Conducte de căldură - caracteristici și domeniu de aplicare

Pentru cel mai eficient transfer de energie de la agentul de răcire către consumator, se folosesc conducte de căldură. Acestea vă permit să transportați diferite tipuri de lichid de răcire cu cea mai mică pierdere de temperatură. În acest articol, analizăm mai detaliat caracteristicile acestor dispozitive și domeniul lor de aplicare.

Caracteristicile conductei de căldură

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al țevilor de căldură este acela că transferul de energie apare datorită evaporării și condensării ulterioare a lichidului. Pentru a înțelege cum se întâmplă acest lucru în practică, este necesar să ne imaginăm un container închis din metal cu o bună conductivitate termică și umplut cu puțină apă.

Procesele de transfer de căldură în acesta sunt următoarele:

• La încălzirea unei părți a rezervorului, apa din acesta se va transforma în abur.
• Lăsând lichidul, vaporii de apă cade pe suprafața răcită, ca urmare, vaporii se transformă din nou într-o stare lichidă și curg înapoi în locul inițial.. În acest caz, o cantitate mare de energie termică este descărcată prin pereții rezervorului de metal.
• Apa răcită este încălzită din nou și procesul se repetă..

Acest design este numit termosifon. Deși nu este o țeavă de căldură, principiul funcționării este același.

Fiți atenți! Termosifonul poate funcționa așa cum ar trebui să fie, numai dacă zona de condensare este situată deasupra zonei de evaporare. Acest lucru asigură revenirea condensului la locul de încălzire.

Grover Heat Pipe

Cel mai simplu design al unei conducte de căldură este după cum urmează:

Dispozitivul de mai sus se numește conducta de căldură Grover. Acest om de știință, în 1963, a îmbunătățit designul unui termosifon în care lichidul curgea prin gravitate. În conducta de căldură a lui Grover, fluidul este deplasat capilar.

Pentru ca acest sistem să funcționeze, sunt prezentate următoarele cerințe pentru fluidul de lucru:

• Punctul de tranziție a vaporilor de lichide trebuie să fie în intervalul de temperatură în care funcționează dispozitivul.
• Lichidul nu trebuie supus descompunerii termice.
• Materialul fitilul și corpul țevii trebuie umezite cu lichid.

Diferite fluide pot fi folosite ca fluide de lucru în faza lichidă:

• amoniac;
• Hélium lichefiat;
• acetonă;
• apă;
• mercur;
• argint;
• Sodiu.

În ceea ce privește fitilul, atunci, așa cum am menționat mai sus, acest element asigură mișcarea fluidului sub acțiunea forțelor capilare. Principala cerință pentru acest material - asigurarea unei mișcări uniforme a fluidului de lucru prin capilare.

Cel mai adesea folosit ca un fitil:

• Plasă metalică;
• Plăci metalice;
• Stive metalice;
• Stofe de țesătură, țesături etc.

La prima vedere poate părea că acest dispozitiv este destul de simplu, cu toate acestea, calculul său tehnic poate fi efectuat numai de specialiști. Faptul este că, pentru munca sa efectivă, este necesar să alegem materialul potrivit, performanța și dimensiunea acestuia. Prin urmare, este puțin probabil să puteți executa conducte de căldură cu propriile mâini, dar puteți face și un sifon de căldură pe cont propriu.

Transferul energiei termice în astfel de dispozitive se poate face în mai multe moduri:

• Folosind o flacără deschisă;
• În contact direct cu substanța încălzită;
• Curent electric;
• Infraroșu.

Fiți atenți! Singura valoare care limitează capacitatea termică a dispozitivului este rezistența termică a corpului.

Trebuie să spun că funcțiile conductelor de căldură ale lui Grover sunt destul de diverse, însă sarcina lor principală este de a transfera energia termică dintr-o parte a conductei în alta. În ceea ce privește temperatura mediului de lucru, instrucțiunile pentru utilizarea lor permit o gamă de la zero grade Celsius la mii de grade.

Conducte de căldură contracte

Odată cu dezvoltarea tehnologiei, conductele de căldură ale firmei Grover au fost îmbunătățite - tuburile speciale de contur au înlocuit fitilul.

Avantajul acestui design este:

• Fiabilitatea în muncă;
• simplitate;
• Nivel superior al transferului de căldură;
• Adaptare bună la diferite condiții de operare;
• durabilitate;
• Caracteristicile de performanță sunt păstrate în orice poziție spațială, datorită căruia o astfel de conductă de căldură este instalată cu mâinile tale fără dificultăți.

De fapt, contururile sunt aceleași capilare, dar au dimensiuni mari. Ca urmare a calităților lor în ceea ce privește transferul de căldură, tuburile sunt supraconductori ai energiei termice.

Domeniul de aplicare al țevilor moderne de încălzire

Domeniul de aplicare al tevilor de căldură este destul de extins:

• Transferul de căldură cu costuri minime pentru diverse obiecte și clădiri.
• Multe sisteme de răcire, inclusiv frigiderele, sunt realizate pe baza conductelor de căldură.
• Îndepărtarea căldurii în diverse dispozitive microelectronice, în special conductele de căldură sunt adesea folosite în PC-uri.
• Medicina.
• Industria spațială.
• Un set complet de termostate și alte dispozitive similare în scop.
• Construcție în condiții de permafrost.
• În agricultură, asigurând în același timp căldura serelor etc.
• Acest dispozitiv este o parte necesară a comutatoarelor termice și a diodelor.
• Se poate utiliza și conducta de încălzire pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și industriale.

Trebuie să spun că caracteristicile tevilor moderne de încălzire sunt destul de impresionante:

Aici, poate, toate principalele puncte pe care le puteți vorbi pe scurt despre conductele de căldură. (Vezi și articolul Distribuția țevilor de încălzire: caracteristici.)

concluzie

Din videoclipul din acest articol, puteți obține mai multe informații despre acest subiect. De asemenea, menționăm că conductele de căldură sunt utilizate pe scară largă în fabricarea modernă, în sistemele de încălzire și în multe alte industrii. Acest lucru se datorează caracteristicilor de design ale produselor care asigură transportul eficient al fluidelor de lucru, cu eficiență ridicată.