Тепловые трубки

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск
Алюминиевый радиатор с тепловыми трубками

Тепловые трубки (англ. heat pipe) — элемент системы охлаждения, принцип работы которого основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (например, меди) находится легкоиспаряющаяся жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки и конденсируется на холодном, а затем снова перетекает на горячий конец.
Если трубка полая, то сконденсировавшаяся жидкость возвращается в зону испарения под действием силы тяжести. Иными словами, трубка будет работать только в вертикальном или близком к тому положении, когда зона конденсации выше зоны испарения. Внутри современных тепловых трубок находится наполнитель. Они работают практически в любом положении, поскольку для возврата жидкости в зону испарения используются капиллярные силы, а не сила тяжести. Капиллярный эффект, используемый в современных тепловых трубках, обусловлен возможностью конденсированной жидкости перемещаться по тонким капиллярам (порам) в любом направлении. Такой эффект наблюдается, если положить губку в лужу воды. Полость медной трубки наполняют различными материалами, фитилями, пористой керамикой и др.

Материалы и хладагенты для тепловых трубок выбираются в зависимости от условий применения: от жидкого гелия для сверхнизких температур до ртути для высокотемпературных применений. Однако большинство современных трубок используют аммиак или воду в качестве рабочей жидкости.

[править] Применение

Изначально были разработаны для системы охлаждения ядерных реакторов космических аппаратов.

Сейчас широко используются в современных компьютерных системах, для охлаждения ЦПУ, чипсетов и т.п.

За рубежом применяются в солнечной энергетике, для повышения эффективности нагрева воды в солнечных коллекторах.

[править] Ограничения

Имеют узкий эффективный диапазон использования. При превышении расчетной температуры вся охлаждающая жидкость может перейти в пар что приведет к катастрофическому снижению теплопроводности трубки (до 1/80)

[править] См. также