لوله حرارتی نوعی عنصر انتقال حرارت با رسانایی حرارتی بالا است که گرما را از طریق تبخیر و تراکم سیال عامل در پوسته لوله خلاء کاملاً محصور، با هدایت حرارتی بسیار بالا، خواص همدما خوب، ناحیه انتقال حرارت در دو طرف انتقال می دهد. سرد و گرم را می توان خودسرانه تغییر داد، انتقال حرارت در فواصل طولانی، کنترل دما و یک سری مزایا. مبدل حرارتی لوله حرارتی متشکل از لوله های حرارتی دارای مزایای بازده انتقال حرارت بالا، ساختار فشرده، مقاومت سیال کوچک است و برای کنترل خوردگی نقطه شبنم مفید است. در حال حاضر، به طور گسترده ای در متالورژی، صنایع شیمیایی، پالایش نفت، دیگ بخار، سرامیک، حمل و نقل، نساجی، ماشین آلات و سایر صنایع به عنوان تجهیزات صرفه جویی در انرژی برای بازیابی گرمای اتلاف و استفاده از انرژی گرمایی در فرآیند پردازش استفاده شده است. و به منافع اقتصادی قابل توجهی دست یافته است.
یک لوله حرارتی گرانشی معمولی در شکل نشان داده شده است، ابتدا در یک لوله بسته به خلاء پمپ می شود، در این حالت با مقدار مناسبی از سیال عامل پر شده است، در انتهای پایین لوله حرارت گرم می شود، سیال عامل گرما را جذب می کند و تبخیر می شود. به بخار تبدیل می شود و تحت یک اختلاف فشار کوچک، به انتهای بالایی لوله حرارتی بالا می رود و گرما را به دنیای بیرون آزاد می کند و به مایع تبدیل می شود. تحت تأثیر گرانش، میعانات به بخش گرمایش در امتداد دیواره داخلی لوله حرارتی باز می گردد و دوباره گرم شده و تبخیر می شود و به همین ترتیب به طور مداوم گرما را از یک سر به سر دیگر منتقل می کند. از آنجایی که انتقال حرارت تغییر فاز است، مقاومت حرارتی در لوله حرارتی بسیار کم است.
در مقایسه با نقره، مس، آلومینیوم و سایر فلزات، لوله حرارتی در واحد وزن می تواند چندین مرتبه بزرگتر را انتقال دهد، بنابراین می تواند سرعت انتقال حرارت بیشتری را با اختلاف دمای کوچک به دست آورد، و ساختار ساده است، با ویژگی های هدایت حرارتی منفرد، به خصوص به دلیل ساختار خاص لوله حرارتی، به طوری که تبادل حرارت بین سیالات سرد و گرم در خارج از لوله انجام می شود که می تواند به راحتی انتقال حرارت را تقویت کند. علاوه بر این، به دلیل اینکه داخل لوله حرارتی به طور کلی به خلاء پمپ می شود، سیال کار به راحتی می جوشد و تبخیر می شود و لوله حرارتی بسیار سریع شروع به کار می کند.
لوله حرارتی این نوع عنصر انتقال حرارت، می تواند به تنهایی مورد استفاده قرار گیرد، همچنین می تواند به صورت ترکیبی، با توجه به شرایط سایت کاربر، با ساختار گردشی مربوطه به اشکال مختلف مبدل حرارتی ترکیب شود، مبدل حرارتی لوله حرارتی دارای حرارت بالایی است. راندمان انتقال، از دست دادن مقاومت کوچک، ساختار فشرده، کار قابل اعتماد و هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر و مزایای دیگر، به طور گسترده ای در صنایع فضایی، الکترونیک، متالورژی، نیرو، نفت، مواد شیمیایی و سایر صنایع استفاده شده است.
