Термосифонът представлява устройство и метод за пасивно отдаване на топлина. Той се основава на естествената конвекция, която осигурява циркулацията на даден флуид без механична помпа. Този метод се използва за осигуряване на циркулация на течности и газове с цел охлаждане или загряване в устройства като термопомпи, бойлери и др.
Конструкция
Термосифонът може да работи по схема със отворен или затворен контур. В първия вариант течността от резервоара изтича през отвор в долния си край, към тяло, което да я загрее. След това при повишаване на температурата флуидът се издига към горния край на подгряващото тяло, откъдето изтича извън основния съд.
При втория вариант флуидът се връща в основния съд, като му се осигурява непрекъсната циркулация. Основен фактор за термосифона е разликата в температурата между най-студената и най-загрятата част на контура.
При загряването си по-топлият флуид става по-лек от студения и се изкачва над него. По-студеният флуид се спуска под влияние на силата на гравитацията.
При този вид движение наляганията са доста ниски и за това е важно в термосифонът да няма големи хидравлични съпротивления. От съществена важност е и разпложението на резервоара и загряващото тяло.
Приложение
Термосифоните се използват в практиката както за загряване на вода, така и за охлаждане. В соларните системи се използват големи соларни панели, които се загряват от слънцето. Температурата на водата в тях се повишава и флуидът се изкачава в основния съд на системата.
Колкото повече грее слънцето, толкова по топла става водата в съда. През него преминава спирала, по която щом при преминаване на вода тя се загрява, като отнема от топлината на основния съд.
При компютърните процесори с течно охлаждане се използва същия принцип. Щом водата се загрее от температурата на процесора, тя се отвежда към радиатор, който се обдухва от вентилатор, охлаждащ радиатора и флуида в него, в следствие на което охладената течност се връща обратно при процесора.
Термосифонът има като основно предимство липсата на циркулационна помпа, което повишава и надеждността на системата. Това устройство дори не се нуждае и от клапани, които да насочват флуида.
В зората на автомобилостроенето, например при Ford T, термосифонът се е използвал за охлаждането на двигателите, придвижвайки охладителната течност от загрятия цилиндров блок до охладителния радиатор.
Недостатък на тази система за охлаждане е, че тя разчита на движението на автомобила напред и въртенето на охладителната перка за осигуряване на достатъчно голяма разлика в температурите, която да способства циркулацията на течността.
При увеличаване на мощността е нужна по-бърза циркулация на охлаждащото вещество, което означава, че при продължително изкачване, когато оборотите на двигателя са ниски, а натоварването голямо, то той би прегрял, ако няма помпа, която да осигурява циркулацията на флуида. В този смисъл охладителните системи с циркулационна помпа са значително по-добри.
Няма коментари