Устройство тепловой трубы и принцип ее действия

Виды труб для тепловых систем.

Тепловая труба представляет собой герметическую конструкцию, способную передавать тепло. Принцип работы ее заключается в замкнутом цикле процесса испарения и конденсации жидкости и передача тепла внешним источникам. Т.е. замкнутая металлическая емкость, обладающая высокой степенью теплопроводности и наполненная водой, при нагреве с одной стороны будет испаряться. При переходе на холодную поверхность, пар снова переходит в жидкое состояние и стекает на прежнее место. При этом выделяется тепло, которое излучается с поверхности металлической емкости.

Сама конструкция тепловой трубы состоит из:

• Металлического корпуса, обладающего хорошей теплопроводностью;
• Наполняемой жидкости;
• Фитиль для движения жидкости

Корпус изготавливается из таких материалов, как стекло, керамика, а также металлические сплавы. Внутри он заполняется жидкостью, обладающей физической способностью перехода их жидкого состояния в газообразное. Эта жидкость и является источником тепловой энергии.

Фитиль представляет собой пористое вещество способное перемещать жидкость по его капиллярам из одного конца устройства в другое.

Функциональность такого устройства зависит от используемых материалов, рабочих размеров и технических характеристик деталей и заключается в эффективности передачи тепловой энергии.

Помимо обычных тепловых труб, существуют ее усовершенствованные аналоги - контурные трубы.

Данное изделие представляет собой безфитильный вариант трубы, где функцию фитиля выполняют контурные трубки, заменяющие капилляры, но большего диаметра.

И обладают такие трубки целым рядом достоинств:

• Достаточно высокую степень теплоотдачи;
• Простота конструкции;
• Долговечность и надежность в работе;
• Стойкость к воздействию окружающей среды;
• Высокая износостойкость за счет неподвижности составляющих ее элементов;

На сегодняшний день, контурные трубы можно отнести к числу наилучших проводников тепловой энергии.

Где применяют тепловые трубы?

Данный вид изделия насколько многофункционален, что используют его в самых различных сферах:

• В микроэлектронике;
• При монтаже отопительных систем;
• В холодильных установках;
• В космической промышленности;
• Фармакологии и медицине;
• При оборудовании теплиц.

И это далеко не полный перечень отраслей промышленности, включая нанотехнологии, использующих трубы тепловых сетей.

Отопление тепловыми трубами.

Трубы, излучающие тепло вполне могут быть использованы и для отопления домов. Больше всего для этой цели подойдут конструкции из цинковой стали, металлокерамики или асбестоцемента. Возможно также сплав металлов – биметалл.

Наиболее популярным материалом является асбестоцемент, имеющий много положительных качеств:

• Стойкость к поражению коррозией;
• Возможность использования при температуре +130 ⁰С;
• Приемлемая стоимость;
• Низкий процент теплопотерь;
• Простота монтажа.

Но при всем наличии положительных моментов, есть и отрицательные, а именно – хрупкость.

Что касается биметаллических труб, состоят они из стали, покрытой другими металлами, обладающими антикоррозийными свойствами. Толщина такого слоя порой достигает до 15-20% от толщины самой трубы. Достоинствами таких труб являются:

• Стойкость к коррозии;
• Долговечность;
• Низкие потери тепла.

Основным недостатком является достаточно высокая стоимость.

Для снижения теплопотерь в отопительных коммуникациях современные строительные рынки предлагают огромный выбор изоляционных материалов.

И на сегодняшний день применяют два вида утепления:

• Спрессованные в полимер стекловолокно или минеральная вата. Используется такой вариант больше для наружных теплосетей;
• Труба со слоем полимера, внедренного в нее еще при производстве.

В отопительных системах используются также трубы из стали, покрытой цинком. Но это возможно только в том случае, если температуры воды не поднимается выше +70 градусов.

Популярными для оборудования тепловых сетей становятся чугунные трубы. Их необычная шаровидная структура обеспечивает высокую прочность и большой срок эксплуатации. К тому же они достаточно дешевые.

Однако их высокий коэффициент теплопроводности стал их большим недостатком.