Czasami określany jako nadprzewodnik, rura cieplna to urządzenie, które jest w stanie stosunkowo łatwo przenosić lub kierować ciepło między dwoma punktami. Jedną z zalet tego typu urządzeń grzewczych jest stosunkowo niewielka utrata ciepła podczas przesyłania, dzięki czemu rury są znacznie bardziej opłacalne w eksploatacji. Podczas gdy podstawowy pomysł na rurkę cieplną został opracowany po raz pierwszy w latach 1940., pierwszy działający przykład tego typu urządzeń grzewczych powstał w 1962 r. i był przez lata udoskonalany.
Chociaż istnieją pewne różnice w projektowaniu rur cieplnych, większość nadal opiera się na oryginalnym projekcie. Oznacza to, że typowa rura cieplna będzie zbudowana z trzech zasadniczych elementów. Te elementy są znane jako pojemnik, płyn roboczy i knot.
Pojemnik rurki cieplnej stanowi obudowę dla płynu roboczego, który pomaga w utrzymaniu ciepła wytwarzanego w urządzeniu. Pojemnik, czasami nazywany komorą rurową, jest hermetyczny i szczelny, skutecznie chroniąc płyn przed środowiskiem zewnętrznym. Jednocześnie hermetyczny charakter elementu ułatwia osiągnięcie i utrzymanie prawidłowego poziomu ciśnienia, aby system działał prawidłowo.
Płyn roboczy wraz ze zbiornikiem jest bardzo ważny dla funkcjonowania rurki cieplnej. Stosowany płyn musi być kompatybilny z innymi elementami urządzenia, w tym knotem, który jest używany w ramach operacji. Istnieje wiele różnych płynów, które można zastosować, w zależności od żądanej wartości ciśnienia pary w pojemniku i zdolności płynu do odpowiedniego nasycenia lub zwilżenia knota. Po wybraniu odpowiedniego płynu dla danej konstrukcji rury cieplnej, równowaga ciśnienia pary i zwilżalności knota mieści się w dopuszczalnych normach, co z kolei zwiększa wydajność rury przesyłowej.
Czasami nazywany strukturą kapilarną, knot w rurce cieplnej nie przypomina knota w świecy. Ten rodzaj knota jest produkowany z porowatą strukturą, z pewnym rodzajem trwałego metalu zwykle używanego w konstrukcji. Do tworzenia knota często używa się niklu, aluminium, miedzi lub stali. W ostatnich latach do produkcji knotów używano materiałów ceramicznych, chociaż istnieją pewne różnice zdań co do wpływu, jaki knoty ceramiczne mają na sprawność rurki cieplnej. Podczas procesu produkcyjnego stopień nacisku użytego do wytworzenia knota będzie miał wiele wspólnego z określeniem wielkości porów znajdujących się w korpusie elementu.
Podczas pracy rura cieplna jest w stanie przenosić ciepło z dużą wydajnością. Funkcja knota wytwarza ciśnienie, które z kolei przemieszcza płyn roboczy przez skraplacz i powoduje jego odparowanie. W miarę wytwarzania ciepła ciśnienie pomaga również przenosić ciepło przez strukturę rury, ostatecznie dostarczając ciepło do miejsca przeznaczenia. Rury tego typu znajdują zastosowanie w szerokiej gamie maszyn i urządzeń, w tym w urządzeniach klimatyzacyjnych oraz wszelkiego rodzaju maszynach, w których stosuje się wymienniki ciepła. Mniejsza wersja rury grzewczej znajduje się nawet w niektórych laptopach, co umożliwia odprowadzanie ciepła pobieranego z otaczających elementów i zapobieganie przegrzewaniu się urządzenia.