Radiator­gas­leitung

Radiator­gas­leitung ist eine strahlende Variante der Gasleitung, die dazu dient, Wärme zwischen der Leitung und dem Gas, das durch sie strömt, zu übertragen. Wie andere strahlende Leitungen ist sie dafür gedacht, durch heiße oder kalte Bereiche verlegt zu werden, damit der Inhalt der Leitung beim Durchfließen Wärme aufnehmen oder abgeben kann. Eine häufige Verwendung ist es, kaltes Gas durch überhitzte Bereiche zu leiten, um sie abzukühlen.

Im Vergleich zu Radiatorrohr ist sie im Allgemeinen der schwächere Wärmetauscher. Gasleitungen bewegen nur 1 kg/s Kühlmittel, während Flüssigkeitsleitungen 10 kg/s bewegen; selbst bei identischem Material und identischen Kühlmitteleigenschaften überträgt eine strahlende Gasleitung daher nur einen Bruchteil der Wärme. Gas hat außerdem meist schlechtere thermische Eigenschaften als Flüssigkeit, sodass Flüssigkeitskühlung in vielen normalen Aufbauten insgesamt effektiver ist.

Trotzdem hat Radiator­gas­leitung mehrere wichtige Vorteile. Sie ist in Situationen nützlich, in denen Flüssigkeiten versagen würden oder unsicher wären:

• Gase haben keine obere Temperaturgrenze, daher bringen Hochtemperaturumgebungen, etwa solche mit Magma, das Kühlmittel nicht zum Sieden und beschädigen die Leitung nicht.
• Hydrogen ist in sehr kalten Systemen besonders wertvoll, da sein Kondensationspunkt niedriger ist als der Gefrierpunkt jeder Flüssigkeit außer Superkühlmittel. Das macht es zu einer starken Wahl für extreme Niedrigtemperaturanwendungen, einschließlich der Produktion von Flüssiger Sauerstoff und der Verarbeitung von Sauergas.
• Sie verbraucht nur halb so viel Material wie Radiatorrohr, nämlich 25 kg pro Segment statt 50 kg, was bei knappen Ressourcen wichtig sein kann.

Die Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials ist nur ein Teil der Gleichung. Der Wärmeaustausch mit nicht isolierten Rohren verwendet die durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials und des darin befindlichen Gases, und bei den meisten Gasen ist der Beitrag des Kühlmittels sehr gering. Hydrogen ist die auffällige Ausnahme und ist normalerweise das beste gasförmige Kühlmittel, wenn Temperaturgrenzen keine Rolle spielen. In der Praxis wird der multiplikative Vorteil des Radiant Pipe oft durch die niedrige Wärmeleitfähigkeit des Gases selbst verringert.

Das für das Rohr verwendete Material ist dennoch wichtig. Einige Beispielwerte für die Wärmeleitfähigkeit des Rohrs sind:

• Aluminiumerz: 41
• Kupfererz: 9
• Goldamalgam: 4
• Eisenerz: 8
• Niob: 108
• Stahl: 108
• Thermium: 440
• Wolframit: 30

Bei der Wahl zwischen strahlenden Gas- und Flüssigkeitsleitungen hängt die Entscheidung meist vom Kühlmittel ab. Verwende Radiant Gas Pipe, wenn das System extreme Hitze, sehr niedrige Temperaturen oder knappe Materialbudgets verkraften muss. Verwende Flüssigkeitsleitungen, wenn maximale Wärmeübertragung die Priorität ist.