Mercato dei tubi di calore a conduttanza costante

Panoramica del mercato

Secondo Reed Intelligence, il mercato dei tubi di calore a conduttanza costante crescerà a un CAGR di circa il 3,8% durante il periodo di previsione.

Un tubo di calore con conduttività termica costante su un ampio intervallo di temperature operative è noto come tubo di calore a conduttanza costante.
I tubi di calore a conduttanza costante (CCHP) sono un altro nome per i prodotti standard a tubi di calore; tuttavia, questo termine è più spesso utilizzato nel settore del controllo termico aerospaziale e si riferisce principalmente ai CCHP realizzati in alluminio e ammoniaca.

I sistemi di calcolo ad alte prestazioni e di gestione termica delle astronavi sono due esempi di applicazioni che impiegano frequentemente heat pipe a conduttanza costante. Sono un'opzione preferita per molti settori per la loro grande efficienza termica, bassa resistenza termica e ampio intervallo di temperature operative.

I tubi di calore sono utilizzati in una serie di settori, come sistemi energetici, aeromobili e raffreddamento di componenti elettronici, per spostare il calore da un luogo all'altro. Un tipo unico di tubo di calore noto come tubo di calore a conduttanza costante impiega un serbatoio e una costruzione a stoppino a conduttanza variabile per mantenere una conduttività termica costante. Di conseguenza, il tubo di calore può funzionare bene in un ampio intervallo di temperature.

Dinamiche di mercato

Driver di mercato dei tubi di calore a conduttanza costante

• Aumento dell'uso dell'elettronica di consumo

I tubi di calore a conduttanza costante vengono utilizzati nel settore dei processi per aumentare l'efficienza energetica e ridurre i costi di gestione. Per trasmettere il calore in modo più efficace, vengono impiegati in sistemi come scambiatori di calore, unità di refrigerazione e unità di recupero del calore di scarto. Ciò comporta migliori prestazioni di processo e un minore consumo di energia. I tubi di calore a conduttanza costante vengono utilizzati nei sistemi di gestione termica aerospaziale per mantenere una temperatura costante ed evitare il surriscaldamento nel settore aerospaziale. Contribuiscono a ridurre gli inquinanti e ad aumentare il risparmio di carburante nei motori aeronautici. Si prevede che la necessità di tubi di calore a conduttanza costante aumenterà con lo sviluppo e l'innovazione di questi settori.

• Iniziative governative

I programmi governativi stanno incoraggiando l'uso di soluzioni efficienti dal punto di vista energetico in una serie di attività commerciali, riducendo ad esempio il consumo di energia e le emissioni di gas serra. Le prime linee guida per il programma Greenhouse Gas Reduction Fund (GGRF), istituito dall'Inflation Reduction Act del presidente Biden, sono state pubblicate dall'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti (EPA). Per sfruttare le risorse private per investimenti in energia pulita e aria pulita in tutta la nazione, l'EPA ha pubblicato due Federal Aid Listing che descrivono i criteri principali delle gare di sovvenzione che alla fine assegneranno oltre 27 miliardi di dollari in sovvenzioni. Il requisito iniziale di notifica pubblica di un programma di sovvenzione federale è la pubblicazione di Federal Aid Listings. I tubi di calore a conduttanza costante stanno diventando sempre più utilizzati in settori tra cui aerospaziale, automobilistico ed elettronico perché forniscono un modo sostenibile per ridurre il consumo di energia e le emissioni di gas serra.

• Miglioramenti tecnici

Ciò ha portato a prestazioni e affidabilità migliorate dei tubi di calore a conduttanza costante grazie allo sviluppo di nuovi materiali e tecniche di produzione. Di conseguenza, sono emerse nuove applicazioni in settori quali la generazione di energia, i dispositivi medici e i trasporti.

Limitazioni del mercato dei tubi di calore a conduttanza costante

• Capacità di trasferimento di calore inadeguata

I tubi di calore a conduttanza costante hanno una capacità di trasmissione del calore limitata, che potrebbe rappresentare un ostacolo nelle applicazioni che richiedono elevate velocità di trasferimento del calore. Ciò potrebbe richiedere l'uso di diversi tubi di calore o altri metodi di trasferimento del calore, aumentando i costi e la complessità.

• Chiusura delle centrali elettriche a carbone a causa delle emissioni di gas serra

Le centrali elettriche a carbone contribuiscono in modo significativo alle emissioni di gas serra e molte nazioni stanno emanando leggi per ridurre al minimo le emissioni e passare a fonti di energia più ecologiche. Di conseguenza, la domanda di heat pipe a conduttanza costante nelle applicazioni di generazione di energia potrebbe diminuire, limitando lo sviluppo del mercato. La chiusura delle centrali elettriche a carbone potrebbe ridurre la domanda di materiali necessari per la produzione di heat pipe a conduttanza costante, come rame e alluminio. Ciò potrebbe causare interruzioni della catena di fornitura e aumenti dei costi per le aziende.

• Requisiti di manutenzione

Per garantire le massime prestazioni, i tubi di calore a conduttanza costante devono essere sottoposti a manutenzione regolare. Ciò può richiedere molto tempo e denaro, soprattutto nei casi in cui l'accesso ai tubi di calore è limitato.

Opportunità di mercato per i tubi di calore a conduttanza costante

• La crescente domanda di veicoli elettrici

La crescente domanda di veicoli elettrici sta spingendo lo sviluppo di sistemi di raffreddamento più efficaci per gestire il calore creato dalle batterie e dall'elettronica di potenza. Il top management di Volvo APAC vede una domanda ampia e crescente di veicoli elettrici in India. (fonte: CNN news) I tubi di calore a conduttanza costante vengono sempre più utilizzati nelle auto elettriche grazie alla loro eccellente efficienza termica e alla bassa resistenza termica, che si traduce in prestazioni maggiori e una maggiore durata dell'elettronica.

• Espansione del settore delle energie rinnovabili

Maggiore richiesta di soluzioni a basso consumo energetico per migliorare le prestazioni e l'efficienza dei sistemi di energia rinnovabile: mentre il mondo si sposta verso fonti di energia più pulite, aumenta la richiesta di soluzioni a basso consumo energetico per migliorare le prestazioni e l'efficienza dei sistemi di energia rinnovabile. I tubi di calore a conduttanza costante, consentendo un'efficiente trasmissione del calore, possono migliorare significativamente le prestazioni dei sistemi di energia solare ed eolica.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Per tipi

• Alluminio

Un tipo particolare di heat pipe, chiamato heat pipe a conduttanza costante, è destinato a mantenere costante la conduttività termica tra le porzioni evaporatore e condensatore. Grazie alla sua elevata conduttività termica e al peso ridotto, l'alluminio viene spesso utilizzato per realizzare heat pipe a conduttanza costante. L'alluminio viene spesso utilizzato in questi heat pipe per la struttura a stoppino, che aiuta a spostare il fluido di lavoro dal condensatore alla porzione evaporatore.

• Rame

I tubi di calore a conduttanza costante sono spesso realizzati in rame oltre che in altri materiali. L'elevata conduttività termica del rame, come quella dell'alluminio, lo rende un ottimo materiale per utilizzi che richiedono un'efficace trasmissione del calore.

• Acciaio inossidabile

Un altro materiale che può essere utilizzato per realizzare heat pipe a conduttanza costante è l'acciaio inossidabile. Per applicazioni che richiedono grande resistenza, longevità e resistenza alla corrosione, l'acciaio inossidabile è un'opzione popolare.

Per applicazione

• Automobilistico

I tubi di calore a conduttanza costante (CCHP) offrono varie potenziali applicazioni di gestione termica nel settore automobilistico. Una delle difficoltà più ardue nel settore automobilistico è la gestione del calore creato da numerosi componenti come motori, cambi e batterie. Ciò è particolarmente critico nei veicoli elettrici (EV), perché le batterie creano molto calore durante la carica e la scarica.

• Aerospaziale e difesa

Il raffreddamento di componenti elettronici come sistemi di comunicazione e avionica di bordo è una delle principali applicazioni dei CCHP nel settore aerospaziale. Questi componenti creano molto calore, quindi un raffreddamento efficace è essenziale per le loro prestazioni e durata. I CCHP possono fornire un metodo molto efficace per spostare il calore lontano da questi componenti e in un sistema di raffreddamento, con conseguente miglioramento delle prestazioni e dell'affidabilità.

• Cibo e bevande

Il raffreddamento dei sistemi di refrigerazione è un utilizzo dei CCHP nel settore alimentare e delle bevande. I CCHP possono efficacemente allontanare il calore dai sistemi di refrigerazione , migliorandone l'efficienza e riducendo il consumo di energia. Ciò può aiutare a ridurre le spese operative e ad estendere la durata di conservazione dei prodotti deperibili. I CCHP sono anche utilizzati nel settore alimentare e delle bevande per riscaldare e raffreddare forni e cucine industriali. I CCHP possono fornire un modo molto efficiente di trasmettere calore a questi sistemi, consentendo un controllo preciso della temperatura e maggiori prestazioni di cottura.

• Energia e potenza

Il raffreddamento di componenti ad alta temperatura in centrali elettriche come turbine a gas e caldaie è uno degli utilizzi dei CCHP nel settore energetico e dell'energia. Questi componenti creano molto calore, pertanto un raffreddamento efficace è fondamentale per le loro prestazioni e longevità. I CCHP possono fornire un mezzo molto efficiente per spostare il calore da questi componenti a un sistema di raffreddamento, migliorando le prestazioni e l'affidabilità.

Analisi regionale

Il mercato globale dei tubi di calore a conduttanza costante è suddiviso in base alla regione: Nord America, Europa, Asia Pacifico, America Latina, Medio Oriente e Africa.

America del Nord

Grazie alla presenza di produttori chiave nella regione e alla crescente accettazione di questi prodotti in diverse applicazioni come aerospaziale, difesa, semiconduttori ed elettronica, il Nord America è uno dei mercati più grandi per i tubi di calore a conduttanza costante. Advanced Cooling Technologies, Inc. è onorata dalla NASA. Accordo per la missione VIPER del valore di 3,7 milioni di dollari

Advanced Cooling Technologies (ACT) offrirà un mix di tecnologie termiche passive ad alte prestazioni, sviluppate appositamente per gestire i requisiti di una missione lunare a lungo termine. Questo è un esempio di utilizzo di CCHP in ambito aerospaziale e militare. La crescente necessità di sistemi di gestione termica nei data center e nelle server farm sta inoltre stimolando l'espansione del mercato in quest'area.

Europa

L'Europa è un altro mercato significativo per i tubi di calore a conduttanza costante, guidato dalla crescente attenzione all'efficienza energetica e alla sostenibilità in vari settori come l'automotive, l'aerospaziale e la difesa. Anche l'ambiente normativo favorevole e le iniziative governative per promuovere l'energia pulita stanno contribuendo alla crescita del mercato in questa regione. L'UE promuove la cogenerazione per migliorare l'efficienza energetica in Europa: un impianto di trigenerazione, noto anche come impianto combinato di raffreddamento, calore ed energia (CCHP), genera sia raffreddamento (aria condizionata) che calore ed elettricità.

Asia-Pacifico

A causa del crescente utilizzo di questi beni in numerosi settori come elettronica, automotive e aerospaziale, è probabile che l'Asia Pacifica mostri uno sviluppo considerevole nel mercato dei tubi di calore a conduttanza costante. La crescente domanda di elettronica di consumo, così come le maggiori spese nei settori infrastrutturali e manifatturieri, stanno guidando l'espansione del mercato in quest'area. Negli ultimi anni, l'area dell'Asia Pacifica ha visto un aumento della domanda di elettronica di consumo. Secondo Statista, il mercato dell'elettronica di consumo dell'Asia Pacifica sta aumentando a un CAGR di circa il 3,1%. Ciò dimostra che se l'elettronica di consumo aumenta, lo stesso accadrà per la domanda di CCHP (tubi di calore a conduttanza costante)

Giocatori chiave

1. Furukawa
2. Aavide
3. Fujikura
4. Maestro del freddo
5. AVC
6. Yen Ching
7. Aure
8. CCI
9. Tecnologia Forcecon
10. Foxconn
11. Wakefield Vette
12. Tecnologia Innergy
13. Controllo di compatibilità elettromagnetica
14. Dau
15. Tassolo
16. Bobina Colmac
17. ATTO

Sviluppi recenti

Settembre 2021 - La NASA assegna ad Advanced Cooling Technologies, Inc. un contratto da 3,7 milioni di dollari per la missione VIPER: Advanced Cooling Technologies (ACT) offrirà un mix di tecnologie termiche passive ad alte prestazioni, sviluppate appositamente per soddisfare i requisiti di una missione lunare a lungo termine.