Heat Pipes. Los tubos de calor transfieren calor en dispositivos electrónicos y aplicaciones industriales, utilizando el principio de transición térmica, para transferirlo a disipadores de calor dentro de un sistema de refrigeración. Los tubos de calor tienen claras ventajas sobre otros métodos de disipación del calor.

¿Qué son los heat pipes?

Los heat pipes son dispositivos pasivos de transferencia de calor utilizados para transferir eficientemente el calor de un lugar a otro. Son comúnmente empleados en diversos dispositivos electrónicos, como laptops, computadoras de escritorio, teléfonos inteligentes, luces LED y routers Wi-Fi, así como en aplicaciones industriales como sistemas de refrigeración para plantas de energía y aplicaciones aeroespaciales. En dispositivos electrónicos se utiliza para transportar el calor generado por un componente hacia un disipador térmico. Se usa con frecuencia en computadoras portátiles donde no siempre es posible colocar un ventilador grande directamente sobre el procesador, y en disipadores de alto rendimiento para servidores y equipos de escritorio donde se usan para transferir el calor del CPU a un radiador mucho más grande del que se podría colocar directamente encima.

Información clave sobre los heat pipes:

Principio básico: Los heat pipes funcionan según el principio de transferencia de calor por cambio de fase. Consisten en un tubo sellado que contiene una pequeña cantidad de fluido de trabajo, típicamente agua, etanol o un hidrocarburo fluorado. El heat pipe transfiere el calor desde un extremo (el extremo caliente) hasta el otro (el extremo frío) a través del cambio de fase de este fluido de trabajo.

Operación: Cuando el extremo caliente del heat pipe absorbe calor, el fluido de trabajo dentro del mismo se vaporiza. El vapor luego se desplaza hacia el extremo frío del heat pipe, donde se condensa nuevamente en líquido debido a la menor temperatura. El líquido condensado luego es transportado de vuelta al extremo caliente por acción capilar o gravedad, y el ciclo se repite.

Diseño: Los heat pipes vienen en varias formas y tamaños según la aplicación. Pueden ser rectos o doblados en diferentes formas para adaptarse al espacio disponible. Además, pueden combinarse en ensamblajes de heat pipes complejos para mejorar aún más las capacidades de transferencia de calor.

Ventajas de los heat pipes

Los heat pipes ofrecen varias ventajas sobre otros métodos de disipación de calor, especialmente en aplicaciones donde se necesita una alta eficiencia de transferencia de calor. Algunas de las ventajas principales incluyen:

Eficiencia de transferencia de calor: Los heat pipes son altamente eficientes en la transferencia de calor debido a su capacidad para transportar calor a través de la evaporación y condensación del fluido interno. Esto permite una rápida disipación del calor desde la fuente de calor hacia el disipador de calor. Esta alta eficiencia las hace ideales para transferir calor sobre distancias más largas o entre superficies irregulares.

Conductividad térmica mejorada: Los heat pipes están hechos típicamente de materiales altamente conductivos, como cobre o aluminio. Esto mejora la transferencia de calor a lo largo del heat pipe y hacia el disipador de calor, lo que resulta en una refrigeración más efectiva.

Distribución uniforme del calor: Los heat pipes pueden distribuir uniformemente el calor a lo largo de su longitud, lo que ayuda a evitar puntos calientes y mejora la eficiencia de enfriamiento en toda la superficie del disipador de calor.

Diseño compacto y ligero: Los heat pipes son relativamente delgados y ligeros en comparación con otros métodos de disipación de calor, lo que los hace ideales para aplicaciones donde el espacio y el peso son limitados, como dispositivos móviles y computadoras portátiles.

Funcionamiento silencioso: Dado que los heat pipes no requieren ventiladores para funcionar, pueden ayudar a reducir el ruido generado por el sistema de enfriamiento en comparación con soluciones que dependen únicamente de ventiladores.

Fiabilidad y vida útil prolongada: Los heat pipes son dispositivos pasivos que no tienen partes móviles, lo que los hace menos propensos a fallar en comparación con los sistemas de enfriamiento que dependen de ventiladores u otros componentes mecánicos. Esto puede contribuir a una vida útil más larga del sistema de enfriamiento en general.

Aplicaciones para los heat pipes

Electrónica de consumo y routers Wi-Fi: Laptops, teléfonos inteligentes, consolas de juegos, etc., utilizan heat pipes para la gestión térmica.

Iluminación LED: Los heat pipes se utilizan para disipar el calor generado por las bombillas LED para mantener temperaturas de funcionamiento óptimas.

Sistemas de HVAC: Los heat pipes se emplean en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado para la recuperación de calor energéticamente eficiente.

Industrias aeroespacial y automotriz: Los heat pipes se utilizan en sistemas de control térmico para naves espaciales, satélites y vehículos de alto rendimiento.

En resumen, los heat pipes desempeñan un papel crucial en la gestión térmica en diversas industrias, ofreciendo soluciones de transferencia de calor eficientes y fiables.

Fuentes:

https://es.wikipedia.org/wiki/Tubo_termosif%C3%B3n_bif%C3%A1sico

https://www.heat-pipes.com/index.php?sectionid=6&gad_source=1&gclid=Cj0KCQjwiYOxBhC5ARIsAIvdH51O8d5iCQNHCAl1v_xs725TNQBKlRdcbfXWZZMgMdXwUHPYRAJzW7AaAlB2EALw_wcB

https://hardzone.es/2018/01/27/como-son-como-funcionan-disipadores-con-heat-pipes/