Wärmerohr

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Wärmerohr

Ein Wärmerohr (auch Heatpipe genannt) ist ein Wärmeübertrager, der unter Nutzung von Verdampfungs- und Kondensationswärme eines Stoffes eine hohe Wärmestromdichte erlaubt.

Inhaltsverzeichnis

1 Funktionsweise
2 Beispiele
3 Weblinks

[Bearbeiten] Funktionsweise

Das Wärmerohr besteht aus einem hermetisch gekapselten Rohr mit je einer Wärmeübertragungsfläche für Wärmequelle und -senke. Das Rohr ist mit einer gewissen Menge eines Wärmeübertragungsmediums gefüllt. Das Medium ist zum Teil flüssig und füllt den restlichen Raum mit Dampf aus. Der Druck im Rohr ist sehr klein und die Flüssigkeit an der heißen Seite beginnt bei Wärmeeinwirkung sofort zu verdampfen. Dadurch wird dem zu kühlenden Material die Wärme entzogen. Der Dampf strömt durch Konvektion zur Senke (Kühlzone), gibt die Verdampfungswärme wieder ab und kondensiert dabei. Das flüssig gewordene Medium kehrt in die heiße Zone zurück und ist wieder bereit, Wärme aufzunehmen. Zwischen Heiz- und Kühlzone besteht dabei ein geringer Temperaturunterschied. Bei geeigneter Konstruktion des Wärmerohrs kreist das Medium allein durch Schwerkraft oder durch die Kapillarwirkung eines Dochtes. Außerdem können so begrenzte Entfernungen überbrückt werden. Die Leistung erhöht sich bei schnellerer Abkühlung der Kondensationszone (Dampf zu Flüssigkeit).

Der Vorteil des Wärmerohrs liegt in der hohen Wärmestromdichte (Für Wasser-Kupfer-Wärmerohre bis ca. 40W/cm² einkoppelbarer Wärmestrom) und der antriebslosen Zirkulation des Fluids. Kühl- und Heizzone können konstruktiv sehr sicher getrennt sein, was beispielsweise bei gefährlichen Fluiden notwendig sein kann.