Réz fűtéscső

A fűtéscsövek új találmánynak tűnhetnek, de igazából valószínűleg mindannyian napi szinten használjuk őket anélkül, hogy tudnánk róla. A legtöbb laptop tartalmaz kicsi fűtéscsöveket, amelyek elvezetik a processzortól a hőt, és a légkondicionáló berendezések is hőelvezető csövekkel működnek. A fűtéscsövek működési elve valójában nagyon egyszerű.

A fűtéscső belseje is légüres, majdnem olyan, mint a vákuumos cső. Ezúttal azonban nem a hőszigetelés, hanem sokkal inkább a belül lévő folyadék halmazállapotának megváltoztatása a cél. A fűtéscső belsejében ugyanis kis mennyiségű tiszta víz és egy kis speciális adalékanyag található. Tengerszint magasságban a víz 100 °C-on forr, de egy hegy tetején a forráshőmérséklet 100 °C alatt van. Ez a légnyomáskülönbségnek tudható be.

A fenti elvre alapozva, a fűtéscsövek légmentessé tételével, tehát a légnyomás csökkentésével, ugyanazt az eredményt érhetjük el, azaz alacsonyabb forráshőmérsékletet. Az AP napkollektor fűtéscsöveiben a forráspont mindössze 30 °C. Tehát, amikor a fűtéscső hőmérséklete meghaladta a 30 °C-ot, a víz elpárolog. A keletkezett pára gyorsan felszáll a fűtéscső felső részébe, ami a hőátadást biztosítja. Amint a kondenzátorból (felső részből) továbbjut a hő, a pára folyadékká (vízzé) alakul és visszafolyik a fűtéscső aljára, hogy a folyamat újra kezdődhessen.

A csőben lévő víz szobahőmérsékleten kis labdává formálódik, mint ahogy a higany, amikor szobahőmérsékleten lapos felületre öntik. Ha megrázunk egy fűtéscsövet, hallhatjuk, ahogy a vízlabda csörög benne. Habár ez csak víz, mégis úgy hangzik, mintha egy darab fém csörögne belül.

Ennek a magyarázatnak az alapján nagyon egyszerűnek tűnhet egy fűtéscső. Egy üreges rézcső, egy kis vízzel a belsejében, amiből a levegőt kiszippantották. Jól hangzik, de mindehhez több mint húszféle gyártási folyamatra és szigorú minőségellenőrzésre van szükség.

Az anyagminőség és a tisztaság rendkívül fontos. A fűtéscső belsejében bármilyen kis tisztátlanság károsan befolyásolja a teljesítményt. Magának a réznek is nagyon tisztának kell lennie, csak nyomokban tartalmazhat oxigént vagy más elemeket. Ha a réz túl sok oxigént vagy más elemet tartalmaz, akkor azok semlegesítik a vákuumot, és ezáltal egy kis légzsák keletkezik a fűtéscső tetején. Ennek pedig az a következménye, hogy a fűtéscső legmelegebb pontja (a fűtés kondenzátor legtetején) elmozdul a kondenzátortól lefelé. Ez nyilvánvalóan hátrányosan érinti a teljesítményt, vagyis kizárólag nagyon nagy tisztaságú rezet szabad használni.

A fűtéscsövekhez gyakran kenőanyagot vagy hajszálcsöves rendszert használnak, hogy elősegítsék a folyadék átfolyását, de az AP napkollektorokban használt fűtéscsöveknek nincs erre szükségük, mert a réz belső felülete olyan sima, hogy nagyon könnyen folyik rajta a folyadék. Ráadásul az AP fűtéscsöveket nem vízszintesen helyezik el. Az is megoldható, hogy a fűtéscsövek vízszintesen is továbbítsák a hőt, de az nagyon sokba kerül.
 

Az AP napkollektorokban használt fűtéscsövek két rézkomponensből állnak: a tengelyből és a kondenzátorból. A vákuum miatt a kondenzátor a tengelyhez van forrasztva. Láthatjuk, hogy a kondenzátor átmérője sokkal nagyobb, mint a tengelyé. Ezáltal nagyobb az a felület, amin keresztül a hő az elosztócsőbe juthat. A felhasznált réz oxigénmentes, ami hosszú élettartamot és kitűnő teljesítményt nyújt.

Minden egyes fűtéscső hőtovábbító teljesítményét letesztelik, és 300 °C-os hőmérsékletnek teszik ki, mielőtt használatra alkalmasnak nyilvánítják. Ebből következően a réz fűtéscsövek viszonylag lágyak. Azok a fűtéscsövek, amelyek nagyon merevek, nem mentek át ilyen precíz minőségvizsgálaton. A szigorú minőségellenőrzésnek és a nagytisztaságú réznek köszönhetően, a fűtéscsövek várható élettartama még hosszabb, mint a vákuumos csöveké.
 

©2009 Óceán-L Kft.