Eine pumpenlose Wasserkühlung nutzt die natürliche Thermosiphon-Wirkung: Warmes Kühlwasser steigt durch seinen geringeren spezifischen Gewicht automatisch nach oben, während kaltes Wasser nach unten sinkt und dadurch eine kontinuierliche Zirkulation entsteht. Dieses Prinzip wurde besonders in frühen Bootsmotoren und stationären Dampfmaschinen eingesetzt, da es ohne mechanische Pumpen und bewegliche Teile auskommt. Die Kühlleistung hängt dabei direkt von der Temperaturdifferenz und der Höhendifferenz zwischen Wärmequelle und Kühler ab.
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