Mikä on termosifoni?

Termosifoni, joka tunnetaan myös nimellä termosyfoni, on prosessi, jota käytetään lämmön vaihtamiseen nesteistä ilman pumppua. Tämä vähentää kustannuksia ja yksinkertaistaa lämmönsiirtoprosessia. Yleisimmät termosifonointimenetelmät ovat veden ja auringon konvektio.
Termosifoniprosessia voidaan käyttää kaupallisesti aurinkoenergian käyttövedenlämmittimissä. Termosifoni on passiivinen järjestelmä, joten mekaanisia liikkuvia osia ei ole. Sen sijaan järjestelmä luottaa vain auringon energiaan toimiessaan. Vesi kerätään laitteeseen, jota kutsutaan eräkeräimeksi ja joka on asennettu rakennuksen katolle. Se on kiinnitetty kulmaan, joten kun vesi kerätään, se voi valua ulos painovoiman avulla.

Kylmä vesi on tiheämpää kuin lämmin vesi, joten varastosäiliö on asennettu hieman eräkeräimen yläpuolelle. Kun aurinko lämmittää eräkeräintä, lämmin vesi nousee ja virtaa varastosäiliöön. Kylmä vesi vajoaa pohjaan ja virtaa kylmän veden syöttöjohtoon. Tätä vettä käytetään yleiseen kylmän hanan käyttöön.

Lämmin vesi siirtyy varastosäiliöön, jossa aurinko lämmittää sitä edelleen. Tämä veden jatkuva nousu ja lasku lämpötilan perusteella luo konvektion ja sallii termosifonin toimia. Kun kuumaa vettä tarvitaan, hana kytketään päälle rakennuksen sisälle ja varastosäiliöstä tuleva lämmin vesi virtaa käyttövesijohdon läpi.

Termosifonisia vesijärjestelmiä voidaan käyttää maan jäähdytykseen. Maan jäähdytystä tarvitaan esimerkiksi Alaskassa, jossa rakenteet on rakennettu ikiroudan päälle. Ikuinen huurre on maaperää, joka pysyy jäätymisen alla tai sen alapuolella pitkään. Ikuisen jäätymisen rakentamisen ongelma on, että se sisältää jäätä, joka voi sulaa, jos lämpötila nousee edes lyhyeksi ajaksi. Ajoittainen sulaminen ja ikiroudan jäädyttäminen voivat aiheuttaa rakennuksen perustan heikkenemisen ja halkeamisen.

Maajäähdytys voi toimia maanalaisilla putkilla, jotka on täytetty hiilidioksidilla tai ammoniakilla. Kun neste kuumenee ympäröivästä ikiroudasta, se muuttuu höyryksi. Kun höyry haihtuu, se tiivistyy putkien ulkopuolelle ja muuttuu takaisin nesteeksi. Jäähdytetty neste virtaa keräyssäiliöön ja käytetään uudelleen.

Tietokoneen jäähdytys on välttämätöntä, koska tietokonetta käyttävä prosessori voi saavuttaa 160 ° C (71 ° Fahrenheit) lämpötiloja. Vaikka useimmat tietokoneet on varustettu tuulettimella, termosifoni pystyy usein alentamaan prosessorin lämpötiloja tehokkaammin. Tietokoneen termosifonissa tuuletin toimii konvektioajoneuvona kiertämällä vettä niin, että se lämpenee ja muuttuu höyryksi. Samoin kuin maajäähdytysjärjestelmä, höyryn jäähtyessä se kerätään takaisin termosifonijärjestelmään ja kierrätetään.