De werking van Heatpipe uitgebreid

Een Heatpipe is dus een manier van passieve warmte verplaatsing. Het gebeurd in een soort van buis waarin een bepaalde vloeistof zit. Waneer een vloeistof zoals bijvoorbeeld water 100 graden wordt gaat het koken. Bij dit koken ontstaat er Waterdamp, dit proces noemt men verdampen. Waneer water verdampt neem het heel veel "warmte" energie op dit is gelijk aan de energie die nodig is om water 75 graden te verhitten. Deze waterdamp stijgt vervolgens omhoog vanwege de lagere dichtheid (lagere dichtheid betekend dus dat het volume groter is maar de massa blijft natuurlijk gelijk, vandaar stijgt de waterdamp op). Boven in de Heat-pipe liggen de temperaturen aanzienlijk lager dan onderaan, daardoor koelt de waterdamp af naar een temperatuur waarin de waterdamp gedwongen word om weer terug te keren naar zijn vloeibare vorm. Hierbij staat de damp al zijn energie af aan zijn omgeving en in dit geval dus de heat-pipe. Dit proces gaat dus oneindig door zonder toevoeging van extra energie. Ook een groot voordeel is dat je met deze methode een klein object kunt koelen doordat alle energie naar de bovenkant van de Heat-pipe gaat. En daar dus een groter oppervlak hebt om koelen.

Een groot nadeel van het voorbeeld hierboven is dus wel dat het Water minimaal 100 graden moet zijn om Warmte te kunnen verplaatsen. Hierdoor is Water ongeschikt voor het koelen van bijv. Computer chips doordat deze chips bij die temperaturen door zouden branden. Er zijn twee oplossingen voor dit probleem, Namelijk: Een andere stof pakken waarbij de kook temperaturen dichterbij de gewenste koel temperaturen liggen. De andere methode is het creëren van een onder/boven druk waarbij het kookpunt daalt/zakt. Waneer bijv. de druk omlaag gaat, zorgt dat voor minder druk op de Stof die in de heat-pipe zit. Waneer dit het geval is zet de stof uit en neemt het volume dus toe en blijft de massa gelijk, deze omstandigheden zorgen voor een Lager kookpunt van de stof. Dit principe werkt natuurlijk ook andersom, waneer we de druk opvoeren zal het volume afnemen en massa gelijk blijven dit heeft tot gevolg dat de kook temperatuur toe zal nemen. Wij hebben gekozen voor Water op onderdruk. Hierbij gaat het kookpunt omlaag en hoeven we geen gebruik te maken van dure en/of gevaarlijke stoffen. Bij onderdruk daalt dus het kookpunt van een materiaal en zo kun je dus de gewenste temperatuur krijgen van het te koelen object. In de praktijk is het wel vrij moeilijk om precies de gewenste temperatuur te bereiken, zelfs als je een perfect vacuüm hebt is het nog moeilijk om de gewenste temperatuur te bereiken omdat zelfs het kleinste beetje druk verschil al kan lijden tot een kook temperatuur verschil van enkele tientallen graden.