Parownik z przepływem wspomaganym siłami kapilarnymi i grawitacyjnymi

Wynalazkiem jest oryginalny wymiennik ciepła – parownik, który łączy w sobie własności rurki ciepła i pompy kapilarnej. Parownik taki zbudowany jest w oparciu o obiegową rurkę ciepła - LHP (ang. Loop Heat Pipe) i dzięki wzbudzanym w nim siłom kapilarnym i grawitacyjnym wspomaga pompowanie płynu w obiegu termodynamicznym.
Zalety wykorzystania parownika z przepływem wspomaganym siłami kapilarnymi i grawitacyjnymi: znaczne zmniejszenie mocy pompowania pompy cyrkulacyjnej pracującej w obiegu termodynamicznym (m.in. mikrosiłownia domowa, obiegi chłodnicze, klimatyzacyjne), która w przypadku czynników niskowrzących jest znacząca, zwiększenie kompaktowości układu, zmniejszenie poboru energii elektrycznej, którą pobiera pompa cyrkulacyjna, zmniejszenie emisji CO2 a co za tym idzie, zanieczyszczenia środowiska.
Aby wyjść na przeciw potrzebom przemysłu IT planuje się również zbudować i przebadać całą obiegową rurkę ciepła LHP i przetestować jej możliwości wdrożenia w elektronice. W porównaniu do aktualnie stosowanych metod chłodzenia wysokiej mocy procesorów, laptopów, serwerów, itp. LHP ma znacząco więcej zalet i osiąga wyższe parametry chłodzenia.
Projekt jest interdyscyplinarny, łączy w sobie wiedzę z zakresu nowoczesnych technologii, nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych, energetyki, budowy maszyn i ekologii.
Obiegowa rurka ciepła LHP jest ultranowoczesną technologią. Prace nad wymiennikami opartymi o obiegową rurkę ciepła LHP prowadzone są jedynie w nielicznych laboratoriach na świecie (Chiny, Japonia, USA, Hiszpania). Urządzenia takie jak dotąd wykorzystywane były tylko w przemyśle kosmicznym i wojskowym, i najczęściej faktyczne wyniki badań były tajne. Badania nad obiegową rurką ciepła LHP są pierwszymi w Polsce oraz jednymi z nielicznych w Europie. Zjawiska fizyczne występujące w obiegowej rurce ciepła jak dotąd nie zostały do końca zadowalająco wyjaśnione, i praca ma na celu poprawę stanu wiedzy na temat LHP, w szczególności w zakresie wrzenia na powierzchniach porowatych.
Poznanie procesów zachodzących w pętlowej rurce ciepła LHP z dużym prawdopodobieństwem będzie skutkowało szerokim zainteresowaniem w przemyśle, gdyż LHP ma duży potencjał wdrożeniowy.
Wykorzystanie sił kapilarnych i grawitacyjnych w parowniku LHP celem pompowania płynu w mikrosiłowni parowej jest nowatorskim rozwiązaniem na światową skalę. Dane rozwiązanie jest oryginalnym wkładem w rozwój nowoczesnych wymienników ciepła. Projekt ten uzyskał I nagrodę w konkursie Pomorskiego Centrum Badań i Technologii Środowiska „POMCERT” (Pomorski Park Naukowo Technologiczny), jako „innowacyjne urządzenie zwiększające konkurencyjność gospodarki regionu”. Projekt ten uzyskał II nagrodę w konkursie „InnoDoktorant” organizowanym przez Marszałka Województwa Pomorskiego, jako najbardziej innowacyjny projekt mający zastosowane w gospodarce - II miejsce w Województwie Pomorskim.

8. Przewidywane zastosowanie wynalazku:
Wynalazek został ukierunkowany na zastosowania gospodarcze.
Branże, do których skierowana jest oferta/której przewiduje się zastosowanie/wdrożenia:
Ciepłownictwo; Chłodnictwo; Klimatyzacja; Przemysł ciężki; Okrętownictwo; Medycyna; Elektronika; Przemysł IT (chłodzenie wysokiej mocy procesorów, laptopów serwerów etc); Instytucje naukowo-badawcze; Jednostki badawczo – rozwojowe; Praktycznie zakres wykorzystania tego typu urządzeń jest nieograniczony.
Dotychczasowe wyniki badań wskazują na duże możliwości wdrożenia. Aktualnie trwają prace nad innowacyjną mikrosiłownią parową w której parownik pętlowej rurki ciepła wykorzystujący siły kapilarne i grawitacyjne do transportu płynu pozwoli zmniejszyć gabaryty i moc pompy cyrkulacyjnej wymaganej w obiegu. Moc ta jest stosunkowo duża w przypadku mikrosiłowni, gdzie w obiegu wykorzystywany jest czynnik niskowrzący. Parownik pętlowej rurki ciepła, może być z powodzeniem użyty w innych urządzeniach wymiany ciepła i masy (m.in. chłodnictwo i klimatyzacja). Jak dotąd w tych gałęziach przemysłu wykorzystywano „tradycyjne” rurki ciepła jednak w porównaniu tego, pętlowa rurka ciepła LHP ma znacząco więcej zalet - łączy w sobie własności tradycyjnej rurki ciepła i pompy kapilarnej i jest stanie przetransportować dużo większe ilości ciepła niż klasyczna rurka ciepła oraz nie jest wrażliwe na zmiany w orientacji w polu grawitacyjnym.
Zasięg międzynarodowy: Planuje się wykorzystać pętlową rurkę ciepła do intensyfikacji chłodzenia powierzchni wysoko obciążonych cieplnie (procesory, laptopy, serwery). Wykorzystanie LHP w celach odprowadzania ciepła z urządzeń elektronicznych otwiera nowe możliwości w budowie komputerów, stacji roboczych, aparatury badawczej, stacji pomiarowych etc.

Wymienniki ciepła, nowe źródła energii, nowoczesne technologie

Ze względu na szerokie możliwe spektrum zastosowań, komercjalizacja rozwiązania w dużych seriach produkcyjnych pozwoliłaby na rozwój firm wytwarzających wymienniki ciepła, oraz wzrost poziomu ich zatrudnienia. Dodatkowo dzięki modernizacji zakładów przemysłowych poprzez wyposażenie ich w efektywniejsze wymienniki, możliwe jest ograniczenie zużywanej w procesach produkcyjnych energii oraz poprawę, jakości energetycznej procesów cieplnych. Proponowane wykorzystanie parownika pętlowej rurki ciepła w mikrosiłowni domowej pozwoli, oprócz efektu ekonomicznego, ograniczona może zostać emisja CO2 do atmosfery, co pozytywnie wpłynie na środowisko naturalne.
Zwiększanie wydajności zespołów elektronicznych, przy kompaktowych rozmiarach pozwoliłoby na uatrakcyjnienie oferowanych przez nich produktów, a także wprowadzenie nowych zminiaturyzowanych aktualnie wytwarzanych urządzeń. Zastosowaniem precyzyjnego chłodzenia zainteresowane także są firmy budowlane, gdzie poważnym problemem jest pękanie skurczowe fundamentów.
.

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku