A volte indicato come superconduttore, un tubo di calore è un dispositivo in grado di trasferire o instradare il calore tra due punti con relativa facilità. Uno dei vantaggi di questo tipo di apparecchiatura di riscaldamento è che vi è una perdita di calore relativamente ridotta durante il trasferimento, il che rende i tubi molto più economici da utilizzare. Mentre l’idea di base per il tubo di calore è stata sviluppata per la prima volta negli anni ‘1940, il primo esempio funzionante di questo tipo di apparecchiatura di riscaldamento è stato creato nel 1962 e ha continuato a essere perfezionato nel corso degli anni.
Sebbene oggi ci siano alcune variazioni nel design dei tubi di calore, la maggior parte si basa ancora su quel design originale. Ciò significa che il tipico tubo di calore sarà costruito con tre componenti essenziali. Questi componenti sono noti come contenitore, fluido di lavoro e stoppino.
Il contenitore del tubo di calore fornisce l’alloggiamento per il fluido di lavoro che aiuta a mantenere il calore generato all’interno del dispositivo. A volte noto come camera del tubo, il contenitore è ermetico e a prova di perdite, proteggendo efficacemente il fluido dall’ambiente esterno. Allo stesso tempo, la natura ermetica del componente facilita il raggiungimento e il mantenimento del corretto livello di pressione per il corretto funzionamento del sistema.
Insieme al contenitore, il fluido di lavoro è molto importante per la funzione del tubo di calore. Il fluido utilizzato deve essere compatibile con gli altri elementi del dispositivo, compreso lo stoppino che viene utilizzato come parte dell’operazione. È possibile utilizzare diversi fluidi, a seconda della quantità di pressione di vapore desiderata nel contenitore e della capacità del fluido di saturare o bagnare adeguatamente lo stoppino. Quando viene scelto il fluido giusto per un dato design del tubo di calore, l’equilibrio tra la pressione del vapore e la bagnabilità dello stoppino rientrano negli standard accettabili, il che a sua volta aumenta l’efficienza del tubo di trasferimento del calore.
A volte noto come struttura capillare, lo stoppino in un tubo di calore non è come lo stoppino in una candela. Questo tipo di stoppino è prodotto con una struttura porosa, con un tipo di metallo durevole normalmente utilizzato nella costruzione. Nickel, alluminio, rame o acciaio sono spesso usati per creare lo stoppino. Negli ultimi anni, i materiali ceramici sono stati utilizzati per fabbricare gli stoppini, anche se c’è qualche divergenza di opinioni sull’impatto che gli stoppini in ceramica hanno sull’efficienza di un tubo di calore. Durante il processo di fabbricazione, il grado di pressione utilizzato per creare lo stoppino avrà molto a che fare con la determinazione della dimensione dei pori che si trovano lungo il corpo del componente.
Durante il funzionamento, il tubo di calore è in grado di trasferire il calore con grande efficienza. La funzione dello stoppino crea una pressione che a sua volta sposta il fluido di lavoro attraverso il condensatore e provoca l’evaporazione del liquido. Quando viene generato calore, la pressione aiuta anche a spostare il calore attraverso la struttura del tubo, portandolo infine al punto di destinazione. Tubi di questo tipo sono utilizzati in un’ampia gamma di macchinari e apparecchiature, comprese le apparecchiature per il condizionamento dell’aria e qualsiasi tipo di macchina che preveda l’uso di scambiatori di calore. Una versione più piccola del tubo di riscaldamento si trova persino in alcuni computer portatili, consentendo di espellere il calore aspirato dai componenti circostanti e prevenire il surriscaldamento del dispositivo.