Caloducs - caractéristiques et portée

Pour le transfert d'énergie le plus efficace du réfrigérant au consommateur, des caloducs sont utilisés. Ils vous permettent de transporter différents types de liquide de refroidissement avec la perte de température la plus faible. Dans cet article, nous examinons de plus près les fonctionnalités de ces appareils et leur domaine d'application.

Caractéristiques du caloduc

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement des caloducs est que le transfert d'énergie se produit en raison de l'évaporation et de la condensation ultérieure du liquide. Pour comprendre comment cela se produit dans la pratique, il est nécessaire d’imaginer un récipient fermé en métal avec une bonne conductivité thermique et rempli d’eau.

Les processus de transfert de chaleur sont les suivants:

• Lorsque vous chauffez une partie du réservoir, l'eau qui s'y trouve se transformera en vapeur.
• En quittant le liquide, la vapeur d’eau tombe sur la surface refroidie, ce qui la fait passer à nouveau à l’état liquide et revient à sa place initiale.. Dans ce cas, une grande quantité d'énergie thermique est évacuée à travers les parois du réservoir métallique.
• L'eau refroidie est à nouveau chauffée et le processus se répète..

Cette conception s'appelle un thermosiphon. Bien que ce ne soit pas un caloduc, le principe de fonctionnement est le même.

Faites attention! Thermosiphon peut fonctionner comme il se doit que si sa zone de condensation est située au-dessus de la zone d’évaporation. Cela garantit le retour des condensats sur le lieu de chauffage.

Tuyau de chaleur Grover

La conception la plus simple d'un caloduc est la suivante:

L'appareil ci-dessus s'appelle le caloduc Grover. En 1963, ce scientifique a amélioré la conception d’un thermosiphon dans lequel le liquide s’écoulait par gravité. Dans le caloduc de Grover, le fluide est déplacé de manière capillaire.

Pour que ce système fonctionne, le fluide de travail répond aux exigences suivantes:

• Le point de transition liquide-vapeur doit être dans la plage de température dans laquelle le dispositif fonctionne.
• Le liquide ne doit pas subir de décomposition thermique.
• Le matériau de la mèche et le corps du tuyau doivent être mouillés avec un liquide.

Différents fluides peuvent être utilisés comme fluides de travail en phase liquide:

• L'ammoniac;
• Hélium liquéfié;
• Acétone;
• L'eau;
• Le mercure;
• Argent;
• Le sodium.

Quant à la mèche, alors, comme mentionné ci-dessus, cet élément assure le mouvement du fluide sous l'action des forces capillaires. La principale exigence pour ce matériau - assurer un mouvement uniforme du fluide de travail à travers les capillaires.

Le plus souvent utilisé comme mèche:

• Maille métallique;
• Feutres métalliques;
• Piles métalliques;
• Tissus à armure sergé, etc.

À première vue, cet appareil peut sembler assez simple. Toutefois, son calcul technique ne peut être effectué que par des spécialistes. Le fait est que pour un travail efficace, il est nécessaire de choisir le bon matériau, ses performances et sa taille. Par conséquent, il est peu probable que vous puissiez réaliser des caloducs de vos propres mains, mais un siphon thermique peut être réalisé indépendamment.

Le transfert d'énergie thermique dans de tels dispositifs peut être effectué de plusieurs manières:

• Utiliser une flamme nue;
• En contact direct avec la substance chauffée;
• Courant électrique;
• Rayonnement infrarouge.

Faites attention! La seule valeur limitant la capacité thermique de l'appareil est la résistance thermique de son corps.

Je dois dire que les caloducs de Grover ont des fonctions très diverses, mais que leur tâche principale est de transférer de l'énergie thermique d'une partie du tuyau à un autre. En ce qui concerne la température de l'environnement de travail, les instructions d'utilisation permettent une plage allant de zéro à plusieurs milliers de degrés.

Caloducs profilés

Avec le développement de la technologie, les caloducs de Grover ont été améliorés - des tubes à contour spéciaux ont remplacé la mèche.

L'avantage de cette conception est:

• Fiabilité dans le travail;
• La simplicité;
• Plus haut niveau de transfert de chaleur;
• Bonne adaptation aux différentes conditions de fonctionnement
• La durabilité;
• Les caractéristiques de performance sont préservées quelle que soit la position spatiale, grâce à quoi un caloduc est installé de votre propre main sans aucune difficulté.

En fait, les contours sont les mêmes capillaires, mais ont de grandes tailles. En raison de leurs qualités en matière de transfert de chaleur, les tubes sont des supraconducteurs à énergie thermique.

La portée des caloducs modernes

Le champ d'application des caloducs est assez étendu:

• Transfert de chaleur avec des coûts minimes pour divers objets et bâtiments.
• De nombreux systèmes de refroidissement, y compris les réfrigérateurs, sont fabriqués sur la base de caloducs.
• L'élimination de la chaleur dans divers dispositifs microélectroniques, en particulier les caloducs, est souvent utilisée dans les ordinateurs personnels.
• Médecine
• Industrie spatiale.
• Un ensemble complet de thermostats et autres appareils de même nature.
• Construction dans des conditions de pergélisol.
• En agriculture, tout en assurant la chaleur des serres, etc.
• Cet appareil fait partie des commutateurs thermiques et des diodes.
• Il peut également être utilisé comme caloduc pour chauffer des locaux résidentiels et industriels.

Je dois dire que les caractéristiques des caloducs modernes sont assez impressionnantes:

Ici, peut-être, tous les points principaux que vous pouvez parler brièvement des caloducs. (Voir aussi l'article Distribution des tuyaux de chauffage: caractéristiques.)

Conclusion

À partir de la vidéo de cet article, vous pouvez obtenir plus d’informations sur ce sujet. Nous notons également que les caloducs sont largement utilisés dans la fabrication moderne, les systèmes de chauffage et de nombreuses autres industries. Cela est dû aux caractéristiques de conception des produits qui assurent un transport efficace des fluides de travail avec une efficacité élevée.