termosifón
El termosifón (o termosifón ) es un método de intercambio de calor pasivo, basado en la convección natural , que hace circular un fluido sin necesidad de una bomba mecánica. El termosifón se utiliza para la circulación de líquidos y gases volátiles en aplicaciones de calefacción y refrigeración, como bombas de calor, calentadores de agua, calderas y hornos. El termosifón también se produce a través de gradientes de temperatura del aire, como los que se utilizan en una chimenea de leña o una chimenea solar .
Esta circulación puede ser de circuito abierto, como cuando la sustancia en un tanque de retención pasa en una dirección a través de un tubo de transferencia calentado montado en la parte inferior del tanque a un punto de distribución, incluso uno montado sobre el tanque de origen, o puede ser un circuito vertical de lazo cerrado con retorno al contenedor original. Su propósito es simplificar la transferencia de líquido o gas evitando el costo y la complejidad de una bomba convencional.
La convección natural del líquido comienza cuando la transferencia de calor al líquido da lugar a una diferencia de temperatura de un lado del bucle al otro. El fenómeno de la expansión térmica significa que una diferencia de temperatura tendrá una diferencia de densidad correspondiente en todo el circuito. El fluido más cálido en un lado del bucle es menos denso y, por lo tanto, más flotante.que el líquido más frío del otro lado. El fluido más caliente "flotará" sobre el fluido más frío y el fluido más frío se "hundirá" debajo del fluido más caliente. Este fenómeno de convección natural se conoce por el dicho: "el calor sube". La convección mueve el líquido calentado hacia arriba en el sistema mientras es reemplazado simultáneamente por líquido más frío que regresa por gravedad. Un buen termosifón tiene muy poca resistencia hidráulica , por lo que el líquido puede fluir fácilmente bajo la presión relativamente baja que produce la convección natural.
En algunas situaciones, el flujo de líquido puede reducirse aún más o detenerse, quizás porque el circuito no está completamente lleno de líquido. En este caso, el sistema ya no convección, por lo que no es un "termosifón" habitual.
Todavía se puede transferir calor en este sistema por evaporación y condensación de vapor; sin embargo, el sistema se clasifica correctamente como un termosifón de tubería de calor . [1] [2] Si el sistema también contiene otros fluidos, como aire, entonces la densidad de flujo de calor será menor que en una tubería de calor real, que contiene solo una sustancia.
El termosifón a veces se ha descrito incorrectamente como un " tubo de calor de retorno por gravedad ". [3] Las tuberías de calor generalmente tienen una mecha para devolver el condensado al evaporador a través de la acción capilar . No se necesita una mecha en un termosifón porque la gravedad mueve el líquido. [4] La mecha permite que los tubos de calor transfieran calor cuando no hay gravedad, lo cual es útil en el espacio. Un termosifón es "más simple" que un tubo de calor. [5]
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