Termosifón de dos fases

El termosifón de dos fases es un dispositivo de transferencia de calor que combina la conductividad térmica por convección característica del termosifón con un cambio de fase de líquido a vapor que favorece el transporte del calor, por lo que resulta más eficiente.

Técnicamente, se trata de un recipiente de alta conductividad, de baja presión y que contiene un líquido que se evaporará al absorber calor en la zona caliente del recipiente. Llegado al otro extremo el vapor por convección, se produce la condensación y se libera el calor transportado. La evaporación se produce por capilaridad, por lo que no hace falt que la temperatura sea demasiado alta.

Como recipiente se suele emplear un tubo largo, de un material que sea buen conductor del calor (cobre o aluminio) y que se situará casi verticalmente. Así, tras la condensación del vapor, el líquido regrese al extremo caliente o bien por capilaridad o bien por acción de la fuerza de la gravedad, y se repetirá el ciclo de evaporación y condensación.

Principios de funcionamiento

Como se ha dicho, se apoya en la capilaridad. Para un funcionamiento eficaz, se reduce la presión interna del recipiente hasta valores próximos a la presión de vapor a la temperatura de trabajo o menores aún. El proceso de evaporación y condensación es el encargado del transporte de calor. La adecuada presión (vacío) es lo que favorece su rendimiento. Por otro lado, su eficacia está muy relacionada con las condiciones de trabajo que se definen en el diseño.

Usos

Trasferencia de calor en sistemas de refrigeración

En dispositivos electrónicos se utiliza como solución de refrigeración. Permite la miniaturización y no precisa piezas móviles.

Captura de calor en sistemas solares

Está muy extendido su uso en sistemas solares de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS). Combinando este dispositivo con un envoltorio de cristal en el que se hace el vacío, se consigue una célula de captura y transferencia de calor. Con ella podemos transportar el calor aportado por el sol a un recipiente de acumulación para su uso como agua sanitaria o hacer recircular el agua en un circuito de calefacción. Por tanto, actúa como un captador de energía solar. En esta aplicación, suele utilizarse como líquido el agua destilada. Tiene rendimientos que superan hasta en un 40% a los de los paneles solares térmicos tradicionales. Resultando más eficaz para obtener agua a mayor temperatura y sobre todo, manteniendo su rendimiento en lugares muy frios, donde los paneles tradicionales pierden rendimiento.

Enlaces externos

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