1.1 - Fluidos de trabalho
O fluido de trabalho é o agente de transferência de calor de um termossifão ou tubo de calor. O tipo de fluido de trabalho empregado difere dependendo do intervalo de temperatura de operação e do material do tubo de calor ou termossifão. Como a operação de um tubo de calor baseia-se principalmente na vaporização e condensação do fluido de trabalho, a criteriosa seleção deste é um importante fator a ser considerado no projeto e na manufatura do dispositivo. O fluido de trabalho deve ser adequado à aplicação do tubo de calor e/ou termossifão, devendo apresentar propriedades termofísicas adequadas para a faixa de temperatura que irá operar. A temperatura de operação pode variar de níveis de 100 K(criogênicos) até níveis de 1000 K ( metais líquidos).
As propriedades termofísicas dos fluidos de trabalho utilizados em termossifões e a compatibilidade térmica e química do material do tubo com o fluido são critérios importantes para definir o par fluido de trabalho e material do tubo. O fluido de trabalho é selecionado conforme as seguintes considerações: temperatura e pressão de operação, máximo fluxo de calor no evaporador, propriedades termofísicas do fluido, toxicidade, risco de ignição e explosão e condições do equipamento com tempo de uso.
Dependendo do fluido de trabalho empregado, pode ocorrer a geração de gases não condensáveis no interior do tubo em decorrência da degradação do fluido, diminuindo a eficiência térmica do termossifão. No caso de fluidos orgânicos, que operam na faixa de temperatura intermediária, além da geração de gases não condesáveis, pode ocorrer a polimerização do fluido alterando suas propriedades termofísicas. Atualmente a pesquisa com fluidos de trabalho envolve o estudo da geração de gases não condensáveis, compatibilidade entre o fluido e o material do tudo e a vida útil do termossifão.
a. Alta temperatura
b. Temperatura intermediária
c. Baixa temperatura
d. Temperatura criogênica
