Thermosiphon

Ein Thermosiphon ist ein Bauteil zum passiven Wärmeaustausch. Es basiert auf dem „Thermosiphon-Effekt“. Der Effekt wird in Thermosiphonanlagen (z. B. Schwerkraftheizungen) ausgenutzt.

Der „Thermosiphon-Effekt“ stellt einen auf Wärmeübertragung und wärmephysikalischer Ausdehnung basierender Effekt dar, der beinhaltet, dass eine Flüssigkeit durch Erwärmung umgewälzt werden kann. Er beruht auf dem Dichteunterschied zwischen einer warmen und einer kalten Flüssigkeit. Er wird zur Umwälzung von Flüssigkeiten genutzt, die oft als Wärmetransportmedium dienen. Dadurch können Umwälzpumpen eingespart und Energie gespart werden. Der Effekt wird beispielsweise bei folgenden Anwendungen genutzt:

• Bei der Thermosiphonanlage zur Wärmegewinnung aus Sonnenenergie zirkuliert die erwärmte Wärmeträgerflüssigkeit.
• Bei der Thermosiphonkühlung bei Verbrennungsmotoren zirkuliert das Kühlwasser selbstständig.
• Bei Flüssigkeitspumpen mit Gleitringdichtung zirkuliert Flüssigkeit auf der Produkt-abgewandten Seite um sowohl eine Kühlung der Dichtung, als auch eine bessere „Schmierung“ zwischen Dichtung und Welle zu erreichen.
• Im Wärmerohr zirkuliert ein Fluid zur Wärmeübertragung. Ebenso bei der Schwerkraftheizung.
• Bei Wärmespeichern werden Thermosiphon-Konvektionsbremsen verwendet, um unerwünschte Wärmeverluste durch den Thermosiphon-Effekt zu verhindern.
• Bei Dampfkessel-Thermosiphon handelt es sich um ein Wärmetauscherelement, das die Heizfläche eines Dampfkessels vergrößert und die Wasserzirkulation im Kessel verbessert.

Literatur

• Chun Wang: Thermosyphon processes for engineering application: numerical modeling and its experimental verification. (= Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 3 „Verfahrenstechnik“, Bd. 495) VDI-Verl., Düsseldorf 1997 (zugl. Diss. Univ. München), ISBN 3-18-349503-1.