Een thermosifon is een ingenieus ontworpen apparaat voor thermisch beheer dat gebruikmaakt van de kracht van natuurlijke convectie en geleiding om te werken zonder externe energiebron. Door deze krachten te gebruiken, genereert het thermosifonsysteem een continue vloeistofstroom, die warmte transporteert van gebieden met hoge temperaturen naar gebieden met lage temperaturen en omgekeerd. Het zonnecollectorsysteem voor waterverwarming maakt gebruik van het temperatuur- en dichtheidsverschil tussen de warme en koude vloeistoffen om de opgevangen vloeistof door het opslagcircuit te laten circuleren.
De term thermosifon wordt veelvuldig gebruikt in diverse industrieën, zoals de auto-industrie, elektronica en zonne-energieopwekking. Thermosifons werken net als gewone sifons , maar hebben geen pompen nodig om vloeistof in een systeem te verplaatsen. Bij koeling van elektronica worden uitsluitend gesloten systemen gebruikt vanwege het thermosifonprincipe. Deze methode maakt doorgaans gebruik van water, koelmiddel of gas dat onder een lagere druk dan de atmosferische druk wordt gehouden.
Wat zijn de kenmerken van thermosifons?
Thermosifons absorberen energie efficiënter dan vloeistofkoeling omdat ze faseovergangen mogelijk maken. In tegenstelling tot vloeistofkoeling kunnen thermosifons van fase veranderen, waardoor ze een efficiëntere optie zijn. Thermosifons zijn volledig afhankelijk van de zwaartekracht en de daaruit voortvloeiende hydrostatische druk om de gecondenseerde of afgekoelde vloeistof terug naar de warmtebron te transporteren.
Het Thermosiphon-systeem heeft het potentieel om de koeling van processoren met een hoog vermogen te revolutioneren door gecondenseerde vloeistof efficiënt terug te verplaatsen naar de warmtebron, zonder dat er een wicking-materiaal nodig is. Deze opmerkelijke mogelijkheid maakt het een sterke kanshebber voor de volgende generatie koeloplossingen.
Zie ook : Wat is een thermofotovoltaïsch systeem?
Hoe werkt een thermosifonsysteem?
Thermosifons werken door gebruik te maken van drukverschillen die ontstaan door temperatuurschommelingen , vergelijkbaar met hoe gewone sifons gebruikmaken van drukverschillen tussen atmosferische druk en vacuümdruk die ontstaat door hydrostatische druk . Deze drukverschillen kunnen een aanzienlijke stroming creëren in een gesloten of open systeem.
Een thermosifon verwarmt een watertank op de volgende manier met behulp van zonne-energie:
- De zonne-energie wordt door de collector geabsorbeerd en de warmte-energie wordt vervolgens aan het water overgedragen.
- Naarmate het water opwarmt, neemt de dichtheid ervan af. Hierdoor stijgt het door het systeem.
- Aan de andere kant van de lus valt het koelere substraat in de collector.
Thermosifonen voor elektronica worden door fabrikanten ontworpen met hetzelfde principe als die welke worden gebruikt in zonne- en automobielthermosifons. Industriële toepassingen met een hoog vermogen hebben vaak gepatenteerde ontwerpen.
Aanbevolen: Wat zijn thermische zonnepanelen?
