Návrh vodního chladiče

Zpráva

Skay · #1 Příspěvek od **Skay** » 30 srp 2011, 21:44

Již nějakou dobu přemýšlím nad vodním chlazením PC.
Porozhlédnul jsem se po netu a prozkoumal pár variant vodních bloků na CPU. Všechny ale mají co možná nejslabší měděnou základnu. Co jsem se dočetl tak 0.2-0.4mm.
Na ní je několik kanálků nebo tvarů zvětšující styčnou plochu chladiče s vodou. Tedy varianta vlevo.
Napadlo mě vyrobit chladič ze svazku plechů. Ovšem z konstrukčního hlediska by základna musela být několikrát tak silná. Tedy varianta v pravo.
Mohl by mi někdo odpovědět na otázku při použití jaké z těchto dvou variant se dosáhne lepšího odvodu tepla od procesoru a tedy i nižší teploty čipu ?

AmarokCZ · #2 Příspěvek od **AmarokCZ** » 30 srp 2011, 22:05

Chladič na obrázku vpravo bude chladit hůř, protože žebra jsou dlouhá a proto bude jejich teplota v horní části malá (skoro stejná jako přitékající voda). Větší tloušťkou základny nic asi nezkazíš, měď vede teplo dobře.
Navíc taky bude na chladiči větší ztráta a tudíž menší průtok.

#3 Příspěvek od **PavelFF** » 31 srp 2011, 01:03

Nemyslím si, že by se dalo jednoduše říci, že pravý chladič chladí hůř.
Kdyby oběma typy proteklo stejné množství vody za stejný čas, bůhví jak by to dopadlo. Zato je zřejmé, že chladič vpravo je mnohem rozměrnější a výrobně i materiálově dražší.

Podle mně je tenká základna (vlevo) použita jen z ekonomických důvodů. Výrobce použil co nejtenčí (nejlevnější) desku, která ještě zajistí dostatečný průtok vody a přitom se mechanicky nezhroutí. Takže mu na základnu skoro nic nezbyde. Jestli bude základna tenká 0,3mm nebo 10mm asi na funkci téměř nemá vliv, protože tepelná vodivost λ (W·m-1·K-1) mědi je asi 390 a vody jen asi 0,6. Voda je vlastně velmi slabý článek systému, ale zase na rozdíl od mědi teče, tak se jí to toleruje

Na obrázcích : http://www.xoxide.com/zalman-zmwb5-cpu-waterblock.html
http://www.xoxide.com/thermaltake-pwb10 ... block.html to vypadá, že měděná základna je fakt hodně slabá. Jestli jsou v ní ještě kanálky...(?) Dovnitř nevidím. Nebo jsou možná kanálky jen v tom odlitém protikusu (?) Jak se dneska všechno vylepšuje (ojebává), vůbec bych se nedivil. Pořádný tlustý blok mědi používají jen amatéři, kteří si nechávají vyfrézovat hluboké drážky.
http://erty.sweb.cz/viz odstavec vlevo "Vodní chlazení" -> "CPU" a dál

#4 Příspěvek od **PavelFF** » 31 srp 2011, 01:03

Smazáno- omylem posláno 2x

Atlan · #5 Příspěvek od **Atlan** » 31 srp 2011, 06:58

dolezite je hlavne vodu priviest a co najskor odviesť... aby sa tam dlho nedzrziavala...tak že nejake 100m kanaly nie su vhodne.

#6 Příspěvek od **rezis** » 31 srp 2011, 15:59

Vzhledem k tepelné kapacitě vody je to nepodstatné. Stačil by kus mědi a v něm provrtat pár kanálků.

Skay · #7 Příspěvek od **Skay** » 31 srp 2011, 22:07

Mam mezery ve vzdělání. Dostudoval jsem tedy význam pojmu tepelná kapacita. Pokud je to množství energie které se musí dodat dané látce aby vzrostla její teplota tak to mám chápat tak, že v případě vody je styčný povrch chladiče naprosto nepodstatný údaj ? Protože se stejně nestihne i na minimální ploše toho chladiče ohřát?
Pokud je tomu tak potom skutečně nemá smysl vyrábět chladič na pravém obrázku. Jestli tomu dobře rozumím. Neuškodilo by to ale je to zbytečné. Je to tak ?

Jinak těmi "kanálky" jsem měl na mysli přímé drážky mezi vstupem a výstupem potrubí vodního bloku. S vytvářením hadů, spirál a dalších tvarů také nesouhlasím. Takže ok.

Jinak díky všem za reakce

#8 Příspěvek od **rezis** » 31 srp 2011, 22:58

Voda je schopna pojmout obrovské množství energie. Vem si třeba jen plochu spirály v rychlovarné konvici a jaký výkon si ta voda z ní veme. Existují nějaké vzorce pro výpočty plochy a přeneseného výkonu.
Plochu potřebuješ to ano. Ale vody potřebuješ naprosté minimum takže vysoké žebro na konci nebude žádným přínosem. Spíše nízké husté žebro s minimem vody.
Ale na Cpu musi stači kostka mědi ve které provrtáš díry bedle sebe a jejich konce šikovně zaslepíš. Nějaké žebrování na těch pár W bych neřešil.A pro přesné výpočty nemáš všechny podklady.
Např ta konvice, nebo bojler s plochou výměníku 1m2 udělá 24kW podle použitýc materiálů.

Skay · #9 Příspěvek od **Skay** » 31 srp 2011, 23:58

Ty žebra u té vysoké verze chladiče bych nedělal slabší než 2mm. Aby to i ke koncům něco odvedlo. I tak je to ale teď už zbytečné řešit.
Ty výkonnější procesory mívají ztrátu kolem 110W a GPU i mnohem více.
Složit chladič z plechů mě napadlo proto, že odpad by byl naprosto minimální. Něco vymyslím. Určitě to ale zmenším.
Díky.

#10 Příspěvek od **mtajovsky** » 01 zář 2011, 15:30

Skay píše:...Všechny ale mají co možná nejslabší měděnou základnu. Co jsem se dočetl tak 0.2-0.4mm. ...

No a to je v pořádku. Měděná základna není chladič, ale jen převodník tepla do vody. Čím menší tloušťka, tím menší tepelný odpor. (Nejlepší by bylo pustit vodu přímo skrz pouzdro procesoru). Jiná věc je převod tepla z mědi do vody, kde je třeba určité plochy, proto ta malá žebra. Kontaktní převod tepla do vody je oproti vzdušnému chlazení natolik intenzívnější, že se bere taplota povrchu mědi a teplota vody shodná (pokud voda nevaří)

#11 Příspěvek od **rezis** » 01 zář 2011, 19:33

Pokud mají tak tenkou základnu předpokládám že na cpu přikláš " krabičku" plnou vody. Ta plocha by měla v pohodě stačit k předání tepla vodě.

Skay · #12 Příspěvek od **Skay** » 07 zář 2011, 20:50

Ještě bych měl menší dotaz. Jde mi jen o to zdali jsem to pochopil dobře.
Pokud je tepelná kapacita vody 4180 J/(kg °C))
znamená to, že na ohřátí 1l vody o 1°C bych potřeboval právě těch 4180Ws neboli 1,16Wh ?

AmarokCZ · #13 Příspěvek od **AmarokCZ** » 07 zář 2011, 21:12

Přesně tak.

Skay · #14 Příspěvek od **Skay** » 07 zář 2011, 21:17

ok
To se pak počítá tedy velice pěkně.
Díky...