Ein kostengünstiges und effektives Wärmemanagement ist für die Instandhaltung beispielsweise von elektronischen Geräten ein zentraler Punkt in der Technik. Bei der Kühlung mit Heatpipes handelt es sich um eine Form der Wärmeableitung, die vor Überhitzung schützt. Was Heatpipes genau sind, wie sie funktionieren und wo sie eingesetzt werden wird in diesem Artikel thematisiert. Außerdem werden die Vorteile zu anderen Kühlungsmethoden gegenüber gestellt.
Was sind Heatpipes?
Bei Heatpipes handelt es sich um Wärmeleitrohre, die sich flexibel anpassen lassen. Deshalb finden sie in mehreren Branchen Anwendung – hauptsächlich jedoch in der Elektronik und Automobilindustrie. Die Röhren-Kühlkörper leiten durch die ihnen zugrundeliegende Funktionsweise Wärme über längere Strecken ab. Die Flüssigkeit verdampft und der entstehende Dampf kondensiert.
Wie funktioniert die Kühlung mit Heatpipes?
Ein Heatpipe ist ein Kühlungssystem, das in Form eines geschlossenen Systems in Wärmerohren die Kühlung beispielsweise von einem PC bzw. Computer bewirkt. Die meisten Heatpipes funktionieren nach einem einfachen Schema: Das dünnwandige Wärmerohr besitzt innen eine spezielle Kapillarstruktur und ist aus thermisch hochleitfähigem Material hergestellt. Es verfügt über eine kleine Menge verdampfbarer Flüssigkeit. Durch das Prinzip der Röhrenkühlung nimmt ein Heatpipe entstehende höhere Temperaturen auf und transportiert diese an eine Stelle, an der es die Wärme abbauen kann. Es gibt jedoch auch komplexere, beispielsweise parallel verschaltete Heatpipe-Systeme, die die Leistungsfähigkeit von waagerechten Applikationen sicherstellen.
Im Inneren des Wärmerohrs herrscht Unterdruck und befindet sich etwas Flüssigkeit. Diese nimmt die Wärme auf, erhitzt sich und wandert in Dampfform an das andere Ende des Heatpipes. Dabei wird sie aufgrund der dort Herrschenden niedrigen Temperatur abkühlt und somit kondensiert. Hierdurch wird die Wärme abgegeben, wobei die Flüssigkeit wieder kalt wird. Anschließend fließt sie wieder an ihren eigentlichen Ort für die Wärmeaufnahme zurück und macht sich für eine neue Runde startbereit.
Wo wird die Kühlung mit Heatpipes eingesetzt?
Ein Heatpipe wird als Kühlungssystem beispielsweise bei der Produktion von Autos, elektronischen Geräten wie Notebooks, für Computer und weiterer Hardware eingesetzt. In der Computertechnik dienen Heatpipes der Kühlung von Zentraleinheiten. Eine weitere Branche, in der Heatpipes für Kühlungszwecke genutzt werden, ist der Beleuchtungssektor. Da sich bei LED-Lampen ebenfalls eine enorme Wärmeentwicklung bildet, muss auch hier ein Kühlungssystem mit möglichst hoher Raumersparnis her. Eine Röhrenkühlung in Form von Heatpipes zeichnet sich als besonders geeignet aus, weil es möglich ist, die Wärmerohre in vielen unterschiedlichen Größen zu erzeugen.
Es gibt jedoch auch Geräte, für die auch kleinere Headpipes zu groß sind. Dies ist beispielsweise bei mobilen Geräten wie Smartphones, Handhelds und Palmtops der Fall. Für diese werden kleinste, sogenannte Nano-Heatpipes produziert. Nano-Heatpipes kommen auch in der Leiterplattenfertigung zum Einsatz, d.h. in der Fertigung von Folien, die elektronische Bauteile über Leiterbahnen miteinander verbinden.
Was unterscheidet Heatpipes von anderen Kühlungsmethoden?
Durch die Wasserkühlung bringen Heatpipes den Vorteil einer lautlosen und gleichzeitig sehr effektiven und effizienten Wärmeableitung mit sich. Die Wassermenge, die sich innerhalb der Röhre befindet, erfüllt bei jeder Erhitzung ihre Aufgabe. Anschließend kehrt sie wieder an die Stelle der Wärmeaufnahme zurück, an der sie sofort wieder einsatzbereit ist. Daher entscheiden sich viele Profis für eine Kühlung ihrer elektronischen Geräte durch Headpipes.
Ein weiterer Pluspunkt von der Kühlung mit Heatpipes besteht darin, dass an der Röhrenkühlung mehrere Geräte zusammen angeschlossen werden können. Somit ersparst du dir für jedes neue oder weitere Gerät eine Kühlung oder einen neuen Lüfter. Möchtest du beispielsweise ein Netzteil und/oder eine Grafikkarte mit einem elektronischen Gerät verknüpfen, reicht ein Heatpipe für alle drei Geräte aus.
Im Vergleich zu anderen Kühlungssystemen sind Heatpipes ziemlich kostengünstig, denn sie kommen ohne Lüfter und Pumpen aus. Es ist bereits möglich, für einen Preis von ca. 30 Euro ein solches Kühlungssystem zu kaufen. Dennoch erweisen sie sich durch ihre hohe Leistungsfähigkeit als besonders effizient. Die niedrige Störungsanfälligkeit ist auf die geringe Menge beweglicher Teile im Bau von Heatpipes zurückzuführen.
Fazit: Technologie für die Zukunft
Dadurch, dass ihre Technologie ständig weiterentwickelt wird, erweisen sich Heatpipes als vielversprechend für die Zukunft. Eine hohe Kühlleistung verbinden sogenannte moderne Hybrid-Lüfter durch Kombination der lautlosen Heatpipes mit aktiven Lüftern mit einer möglichst geringen Lautstärke. Im Markt sind diese bereits für ca. 40 Euro erhältlich und lassen sich an fast alle gängigen Prozessortypen anschließen. Bei vielen Heatpipes handelt es sich auch um einen einfachen Einbau, über den du dich jedoch am besten vor dem Kauf erkundigen solltest.
Wenn du deinen Computer, dein Laptop oder Notebook täglich über mehrere Stunden und für anspruchsvollere Arbeiten wie beispielsweise das Bearbeiten von Fotos oder das Schneiden von Videos oder für die Nutzung von Videospielen benutzt, erweisen sich Heatpipes als besonders empfehlenswert für die Kühlung. All diese Tätigkeiten lassen einen PC ziemlich heiß werden. Doch eine Er- bzw. Überhitzung kann für elektronische Geräte fatale Folgen haben. Vor allem wenn es sich um teure Hardware handelt, solltest du dir Gedanken über den Einsatz eines Wärmerohrs für die Wärmeneutralisation machen.
