan uudelleen ja prosessi toistuu..

Tätä muotoilua kutsutaan termosifoniksi. Vaikka se ei ole lämpöputki, toimintaperiaate on kuitenkin sama.

Kiinnitä huomiota! Termosifoni voi toimia odotetulla tavalla vain, jos sen kondensaatiovyöhyke sijaitsee haihdutusvyöhykkeen yläpuolella. Tämä takaa kondensaatin palautumisen lämmityspaikkaan.

Grover-lämpöputki

Lämpöputken yksinkertaisin muotoilu on seuraava:

Edellä mainittua laitetta kutsutaan Grover-lämpöputkeksi. Tämä tiedemies vuonna 1963 parani termosifonin suunnittelua, jossa neste juoksutti painovoiman avulla. Groverin lämpöputkessa neste liikkuu kapillaarisesti.

Jotta tämä järjestelmä toimisi, työväliaineelle annetaan seuraavat vaatimukset:

• Nesteen ja höyryn siirtymäpisteen on oltava lämpötila-alueella, jossa laite toimii.
• Nestettä ei saa hajottaa lämpöä.
• Wick-materiaalin ja putken runko tulee kostuttaa nesteellä.

Nestemäisessä faasissa voidaan käyttää nesteenä erilaisia ​​nesteitä:

• ammoniakki;
• Nestemäinen heliumi;
• asetoni;
• vesi;
• elohopea;
• hopea;
• Natriumia.

Silloin, kuten edellä mainittiin, tämä elementti aikaansaa nesteen liikkumisen kapillaarivoimien vaikutuksen alaisena. Tämän materiaalin tärkein vaatimus - työvälineen tasainen liikkuminen kapillaarien läpi.

Useimmiten käytetään niskana:

• Metalliverkko;
• Metallihuovat;
• Metallipino;
• Twill-kudontakankaat jne.

Ensi silmäyksellä saattaa tuntua, että tämä laite on melko yksinkertainen, mutta sen tekniset laskelmat voivat suorittaa vain asiantuntijat. Tosiasia on, että tehokkaan työnsä kannalta on välttämätöntä valita oikea materiaali, sen suorituskyky ja koko. Siksi on epätodennäköistä, että pystyt suorittamaan lämpöputkia omin käsin, mutta lämpösiiponi voidaan tehdä itsenäisesti.

Lämpöenergian siirto tällaisiin laitteisiin voidaan tehdä useilla tavoilla:

• Avotulen käyttäminen;
• Suorassa kosketuksessa lämmitetyn aineen kanssa;
• Sähkövirta;
• Infrapunasäteily.

Kiinnitä huomiota! Ainoa laitteen lämpökapasiteettia rajoittava arvo on sen rungon lämpöresistanssi.

On sanottava, että Groverin lämpöputkien toiminnot ovat melko erilaisia, mutta niiden pääasiallisena tehtävänä on siirtää lämpöenergiaa putken yhdestä osasta toiseen. Työympäristön lämpötilan osalta niiden käyttöohjeet mahdollistavat alueen nollasta Celsius-asteesta tuhansia asteita.

Lämpöputket

Teknologian kehittämisen myötä Groverin lämpöputket ovat parantuneet - erikoiskontrolloidut putket korvattiin.

Tämän mallin etuna on:

• Luotettavuus työssä;
• yksinkertaisuus;
• Korkeampi lämmönsiirtonopeus;
• Hyvä sopeutuminen eri käyttöolosuhteisiin;
• kestävyys;
• Suorituskykyominaisuudet säilyvät missä tahansa paikkatilassa, minkä vuoksi tällainen lämpöputki asennetaan omin käsin ilman vaikeuksia.

Itse asiassa ääriviivat ovat samat kapillaarit, mutta niiden koot ovat suuret. Lämmönsiirron ominaisuuksien vuoksi putket ovat lämpöenergian suprajohtimia.

Nykyaikaisen lämpöputken laajuus

Lämpöputkien käyttöalue on varsin laaja:

• Lämmönsiirto pienin kustannuksin erilaisiin kohteisiin ja rakennuksiin.
• Lämpöputkien perusteella valmistetaan monia jäähdytysjärjestelmiä, myös jääkaappeja.
• Tietokoneissa käytetään usein lämpökäsittelyä erityisesti mikroelektroniikkalaitteissa, erityisesti lämpöputkissa.
• Lääketiede.
• Avaruusteollisuus.
• Täydellinen sarja termostaatteja ja muita laitteita, jotka ovat samanlaisia.
• Rakentaminen ikiroudan olosuhteissa.
• Maataloudessa, samalla kun varmistetaan kasvihuoneiden lämpö jne.
• Tämä laite on vaadittu osa lämpökytkimistä ja diodeista.
• Lämpöputkea voidaan käyttää myös asuin- ja teollisuusalueiden lämmittämiseen.

Minun on sanottava, että modernien lämpöputkien ominaisuudet ovat melko vaikuttavia:

Täällä ehkä kaikki tärkeimmät kohdat, joista voidaan puhua lyhyesti lämpöputkista. (Katso myös artikkeli Lämmitysputkien jakelu: ominaisuudet.)

johtopäätös

Tämän artikkelin videosta voit saada lisätietoja tästä aiheesta. Huomaa myös, että lämpöputkia käytetään laajalti nykyaikaisessa valmistus-, lämmitys- ja monissa muissa teollisuudenaloissa. Tämä johtuu tuotteiden suunnittelun ominaisuuksista, jotka takaavat tehokkaan työvälineiden kuljetuksen tehokkaasti.