Thermosiphon

Ein Thermosiphon ist ein Bauteil zum passiven Wärme- und/oder Medientransport und basiert auf dem sogenannten „Thermosiphon-Effekt“.

Der „Thermosiphon-Effekt“ ist die Bewegung/Umwälzung einer Flüssigkeit durch thermisch bedingte Dichteunterschiede. Er wird zur Umwälzung von Flüssigkeiten genutzt, die oft als Wärmetransportmedium dienen. Dadurch können Umwälzpumpen und Energie für deren Antrieb 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 produktabgewandten Seite um sowohl eine Kühlung der Dichtung, als auch eine bessere „Schmierung“ zwischen Dichtung und Welle zu erreichen.
• Im Wärmerohr zirkuliert ein Kältemittel (mit Phasenübergang flüssig/gasförmig) zur Wärmeübertragung.
• Bei der Schwerkraftheizung zirkuliert Heizungswasser zwischen Wärmeerzeugung und -übergabe (ohne Antrieb durch eine Heizungsumwälzpumpe).
• Bei Dampfkessel-Thermosiphon handelt es sich um ein Wärmeübertragerelement, das die Heizfläche eines Dampfkessels vergrößert und die Wasserzirkulation im Kessel verbessert.

Der Effekt kann auch unerwünscht auftreten und dann Maßnahmen erfordern, um ihn zu mindern oder zu verhindern (z. B. Thermosiphon-Konvektionsbremsen in Wärmespeichern).

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.