Loop – Heatpipes

//Loop – Heatpipes
Loop – Heatpipes 2018-09-13T12:13:25+00:00

Loop Heatpipes sind zweiphasige Wärmerohre, welche sich der Kapillarwirkung bedienen, um Wärme vom Hot-Spot komplett passiv zu einem Kondensator oder Radiator zu leiten. Im Vergleich zu konventionellen Heatpipes bieten Loop Heatpipes einige Vorteile. Zum einen können LHPs sehr große Distanzen von bis zu einigen Metern überbrücken. Zum anderen kann dieser Typ Wärmerohr komplett unabhängig von Gravitation arbeiten. Diese Tatsache eröffnet vielfältige Anwendungsfelder, wie zum Beispiel in der Raumfahrt. Loop Heatpipes finden in den meisten Kommunikationssatelliten Verwendung und kühlen dort empfindliche elektronische Komponenten und Systeme.

Der Kreislauf im System entsteht dadurch, dass Hitzeeinwirkung auf den Verdampfer die Flüssigkeit im Inneren erhitzt und zum Verdampfen bringt. Durch den steigenden Druck bewegt sich diese durch die Dampfleitung in Richtung Kühlkörper. Dort gibt sie die aufgenommene Wärme an die Umgebung ab, kühlt ab und fließt über eine Druckausgleichskammer wieder Richtung Verdampfer. In diesem befinden sich zwei Arten Docht, welche eine Kapillarwirkung aufbauen und dafür sorgen, dass der erhitzte Teil des Kreislaufes ständig mit Flüssigkeit versorgt ist.

Die Vorteile eines solchen Systems werden deutlich: Durch die passive Bewegung der Flüssigkeit wird die notwendige Technik vereinfacht. Die Leitungen sind flexibel und biegsam und können daher auf einfache Art und Weise verlegt oder verarbeitet werden. Zudem lässt sich Hitze über große Distanzen transportieren – egal, in welcher Schräglage sich der Kreislauf befindet, ein Fluss und eine einwandfreie Funktion sind in jeder Position gegeben.

Die Planung eines Loop-Heat-Kreislaufs ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Wir stehen Ihnen bei der Umsetzung Ihres Projekts mit unserem Fachwissen gern beratend zur Seite.

Heatpipes

Im Vergleich zu Loop Heatpipes existiert in konventionellen Heatpipes kein kontinuierlicher Kreislauf mit klar getrennten Bauelementen, wie Verdampfer, Kondensator und Ausgleichsbehälter. Dadurch sind Heatpipes wesentlich kompakter in ihrer Bauweise und können selbst auf kleinstem Raum eingesetzt werden. Sie gewährleisten einen effizienten Wärmeabtransport und arbeiten dabei völlig passiv. Innen sind diese Rohre mit einem Geflecht aus Kupfer versehen, das eine Kapillarwirkung zur Folge hat. Dadurch fließen Flüssigkeiten wie destilliertes Wasser unter erhöhtem Druck von warm nach kalt und tragen so zur Kühlung empfindlicher Komponenten bei.
Die Form unserer Heatpipes ist frei wählbar und wird nach Kundenzeichnung gefertigt. Hierbei wird zudem darauf geachtet, das Bauteil auf mögliche Optimierungen zu prüfen und diese in Absprache mit dem Kunden zu verwirklichen.

Simulation

Die Hitzeeinwirkung auf den Verdampfer führt zur Verdampfung der Flüssigkeit, welche konstant durch ein Geflecht aus Docht nachströmt. Der dadurch entstehende Dampf weicht über eine Leitung zum Kühlkörper und kondensiert an dieser Stelle. Die abgekühlte Flüssigkeit strömt zurück in einen Ausgleichsbehälter, wird dort vom Docht aufgenommen und fließt in den Kreislauf zurück. Die erreichte Kühlleistung ist höher als bei konventionellen Heatpipe-Systemen. Der geschlossene Kreislauf ermöglicht eine Anwendung selbst bei fehlender Gravitation und über große Distanzen hinweg.

Heatpipe Kühlkörper

Die Verwendung von flüssigkeitsgefüllten Heatpipe-Kühlkörpern ist in einem Kühlkreislauf notwendig, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten. Dieser Kühlkörper, auch Radiator genannt, nimmt die Wärmeenergie der Flüssigkeit auf und gibt diese durch ein verzweigtes Geflecht einzelner kleiner Röhren oder Finnen an die Umgebungsluft ab. Ebenso eine Rolle spielt dabei die Wärmeleitfähigkeit des Materials, weshalb in der Regel Kupfer verwendet wird.

Spezifisch auf Ihr Projekt zugeschnitten und angepasst, bieten wir mit unserem Sortiment eine große Auswahl an Kühlkörpern.