Τι είναι το Thermosiphon;

Το Thermosiphon, γνωστό και ως thermosyphon, είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή θερμότητας από υγρά χωρίς αντλία. Αυτό εξαλείφει το κόστος και απλοποιεί τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας. Οι πιο συνηθισμένοι τρόποι που επιτυγχάνεται η θερμοφωνοποίηση είναι μέσω του νερού και της ηλιακής μεταφοράς.
Η διαδικασία thermosiphon μπορεί να χρησιμοποιηθεί εμπορικά σε ηλιακούς θερμοσίφωνες ζεστού νερού. Ένα θερμοσίφωνο είναι ένα παθητικό σύστημα, που σημαίνει ότι δεν υπάρχουν μηχανικά κινούμενα μέρη. Αντίθετα, το σύστημα βασίζεται αποκλειστικά στην ενέργεια του ήλιου για να λειτουργήσει. Το νερό συλλέγεται σε έναν εξοπλισμό που ονομάζεται batch collector, ο οποίος είναι τοποθετημένος στην οροφή ενός κτιρίου. Είναι στερεωμένο υπό γωνία, ώστε όταν το νερό συλλέγεται, να μπορεί να ρέει έξω χρησιμοποιώντας τη βαρύτητα.

Το κρύο νερό είναι πιο πυκνό από το ζεστό, επομένως η δεξαμενή αποθήκευσης είναι τοποθετημένη ελαφρώς πάνω από τον συλλέκτη παρτίδας. Καθώς ο ήλιος θερμαίνει τον συλλέκτη παρτίδας, το ζεστό νερό ανεβαίνει και ρέει στη δεξαμενή αποθήκευσης. Το κρύο νερό βυθίζεται στον πυθμένα και ρέει σε μια γραμμή παροχής κρύου νερού. Αυτό το νερό χρησιμοποιείται για γενική χρήση κρύας βρύσης.

Το ζεστό νερό μετακινείται στη δεξαμενή αποθήκευσης, όπου συνεχίζει να θερμαίνεται από τον ήλιο. Αυτή η συνεχής άνοδος και πτώση του νερού με βάση τη θερμοκρασία δημιουργεί μεταφορά και επιτρέπει στο θερμοσίφωνο να λειτουργεί. Όταν χρειάζεται ζεστό νερό, ανοίγει μια βρύση στο εσωτερικό του κτιρίου και το ζεστό νερό από τη δεξαμενή αποθήκευσης ρέει μέσω της γραμμής παροχής ζεστού νερού.

Τα συστήματα νερού Thermosiphon μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ψύξη εδάφους. Απαιτείται ψύξη εδάφους σε περιοχές όπως η Αλάσκα όπου οι κατασκευές είναι χτισμένες σε μόνιμο πάγο. Το Permafrost είναι έδαφος που παραμένει σε θερμοκρασία ή κάτω από το μηδέν για μεγάλες χρονικές περιόδους. Το θέμα με το χτίσιμο σε μόνιμο πάγο είναι ότι περιέχει πάγο που μπορεί να ξεπαγώσει εάν η θερμοκρασία ανέβει έστω και για μικρό χρονικό διάστημα. Η διακοπτόμενη απόψυξη και η εκ νέου κατάψυξη του μόνιμου παγετού μπορεί να προκαλέσει την αποδυνάμωση και τη ρωγμή των θεμελίων ενός κτιρίου.

Η ψύξη εδάφους μπορεί να λειτουργήσει με υπόγειους σωλήνες που είναι γεμάτοι με διοξείδιο του άνθρακα ή αμμωνία. Καθώς το υγρό θερμαίνεται από τον περιβάλλοντα πάγο, μετατρέπεται σε ατμό. Καθώς ο ατμός εξατμίζεται, συμπυκνώνεται στο εξωτερικό των σωλήνων και μετατρέπεται ξανά σε υγρό. Το ψυχρό υγρό ρέει σε μια δεξαμενή συλλογής και επαναχρησιμοποιείται.

Απαιτείται ψύξη του υπολογιστή επειδή ο επεξεργαστής που λειτουργεί τον υπολογιστή μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες άνω των 160° Fahrenheit (71° Κελσίου). Αν και οι περισσότεροι υπολογιστές είναι εξοπλισμένοι με ανεμιστήρα, ένα thermosiphon είναι συχνά σε θέση να μειώσει τις θερμοκρασίες του επεξεργαστή πιο αποτελεσματικά. Σε ένα θερμοσίφωνο υπολογιστή, ο ανεμιστήρας λειτουργεί ως όχημα μεταφοράς κυκλοφορώντας το νερό έτσι ώστε να θερμαίνεται και να μετατραπεί σε ατμό. Παρόμοια με το σύστημα ψύξης εδάφους, καθώς ο ατμός ψύχεται, συγκεντρώνεται ξανά μέσα στο σύστημα θερμοσίφωνου και ανακυκλώνεται.