Wat is een warmtepijp?
Soms aangeduid als een supergeleider, is een warmtepijp een apparaat dat in staat is om warmte tussen twee punten met relatief gemak over te dragen of te routeren. Een van de voordelen van dit type verwarmingsapparatuur is dat er relatief weinig warmteverlies is tijdens de overdracht, waardoor de leidingen veel kostenefficiënter te bedienen zijn. Terwijl het basisidee voor de warmtepijp voor het eerst werd ontwikkeld in de jaren 1940, werd het eerste werkende voorbeeld van dit type verwarmingsapparatuur gecreëerd in 1962 en is in de loop der jaren verder verfijnd.
Hoewel er tegenwoordig wat verschillen zijn in het ontwerp van warmtepijpen, zijn de meeste nog steeds gebaseerd op dat oorspronkelijke ontwerp. Dit betekent dat de typische warmtepijp wordt geconstrueerd met drie essentiële componenten. Die componenten staan bekend als de container, de werkvloeistof en de lont.
De houder van de warmtepijp verschaft de behuizing voor het arbeidsfluïdum dat helpt bij het handhaven van de gegenereerde warmte in de inrichting. Soms bekend als de pijpkamer, is de container luchtdicht en lekvrij, waardoor de vloeistof effectief wordt beschermd tegen de buitenomgeving. Tegelijkertijd maakt de luchtdichte aard van de component het gemakkelijker om het juiste drukniveau te bereiken en te behouden om het systeem goed te laten werken.
Samen met de container is de werkvloeistof erg belangrijk voor de functie van de warmtepijp. De gebruikte vloeistof moet compatibel zijn met de andere elementen van het apparaat, inclusief de lont die wordt gebruikt als onderdeel van de operatie. Er zijn een aantal verschillende vloeistoffen die kunnen worden gebruikt, afhankelijk van de gewenste hoeveelheid dampdruk in de container en het vermogen van de vloeistof om de pit voldoende te verzadigen of nat te maken. Wanneer de juiste vloeistof wordt gekozen voor een bepaald warmtepijpontwerp, liggen de balans van dampdruk en bevochtigbaarheid van de pit binnen acceptabele normen, wat op zijn beurt de efficiëntie van de warmteoverdrachtspijp verhoogt.
Soms bekend als een capillaire structuur, is de pit in een warmtepijp niet zoals de pit in een kaars. Dit type lont is vervaardigd met een poreuze structuur, met een soort duurzaam metaal dat normaal in de constructie wordt gebruikt. Nikkel, aluminium, koper of staal wordt vaak gebruikt om de pit te maken. In de afgelopen jaren zijn keramische materialen gebruikt om lonten te vervaardigen, hoewel er enige meningsverschillen bestaan over de impact die keramische lonten hebben op de efficiëntie van een warmtepijp. Tijdens het fabricageproces heeft de mate van druk die wordt gebruikt om de pit te maken veel te maken met het bepalen van de grootte van de poriën langs het lichaam van de component.
In bedrijf is de warmtepijp in staat om warmte met veel efficiëntie over te dragen. De functie van de lont creëert druk die op zijn beurt de werkvloeistof door de condensor verplaatst en resulteert in de verdamping van de vloeistof. Terwijl warmte wordt gegenereerd, helpt de druk ook om de warmte door de structuur van de buis te verplaatsen, waardoor die warmte uiteindelijk wordt afgeleverd op een bestemming. Buizen van dit type worden gebruikt in een breed scala aan machines en apparaten, waaronder airconditioningapparatuur en elk type machine waarbij warmtewisselaars worden gebruikt. In sommige laptops is zelfs een kleinere versie van de verwarmingsbuis te vinden, waardoor het mogelijk is om de warmte uit de omliggende componenten te verdrijven en te voorkomen dat het apparaat oververhit raakt.