Toplotna cijev je vrsta elementa za prijenos topline visoke toplinske provodljivosti, koji prenosi toplinu kroz isparavanje i kondenzaciju radnog fluida u potpuno zatvorenom omotaču vakuumske cijevi, sa izuzetno visokom toplotnom provodljivošću, dobrim izotermnim svojstvima, područjem prijenosa topline sa obje strane hladno i toplo se mogu proizvoljno mijenjati, prijenos topline na velike udaljenosti, kontrola temperature i niz prednosti. Toplotni izmjenjivač toplinske cijevi sastavljen od toplotnih cijevi ima prednosti visoke efikasnosti prijenosa topline, kompaktne strukture, male otpornosti na tekućine i pogoduje kontroli korozije tačke rosišta. Trenutno se široko koristi u metalurgiji, hemijskoj industriji, preradi nafte, kotlovskoj, keramičkoj, transportnoj, tekstilnoj, mašinskoj i drugim industrijama, kao oprema za uštedu energije za povrat otpadne toplote i korišćenje toplotne energije u procesu prerade, i ostvarila značajne ekonomske koristi.
Tipična gravitaciona toplotna cijev je prikazana na slici, prvo upumpana u vakuum u zatvorenoj cijevi, napunjena odgovarajućom količinom radnog fluida u ovom stanju, zagrijana na donjem kraju toplotne cijevi, radni fluid apsorbira toplinu i isparava u paru, i pod malom razlikom pritiska, podiže se do gornjeg kraja toplotne cijevi i otpušta toplinu u vanjski svijet, kondenzirajući u tekućinu. Pod dejstvom gravitacije, kondenzat se vraća u grejni deo duž unutrašnjeg zida toplotne cevi, ponovo se zagreva i isparava, i tako dalje, neprekidno prenoseći toplotu sa jednog kraja na drugi. Budući da se radi o prijenosu topline s promjenom faze, toplinski otpor u toplotnoj cijevi je vrlo mali.
U poređenju sa srebrom, bakrom, aluminijumom i drugim metalima, toplotna cijev po jedinici težine može prenijeti nekoliko redova veličine više, tako da može postići veću brzinu prijenosa topline uz malu temperaturnu razliku, a struktura je jednostavna, sa karakteristikama jednostruko provođenje toplote, posebno zbog posebne strukture toplotne cevi, tako da se razmena toplote između hladnog i vrućeg fluida vrši izvan cevi, što može lako ojačati prenos toplote. Osim toga, budući da se unutrašnjost toplotne cijevi općenito pumpa u vakuum, radni fluid se vrlo lako proključa i ispari, a toplotna cijev počinje vrlo brzo.
Toplotna cijev, ova vrsta elementa za prijenos topline, može se koristiti samostalno, također se može koristiti u kombinaciji, u skladu sa uslovima korisničkog mjesta, sa odgovarajućom cirkulacijskom strukturom kombinovanom u različite oblike izmjenjivača topline, izmjenjivač topline toplotne cijevi ima visoku toplinu efikasnost prijenosa, mali gubitak otpora, kompaktna struktura, pouzdan rad i manji troškovi održavanja i druge prednosti, široko se koristi u svemirskoj tehnologiji, elektronici, metalurgiji, energetici, naftnoj, kemijskoj i drugim industrijama.
