Een warmtepijp is een "hermetisch tweefasen warmtestoorwerkselement" dat warmte van zijn verdamper naar zijn condensor verplaatst door een continue verdampings-condensatiecyclus van een werkvloeistof in een vacuüm-afgeslagen envelop. Omdat latente warmtetransport slechts een klein temperatuurverschil vereist, wordt het apparaat vaak een "thermische supergeleider" genoemd. De basisconstructie bestaat uit een metaalachtige schaal, een poreuze lont langs de binnenwand en een precies gemeten lading van werkende vloeistof. Wanneer de buis verticaal wordt gekanteld of gemonteerd, kan de lont worden weggelaten, waardoor een eenvoudigere en goedkopere zwaartekracht-geassisteerde warmtepijp (thermosiphon) wordt opgeleverd.

Werkvloeistoffen worden geselecteerd volgens het beoogde temperatuurbereik: ammoniak, aceton of R134A voor lage temperaturen (-60 ° C tot +60 ° C); water voor het gemiddelde bereik (50 ° C tot 250 ° C); en naftaleen, natrium of kalium voor hoge temperaturen (250 ° C tot 1200 ° C). Het envelopmateriaal moet chemisch compatibel zijn met de vloeistof; Het koper-waterpaar is het meest stabiel, terwijl combinaties van koolstof-staalwater corrosieremmers vereisen. Warmtetransport wordt beperkt door vijf karakteristieke beperkingen - capillair, sonic, meeslepende, koken en condensorlimieten - die tijdens het ontwerp moeten worden gecontroleerd.

Warmtepijpen bieden uitstekende temperatuuruniformiteit, hoge vermogensdichtheid, passieve werking en flexibele geometrie. Ze worden nu op grote schaal gebruikt in de thermische regeling van ruimtevaartuigen, CPU/GPU-dampkamers, LED-koeling, rookgasafvalverwarming, grondbestandsbegin "thermische palen" langs de Qinghai-Tibet-spoorweg en het thermische beheer van de batterij in elektrische voertuigen. Vooruitgang in micro/nano-fabricage en 3D-printen blijven hittepijptechnologie duwen naar nog hogere vermogensdichtheden en meer veeleisende bedrijfsomstandigheden.