Hőcső , hőcső , hőcső ( angol hőcső ) - hőcserélő rendszer eleme, amelynek működési elve azon alapul, hogy hővezető fémből (például rézből ) készült zárt csövekben és egyéb anyagok alacsony forráspontú folyadékot tartalmaznak . A hőátadás annak köszönhető, hogy a folyadék a cső forró végén elpárolog , elnyeli a párolgási hőt , és a hideg végén kondenzálódik , ahonnan visszakerül a meleg végébe.
Kétféle hőcső létezik: sima falú és belül porózus bevonattal. A sima falú csövekben a kondenzált folyadék önmagában a gravitáció hatására visszakerül a párolgási zónába - vagyis egy ilyen cső csak olyan helyzetben működik, ahol a kondenzációs zóna a párolgási zóna felett van, és a folyadék képes hogy a párolgási zónába kerüljön. A töltőanyaggal ellátott hőcsövek (kanócok, kerámiák stb.) szinte bármilyen helyzetben működhetnek, mivel a folyadék kapilláris erők hatására pórusain keresztül visszatér a párolgási zónába , és ebben a folyamatban a gravitáció jelentéktelen szerepet játszik.
A hőcsövek anyagait és hűtőközegeit az alkalmazás körülményei alapján választják ki, az ultraalacsony hőmérsékletű folyékony héliumtól a magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz higanyig , sőt indiumig . A legtöbb modern cső azonban ammóniát , vizet , metanolt és etanolt használ munkaközegként .
A gravitációval működő hőcsövek (ún. kétfázisú termoszifonok ) működési elve a gőz koráig nyúlik vissza. A kapilláris hatást hőcsövekben használó modern koncepciókat RS Gaugler, a General Motorstól javasolta 1942-ben ( US2448261A [1] szabadalom ) [2] . A kapillárisrendszerek előnyeit George Grover, a Los Alamos National Laboratory munkatársa 1963-ban függetlenül fejlesztette ki és mutatta be, majd ezt követően publikálta a Journal of Applied Physics -ben .
| Anyag | -tól, K | hogy, K |
|---|---|---|
| Hélium, folyékony | 2 | négy |
| Víz | 298 | 573 |
| etanol | 273 | 403 |
| metanol | 283 | 403 |
| Ammónia | 213 | 373 |
| Higany | 523 | 923 |
| Nátrium | 873 | 1473 |
| Indium | 2000 | 3000 |
Korlátozott hatékony felhasználási körük van. A tervezési hőmérséklet túllépése esetén az összes hűtőfolyadék gőzzé alakulhat, ami a cső hővezető képességének katasztrofális csökkenéséhez vezet (akár 1/80-ig). Ezzel szemben, nem megfelelő hőmérsékleten a folyadék rosszul párolog el.
Ugyanezt az elvet alkalmazzák a tábori kályháknál is.
A csöveket sikeresen használják fűtő-, szellőző- és légkondicionáló (HVAC) rendszerekben, különösen a légvisszanyerő rendszerekben , amikor a helyiségből távozó levegő hőt cserél az utcáról érkező friss levegővel. Az ilyen rendszerek gyártói 75%-os hatékonyságukat állítják.
A termocsövek kompaktsága és hatékonysága az oka annak, hogy széles körben alkalmazzák az űrtechnológiában . Ugyanakkor figyelembe kell venni az űrben végzett munka olyan jellemzőit, mint: mikrogravitáció , csak sugárzás miatti energia disszipáció , korlátozott elektromos teljesítmény, amellyel kapcsolatban a passzív rendszerek előnyben részesítése, hosszú élettartam, a karbantartás lehetetlensége (vagy szélsőséges korlátozása).