Die Heatpipe ist ein Bauteil das sehr effizient Wärme übertragen kann. Die Wärmeleitfähigkeit kann im Bereich vom mehrere tausendfachen von Kupfer liegen. Möglich wird dieses durch den Phasenwechsel der Heatpipefüllung. Bei Feststoffen wie z.B. Kupfer wird die Wärme über eine reine Festkörperleitung übertragen. Hierbei wird die Wärmeleitung im Wesentlichen von Elektronen und aber auch von Gitterschwingungen übernommen. Heatpipes sind versiegelte Rohre mit einer geringen Menge Flüssigkeit befüllt. Diese Flüssigkeit ermöglicht den Wärmetransport. Stoffe nehmen beim Phasenwechsel, also bei der Änderung des Aggregatzustandes von beispielsweise flüssig in den gasförmigen Zustand Energie auf und geben Sie bei der Rückumwandlung wieder ab.

Beispiel: Um das zu verdeutlichen wird hier exemplarisch vereinfacht berechnet, wie viel Energie benötigt wird, um 1kg Wasser von einer Lagertemperatur von 20°C zum kochen zu bringen und schließlich komplett zu verdampfen.

Verdampfungswärme:

Verdampfungswaerme

Wärmekapazität:

Waermekapazitaet

Siedetemperatur:

Siedetemperatur

Benötigte Energie zum Aufheizen von einem kg Wasser von 20°C auf 100°C:

Energie

Um das nun 100°C heiße Wasser zu Verdampfen ist nochmal  die folgende Energiemenge nötig:

Energiemenge

Es wird ersichtlich, dass die Energiemenge die man zum Verdampfen des Wassers aufbringen muss um ein Vielfaches größer ist, als die Energiemenge zum erhitzen des Wassers. Dieses Phänomen nutzt man in Heatpipes um Wärmeenergie zu transportieren. In dem Bereich in dem Wärme der Heatpipe zugeführt wird, verdampft ein Stoff in der Heatpipe. Da das andere Ende der Heatpipe kälter ist, entsteht eine Dichte- und Druckunterschied, weshalb der warme Dampf zum kalten Ende wandert, dort kondensiert und die aufgenommene Wäre wieder abgibt. Damit ein Kreislauf entsteht, muss das kondensierte Arbeitsmedium zurück in den wärmezuführenden Bereich der Heatpipe gelangen. Hierfür nutzt man die Kapillarkraft, die aufgrund der Oberflächenspannung und Viskosität des flüssigen Mediums in der Heatpipe eine hilfsenergiefreie, passive Pumpwirkung erzeugt. Durch die Kapillare kann eine Heatpipe lageunabhängig und sogar in der Schwerelosigkeit arbeiten.