I tubi di calore sono disponibili in diversi stili:
1. Tubi di calore della camera di vapore
Il calore viene trasferito al fluido tramite una struttura senza stoppino in heat pipe a camera di vapore. Sono impiegati nell'illuminazione a LED, nelle CPU e nell'elettronica. Sebbene queste versioni abbiano una distribuzione uniforme della temperatura e la capacità di raffreddare più dispositivi, sono costose e richiedono che l'evaporatore e il condensatore siano su un unico piano piatto. L'assenza di uno stoppino è la principale distinzione tra heat pipe a camera di vapore e heat pipe convenzionali.
2. Tubi di calore a conduttanza variabile (VCHP)
I tubi di calore a conduttanza variabile (VCHP) sono sistemi di trasferimento di calore che spostano il calore utilizzando un fluido di lavoro e un gas non condensabile (NCG). I VCHP sono utilizzati nei sistemi energetici, nei veicoli spaziali e nell'elettronica. Presentano vantaggi come elevate velocità di trasferimento del calore, funzionamento passivo e flessibilità di orientamento. Tuttavia, presentano alcuni svantaggi come elevati costi di produzione e un design più complesso rispetto ai tubi di calore convenzionali. A differenza di un tubo di calore convenzionale, ogni VCHP ha un meccanismo di conduttanza variabile che gli consente di controllare la velocità di trasferimento del calore in base alla differenza di temperatura tra le sezioni dell'evaporatore e del condensatore.
3. Tubi di calore a diodo
Un tubo di calore a diodo è un dispositivo di trasferimento di calore che utilizza un diodo per controllare la direzione del flusso di calore. È disponibile in due tipi: diodi a trappola di liquido e diodi a trappola di vapore. Sono utilizzati quando è necessario impedire il flusso di calore nella direzione inversa. Inoltre, sono impiegati per il controllo termico di veicoli spaziali ed elettronica. Elevati tassi di trasferimento di calore e basso consumo energetico sono vantaggi; un intervallo di temperatura ristretto e la sensibilità all'orientamento sono svantaggi.
4. Termosifoni
Un tubo di calore a termosifone è un dispositivo di trasferimento di calore passivo che utilizza la gravità per far circolare un fluido di lavoro, solitamente in un circuito chiuso. Viene spesso utilizzato negli scaldacqua solari e per raffreddare l'elettronica. I suoi vantaggi includono facilità d'uso, affidabilità e convenienza, mentre i suoi svantaggi includono una mancanza di flessibilità e sensibilità all'orientamento. Il meccanismo utilizzato dai tubi di calore convenzionali e dai termosifoni per trasferire la condensa dal condensatore all'evaporatore è la principale distinzione tra loro. La condensa viene trasportata da uno stoppino nelle condutture di calore che utilizza l'azione capillare, mentre nei termosifoni vengono utilizzate le forze gravitazionali.
5. Tubo di calore ad anello
Un tubo di calore ad anello è una forma di dispositivo di trasferimento di calore che utilizza un meccanismo bifase per estrarre calore da una fonte e trasmetterlo passivamente a un condensatore o radiatore. Gli LHP possono funzionare contro la gravità e fornire prestazioni affidabili su lunghezze maggiori rispetto ai tubi di calore. Il calore viene trasferito da una fonte di calore a un dissipatore di calore in modo efficiente e senza alcun apporto di energia. Sfortunatamente, gli LHP sono complessi e costosi. Gli LHP sono impiegati in operazioni industriali, raffreddamento di componenti elettronici e controllo termico di veicoli spaziali.
6. Tubo di calore oscillante o pulsante
Un dispositivo di trasferimento di calore passivo bifase chiamato tubo di calore oscillante o pulsante (PHP) sposta il calore tramite azione capillare e moto oscillatorio. Ha impieghi nei settori automobilistico, aerospaziale ed elettronico. I suoi vantaggi includono convenienza, bassa resistenza termica, facilità di costruzione ed efficaci prestazioni termiche. Numerosi dispositivi elettronici di consumo come smartphone, tablet e console di gioco impiegano questi tubi di calore. Possono aiutare a scaricare il calore che producono, migliorandone la funzionalità e la durata. Uno svantaggio è il limitato intervallo di lavoro. L'uso del moto oscillatorio, che è guidato termicamente e combinato con forze capillari, distingue il PHP dai tubi di calore convenzionali.