Co to jest rura cieplna?
Rura cieplna, nazywana czasem nadprzewodnikiem, to urządzenie, które jest w stanie stosunkowo łatwo przenosić lub kierować ciepło między dwoma punktami. Jedną z zalet tego rodzaju urządzeń grzewczych jest to, że podczas przenoszenia występują stosunkowo niewielkie straty ciepła, dzięki czemu rury są znacznie bardziej opłacalne w eksploatacji. Podczas gdy podstawowy pomysł na rurkę cieplną opracowano po raz pierwszy w latach 40. XX wieku, pierwszy działający przykład tego rodzaju urządzeń grzewczych powstał w 1962 r. I był przez lata udoskonalany.
Chociaż istnieją dziś pewne różnice w konstrukcji rur cieplnych, większość nadal opiera się na tym oryginalnym projekcie. Oznacza to, że typowa rura cieplna będzie zbudowana z trzech podstawowych elementów. Te składniki są znane jako pojemnik, płyn roboczy i knot.
Pojemnik rury cieplnej stanowi obudowę dla płynu roboczego, który pomaga w utrzymywaniu ciepła wytwarzanego w urządzeniu. Pojemnik ten, czasem nazywany komorą rurową, jest hermetyczny i szczelny, skutecznie chroniąc płyn przed środowiskiem zewnętrznym. Jednocześnie hermetyczna natura elementu ułatwia osiągnięcie i utrzymanie odpowiedniego poziomu ciśnienia, aby system działał poprawnie.
Wraz z pojemnikiem płyn roboczy jest bardzo ważny dla działania rury cieplnej. Zastosowany płyn musi być kompatybilny z innymi elementami urządzenia, w tym z knotem używanym jako część operacji. Istnieje wiele różnych płynów, które można zastosować, w zależności od pożądanej w pojemniku prężności pary i zdolności płynu do odpowiedniego nasycenia lub zwilżenia knota. Po wybraniu właściwego płynu dla danego projektu rury cieplnej, równowaga prężności pary i zwilżalności knota mieszczą się w akceptowalnych standardach, co z kolei zwiększa wydajność rury przenoszącej ciepło.
Czasami nazywany strukturą kapilarną knot w rurze cieplnej nie przypomina knota w świecy. Ten rodzaj knota jest wytwarzany z porowatą strukturą, z pewnym rodzajem trwałego metalu zwykle stosowanym w konstrukcji. Do tworzenia knota często stosuje się nikiel, aluminium, miedź lub stal. W ostatnich latach do produkcji knotów stosowano materiały ceramiczne, choć istnieje pewna różnica zdań co do wpływu knotów ceramicznych na wydajność rury cieplnej. Podczas procesu wytwarzania stopień nacisku zastosowany do wytworzenia knota będzie miał wiele wspólnego z określeniem wielkości porów znajdujących się wzdłuż korpusu elementu.
Podczas pracy rura cieplna jest w stanie przenosić ciepło z dużą wydajnością. Funkcja knota wytwarza ciśnienie, które z kolei przesuwa płyn roboczy przez skraplacz i powoduje parowanie cieczy. Gdy wytwarzane jest ciepło, ciśnienie pomaga również przenosić ciepło przez strukturę rury, ostatecznie dostarczając to ciepło do miejsca docelowego. Rury tego typu są stosowane w szerokiej gamie maszyn i urządzeń, w tym w urządzeniach klimatyzacyjnych i wszelkiego rodzaju maszynach wymagających użycia wymienników ciepła. Mniejsza wersja rury grzewczej znajduje się nawet w niektórych laptopach, co umożliwia wydalanie ciepła pobieranego z otaczających elementów i zapobieganie przegrzaniu urządzenia.