Heat Pipes

Heat Pipes

Varmerør kan synes som et nyt begreb, men du er sikkert at bruge dem hver dag og ikke engang kender det. Bærbare computere ofte ved hjælp af små varmerør til at lede varme væk fra CPU, og air-conditioning system almindeligt brug varmerør til varmeledning.

Princippet bag varmerør drift er faktisk meget simpelt.



Struktur og Princip

Varmen pipe er hul med plads indeni evakueret, meget det samme som sol røret. I dette tilfælde isolering er ikke målet, men snarere at ændre tilstand af væsken indeni. Inde i varmen røret er en lille mængde renset vand og nogle særlige additiver. Ved havoverfladen vand koger ved 100 ° C (212oF), men hvis du klatre til toppen af et bjerg den kogende temperatur vil være mindre end 100oC (212oF). Dette skyldes forskellen i lufttrykket.

Baseret på dette princip om vand kogende ved en lavere temperatur med nedsat lufttryk, ved at evakuere heatpipe, kan vi opnå det samme resultat. Varmen rørsystemer, som anvendes i AP solfangere har et kogepunkt på kun 30 ° C. (86oF). Så når varmerør er opvarmet over 30 ° C. (86oF) vandet fordamper. Dette va pour hurtigt stiger til toppen af varmerør overføre varme. Da varmen er gået tabt på svaleren (øverst), den va pour kondenserer og danner en væske (vand) og vender tilbage til bunden af varmerør til igen at gentage processen.

Ved stuetemperatur vandet danner en lille kugle, meget gerne kviksølv gør, når hældt ud på en flad overflade ved stuetemperatur. Når varmen røret er rystet, kan bolden i vandet blive hørt raslende indeni. Selv om det er bare vand, det lyder som et stykke metal raslende indeni.

Denne forklaring gør varmerør lyde meget simpelt. En hule kobber rør med en lille smule vand i, og luften suges ud! Korrekt, men for at nå dette resultat mere end 20 produktionsmetoder er nødvendige, og med en streng kvalitetskontrol.

Kvalitetskontrol

Materiale kvalitet og rengøring er ekstremt vigtigt for oprettelsen af en god kvalitet varmerør. Hvis der er nogen urenheder inde i varmerør vil det påvirke ydeevnen. Renheden af kobber selv skal også være meget høj, der kun indeholder spormængder af ilt og andre elementer. Hvis den kobber indeholder for meget ilt eller andre elementer, vil de udvaskes til vakuumformning en lomme af luft i toppen af varmerør. Dette har den virkning at flytte varmerør hotteste punkt (i varmen kondensatoren udgangen) faldende væk fra kondensatoren. Dette er naturligvis til skade for ydeevne, hvorfor det er nødvendigt kun at anvende meget høj renhed kobber.

Ofte varmerør bruge en væge eller kapillært system til støtte strømmen af væsken, men for de varmerør, der anvendes i Diyi solfangere sådant system er påkrævet, hvis indvendige overflade af kobber er meget glat, så effektivt flow af væsken tilbage til bunden. Også Diyi varmerør ikke er installeret vandret. Varmerør kan designes til at overføre varmen vandret, men omkostningerne er langt højere.

Varmen pipe, der anvendes i Diyi solfangere består af to kobber komponenter, akslen og svaleren. Forud for evakuering, er kondensatoren loddet til akslen. Bemærk, at kondensatoren har en meget større diameter end akslen, denne er at give et stort areal, hvorover varmeoverførsel til overskriften kan forekomme. Den anvendte kobber er iltfrit kobber, hvilket sikrer fremragende levetid og ydeevne.

Hvert heat pipe er testet for varmeoverførsel ydeevne og udsættes for 250 ° C (482oF) temperaturer før de er godkendt til brug. Af denne grund kobber varmerør er relativt bløde. Varmerør, der er meget stive ikke har været udsat for sådanne strenge kvalitetstest, og kan danne en luftlomme i toppen over tid, hvilket i høj grad reducere varmeoverførsel ydeevne.

Selv om den varmerør er et tomrum, og kogepunktet er blevet reduceret til kun 25-30oC (86oF), frysepunktet er stadig den samme som vand ved havoverfladen, 0 ° C (32oF). Fordi varmerør er placeret i den udpumpede glasrør, vil orientere natten temperaturer så lave som-20oC (14oF) ikke medføre, at varmerør at fryse. Almindeligt vand varmerør vil blive ødelagt ved gentagen frysning. Vandet, der bruges i Diyi varmerør stadig fryser i kolde omgivelser, men det fryser på en kontrolleret måde, der ikke medføre hævelse af kobberrør.