Qu'est-ce qu'un caloduc?
Parfois appelé «supraconducteur», un caloduc est un dispositif capable de transférer ou d'acheminer la chaleur entre deux points avec une relative facilité. L'un des avantages de ce type d'équipement de chauffage réside dans le fait qu'il y a relativement peu de perte de chaleur pendant le transfert, ce qui rend les canalisations beaucoup plus économiques à exploiter. Alors que l'idée de base du caloduc a été développée pour la première fois dans les années 1940, le premier exemple d'utilisation de ce type d'équipement de chauffage a été créé en 1962 et a continué à être perfectionné au fil des ans.
Bien que la conception des caloducs présente quelques différences, la plupart sont encore basées sur cette conception originale. Cela signifie que le caloduc typique sera construit avec trois composants essentiels. Ces composants sont appelés le conteneur, le fluide de travail et la mèche.
Le récipient du caloduc constitue le logement du fluide de travail qui aide à maintenir la chaleur générée dans le dispositif. Parfois connu sous le nom de chambre à tubes, le conteneur est étanche à l'air et aux fuites, protégeant efficacement le fluide de l'environnement extérieur. Dans le même temps, l'étanchéité à l'air du composant facilite l'obtention et le maintien d'un niveau de pression correct pour que le système fonctionne correctement.
Avec le récipient, le fluide de travail est très important pour le fonctionnement du caloduc. Le fluide utilisé doit être compatible avec les autres éléments de l'appareil, y compris la mèche utilisée dans le cadre de l'opération. Un certain nombre de fluides différents peuvent être utilisés, en fonction de la quantité de pression de vapeur souhaitée dans le récipient et de la capacité du fluide à saturer ou à mouiller correctement la mèche. Lorsque le bon liquide est choisi pour une conception de caloduc donnée, l'équilibre de la pression de vapeur et de la mouillabilité de la mèche se situe dans les normes acceptables, ce qui accroît l'efficacité du tuyau de transfert de chaleur.
Parfois appelée structure capillaire, la mèche d'un caloduc ne ressemble pas à la mèche d'une bougie. Ce type de mèche est fabriqué avec une structure poreuse, avec un certain type de métal durable normalement utilisé dans la construction. Le nickel, l'aluminium, le cuivre ou l'acier sont souvent utilisés pour créer la mèche. Ces dernières années, des matériaux céramiques ont été utilisés pour fabriquer des mèches, bien qu’il existe certaines divergences d’opinion concernant l’impact des mèches en céramique sur l’efficacité d’un caloduc. Pendant le processus de fabrication, le degré de pression utilisé pour créer la mèche aura beaucoup à voir avec la détermination de la taille des pores situés le long du corps du composant.
En fonctionnement, le caloduc est capable de transférer la chaleur avec une grande efficacité. La fonction de la mèche crée une pression qui déplace à son tour le fluide de travail dans le condenseur et entraîne l'évaporation du liquide. Au fur et à mesure que de la chaleur est générée, la pression aide également à déplacer la chaleur à travers la structure du tuyau, pour finalement livrer cette chaleur à un point de destination. Les tuyaux de ce type sont utilisés dans une large gamme de machines et d’appareils, y compris les équipements de climatisation et tout type de machines impliquant l’utilisation d’échangeurs de chaleur. Certains ordinateurs portables contiennent même une version plus petite du tuyau de chauffage, ce qui permet d'expulser la chaleur absorbée par les composants environnants et d'éviter une surchauffe de l'appareil.