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Un loop heat pipe (LHP) è un particolare heat pipe che possiede dei tubi lunghi ed ha il vantaggio di assicurare un funzionamento affidabile su lunghe distanze e la capacità di operare contro la forza gravità. Si tratta di sistemi pieghevoli e flessibili, che hanno la capacità di prevenire perdite di calore. Nel caso in cui abbiamo bisogno di diverse curve per la conformazione geometrica del pezzo stesso e le distanze sono lunghe anche qualche metro non possiamo utilizzare più un normale heat pipe ma dobbiamo utilizzare un Loop Heat Pipe che si presta bene a applicazioni particolari. Il Loop Heat Pipe si presenta con un corpo del condensatore, un corpo dell’evaporatore e dei collegamenti fra di essi che formano rispettivamente le linee di vapore e di liquido.
Nel Loop Heat Pipe il corpo Evaporatore è il cuore della macchina, non a caso esso si presenta con delle forme geometriche molto complesse e possiede delle strutture capillari di diverse dimensioni e forme e di diversi componenti chimici. Di solito l’evaporatore possiede un contenitore i Acciaio Inox e all’interno sono presenti 2 strutture capillari che sono parzialmente inserite una dentro l’altra in modo coassiale.A valle di esso è presente la linea vapore che collega l’evaporatore (dove avviene l’evaporazione del liquido) con il condensatore (dove il liquido cede il suo calore e si condensa) quì il contenitore, anche esso, è costituito da materiale Acciaio Inox in forma cilindrica coassiale con altro tubo dove passa il refrigerante o sistema dove si espelle il calore per mezzo si alette a contatto con l’aria. A valle si ha linea di liquido che collega e chiude il ciclo fra condensatore ed evaporatore. Le applicazioni di quest’ultimo sono di tipo Aeronautico e/o Aerospaziale. I processi di costruzione sono anche essi riservati in quando le aziende che costruiscono tale prodotto sono pochissime i costi sono elevati e i tempi di realizzazione sono pressoché lunghi. Anche il Loop Heat Pipe come gli altri Heat Pipe presenta alcune particolari applicazione dove si trovano diversi Loop Heat Pipe collegati in parallelo e si aprla di Multi Loop Heat Pipe o MLHP. Quando utilizzare un Loop Heat Pipe (LHP): Serve trasportare grandi quantita' di calore (oltre 1KW) su grandi distanze (fino a 8-10 m con dislivelli fino a 3 m) Rapida risposta termica (1-3 minuti a seconda della lunghezza totale del LHP) Bassa Resistenza Thermica (0.01 °C/W) Forme e dimensioni complicate Da applicazioni Criogeniche (missili, satelliti e navicelle spaziali) a Metalli Liquidi (reattori nucleari) #Inserire "LHP Schematic" Come riportato schematicamente in figura, il LHP e' formato da cinque elementi principali: l'evaporatore, la linea di vapore, il condensatore, la linea di ritorno del liquido e la camera di compensazione. Il funzionamento del LHP avviene come di seguito descritto:
calore viene inserito dall'esterno nell'evaporatore, dove il liquido nel wick evapora; il vapore viene spinto nella linea di vapore dalla differenza di pressione creata nel wick per forze capillari;il vapore condensa nel condensatore perche' calore viene ed essere sottratto dallo scambiatore di calore con l'esterno;il condensato ritorna attraverso la linea di liquido nella camera di compensazione;il liquido bagna il wick che lo assorbe ed il ciclo si ripete.
#Inserire "LHP evaporator" Queste immagini mostrano dettagli del wick e jacket che formano perte dell'evaporatore (componente chiave del LHP).
#Inserire "Temperature time-plot at various LHP locations" Questo grafico mostra la risposta termica di un LHP a variazioni a gradino del calore immesso nell'evaporatore. Le diverse curve riportate rappresentano l'andamento temporale della temperatura a varie stazioni lungo LHP: evaporatore, inizio e fine linea di vapore, inizio e fine linea del liquido, camera di compensazione. Inoltre, la figura riporta anche l'andamento della temperature in ingresso ed uscita dello scambiatore di calore che estrae calore dal condensatore del LHP.
La linea nera a gradini rappresenta l'andamentoa step del calore immesso nell'evaporatore. Un loop heat pipe (LHP) è un congegno bifasico che consente un trasferimento passivo di calore da una fonte ad un condensatore o radiatore. LHP sono simili a tubi di calore, ma hanno il vantaggio di assicurare un funzionamento affidabile su lunghe distanze e la capacità di operare contro la forza gravità. Si tratta di sistemi pieghevoli e flessibili, che hanno la capacità di prevenire perdite di calore.
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