Heatpipe [teorija i praksa]

[CooLa]

Problem kod heatpipe kulera je sledeci:

Sto je duza cev, ona je efikasnija da prevede gas u tecnost, ali tecnosti treba duze da sidje u bazu. To je mac sa dve ostrice... Jer, ako je cev prekratka, onda ona ne moze da absorbuje mnogo toplote (pa kuler ne moze da hladi dobro procesore iznad nekog TDP-a), ali ako je cev kraca, ciklus gas-tecnost je brzi.

Stoga, mislim da ce ovaj kuler da padne na testu kvaliteta. Dzaba sto je cev debela i ima mnogo tecnosti kada je prekratka....

 

[illidan]

kako prekratka kada ide celom duzinom kulera?
gde ces vise

 

[Diabolique]

Pretpostavljam da je cela ta fama oko toplotnih cevi, napravljena da se ljudima uzmu pare.
Da li je moguće da gas bolje provodi toplotu od bakra?
Siguran sam da ne postoji gas koji bolje hladi od bakra.
Bakar je materijal koji ima dobre termalne karakteristike. Shodno tome dolazimo da zaključka da ne može biti velika razlika temperature na jednoj i drugoj strani cevke. Ako nema razlike u temperaturi nema ni menjanja agregatnog stanja. Čak i da ima razlike, svaki gas ima različite karakteristike. Isti gas ne može da ima različite temperature na kojoj se pretvara u tečnost i obrnuto, da se na različitim temperaturam tečnost pretvara u gas.
Da ne komplikujem.
Da je cevka punjena sa nekim gasom, morala bi da radi na odrđenoj temperturi da bi imali proces pretvaranja gas-tečnost-gas. To znači da cevka neće isto raditi kada je temperatura okruženja 10 ili 30°C ili kada je u pitanju Celeron E1200 ne klokovan i neki i7 žestoko klokovan.
Cevke u verovatno prazne, a i da nisu prazne, taj gas služi samo da bi se digla fama oko toga.
Korišćenje cevki umesto šipki je čisto ekonomske prirode. Poenta cevki je da što većom površinom, sa jezgra temperaturu odvuku do listića.

 

[CooLa]

kako prekratka kada ide celom duzinom kulera?
gde ces vise

Pogledaj kolika je duzina cevi koje idu kroz bazu (one u obliku slova U, a kolika je one koja ide kroz sredinu kulera!

Pretpostavljam da je cela ta fama oko toplotnih cevi, napravljena da se ljudima uzmu pare.
Da li je moguće da gas bolje provodi toplotu od bakra?
Siguran sam da ne postoji gas koji bolje hladi od bakra.
Bakar je materijal koji ima dobre termalne karakteristike. Shodno tome dolazimo da zaključka da ne može biti velika razlika temperature na jednoj i drugoj strani cevke. Ako nema razlike u temperaturi nema ni menjanja agregatnog stanja. Čak i da ima razlike, svaki gas ima različite karakteristike. Isti gas ne može da ima različite temperature na kojoj se pretvara u tečnost i obrnuto, da se na različitim temperaturam tečnost pretvara u gas.
Da ne komplikujem.
Da je cevka punjena sa nekim gasom, morala bi da radi na odrđenoj temperturi da bi imali proces pretvaranja gas-tečnost-gas. To znači da cevka neće isto raditi kada je temperatura okruženja 10 ili 30°C ili kada je u pitanju Celeron E1200 ne klokovan i neki i7 žestoko klokovan.
Cevke u verovatno prazne, a i da nisu prazne, taj gas služi samo da bi se digla fama oko toga.
Korišćenje cevki umesto šipki je čisto ekonomske prirode. Poenta cevki je da što većom površinom, sa jezgra temperaturu odvuku do listića.

Gresis, i to nije normalno koliko gresis...

Pored termalne provodljivosti, postoji nesto sto se zove fazna tranzicija.

Fazna tranzicija, kao sto svi znamo, je prelazak tecnosti iz jednog stanja u drugo. Vraticemo se malo u srednju skolu i objasniti neke fizicke principe... Tj. Prelazak izmedju tecnosti u gas i obrnuto.

Prelazak iz tecnosti u gas ->isparavanje (vaporizacija)
Prelazak iz gasa u tecnost ->kondenzacija.

Heat pipe radi po tom principu. Suplja cev u kojoj se nalazi tecnost. Ali ne bilo koja suplja cev, unutra je vakuum. Tako da i tecnost i gas mogu da postoje paralelno.

Da objasnim ovu sliku..

Plavi deo je deo koji se hladi (vrh cevi na kuleru), crveni deo je u kontaktu sa bazom. U toplom delu, tecnost prelazi u gas, i ide ka hladnom delu gde se hladi i opet pada. (Vrlo prost princip). Ovo je konstantan proces koji se odvija stimultano. Tako da je uvek 50% tecnosti unutra gas, a 50% jelte, tecnost .

Naravno, i tu postoji kvaka... Svaki kuler treba da ima deklarisan maksimalni TDP!!! Mozete se zapitati i zasto. Razlog je prost, ako termalna kapacitivnost heat pipove bude prevazidjena, dolazi do prezasicenja, tj. do pojave kada je veci deo (ili u najgorem slucaju cela kolicina) tecnosti unutra u gasnom stanju. Tada heat pipe ne funkcionise, i toplota se provodi samo brzinom provodljivosti materijala od kog je napravljena. Posto su heat pipe-ovi na kulerima uglavnom od bakra. Kuler radi na efikasnosti od: 100%/80=1,25% sto se moze proveriti prostim smanjenjem ili uklanjanjem ventilatora sa istog.

Postoji i obrnuti slucaj. Kada je temperatura suvise niska da bi doslo do fazne promene... Onda tecnost ostaje u baznom stanju, tj. ne prelazi u gas... I performance hit je isti...

Ako je neko bas toliki fanatik, ja mogu i formule da ispisem za sve ovo !

P.S Nikad se ne raspravljajte sa ETF-ovcem, ne mozete da pobedite

 

[illidan]

Ako je neko bas toliki fanatik, ja mogu i formule da ispisem za sve ovo !

ispisi

 

[Diabolique]

Koliko znam kritična tačka, odnosno temperatura na kojoj tečnost prelazi u gas je veoma precizna i ne može da varira, ako je isti pritisak. Npr. kod vode je 100°C i pri istom pritisku ne može da varira ta temperatura. Voda nikada neće promeniti agregatno stanje ako je 98°C ili vodena para ako je 102°C.

Ako sam upravu, dolazimo do toga da toplotna cev za propisno funkcionisanje mora da radi na tačnoj ambijentalnoj temperaturi sa procesorom koji ima odgovarajući TDP.

 

[CooLa]

Ne bas... I kod vode zavisi... Formula za tacku kljucanja je:

Gde je:

R - idealna gasna konstanta 8.314 J · K^-1 · mol^-1
P0 - Pritisak pare na datoj temperaturi
Delta Hvap - toplota gde dolazi do fazne promene J/mol
T0 - data temperatura u kelvinima

Iz formule se vidi:

Sto je visi pritisak, to je niza tacka kljucanja. U heat pipe-ovima je pritisak vrlo veliki, a i nema vazduha. Tako da je temperatura kljucanja mnogo niza.

A jos kad se u jednacinu i uvede efekat kapilara...

Opet, delimicno si u pravu. Kuler ce najbolje funkcionisati ako radi na nekom odredjenom TDP-u. Sve ispod ili iznad toga smanjuje efikasnost.

Ali, cak je i smanjena efikasnost bolja od neefikasnosti. Tako da je i bilo kakav heatpipe bolji on nepostojeceg.

Heatpipe-ovi rade posao, i to je dokazano ...

Sto teorijski, sto u praksi.

Nadam se da je sada sve jasnije!

P.S Ako bas hocete da udjem u detalje, mogu da objasnim entalpiju tokom isparavanja... I zasto su heat-pipeovi toliko efikasni. Ali to je vise sama fizika (termodinamika) nego IT...

 

[Diabolique]

Naravno da trebaš da objasniš.

Meni nikako nije jasno. Ja imam E1200 koji nije klokovan na sobnoj temperaturi od 15°C , a ti imaš i7 na 4.5GHz na sobnoj temperaturi od 30°C. Razlika u temperaturi cevki je ogromna.
Mislim da sa tolikom razlikom temperature nikako ne može da funkcioniše.
Koja je to tečnost/gas koja bolje provodi temperaturu od bakra?
Kolika razlika temperature mora da bude na različitim krajevima toplotnih cevi da bi to sve funkcionisalo?

U heat pipe-ovima je pritisak vrlo veliki, a i nema vazduha. Tako da je temperatura kljucanja mnogo niza.

To znači da ćemo čuti zvuk isparenja ako napravimo malu rupu?
Da li znači da će toplotna cev eksplodirati ako je zagrejemo dovoljno?

Heatpipe-ovi rade posao, i to je dokazano ...

Gde je dokazano?

 

[CooLa]

Naravno da trebaš da objasniš.

Meni nikako nije jasno. Ja imam E1200 koji nije klokovan na sobnoj temperaturi od 15°C , a ti imaš i7 na 4.5GHz na sobnoj temperaturi od 30°C. Razlika u temperaturi cevki je ogromna.
Mislim da sa tolikom razlikom temperature nikako ne može da funkcioniše.
Koja je to tečnost/gas koja bolje provodi temperaturu od bakra?
Kolika razlika temperature mora da bude na različitim krajevima toplotnih cevi da bi to sve funkcionisalo?

Pre svega, u heat pipe-ovima se ne nalazi GAS VEC TECNOST. Koja je najverovatnije voda, a moze da bude i bilo sta sa one liste iznad...

Uffff... Ajde prvo ovo...

Nema veze sa spoljnom temperaturom koliko ima veze sa direktnim dodirom!
Hladan vazduh spolja moze tek malo da ohladi heat pipe...

Razlika u temperaturi jeste ogromna... Ali postoji caka, ja sam rekao da je redji slucaj kad tecnost unutra nije zagrejana... Fazon je u tome sto zbog: pritiska, vakuuma, kapilarnog efekta tecnosti unutra je potrebna drasticno manja temperatura da bi presla u gas...

Brkas pojmove Milose... Tecnost ne provodi bolje toplotu od bakra... Ali NIJE SAMA TECNOST TA KOJA PROVODI TOPLOTU. Jer se tecnost ne krece od mesta A (koje je toplije) do mesta B (koje je hladnije). Vec je u pitanju ciklus koji se stimultano i indefinitno desava... Videces ispod kada budem objasnjavao entalpiju isparavanja...

razlika mora da bude mala... Svega desetak stepeni... Da nastavim dalje:

ENTALPIJA ISPARAVANJA

Entalpija, odnosno toplota isparavanja je kolicina energije koja je potrebna za isparavanje jedinice mase date supstance. Jedinica je J/Kg (dzula po kilogramu). Ona se cesto meri kao tacka kljucanja... I zbog toga se ti hvatas za 100 stepeni za vodu...

Toplota isparavanja se smanjuje sa porastom temperature i nestaje potpuno kada se dostigne kriticna temperatura (temperatura kada se element/jedinjenje moze naci samo u jednoj fazi)

Na grafiku ispod mozes da vidis zavisnost toplote isparavanja od temperature za neka jedinjenja (igrom slucaja to su jedinjenja koja se uglavnom nalaze u heatpipe-ovima)...

Entalpija isparavanja je dakle energija koja je potrebna da bi se razbile molekularne interakcije u tecnosti. I dalje necu da ulazim u samu nauku jer pola foruma nece razumeti, i samo ce se stvari dodatno zakomplikovati...

Da nastavim sa fizikom...

Da bih objasnio zasto heat-pipovi funkcionisu umesto entalpije isparavanja, gledacemo entalpiju kondenzacije.

Entalpija kondenzacije kao kolicinu toplote koja se mora ispustiti u okolinu da bi se iskomenzovao pad entropije kada se gas kondenzuje u tecnost. Posto su gas i tecnost u ekvilibrijumu na tacki kljucanja (Tb) Delta vG (Gibsova slobodna energija)je nula, sto nas dovodi do sledece jednacine:

Ko ne zna sta je koja oznaka, preporucujem fiziku za prvu godinu gimnazije. Ili vikipediju...

E sad, caka je sto se entropija gasa smanjuje sto je veci pritisak. Cak i pri niskim temperaturama gas moze da postane tecnost, samo ako je pritisak dovoljno velik....

I u tome lezi caka... Upravo svi ovi faktori (Entalpija isparavanja/kondenzacije, entropija gasa, visok pritisak, vakuum, efekat kapilara) CINE DA HEATPIPE RADI. I zbog toga mnogo potpomaze prenos toplote. Proces gas->tecnost i tecnost->gas se odvija vrlo vrlo brzo u samom heat-pipeu, pa zato je brzi prenos toplote nego kada bi se koristila samo bakarna sipka...

To znači da ćemo čuti zvuk isparenja ako napravimo malu rupu?
Da li znači da će toplotna cev eksplodirati ako je zagrejemo dovoljno?

Ne, neces cuti zvuk isparenja, jer je unutra tecnost. Ali ce tecnost isteci, ako okrenes kuler xD...

Gde je dokazano?

U svim kulerima... Ako ne verujes, predlazem sledece...

Uzmemo moj TrUE... Izmerimo max temperaturu pri orthosu... Izbusimo rupe na heatpipeovima, prospemo tecnost, pa onda izmerimo max temperature...

Naravno, kladimo se u TrUE copper, koji ce sad jos malo da stigne na trziste u Srbiji....

 

[Diabolique]

Opet mašiš ono što hoću da kažem. Kapiram ja kako radi toplotna cev, ali mi je njen princip totalno šupalj kada je hlađenje računara.
Naravno da zavisi od pritiska, kao što sam i napomenuo gore, ali kako možeš da razvučeš temperaturu ključanja.
Npr. moj E1500 će generisati 30°C na jedan kraj cevi, tok će tvoj i7 generisati 50°C.
Temperatura ključanja nikako ne može da bude u tolikom rasponu NA ISTOM PRITISKU, pa shodno tome nema ni menjanja agreatnog stanja.

Definitivno sam za to da se radi test.

 

[CooLa]

Hocu da kazem, da temperatura procesora jeste 30c, ali mu je TDP uvek isti (na defaultu). Phenom II ce uvek generisati 125W TDP, ali temperatura moze da mu se menja ...

TDP je bitan, a ne temperatura procesora sa heatsinkom na njemu!

 

[Diabolique]

Hocu da kazem, da temperatura procesora jeste 30c, ali mu je TDP uvek isti (na defaultu). Phenom II ce uvek generisati 125W TDP, ali temperatura moze da mu se menja ...

TDP je bitan, a ne temperatura procesora sa heatsinkom na njemu!

Zanemarimo TDP. O tome kasnije.

Nisi mi odgovorio na ovo.

Opet mašiš ono što hoću da kažem. Kapiram ja kako radi toplotna cev, ali mi je njen princip totalno šupalj kada je hlađenje računara.
Naravno da zavisi od pritiska, kao što sam i napomenuo gore, ali kako možeš da razvučeš temperaturu ključanja.
Npr. moj E1500 će generisati 30°C na jedan kraj cevi, tok će tvoj i7 generisati 50°C.
Temperatura ključanja nikako ne može da bude u tolikom rasponu NA ISTOM PRITISKU, pa shodno tome nema ni menjanja agreatnog stanja.

Definitivno sam za to da se radi test.

 

[CooLa]

Uzima se minimum... Temperatura cevi kod baze ce i za E1200 i za i7 biti sigurno oko 50 stepeni sto je dovoljno za faznu promenu...

 

[Diabolique]

Uzima se minimum... Temperatura cevi kod baze ce i za E1200 i za i7 biti sigurno oko 50 stepeni sto je dovoljno za faznu promenu...

Dok pišem ovo temperatura mog E5200 je 45. Moj procesor radi na 3.6. Pretpostavljam da bi temperatura tog E1500 na def. taktovima bila dosta niža.

 

[CooLa]

Bi... Ali, ponavljam nije bitna toplota procesora. Bitna je temperatura kod baze kulera, gde su heatpajpovi... Kao i TDP samog procesora

 

[Diabolique]

Bi... Ali, ponavljam nije bitna toplota procesora. Bitna je temperatura kod baze kulera, gde su heatpajpovi... Kao i TDP samog procesora

Ne kapiram.
Kažeš da temperatura kod baze kulera može da bude viša od temperature procesora?

 

[CooLa]

Nije da moze, vec jeste Ne baze, vec heatpajpova..

 

[Diabolique]

Nije da moze, vec jeste Ne baze, vec heatpajpova..

Može li neko pojašnjenje.
Šta to zagreva?
Odakle ta toplota?

 

[ays]

Može li neko pojašnjenje.
Šta to zagreva?
Odakle ta toplota?

Pa... barem meni deluje logično da su heatpipe-ovi topliji od same površine procesora. Mislim, njihova uloga i jeste da "odvode" toplotu od istog.

 

[CooLa]

Zagreva ti npr procesor koji ima Termalnu Disipaciju od 125W... Tu toplotu prima baza kulera koja se i najvise zagreva!

 

[Diabolique]

Očigledno je da me vas dvoje zje.avate.

 

[CooLa]

Ne bre... Niko te ne zeza... Ajde postavi koncizno lepo pitanje, ponovo... Sta ti konkretno nije jasno??? Ako treba, ispisi u 3 recenice...

 

[Diabolique]

Nije mi jasno odakle vam ideja da je toplotna cev toplija od površine procesora.

 

[CooLa]

Jeste... U to mozes i sam da se uveris... Stavi neku termalnu diodu na heatpipe i meri temperature

 

[animaN]

Jeste... U to mozes i sam da se uveris... Stavi neku termalnu diodu na heatpipe i meri temperature

Stavi ti jedan jedan prst leve ruke sa strane na bok CPU-a kada je pod LinX-om, a jedan prst desne ruke stavi na heatpipe i drzi tako neko vreme Javi koji si prst ispekao

Neshto mi govori da necesh neko vreme moci da chachkash nos sa levom rukom