IceGiantin termosifoniteknologiaan perustuvan ProSiphon Elite -coolerin prototyyppi

[Kaotik]

Vaikka IceGiant on tehnyt aina tietokoneiden jäähdyttimiä, on nimi todennäköisesti suurimmalle osalle tuntematon. Yhtiö aloitti uransa nimittäin datakeskuksien jäähdytyksen parissa ja levisi siitä sittemmin muun teollisuuden pariin. Nyt IceGiant aikoo astua myös PC-markkinoille.

Ice Giantin ensimmäinen prosessoricooleri on saanut nimekseen ProShiphon Elite. Cooleri perustuu kotikäytössä harvinaiseen mutta järeässä teollisuudessa verrattain yleiseen termosifoniteknologiaan (thermosiphon, thermosyphon). Termosifonijäähdytys perustuu nesteen kiertoon passiivisesti, eli se kiertää jäähdyttimen sisällä suljetussa kierrossa höyrystymisen ja painovoiman toimiessa pumppuina. ProSiphon on IceGiant patentoima versio termosifonitekniikasta ja siihen kuuluu muun muassa tekniikka, joka mahdollistaa coolerin asentamisen sekä vaaka- että pystyasentoon.



Tällä hetkellä ProSiphon Elite on vielä varsin kookas ja äänekäs prototyyppi. Prototyypin strategiset mitat ovat 251 x 165,5 x 103 millimetriä ilman tuulettimia. Lopullisessa versiossa jäähdytysrivasto on kuitenkin tarkoitus saada kavennettua 103 millimetristä alle kolmannekseen, 31 millimetriin. Prototyypissä on käytössä kaksi Deltan 120 millimetrin varsin äänekästä tuuletinta, mutta myös tälle saralle on luvassa parannusta.

Mikäli IceGiant kykenee siirtämään prototyypin jäähdytystehon lopulliseen, pienempään versioon ja saamaan samalla äänentasot kuntoon, saattaa ProSiphon Elite järisyttää coolerimarkkinoita oikein urakalla, sillä ainakin alustavat testit vaikuttavat hyvin lupaavilta.

LinusTechTipsin testien mukaan 250 ja 320 watin rasituksissa cooleri peittosi sekä Arcticin Freezer 50:n, Noctuan NH-U14S TR4-SP3:n että EK:n suljetun Phoenix 360 -nestekierron. IceGiantin uutuus oli kukkulan kuningas myös 400 watin kuormalla, jossa Noctuan NH-U14S jätti leikin kesken. Myös Tom’s Hardware on ajanut omat testinsä ProSiphon Eliten prototyypillä ja päätynyt samankaltaisiin tuloksiin, joskin sivuston testeissä Freezer 50 pärjästi todella heikosti, kun LTS:llä se peittosi Noctuan helposti.

ProSiphon Eliten suositushinta tulee olemaan 149,90 dollaria, mutta ennakkotilaajat saavat sen 119,90 dollarin hintaan. Omansa voi varata ennakkoon 19,90 dollarin esimaksulla, jota ei palauteta vaikka tilauksen peruisi. IceGiant aikoo aloittaa lopullisen version toimituksen ensi keväänä.

Lähde: IceGiant

Huom! Foorumiviestistä saattaa puuttua kuvagalleria tai upotettu video.

Linkki alkuperäiseen uutiseen (io-tech.fi)

Palautelomake: Raportoi kirjoitusvirheestä

 

[-SD-]

Tuo koekappale on kyllä miehekkään kokoinen.

Pitääpä pitää mielessä tämä lupaavanoloinen jäähdytysteknologia.

 

[UnFaced]

Josko kesällä saisi jostain lukea lopputuotteen testejä. Mitenköhän muuten ovat mahtaneet saada pantetoitua tuon, kun teknikka on jo olemassa muualla teollisuudessa?

 

[Kaotik]

Josko kesällä saisi jostain lukea lopputuotteen testejä. Mitenköhän muuten ovat mahtaneet saada pantetoitua tuon, kun teknikka on jo olemassa muualla teollisuudessa?

Se niiden patentti koskee siis niiden spesifiä toteutusta millä ne saa tuon toimimaan niin pysty- kuin vaakatasossa, ei mikään yleispätevä termosifonipatentti.​

 

[Juha Kokkonen]

En kyllä usko ennen kuin näen, että lopullinen kuluttajaversio tarjoaisi samaa suorituskykyä kolmanneksen ulkomitoilla.

 

[njake]

En usko minäkään. Pitää olla todella huono rakenne tuossa protossa, jotta noin olisi ja ei se siltä näytä.

 

[EmperorOfMtJouppila]

Itseasiassa jos kävitte vilkuilemassa speksejä Ice Giantin sivuilta, niin prototyypissä on jostain syystä tyhjää tilaa tuulettimien ja varsinaisen rivaston välillä. Muutenkin Ice Giantin suunnitelmissa on kasvattaa nestekierron kammioiden määrä kahdesta kolmeen ja tihentää rivastoa, joten lopullisen tuotteenkin suorituskyky voisi olla varsin lähellä prototyyppiä.

 

[Vellamo]

Nyt odottamaan sitten jälkiasennus-sifonijäähyjä näyttikselle. Vieläpä sais kuparisena ja sopivan kompaktina niin olis kyl jäätävä peli.

 

[eternality]

Mikä tässä "sifonissa" on parempaa verrattuna heatpipeen? Kuulostaa lähinnä heatpipeltä ilman kapillaari-ilmiöllä avustettua nesteen kiertoa?

 

[eretux]

Jännä sinänsä, että tuota tekniikkaa ollaan vasta nyt varteenotettavasti promotoimassa myös "peruskuluttajalle", koska kuten artikkelissakin lukee, niin onhan tähän ilmiöön perustuvia jäähdytysratkaisuita ollut jo muualla käytössä hyvän aikaa. Ja sinällään ihan syystä, onhan tuo olemassa olevista jäähdytystekniikoista varmaan kokonaisuuden kannalta paras, ainakin fysiikan mukaan ja paperilla. Tietty tuollaisen skaalaaminen ihan "perus-PC" kokoon tulee olemaan haaste, toisin kuin perus ilmajäähy- tai nestekiertoratkaisut. Palvelimissa ja konesaleissa kun tuollaisen toteuttamiseen on vähän erimalliin tilaa. Mutta kiinnostava prototyyppi nevertheless, odotetaan varauksella lopullisen tuotteen testiajoja.

 

[eretux]

Mikä tässä "sifonissa" on parempaa verrattuna heatpipeen? Kuulostaa lähinnä heatpipeltä ilman kapillaari-ilmiöllä avustettua nesteen kiertoa?

Tulee vähän pidempi selitys, anteeksi jo etukäteen:

Perustuu siihen fysiikan ilmiöön, että kun neste haihtuu / höyrystyy, niin se sitoo itseensä aivan eri malliin lämpöenergiaa kuin pelkkä nesteen lämmitys. Peruskoulufysiikassa esim veden kohdalla on puhuttu "höyrystymislämpöenergiasta" (ihan yleinen fysiikan suure, mutta suurelle osalle tod. näk. tutuin juuri tästä yhteydestä), eli se energia joka vaaditaan, jotta esim. 100-asteinen vesi muuttuu 100-asteiseksi höyryksi, vaikka lämpötila ei siinä suoraan kasvakaan asteina. Kyseessä on paljon suurempi määrä energiaa in general kuin mitä pelkkä nesteen lämmittäminen tekee. Esimerkiksi jos lämmitän litran vettä 0C->100C astetta, niin energiaa kuluu 418,6 kJ, eli jäähdytän lämmittävää kohdetta saman verran. Kun taas höyrystän litran vettä, niin energiaa kuluu 2256 kJ, eli n. 5-kertainen määrä. Toki vaihtelee nesteittäin, mutta höyrystymislämpö on suuruusluokaltaan melkein poikkeuksetta paljon isompi aineella kuin pelkkä ominaislämpökapasiteetti.

Joten verraten pelkkään nestekiertoon, jossa vesi lämmitetään ja viedään radiaattorille jäähdytettäväksi, eli kyseessä on konvektio eli nesteen virtauksen mukana siirretään energiaa paikasta toiseen. Tuo termosifoniteknologia taas höyrystää nesteen, höyry nousee radiaattorille itse ja tiivistyy siellä ja valuu alas, vapauttaen sen energian mitä sillä kului höyrystymiseen, ja radiaattoriin saadaan paljon suurempi lämpötila. Eli aine lähtee höyrynä ja palaa nesteenä, eli tapahtuu konvektio. Sama tekniikka on käytössä esim ilmalämpöpumpuissa sillä erotuksella, että ilmalämpöpumpun kiertoa pidetään yllä koneistetusti, kun taas tässä se on passiivista. Ja jokatapauksessa tässä ei ole missään kohtaa kyseä kapillaari-ilmiöstä, joka ilmenee oikeastaan vain hyvin ohuissa putkissa, ja syyt sille eivät ole termostaattiset.

Heatpipe sitten taas perustuu sekä konvektioon että konduktioon eli johtumiseen. Jos aine on huono johtamaan, sitä kutsutaan eristeeksi, jaa jos hyvä johtamaan niin johteeksi. Esim kupari on hyvä johtamaan mm. lämpöä, ja usein heatpipet tehdäänkin tästä syystä kuparista, ja sisälle jotakin nestettä. Umpinaisestakin materiaalista tehdään "lämpöputkia", jotka perustuvan pelkkään konduktioon, mutta näillä lämpötangoilla lämmönsiirto on suhteessa todella heikkoa. Lämpöputkien hyvä puoli on, että osat voivat olla jäykkiä mutta suhteellisen kompakteja, mikä mahdollistaa esim rakenteellisuuden lämmönsiirtäjäelementtien varassa (esim CPU-coolerit). Tuo termosifoninen ilmiö vaatii taas suhteessa isohkon höyrytyskammion ja kokonaisen kierron vs. heatpipen "edestakainen" kierto. Ja nestekierto taas putkiston, eli jonkin ns. ulkopuolisen tukirakenteen jonka sisällä neste kiertää koko loopin.

Ja vaikka esim PCn nestekierto kierrättää nestettä siellä jäähyssä aktiivisesti, niin tuo jäähdytyksen teho on verrannollinen lämpötilaeroon (esim CPU vs kiertävän nesteen lämpötila). Sama pätee myös ilmajäähyyn, jossa ensin lämpö siirtyy lämpötilaerosta johtuen ensin heatpipeihin ja sitä kautta ilmaan. Miitä suurempi lämpötilaero, sitä tehokkaampi jäähdytys. Sitten taas termosifonisen kierron jäähdytysteho ei juurikaan muutu, vaan se pysyy siinä suuruusluokassa jossa kyseinen kierto toimii (riippuu käytetyn nesteen höyrystymislämmöstä ja kammion paineesta). Ja niissä olosuhteissa, joissa enemmän tai vähemmän ns. "jokapäiväinen elämä" toimii, niin tuo termosifoninen ilmiö on monessa kohtaa tehokkaampi ratkaisu, kuten ensimmäisessä kappaleessa veden osalta demostroin.. Ainoa iso ongelma tässä on skaalattavuus (höyrykammio vie tilaa), mutta katsotaan kuinka insinöörit onnistuvat tämän tuotteen kanssa.

Edit: korjattu muutama yön pikkutunnin ajatuslapsus heatpipen kohdalla

 

[eternality]

Heatpipe sitten taas perustuu konduktioon eli johtumiseen. Jos aine on huono johtamaan, sitä kutsutaan eristeeksi, jaa jos hyvä johtamaan niin johteeksi. Esim kupari on hyvä johtamaan mm. lämpöä, ja usein heatpipet tehdäänkin tästä syystä kuparista, mutta tämä ilmiö (eli konduktio) ei silti parhaimmillakaan materiaaleilla kilpaile tehokkuudessa (eli kuinka "nopeasti" energiaa siirtyy) konvektion kanssa. Ainoa suuri plussa tälle ilmiölle on täysin passiivinen toiminta, sillä konduktiossa materiaali ei liiku, joten osat voivat olla jäykkiä, mikä mahdollistaa esim rakenteellisuuden lämmönsiirtäjäelementtien varassa (esim CPU-coolerit). Tuo termosifoninen ilmiö vaatii taas höyrytyskammion, ja nestekierto putkiston, eli jonkin ns. ulkopuolisen tukirakenteen.

Jos en nyt ihan pihalla ole, niin kyllä käsitykseni mukaan myös heatpipet toimivat juurikin konvektiolla? Ja tämän takia kiinnosti juuri erot ja edut niiden ja tämän sifonin välillä.

 

[Timo 2]

Tulee vähän pidempi selitys, anteeksi jo etukäteen:

Perustuu siihen fysiikan ilmiöön, että kun neste haihtuu / höyrystyy, niin se sitoo itseensä aivan eri malliin lämpöenergiaa kuin pelkkä nesteen lämmitys. Peruskoulufysiikassa esim veden kohdalla on puhuttu "höyrystymislämpöenergiasta" (ihan yleinen fysiikan suure, mutta suurelle osalle tod. näk. tutuin juuri tästä yhteydestä), eli se energia joka vaaditaan, jotta esim. 100-asteinen vesi muuttuu 100-asteiseksi höyryksi, vaikka lämpötila ei siinä suoraan kasvakaan asteina. Kyseessä on paljon suurempi määrä energiaa in general kuin mitä pelkkä nesteen lämmittäminen tekee. Esimerkiksi jos lämmitän litran vettä 0C->100C astetta, niin energiaa kuluu 418,6 kJ, eli jäähdytän lämmittävää kohdetta saman verran. Kun taas höyrystän litran vettä, niin energiaa kuluu 2256 kJ, eli n. 5-kertainen määrä. Toki vaihtelee nesteittäin, mutta höyrystymislämpö on suuruusluokaltaan melkein poikkeuksetta paljon isompi aineella kuin pelkkä ominaislämpökapasiteetti.

Joten verraten pelkkään nestekiertoon, jossa vesi lämmitetään ja viedään radiaattorille jäähdytettäväksi, eli kyseessä on konvektio eli nesteen virtauksen mukana siirretään energiaa paikasta toiseen. Tuo termosifoniteknologia taas höyrystää nesteen, höyry nousee radiaattorille itse ja tiivistyy siellä ja valuu alas, vapauttaen sen energian mitä sillä kului höyrystymiseen, ja radiaattoriin saadaan paljon suurempi lämpötila. Eli aine lähtee höyrynä ja palaa nesteenä, eli tapahtuu konvektio. Sama tekniikka on käytössä esim ilmalämpöpumpuissa sillä erotuksella, että ilmalämpöpumpun kiertoa pidetään yllä koneistetusti, kun taas tässä se on passiivista. Ja jokatapauksessa tässä ei ole missään kohtaa kyseä kapillaari-ilmiöstä, joka ilmenee oikeastaan vain hyvin ohuissa putkissa, ja syyt sille eivät ole termostaattiset.

Heatpipe sitten taas perustuu konduktioon eli johtumiseen. Jos aine on huono johtamaan, sitä kutsutaan eristeeksi, jaa jos hyvä johtamaan niin johteeksi. Esim kupari on hyvä johtamaan mm. lämpöä, ja usein heatpipet tehdäänkin tästä syystä kuparista, mutta tämä ilmiö (eli konduktio) ei silti parhaimmillakaan materiaaleilla kilpaile tehokkuudessa (eli kuinka "nopeasti" energiaa siirtyy) konvektion kanssa. Ainoa suuri plussa tälle ilmiölle on täysin passiivinen toiminta, sillä konduktiossa materiaali ei liiku, joten osat voivat olla jäykkiä, mikä mahdollistaa esim rakenteellisuuden lämmönsiirtäjäelementtien varassa (esim CPU-coolerit). Tuo termosifoninen ilmiö vaatii taas höyrytyskammion, ja nestekierto putkiston, eli jonkin ns. ulkopuolisen tukirakenteen.

Ja vaikka esim PCn nestekierto kierrättää nestettä siellä jäähyssä aktiivisesti, niin tuo jäähdytyksen teho on verrannollinen lämpötilaeroon (esim CPU vs kiertävän nesteen lämpötila). Sama pätee myös ilmajäähyyn, jossa ensin lämpö siirtyy lämpötilaerosta johtuen ensin heatpipeihin ja sitä kautta ilmaan. Miitä suurempi lämpötilaero, sitä tehokkaampi jäähdytys. Sitten taas termosifonisen kierron jäähdytysteho ei juurikaan muutu, vaan se pysyy siinä suuruusluokassa jossa kyseinen kierto toimii (riippuu käytetyn nesteen höyrystymislämmöstä ja kammion paineesta). Ja niissä olosuhteissa, joissa enemmän tai vähemmän ns. "jokapäiväinen elämä" toimii, niin tuo termosifoninen ilmiö on monessa kohtaa tehokkaampi ratkaisu, kuten ensimmäisessä kappaleessa veden osalta demostroin.. Ainoa iso ongelma tässä on skaalattavuus (höyrykammio vie tilaa), mutta katsotaan kuinka insinöörit onnistuvat tämän tuotteen kanssa.

Mun ymmärtääkseni ainakin noctuan coolerit juuri tuolla samalla periaatteella, että vesi(tai mikä neste siellä lämpöputken sisällä onkin) lähtee höyrynä ja virtaa jäähtyneenä takaisin nesteenä, joten mikä on ero, muu kuin voi asentaa miten päin vain haluaa?

 

[Romuvarasto]

Sanokaas tietäjät että onko tämä mitään sukua belgialaisen Calyoksen suurella hälyllä joukkorahoittamalle ratkaisulle, joka ei kuitenkaan koskaan edennyt tuotanroon, joukkorahoituksesta ja toimivista ja testatuista protoista huolimatta?

 

[Smanci]

Nyt kun tuota Tommin testiä vilkuilee niin tuulettimen nopeudet ~tuplat, koko ja melu varmaan nelinkertaiset, mutta suorituskyky jää perus-tornijäähyn tasolle. Lupaava

 

[Hannibal]

Isoin ongelma heatpipessä tähän verrattuna on se, että kun prossa kuumenee tarpeeksi, niin neste ei enää pääsekään tiivistymään kunnolla. Eli heapipellä on yläraja lämpökuorman suhteen, jonka jälkeen se ei enää toimi tehokkaasti.
Tämä porskuttaa vielä isommillakin lämpökuormilla.
Normikäyttäjä ei tosin ylitä heatpipe koolereiden rajoja koskaan. Mutta jollain rajusti kellotetulla threatripperillä eroa alkaa jo tulla.

 

[Cork]

Mielenkiintoista! Tuli tästä susi tai ei, niin arvostan että markkinoille tuodaan jälleen jotain uutta. Jäähdytyspuoli tuntuu kehittyvän tällähetkellä varsin hyvää vauhtia.

 

[Lepakomäyrä]

Kokas+korkea Rpm ja nippanappa Noctuaa viileämpi, ei lupaile mitään ihmeitä jos koko on pienempi maltillisilla tuulettimen Rpm nopeuksilla.

 

[hsalonen]

Näyttää aika standardeilta 120mm tuulettimilta, niin kenellekään ei tullut missään vaiheessa mieleen laittaa ne Noctuaan tai Arcticiin? Siis korvata pelkät tuulettimet noilla melusaasteilla?

 

[Heezy]

Mun ymmärtääkseni ainakin noctuan coolerit juuri tuolla samalla periaatteella, että vesi(tai mikä neste siellä lämpöputken sisällä onkin) lähtee höyrynä ja virtaa jäähtyneenä takaisin nesteenä, joten mikä on ero, muu kuin voi asentaa miten päin vain haluaa?

Tuo on ihan jokaisessa lämpöputkia käyttävässä jäähyssä. Tuossa ei taida perinteisiä putkia olla vaan jotain muuta.
Kuitenkinnhyvä että kehittyy. Nykyiset coolerit eivät ole 5v aikana oaljoa kehittynyt jos ei rgb:tä lasketa

 

[Cork]

Nykyiset coolerit eivät ole 5v aikana oaljoa kehittynyt jos ei rgb:tä lasketa

Kyllähän nuo on kehittynyt, esimerkiksi Noctuan nh-u12a. Toki tässä ei mitään maata kääntävää ole tapahtunut, mutta kehitystä kuitenkin. Sama homma AIO:issa.

 

[Kaotik]

Jos en nyt ihan pihalla ole, niin kyllä käsitykseni mukaan myös heatpipet toimivat juurikin konvektiolla? Ja tämän takia kiinnosti juuri erot ja edut niiden ja tämän sifonin välillä.

Katso uutisessa oleva LTT:n video, siinä on käyty läpi erot lämpöputkiin

 

[Dargol]

Tulee vähän pidempi selitys, anteeksi jo etukäteen:

Perustuu siihen fysiikan ilmiöön, että kun neste haihtuu / höyrystyy, niin se sitoo itseensä aivan eri malliin lämpöenergiaa kuin pelkkä nesteen lämmitys. Peruskoulufysiikassa esim veden kohdalla on puhuttu "höyrystymislämpöenergiasta" (ihan yleinen fysiikan suure, mutta suurelle osalle tod. näk. tutuin juuri tästä yhteydestä), eli se energia joka vaaditaan, jotta esim. 100-asteinen vesi muuttuu 100-asteiseksi höyryksi, vaikka lämpötila ei siinä suoraan kasvakaan asteina. Kyseessä on paljon suurempi määrä energiaa in general kuin mitä pelkkä nesteen lämmittäminen tekee. Esimerkiksi jos lämmitän litran vettä 0C->100C astetta, niin energiaa kuluu 418,6 kJ, eli jäähdytän lämmittävää kohdetta saman verran. Kun taas höyrystän litran vettä, niin energiaa kuluu 2256 kJ, eli n. 5-kertainen määrä. Toki vaihtelee nesteittäin, mutta höyrystymislämpö on suuruusluokaltaan melkein poikkeuksetta paljon isompi aineella kuin pelkkä ominaislämpökapasiteetti.

Joten verraten pelkkään nestekiertoon, jossa vesi lämmitetään ja viedään radiaattorille jäähdytettäväksi, eli kyseessä on konvektio eli nesteen virtauksen mukana siirretään energiaa paikasta toiseen. Tuo termosifoniteknologia taas höyrystää nesteen, höyry nousee radiaattorille itse ja tiivistyy siellä ja valuu alas, vapauttaen sen energian mitä sillä kului höyrystymiseen, ja radiaattoriin saadaan paljon suurempi lämpötila. Eli aine lähtee höyrynä ja palaa nesteenä, eli tapahtuu konvektio. Sama tekniikka on käytössä esim ilmalämpöpumpuissa sillä erotuksella, että ilmalämpöpumpun kiertoa pidetään yllä koneistetusti, kun taas tässä se on passiivista. Ja jokatapauksessa tässä ei ole missään kohtaa kyseä kapillaari-ilmiöstä, joka ilmenee oikeastaan vain hyvin ohuissa putkissa, ja syyt sille eivät ole termostaattiset.

Heatpipe sitten taas perustuu konduktioon eli johtumiseen. Jos aine on huono johtamaan, sitä kutsutaan eristeeksi, jaa jos hyvä johtamaan niin johteeksi. Esim kupari on hyvä johtamaan mm. lämpöä, ja usein heatpipet tehdäänkin tästä syystä kuparista, mutta tämä ilmiö (eli konduktio) ei silti parhaimmillakaan materiaaleilla kilpaile tehokkuudessa (eli kuinka "nopeasti" energiaa siirtyy) konvektion kanssa. Ainoa suuri plussa tälle ilmiölle on täysin passiivinen toiminta, sillä konduktiossa materiaali ei liiku, joten osat voivat olla jäykkiä, mikä mahdollistaa esim rakenteellisuuden lämmönsiirtäjäelementtien varassa (esim CPU-coolerit). Tuo termosifoninen ilmiö vaatii taas höyrytyskammion, ja nestekierto putkiston, eli jonkin ns. ulkopuolisen tukirakenteen.

Ja vaikka esim PCn nestekierto kierrättää nestettä siellä jäähyssä aktiivisesti, niin tuo jäähdytyksen teho on verrannollinen lämpötilaeroon (esim CPU vs kiertävän nesteen lämpötila). Sama pätee myös ilmajäähyyn, jossa ensin lämpö siirtyy lämpötilaerosta johtuen ensin heatpipeihin ja sitä kautta ilmaan. Miitä suurempi lämpötilaero, sitä tehokkaampi jäähdytys. Sitten taas termosifonisen kierron jäähdytysteho ei juurikaan muutu, vaan se pysyy siinä suuruusluokassa jossa kyseinen kierto toimii (riippuu käytetyn nesteen höyrystymislämmöstä ja kammion paineesta). Ja niissä olosuhteissa, joissa enemmän tai vähemmän ns. "jokapäiväinen elämä" toimii, niin tuo termosifoninen ilmiö on monessa kohtaa tehokkaampi ratkaisu, kuten ensimmäisessä kappaleessa veden osalta demostroin.. Ainoa iso ongelma tässä on skaalattavuus (höyrykammio vie tilaa), mutta katsotaan kuinka insinöörit onnistuvat tämän tuotteen kanssa.

Kiitos hyvästä ja kattavasta selityksestä

 

[Heezy]

Kyllähän nuo on kehittynyt, esimerkiksi Noctuan nh-u12a. Toki tässä ei mitään maata kääntävää ole tapahtunut, mutta kehitystä kuitenkin. Sama homma AIO:issa.

Esim noctuan nh d15 tuli 5v sitten eikä nuo nyt paljoa ole parantunut. Samat pyörii huipulla ja keskiluokassakin mallit ja värit vaihtuu mutta teho on suurinpiirtein sama

 

[eretux]

Jos en nyt ihan pihalla ole, niin kyllä käsitykseni mukaan myös heatpipet toimivat juurikin konvektiolla? Ja tämän takia kiinnosti juuri erot ja edut niiden ja tämän sifonin välillä.

Katso uutisessa oleva LTT:n video, siinä on käyty läpi erot lämpöputkiin

Tarkennetaan: on olemassa tosiaan kahdenlaisia lämpöputkia: umpinaisia (joissa tosiaan koko halkaisijan mitalata on vain "jäykkää" ainetta, esim kupari tai alumiini), jolloin kyseessä on vain ja ainoastaan konduktio-putki. Ja sitten on onttoja, joissa tosiaan on jotakin nestettä sisällä, joissa yhdistyy konduktio ja sitten putken sisällä nesteessä myös pienimuotoinen konvektio. Jälkimmäinen taitaa olla tosiaan yleisempi esim. isommissa CPU-coolereissa kuin ensimmäinen, mutta riippuu paljon koosta ja käyttökohteesta.

 

[eternality]

Tarkennetaan: on olemassa tosiaan kahdenlaisia lämpöputkia: umpinaisia (joissa tosiaan koko halkaisijan mitalata on vain "jäykkää" ainetta, esim kupari tai alumiini), jolloin kyseessä on vain ja ainoastaan konduktio-putki. Ja sitten on onttoja, joissa tosiaan on jotakin nestettä sisällä, joissa yhdistyy konduktio ja sitten putken sisällä nesteessä myös pienimuotoinen konvektio. Jälkimmäinen taitaa olla tosiaan yleisempi esim. isommissa CPU-coolereissa kuin ensimmäinen, mutta riippuu paljon koosta ja käyttökohteesta.

Missä jäähyssä käytetään umpinaisia heatpipejä, enpä ole moista ennen nähnytkään?

 

[Hount]

Tarkennetaan: on olemassa tosiaan kahdenlaisia lämpöputkia: umpinaisia (joissa tosiaan koko halkaisijan mitalata on vain "jäykkää" ainetta, esim kupari tai alumiini), jolloin kyseessä on vain ja ainoastaan konduktio-putki. Ja sitten on onttoja, joissa tosiaan on jotakin nestettä sisällä, joissa yhdistyy konduktio ja sitten putken sisällä nesteessä myös pienimuotoinen konvektio. Jälkimmäinen taitaa olla tosiaan yleisempi esim. isommissa CPU-coolereissa kuin ensimmäinen, mutta riippuu paljon koosta ja käyttökohteesta.

Tuo umpinainen putki taitaa olla tanko? Väittäisin että nesteen konvektioon perustuvat lämpöputket edustavat n. 100% näytönohjaimien, piirisarjojen, läppärijäähyjen ja prosessorijäähdyttimien lämpöputkista.

- Hount

 

[Loisteho]

Joten verraten pelkkään nestekiertoon, jossa vesi lämmitetään ja viedään radiaattorille jäähdytettäväksi, eli kyseessä on konvektio eli nesteen virtauksen mukana siirretään energiaa paikasta toiseen. Tuo termosifoniteknologia taas höyrystää nesteen, höyry nousee radiaattorille itse ja tiivistyy siellä ja valuu alas, vapauttaen sen energian mitä sillä kului höyrystymiseen, ja radiaattoriin saadaan paljon suurempi lämpötila. Eli aine lähtee höyrynä ja palaa nesteenä, eli tapahtuu konvektio. Sama tekniikka on käytössä esim ilmalämpöpumpuissa sillä erotuksella, että ilmalämpöpumpun kiertoa pidetään yllä koneistetusti, kun taas tässä se on passiivista. Ja jokatapauksessa tässä ei ole missään kohtaa kyseä kapillaari-ilmiöstä, joka ilmenee oikeastaan vain hyvin ohuissa putkissa, ja syyt sille eivät ole termostaattiset.

Termosifonilla ei saada rivastolle sen suurempaa lämpötilaa kuin jäähdytettävällä kohteella on, koska muuten kyseessä olisi todellakin lämpöpumppu joka ei tarvitse energiaa, ja se puolestaan rikkoisi energian säilymislakia.

Heatpipe sitten taas perustuu konduktioon eli johtumiseen. Jos aine on huono johtamaan, sitä kutsutaan eristeeksi, jaa jos hyvä johtamaan niin johteeksi. Esim kupari on hyvä johtamaan mm. lämpöä, ja usein heatpipet tehdäänkin tästä syystä kuparista, mutta tämä ilmiö (eli konduktio) ei silti parhaimmillakaan materiaaleilla kilpaile tehokkuudessa (eli kuinka "nopeasti" energiaa siirtyy) konvektion kanssa. Ainoa suuri plussa tälle ilmiölle on täysin passiivinen toiminta, sillä konduktiossa materiaali ei liiku, joten osat voivat olla jäykkiä, mikä mahdollistaa esim rakenteellisuuden lämmönsiirtäjäelementtien varassa (esim CPU-coolerit). Tuo termosifoninen ilmiö vaatii taas höyrytyskammion, ja nestekierto putkiston, eli jonkin ns. ulkopuolisen tukirakenteen.

Heatpipet perustuu samaan tekniikkaan kuin termosifoni: putken sisällä oleva neste höyrystyy sitoen lämpöä, höyry kulkee kylmempään paikkaan, tiivistyy nesteeksi vapauttaen lämmön ja palaa takaisin. Heatpipejen lämmönjohtavuus voi olla satoja kertoja suurempi kuin pelkällä kuparilla.

Ja vaikka esim PCn nestekierto kierrättää nestettä siellä jäähyssä aktiivisesti, niin tuo jäähdytyksen teho on verrannollinen lämpötilaeroon (esim CPU vs kiertävän nesteen lämpötila). Sama pätee myös ilmajäähyyn, jossa ensin lämpö siirtyy lämpötilaerosta johtuen ensin heatpipeihin ja sitä kautta ilmaan. Miitä suurempi lämpötilaero, sitä tehokkaampi jäähdytys. Sitten taas termosifonisen kierron jäähdytysteho ei juurikaan muutu, vaan se pysyy siinä suuruusluokassa jossa kyseinen kierto toimii (riippuu käytetyn nesteen höyrystymislämmöstä ja kammion paineesta). Ja niissä olosuhteissa, joissa enemmän tai vähemmän ns. "jokapäiväinen elämä" toimii, niin tuo termosifoninen ilmiö on monessa kohtaa tehokkaampi ratkaisu, kuten ensimmäisessä kappaleessa veden osalta demostroin.. Ainoa iso ongelma tässä on skaalattavuus (höyrykammio vie tilaa), mutta katsotaan kuinka insinöörit onnistuvat tämän tuotteen kanssa.

Jokaisen järjestelmän jonka lämmönjohtavuus ei riipu lämpötilasta, jäähdytysteho on suoraan verrannollinen lämpötilaeroon, siinäkin tilanteessa jos lämpö siirrettäisiin rivoille äärettömän lämmönsiirtokyvyn omaavalla supranesteellä. Jos pystyttäisiin passiivisesti jäähdyttämään kappaletta ilman lämpötilaeroa, rikottaisiin jälleen energian säilymislakeja. Jos jäähdytysteho ei ole tuplasti suurempi 10c lämpötilaerolla kuin 20c lämpötilaerolla, jokin asia jäähdyttimessä (riippumatta onko kyseessä ilmajäähy, nestejäähy, termosifoni tai mikä tahansa muu) heikentää lämmönjohtavuutta lämpötilan kohotessa.

 

[eretux]

Missä jäähyssä käytetään umpinaisia heatpipejä, enpä ole moista ennen nähnytkään?

Viittasin yleisemmin lämpöputkitekniikkaan, en rajannut kommenttiani koskemaan tässä nimenomaan vain PCn osia (hence, "on olemassa ylipäätään kahdentyyppistä rakennetta"). Nyt kun asiaa vielä erikseen tarkastelin, niin taitaa tosiaan olla tuo nesteellä täytetty tekniikka olla se ylivoimaisesti yleisin metodi PCn jäähypuolella.

Tuo umpinainen putki taitaa olla tanko? Väittäisin että nesteen konvektioon perustuvat lämpöputket edustavat n. 100% näytönohjaimien, piirisarjojen, läppärijäähyjen ja prosessorijäähdyttimien lämpöputkista.

Joo, virallinen nimi taitaa olla "tanko" tällaiselle "putkelle", joka on umpinainen. Vähän meni yön pikkutunneilla käsitteet solmuun kun tuota viestiä kirjoitteli väsyneenä.

Termosifonilla ei saada rivastolle sen suurempaa lämpötilaa kuin jäähdytettävällä kohteella on, koska muuten kyseessä olisi todellakin lämpöpumppu joka ei tarvitse energiaa, ja se puolestaan rikkoisi energian säilymislakia.

Jos höyry tiivistyy radiaattorilla, se luovuttaa radiaattoriin ominaishöyrystymislämpönsä määrän energiaa. Kun neste höyrystyy, niin se sitoo itseensä höyrystymislämpönsä määrän energiaa. Tätä prosessia voidaan säätää mm. paineistuksen avulla, johonka peruustuu juurikin esim. lämpöpumpun toiminta. Tietysti tässä jäähyn tapauksessa koska kyseessä täysin passiivinen kierto eikä säädelty, niin rivastolle ei tosiaan voi päästä suurempaa lämpöä kuin mitä lämmittävä kohde. Alkuperäisessä postauksessani hain enemmän sitä (olisin voinut ilmaista sen suoraan paremmin), että radiaattorilla oleva lämpötila vastaaa paremmin jäähdytettävän kohteen lämpötilaa, kun taas "perinteisissä" ratkaisuissa esim heatpipella niin radiaattorin lämpötila on aina selvästi matalampi kuin jäähdytettävän kohteen, koska lämmönsiirron tehokkuus on huomattavasti huonompi. Eli, termosifonisesti saadaan radiaattorille suurempi lämpötila verraten esim juurikin perinteiiseen heatpipe-ratkaisuun.

Jokaisen järjestelmän jonka lämmönjohtavuus ei riipu lämpötilasta, jäähdytysteho on suoraan verrannollinen lämpötilaeroon, siinäkin tilanteessa jos lämpö siirrettäisiin rivoille äärettömän lämmönsiirtokyvyn omaavalla supranesteellä. Jos pystyttäisiin passiivisesti jäähdyttämään kappaletta ilman lämpötilaeroa, rikottaisiin jälleen energian säilymislakeja. Jos jäähdytysteho ei ole tuplasti suurempi 10c lämpötilaerolla kuin 20c lämpötilaerolla, jokin asia jäähdyttimessä (riippumatta onko kyseessä ilmajäähy, nestejäähy, termosifoni tai mikä tahansa muu) heikentää lämmönjohtavuutta lämpötilan kohotessa.

Pointtinani oli pikemminkin se, että termosifonisessa kierrossa se suurin määrittävä tekijä jäähdytystehossa on sidottu nimenomaan nesteen höyrystymislämpöön, joka toimii lämpötilasta riippumatta. Pienempi lämpötila vaan tarkoittaa, että haihtumista ja höyrystymistä tapahtuu vain vähemmän kuin korkeammissa lämpötiloissa. Sitten taas lämpötilan kasvaessa yhä suurempi määrä nestettä höyrystyy, jolloin myös jäähdytys tehostuu. Ja jos vain radiaattorilla saadaan pidettyä lämpötila tarpeeksi matalana, niin höyry palaa takaisin nesteeksi jolloin energia on luovutettu radiaattorille, ja kierto jatkuu. Tämä jäähdytys ei siis ole riippuvainen teoriassa isossa määrin muusta lämpötilaerosta kuin siitä, mitä radiaattorin ja ilman välinen lämpötilaero on. Verraten esim juurikin vaikka vesikiertoon, jossa nesteen pitää jäähtyä radiaattoreilla tarpeeksi jotta se voi uudella kierroksella jäähdyttää esim. CPUta enemmän. Tässä esim tuo kymmenen asteen lämpötilaero pelkästään nesteen lämpötilassa aiheuttaa merkittävää muutosta jäähdytystehoon. Termosifonisessa järjestelmässä nesteen ei tarvitse palata välttämättä kovin viileänä takaisin, riittää että se on nesteenä ja järjestelmän sisäinen painetasapaino mahdollistaa kierron ylläpidon.

 

[Loisteho]

Jos höyry tiivistyy radiaattorilla, se luovuttaa radiaattoriin ominaishöyrystymislämpönsä määrän energiaa. Kun neste höyrystyy, niin se sitoo itseensä höyrystymislämpönsä määrän energiaa. Tätä prosessia voidaan säätää mm. paineistuksen avulla, johonka peruustuu juurikin esim. lämpöpumpun toiminta. Tietysti tässä jäähyn tapauksessa koska kyseessä täysin passiivinen kierto eikä säädelty, niin rivastolle ei tosiaan voi päästä suurempaa lämpöä kuin mitä lämmittävä kohde. Alkuperäisessä postauksessani hain enemmän sitä (olisin voinut ilmaista sen suoraan paremmin), että radiaattorilla oleva lämpötila vastaaa paremmin jäähdytettävän kohteen lämpötilaa, kun taas "perinteisissä" ratkaisuissa esim heatpipella niin radiaattorin lämpötila on aina selvästi matalampi kuin jäähdytettävän kohteen, koska lämmönsiirron tehokkuus on huomattavasti huonompi. Eli, termosifonisesti saadaan radiaattorille suurempi lämpötila verraten esim juurikin perinteiiseen heatpipe-ratkaisuun.

Heatpipet toimivat juurikin tuolla tavalla. Rivaston lämpötila on selvästi matalampi kuin itse heatpipen siitä syystä, että rivasto on yleisesti alumiinia, joka on luokkaa tuhat kertaa huonompi lämmönjohde kuin se heatpipen fluidi. Jäähdytysteho ei paljoa kasvaisi, vaikka heatpipen lämmönjohtavuus olisi ääretön. Tämän termosifonin ainoa etu on siinä, että sillä saadaan ilmeisesti kasvatettua "putken" pinta-alaa rivastoa vasten.

Pointtinani oli pikemminkin se, että termosifonisessa kierrossa se suurin määrittävä tekijä jäähdytystehossa on sidottu nimenomaan nesteen höyrystymislämpöön, joka toimii lämpötilasta riippumatta. Pienempi lämpötila vaan tarkoittaa, että haihtumista ja höyrystymistä tapahtuu vain vähemmän kuin korkeammissa lämpötiloissa. Sitten taas lämpötilan kasvaessa yhä suurempi määrä nestettä höyrystyy, jolloin myös jäähdytys tehostuu. Ja jos vain radiaattorilla saadaan pidettyä lämpötila tarpeeksi matalana, niin höyry palaa takaisin nesteeksi jolloin energia on luovutettu radiaattorille, ja kierto jatkuu. Tämä jäähdytys ei siis ole riippuvainen teoriassa isossa määrin muusta lämpötilaerosta kuin siitä, mitä radiaattorin ja ilman välinen lämpötilaero on. Verraten esim juurikin vaikka vesikiertoon, jossa nesteen pitää jäähtyä radiaattoreilla tarpeeksi jotta se voi uudella kierroksella jäähdyttää esim. CPUta enemmän. Tässä esim tuo kymmenen asteen lämpötilaero pelkästään nesteen lämpötilassa aiheuttaa merkittävää muutosta jäähdytystehoon. Termosifonisessa järjestelmässä nesteen ei tarvitse palata välttämättä kovin viileänä takaisin, riittää että se on nesteenä ja järjestelmän sisäinen painetasapaino mahdollistaa kierron ylläpidon.

Tuo on myös täysin sama toimintaperiaate kuin heatpipeissä, ja kuten umpinaisen kupariputken tapauksessakin, jäähdytysteho (siirretyn lämmön määrä) on yhtälailla suoraan verrannollinen lämpötilaeroon, vaikka mekanismi on eri. Vesijäähyissä, heatpipeissä tai termosifonissa ei (yleensä) ole kovin suurta lämpötilaeroa itse fluidissa, koska sen lämmönsiirtokyky on todella suuri verrattuna rivastoon. Jokaisessa noissa nesteen on palattava yhtä viileänä jos tarkoituksena on pitää jäähdytettävä kappale myös yhtä viileänä. 50c nesteellä ei saa pidettyä jäähdytettävää kappaletta alle 50c lämmössä. Vesikierrolta palaava 40c vesi jäähdyttää suunnilleen yhtä hyvin kuin termosifonin tai heatpipen 40 asteisena palaava neste.

 

[eretux]

Heatpipet toimivat juurikin tuolla tavalla. Rivaston lämpötila on selvästi matalampi kuin itse heatpipen siitä syystä, että rivasto on yleisesti alumiinia, joka on luokkaa tuhat kertaa huonompi lämmönjohde kuin se heatpipen fluidi. Jäähdytysteho ei paljoa kasvaisi, vaikka heatpipen lämmönjohtavuus olisi ääretön. Tämän termosifonin ainoa etu on siinä, että sillä saadaan ilmeisesti kasvatettua "putken" pinta-alaa rivastoa vasten.

Tuo on myös täysin sama toimintaperiaate kuin heatpipeissä, ja kuten umpinaisen kupariputken tapauksessakin, jäähdytysteho (siirretyn lämmön määrä) on yhtälailla suoraan verrannollinen lämpötilaeroon, vaikka mekanismi on eri. Vesijäähyissä, heatpipeissä tai termosifonissa ei (yleensä) ole kovin suurta lämpötilaeroa itse fluidissa, koska sen lämmönsiirtokyky on todella suuri verrattuna rivastoon. Jokaisessa noissa nesteen on palattava yhtä viileänä jos tarkoituksena on pitää jäähdytettävä kappale myös yhtä viileänä. 50c nesteellä ei saa pidettyä jäähdytettävää kappaletta alle 50c lämmössä. Vesikierrolta palaava 40c vesi jäähdyttää suunnilleen yhtä hyvin kuin termosifonin tai heatpipen 40 asteisena palaava neste.

Tässä pitää myös muistaa se, että heatpipe käyttää omaa yleensä suhteellisen kompaktia tilaansa edestakaiseen virtaukseen, kun taas termosifoninen ilmiön (eli lämmön ja painovoiman ylläpitämä pumppauskierto) vaatii koko loopin, eli höyry lähtee yhtä putkea pitkin ja palaa nesteenä toista putkea pitkin, kun heatpipessa höyry menee putken keskiosaa ja neste palaa reunojen karhennettua pintaa pitkin takaisin. Joten, saavutettavan virtaaman määrä on pelkän poikkipinta-alan kasvattamisella (tavaran tarvii päästä vain yhteen suuntaan vs. kumpaankin suuntaan) + nesteen määrä on suurempi, joten "varaa" on paljon enemmän. Lisäksi looppiin lähtevän putken sisäpinnan muodolla ja rakenteella voidaan paremmin vaikuttaa siihen, että missä kohtaa lämpö halutaan kierrosta luovuttaa pois. Heatpipen pitää olla sisältä melko tasaisen samanlainen jokakohdasta, jotta kierto ei häiriinny.

Toisekseen, termosifoninen kierto kiihtyy itsestään mitä suurempi lämpötila sillä on jäähdytettävänä (koska höyrystymistä tapahtuu paljon enemmän, joka toimii myös pumppuna kiihdyttäen kiertoa). Eli, lämmönsiirto nousee sitä suuremmaksi mitä isompi lämpö on kuormana (olettaen, että radiaattorilta lämmön siirtyminen ilmaan on tarpeeksi tehokasta). Tästä syystä esim autoissa moottorin lämpötila nousee yleensä n. 70-80 asteeseen, koska sen jälkeen termosifonisen kierron jäähdytysteho nousee suuremmaksi kuin moottorin lämmöntuotto (normaalikäytössä), jolloin lämpötila tasaantuu niille paikkeille.

Erona nestekieroon on se, että termosifonisen kierron tehokkuutta ei laske lämpötilan nousu, vaan se pikemminkin nousee (siihen tiettyyn rajaan asti), toisin kuin perus nestekierron. Siksi esim tuossa videolla näkyy, että tuon prototyyppicoolerin lämpötila kipuaa suurellakin kuormalla sinne about max 70 asteen paikkeille, koska niillä lämmöillä sisäinen kierto on jo niin vilkasta, että lämpö siirtyy eteenpäin tehokkaasti. Nestekierto sen sijaan yleensä ei juurikaan kiihdy, vaan jäähdytys perustuu nimenomaan vain lämpötilaeroon ensin CPU->neste ja sitten neste->radiaattori. Ja tämä ero pienenee lineaarisesti kuorman kasvaessa, koska radiaattorin jäähdyttämä energia tulee vain ominaislämpökapasiteetista ja maksimikuorma saavutetaan nopeammin, kun neste ei ehdi jäähtyä radiaattorilla tarpeeksi ennenn uutta kiertoa. Taasen termosifonisessa kierrossa radiaattori saa lämpönsä ominaishöyrystymiislämmöstä, jonka kapasiteetti per tilavuusmitta on lähes poikkeuksetta paljon korkeampi kuin ominaislämpökapasiteetilla + suuremmilla lämmöillä kiihtyvä kierto.

 

[Astire]

Tulee vähän pidempi selitys, anteeksi jo etukäteen:
...

Selitit lämpöputken toiminnan, vaikka kysyttiin tämän uudemman innovaation eroa lämpöputkiin...

Tarkennetaan: on olemassa tosiaan kahdenlaisia lämpöputkia: umpinaisia (joissa tosiaan koko halkaisijan mitalata on vain "jäykkää" ainetta, esim kupari tai alumiini), jolloin kyseessä on vain ja ainoastaan konduktio-putki. Ja sitten on onttoja, joissa tosiaan on jotakin nestettä sisällä, joissa yhdistyy konduktio ja sitten putken sisällä nesteessä myös pienimuotoinen konvektio. Jälkimmäinen taitaa olla tosiaan yleisempi esim. isommissa CPU-coolereissa kuin ensimmäinen, mutta riippuu paljon koosta ja käyttökohteesta.

Eiköhän pidetä näissä kommenteissa joku järki ja roti. Jos putkessa ei tapahdu faasimuutosta, ei ole kyseessä lämpöputki (heatpipe).

 

[Loisteho]

Tässä pitää myös muistaa se, että heatpipe käyttää omaa yleensä suhteellisen kompaktia tilaansa edestakaiseen virtaukseen, kun taas termosifoninen ilmiön (eli lämmön ja painovoiman ylläpitämä pumppauskierto) vaatii koko loopin, eli höyry lähtee yhtä putkea pitkin ja palaa nesteenä toista putkea pitkin, kun heatpipessa höyry menee putken keskiosaa ja neste palaa reunojen karhennettua pintaa pitkin takaisin. Joten, saavutettavan virtaaman määrä on pelkän poikkipinta-alan kasvattamisella (tavaran tarvii päästä vain yhteen suuntaan vs. kumpaankin suuntaan) + nesteen määrä on suurempi, joten "varaa" on paljon enemmän. Lisäksi looppiin lähtevän putken sisäpinnan muodolla ja rakenteella voidaan paremmin vaikuttaa siihen, että missä kohtaa lämpö halutaan kierrosta luovuttaa pois. Heatpipen pitää olla sisältä melko tasaisen samanlainen jokakohdasta, jotta kierto ei häiriinny.

Heatpipet peittää kuitenkin alleen suurimman osan prossusta, isommilla putkilla ja/tai paremmalla virtaamalla ei saavuteta juuri mitään hyötyä.

Toisekseen, termosifoninen kierto kiihtyy itsestään mitä suurempi lämpötila sillä on jäähdytettävänä (koska höyrystymistä tapahtuu paljon enemmän, joka toimii myös pumppuna kiihdyttäen kiertoa). Eli, lämmönsiirto nousee sitä suuremmaksi mitä isompi lämpö on kuormana (olettaen, että radiaattorilta lämmön siirtyminen ilmaan on tarpeeksi tehokasta). Tästä syystä esim autoissa moottorin lämpötila nousee yleensä n. 70-80 asteeseen, koska sen jälkeen termosifonisen kierron jäähdytysteho nousee suuremmaksi kuin moottorin lämmöntuotto (normaalikäytössä), jolloin lämpötila tasaantuu niille paikkeille.

Autoissa ei ole käytetty termosifonista jäähdytystä varmaan viiteenkymmeneen vuoteen, koska vesipumpulla saadaan moni(kymmen)kertainen virtaama. Aiemmin sanoit, että jäähdytysteho ei juurikaan riipu lämpötilaerosta ja nyt se taasen kiihtyy lämpötilan kasvaessa. Totuus on kuitenkin, että lämmöjohtuvuus on melkolailla lineaarinen, kaavalla W/(K·m), kuten kaikilla lämmönjohtimilla. Jos labrassa mitattaisiin heatpipen, termosifonin ja poikkeuksellisen hyvin lämpöä johtavan kupariputken lämmönjohtavuutta normaaleissa oloissa (0-100c), niitä ei voisi erottaa juuri mitenkään toisistaan. Nämä heatpipet sun muut eivät ole mitään muuta kuin erinomaisia lämmönjohteita, ja niihin pätee samat säännöt ja laskukaavat kuin muihinkin materiaaleihin. Ne eivät ole myöskään jäähdyttimiä, vaan niiden ainoa virka on siirtää lämpö rivastolle, joka sitten jäähdyttää fluidin.

Erona nestekieroon on se, että termosifonisen kierron tehokkuutta ei laske lämpötilan nousu, vaan se pikemminkin nousee (siihen tiettyyn rajaan asti), toisin kuin perus nestekierron. Siksi esim tuossa videolla näkyy, että tuon prototyyppicoolerin lämpötila kipuaa suurellakin kuormalla sinne about max 70 asteen paikkeille, koska niillä lämmöillä sisäinen kierto on jo niin vilkasta, että lämpö siirtyy eteenpäin tehokkaasti. Nestekierto sen sijaan yleensä ei juurikaan kiihdy, vaan jäähdytys perustuu nimenomaan vain lämpötilaeroon ensin CPU->neste ja sitten neste->radiaattori. Ja tämä ero pienenee lineaarisesti kuorman kasvaessa, koska radiaattorin jäähdyttämä energia tulee vain ominaislämpökapasiteetista ja maksimikuorma saavutetaan nopeammin, kun neste ei ehdi jäähtyä radiaattorilla tarpeeksi ennenn uutta kiertoa. Taasen termosifonisessa kierrossa radiaattori saa lämpönsä ominaishöyrystymiislämmöstä, jonka kapasiteetti per tilavuusmitta on lähes poikkeuksetta paljon korkeampi kuin ominaislämpökapasiteetilla + suuremmilla lämmöillä kiihtyvä kierto.

Perus nestekierrolla saadaan lämpötilasta riippumatta vaikka maksimi virtaama aikaiseksi, eikä lämpötilaero pienene kuorman kasvaessa, vaan se päinvastoin kasvaa, kuten kaikilla muillakin jäähdytysmenetelmillä. Siksi sillä ei ole myöskään mitään maksimikuormaa (kunhan vesi ei ala kiehumaan). Jos joku hypoteettinen maksimikuorma ylitettäisiin, niin silloinhan vain nesteen lämpötila kasvaisi, mikä tarkoittaa myös kasvanutta jäähdytystehoa. Heatpipeillä ja termosifoneilla saadaan siirrettyä enemmän lämpöä pienemmällä tilavuudella, mutta vesikierrossa sitä tilavuutta voi olla satoja kertaa enemmän ja virtaamakin on monta kertaluokkaa suurempi.

 

[pomk]

Tässä pitää myös muistaa se, että heatpipe käyttää omaa yleensä suhteellisen kompaktia tilaansa edestakaiseen virtaukseen, kun taas termosifoninen ilmiön (eli lämmön ja painovoiman ylläpitämä pumppauskierto) vaatii koko loopin, eli höyry lähtee yhtä putkea pitkin ja palaa nesteenä toista putkea pitkin, kun heatpipessa höyry menee putken keskiosaa ja neste palaa reunojen karhennettua pintaa pitkin takaisin. Joten, saavutettavan virtaaman määrä on pelkän poikkipinta-alan kasvattamisella (tavaran tarvii päästä vain yhteen suuntaan vs. kumpaankin suuntaan) + nesteen määrä on suurempi, joten "varaa" on paljon enemmän. Lisäksi looppiin lähtevän putken sisäpinnan muodolla ja rakenteella voidaan paremmin vaikuttaa siihen, että missä kohtaa lämpö halutaan kierrosta luovuttaa pois. Heatpipen pitää olla sisältä melko tasaisen samanlainen jokakohdasta, jotta kierto ei häiriinny.

Toisekseen, termosifoninen kierto kiihtyy itsestään mitä suurempi lämpötila sillä on jäähdytettävänä (koska höyrystymistä tapahtuu paljon enemmän, joka toimii myös pumppuna kiihdyttäen kiertoa). Eli, lämmönsiirto nousee sitä suuremmaksi mitä isompi lämpö on kuormana (olettaen, että radiaattorilta lämmön siirtyminen ilmaan on tarpeeksi tehokasta). Tästä syystä esim autoissa moottorin lämpötila nousee yleensä n. 70-80 asteeseen, koska sen jälkeen termosifonisen kierron jäähdytysteho nousee suuremmaksi kuin moottorin lämmöntuotto (normaalikäytössä), jolloin lämpötila tasaantuu niille paikkeille.

Erona nestekieroon on se, että termosifonisen kierron tehokkuutta ei laske lämpötilan nousu, vaan se pikemminkin nousee (siihen tiettyyn rajaan asti), toisin kuin perus nestekierron. Siksi esim tuossa videolla näkyy, että tuon prototyyppicoolerin lämpötila kipuaa suurellakin kuormalla sinne about max 70 asteen paikkeille, koska niillä lämmöillä sisäinen kierto on jo niin vilkasta, että lämpö siirtyy eteenpäin tehokkaasti. Nestekierto sen sijaan yleensä ei juurikaan kiihdy, vaan jäähdytys perustuu nimenomaan vain lämpötilaeroon ensin CPU->neste ja sitten neste->radiaattori. Ja tämä ero pienenee lineaarisesti kuorman kasvaessa, koska radiaattorin jäähdyttämä energia tulee vain ominaislämpökapasiteetista ja maksimikuorma saavutetaan nopeammin, kun neste ei ehdi jäähtyä radiaattorilla tarpeeksi ennenn uutta kiertoa. Taasen termosifonisessa kierrossa radiaattori saa lämpönsä ominaishöyrystymiislämmöstä, jonka kapasiteetti per tilavuusmitta on lähes poikkeuksetta paljon korkeampi kuin ominaislämpökapasiteetilla + suuremmilla lämmöillä kiihtyvä kierto.

Termosifoni vaan ei valitettavasti pysty tehokkaasti jäähdyttämään mitään alle käytetyn kylmäaineen kiehumispisteen. Käytännön syistä valitaan todennäköisesti kylmäaine joka kiehuu n. 45-50 asteessa. Vesijäähdytyksessä voidaan neste pitää jopa vain muutaman asteen huoneenlämmön yläpuolella mahdollistaen matalemman lämpötilan myös jäähdytettävälle kappaleelle, kunhan pakotettu nestekierto on tarpeaksi tehokas.

 

[Loisteho]

Termosifoni vaan ei valitettavasti pysty tehokkaasti jäähdyttämään mitään alle käytetyn kylmäaineen kiehumispisteen. Käytännön syistä valitaan todennäköisesti kylmäaine joka kiehuu n. 45-50 asteessa. Vesijäähdytyksessä voidaan neste pitää jopa vain muutaman asteen huoneenlämmön yläpuolella mahdollistaen matalemman lämpötilan myös jäähdytettävälle kappaleelle, kunhan pakotettu nestekierto on tarpeaksi tehokas.

Termosifoni toimii "kaikilla" lämpötiloilla ja "kylmäaineena" toimii ihan tavan vesi, kuten heatpipeissä. Homma perustuu siihen, että järjestelmä on suljettu ja sinne imetään tyhjiö, eli vesi kiehuu jo nollassa asteessa, kiehuessa paine järjestelmässä kasvaa ja siten kasvaa myös kiehumispiste. Jos sitä lämmitetään jostain kohtaa, muodostuu höyryä ja paine kasvaa, jolloin höyry siirtyy sinne missä on kylmempää. Siellä vähänkään kylmemmässä kohdassa höyry tiivistyy takaisin nesteeksi.

 

[eretux]

Selitit lämpöputken toiminnan, vaikka kysyttiin tämän uudemman innovaation eroa lämpöputkiin...

No, jos tiivistetysti pitää sanoa (olen kyllä sen tuolla kaiken muun ohella todennut moneen kertaan), niin heatpipessä kierto tapahtuu edestakaisin putken sisällä, ja erillistä höyrykammiota ei (yleensä) ole, joten rajoittavia tekijöitä on nesteen määrä ja tila. Tässä taas kierto tapahtuu kokonaisen loopin läpi (höyry lähtee eri putkea pitkin kuin mitä neste palaa), jolloin termosifoninen efekti voi toimia järjestelmän passiivisena pumppuna. Näin kierto saadaan paljon suuremmaksi kun putken poikkipinta-ala saadaan kokonaan käyttöön vain yhtensuuhtainseen liikenteeseen.

Heatpipet peittää kuitenkin alleen suurimman osan prossusta, isommilla putkilla ja/tai paremmalla virtaamalla ei saavuteta juuri mitään hyötyä.

Isommilla putkilla ja suuremmalla virtaamalla saavutetaan paremmat tulokset silloin, kun käytössä on yksittäinen iso höyrytyskammio, josta neste siirtyy putkistoihin. Silloin putkia voi periaatteessa olla enemmän, koska höyrytyskammio ruokkii niitä kaikkia. Jos putket ovat erillisiä ja koko jäähdytettävän elementin efektiivinen pinta-ala on jo peitetty, niin silloin koon kasvattamisella ei saavuteta paljoa.

Aiemmin sanoit, että jäähdytysteho ei juurikaan riipu lämpötilaerosta ja nyt se taasen kiihtyy lämpötilan kasvaessa.

Sekoitat hieman nyt kaksi asiaa: lämpötilaerosta johtuva lämmönsiirto johtuu siitä, että lämpötilaerot pyrkivät entropian lakien mukaan tasoittumaa -> mitä suurempi ero, sitä nopeampi muutosnopeus. Eli, jos kiertävän nesteen (jossa ei tapahdu fysikaalista muutosta) ja CPUn välinen lämpötilaero on suurempi, silloin lämmönsiirtoakin tapahtuu nesteeseen enemmän ja päinvastoin. Sitten taas termosifonisen ilmiö varastoi jäähdytettävän energian suurimmalta osin fysikaaliseen muutokseen, ei lämpötilaan. Jos nesteen X höyrystymislämpötila vallitsevissa olosuhteissa on vaikka 50 astetta, niin silloin tämän 50 asteen kohdalla sekä lämmitettävä kohde että neste voivat olla kumpikin 50 astetta, mutta faasimuunnos "imee" energiaa jäähdytettävästä kohteesta nevertheless, ja kaasu lähtee liikkeelle myös niin ikään 50 asteisena. Eli, suoranaisesti lämpötilaeroa ei ole, vaikka energiaa siirtyykin. Toki mitä suurempi lämpötilaero tässä järjestelmässä, niin sitä enemmän se toki boostaa tätä ilmiötä ja järjestelmän kiertoa. Mutta toimiakseen ei tarvita periaatteessa juurikaan lämpötilaeroa, ainakaan suurta, kunhan se jäähdytysnesteen höyrystymispiste on saavutettu. Sen sijaan jotta esim pelkällä nestekierrolla saadaan hyvä jäähdytys, vaaditaan vähintään mileuiten huomattava lämpötilaero ja neste, jonka ominaislämpökapasiteetti on iso.

Heatpipeillä ja termosifoneilla saadaan siirrettyä enemmän lämpöä pienemmällä tilavuudella, mutta vesikierrossa sitä tilavuutta voi olla satoja kertaa enemmän ja virtaamakin on monta kertaluokkaa suurempi.

Tämä on totta, että jos unohdetaan kokorajoitteet ym. niin hyvin tod näk nestejäähdytys on paras vaihtoehto, jos siis virtaaman määrää ja radiaattorin kokoa voidaan kasvattaa rajatta. Mutta kun puhutaan kompakteista ratkaisuista, kuten esim PCn jäähdyttäminen, niin yllätys yllätys, tehokkaimmat nestejäähyt ovat melkoisia rakennelmia. Jopa tämä prototyyppijäähy on pieni verrattuna isoon custom-looppiin, ja suoriutuu testien mukaan ainakin valmiin ison AIO-jäähyn veroisesti. Eli sillä lämmönsiirtotehokkuudella per tilavuusyksikkö on näissä ratkaisuissa todella iso painokerroin.

 

[Astire]

Totuus on kuitenkin, että lämmöjohtuvuus on melkolailla lineaarinen, kaavalla W/(K·m), kuten kaikilla lämmönjohtimilla. Jos labrassa mitattaisiin heatpipen, termosifonin ja poikkeuksellisen hyvin lämpöä johtavan kupariputken lämmönjohtavuutta normaaleissa oloissa (0-100c), niitä ei voisi erottaa juuri mitenkään toisistaan. Nämä heatpipet sun muut eivät ole mitään muuta kuin erinomaisia lämmönjohteita, ja niihin pätee samat säännöt ja laskukaavat kuin muihinkin materiaaleihin. Ne eivät ole myöskään jäähdyttimiä, vaan niiden ainoa virka on siirtää lämpö rivastolle, joka sitten jäähdyttää fluidin.

Varmaan sinulla oli myös jonkinlainen validi pointti, mutta yllä oleva on vähän outo ajatus. Heat pipella pituudesta ja muista ominaisuuksista riippuen on kuitenkin yli 100 kertainen lämmönjohtavuus verrattuna kupariin. Aika keijo täytyisi vertailijan olla jos ei tuota huomaisi.

 

[Loisteho]

Sekoitat hieman nyt kaksi asiaa: lämpötilaerosta johtuva lämmönsiirto johtuu siitä, että lämpötilaerot pyrkivät entropian lakien mukaan tasoittumaa -> mitä suurempi ero, sitä nopeampi muutosnopeus. Eli, jos kiertävän nesteen (jossa ei tapahdu fysikaalista muutosta) ja CPUn välinen lämpötilaero on suurempi, silloin lämmönsiirtoakin tapahtuu nesteeseen enemmän ja päinvastoin. Sitten taas termosifonisen ilmiö varastoi jäähdytettävän energian suurimmalta osin fysikaaliseen muutokseen, ei lämpötilaan. Jos nesteen X höyrystymislämpötila vallitsevissa olosuhteissa on vaikka 50 astetta, niin silloin tämän 50 asteen kohdalla sekä lämmitettävä kohde että neste voivat olla kumpikin 50 astetta, mutta faasimuunnos "imee" energiaa jäähdytettävästä kohteesta nevertheless, ja kaasu lähtee liikkeelle myös niin ikään 50 asteisena. Eli, suoranaisesti lämpötilaeroa ei ole, vaikka energiaa siirtyykin. Toki mitä suurempi lämpötilaero tässä järjestelmässä, niin sitä enemmän se toki boostaa tätä ilmiötä ja järjestelmän kiertoa. Mutta toimiakseen ei tarvita periaatteessa juurikaan lämpötilaeroa, ainakaan suurta, kunhan se jäähdytysnesteen höyrystymispiste on saavutettu. Sen sijaan jotta esim pelkällä nestekierrolla saadaan hyvä jäähdytys, vaaditaan vähintään mileuiten huomattava lämpötilaero ja neste, jonka ominaislämpökapasiteetti on iso.

50 asteinen vesi voi toki höyrystyä ja pitää siten sen jäähdytettävän kappaleen myös 50 asteisena, mutta 50 asteiseen (tai yli) pintaan se vesi ei kykene kuitenkaan tiivistymään. Tiivistymiseen tarvitaan lämpötilaero ja siten päästään jälleen kerran siihen, että lämmön siirtyminen riippuu suoraan lämpötilasta. Heatpipet ja termosifonit siirtävät lämpöä lineaarisesti lämpötilaeroon nähden, 1c erolla lämpöä siirtyy puolta vähemmän kuin 2c erolla, kuten umpinaisen kuparitangon tapauksessakin.

Tämä on totta, että jos unohdetaan kokorajoitteet ym. niin hyvin tod näk nestejäähdytys on paras vaihtoehto, jos siis virtaaman määrää ja radiaattorin kokoa voidaan kasvattaa rajatta. Mutta kun puhutaan kompakteista ratkaisuista, kuten esim PCn jäähdyttäminen, niin yllätys yllätys, tehokkaimmat nestejäähyt ovat melkoisia rakennelmia. Jopa tämä prototyyppijäähy on pieni verrattuna isoon custom-looppiin, ja suoriutuu testien mukaan ainakin valmiin ison AIO-jäähyn veroisesti. Eli sillä lämmönsiirtotehokkuudella per tilavuusyksikkö on näissä ratkaisuissa todella iso painokerroin.

Tämä suoriutuu aikalailla juuri niin hyvin kuin vastaavan kokoinen ja painoinen, vastaavalla rivaston pinta-alalla ja tuulettimilla varustettu vesijäähdytin. Se on rivasto joka hoitaa lämmön siirtämisen ilmaan ja kaikilla noilla kolmella lämmönsiirtokeinolla rivasto on myös se pullonkaula, sen lämmönjohtavuus on tuhannesosa fluideihin verrattuna. Toki tällä voidaan päästä hieman pienempään kokoon kun ei tarvita pumppua ja vettäkin paljon vähemmän, mutta kovin suurista prosenteista ei silti puhuta.

Varmaan sinulla oli myös jonkinlainen validi pointti, mutta yllä oleva on vähän outo ajatus. Heat pipella pituudesta ja muista ominaisuuksista riippuen on kuitenkin yli 100 kertainen lämmönjohtavuus verrattuna kupariin. Aika keijo täytyisi vertailijan olla jos ei tuota huomaisi.

On toki, kuten yllä jossain vaiheessa sanoinkin. Verrokkina oli tosiaankin vain hypoteettinen kupari, jolla olisi noin korkea lämmönjohtavuus.

 

[eretux]

50 asteinen vesi voi toki höyrystyä ja pitää siten sen jäähdytettävän kappaleen myös 50 asteisena, mutta 50 asteiseen (tai yli) pintaan se vesi ei kykene kuitenkaan tiivistymään. Tiivistymiseen tarvitaan lämpötilaero ja siten päästään jälleen kerran siihen, että lämmön siirtyminen riippuu suoraan lämpötilasta. Heatpipet ja termosifonit siirtävät lämpöä lineaarisesti lämpötilaeroon nähden, 1c erolla lämpöä siirtyy puolta vähemmän kuin 2c erolla, kuten umpinaisen kuparitangon tapauksessakin.

En viitannut tuossa mitenkään erityisesti veteen, vaan ihan annoin tuon 50 astetta ns. mielivaltaisena esimerkkinä. Toisekseen, sanoinhan edellä, että suurempi lämpötilaero boostaa efektiä. Mutta teoriassa toimivan kierron ylläpitämiseen ei vaadita kuin se, että höyrystin on vähintään höyrystymislämpötilassa (mieluiten vähän yli, koska höyrystymisestä johtuva paineenmuutos), ja radiaattorin ei periaatteessa tarvitse olla juurikaan höyryä viileämpää, _kunhan_ se pysyy kokoajan kyseisen lämpötilan alle. Ainoa lämpötilaero mikä tähän isosti vaikuttaa, on radiaattorin ja sen läpi virtaaman ilman lämpötilaero, niinkuin loppuviimeksi kaikissa muissakin ratkaisuissa. Mutta itse olen puhunut tässä nimenomaan siitä, että mikä on paras tapa siirtää se lämpö sinne radiaattorille. Sillä tehokkaammalla lämmönsiirrolla myös radiaattoriin saadaan suurempi lämpötila, jolloin tämä lopullinen jäähtyminen tapahtuu tehokkaammin.

Tämä suoriutuu aikalailla juuri niin hyvin kuin vastaavan kokoinen ja painoinen, vastaavalla rivaston pinta-alalla ja tuulettimilla varustettu vesijäähdytin. Se on rivasto joka hoitaa lämmön siirtämisen ilmaan ja kaikilla noilla kolmella lämmönsiirtokeinolla rivasto on myös se pullonkaula, sen lämmönjohtavuus on tuhannesosa fluideihin verrattuna. Toki tällä voidaan päästä hieman pienempään kokoon kun ei tarvita pumppua ja vettäkin paljon vähemmän, mutta kovin suurista prosenteista ei silti puhuta.

Kuitenkin tarpeeksi suurista prosenteista, jotta tällaisen tekeminen on katsottu järkeväksi. Pienikin parannus näissä kokoluokissa on aina parannus nevertheless, ja etenkin tehokäytön yläpäässä tehokäyttäjät kiittävät. Plus, ekan genun prototyypit nyt on aina ekan genun prototyyppejä. Jos kuitenkin lopullinen tuote on samaa tasoa, niin onhan tämä nyt toki melkoinen saavutus. Plus kuten videollakin huomattiin, niin tälle jäähylle ei tullut maksimia vastaan testiolosuhteissa, vaikka lämpökuorma oli parhaimmillaan todella merkittävä (+400W), joka on ei-nestekiertojäähylle erittäin kova suoritus.

 

[Loisteho]

En viitannut tuossa mitenkään erityisesti veteen, vaan ihan annoin tuon 50 astetta ns. mielivaltaisena esimerkkinä. Toisekseen, sanoinhan edellä, että suurempi lämpötilaero boostaa efektiä. Mutta teoriassa toimivan kierron ylläpitämiseen ei vaadita kuin se, että höyrystin on vähintään höyrystymislämpötilassa (mieluiten vähän yli, koska höyrystymisestä johtuva paineenmuutos), ja radiaattorin ei periaatteessa tarvitse olla juurikaan höyryä viileämpää, _kunhan_ se pysyy kokoajan kyseisen lämpötilan alle. Ainoa lämpötilaero mikä tähän isosti vaikuttaa, on radiaattorin ja sen läpi virtaaman ilman lämpötilaero, niinkuin loppuviimeksi kaikissa muissakin ratkaisuissa. Mutta itse olen puhunut tässä nimenomaan siitä, että mikä on paras tapa siirtää se lämpö sinne radiaattorille. Sillä tehokkaammalla lämmönsiirrolla myös radiaattoriin saadaan suurempi lämpötila, jolloin tämä lopullinen jäähtyminen tapahtuu tehokkaammin.

Sama päteen kaikilla fluideilla kaikilla lämpötiloilla. Toimivan kierron ylläpito ei tarvitse kuin jonkun millikelvinin eron, mutta niin pienillä eroilla sitä lämpöäkään ei liiemmin siirry. Suuremmat lämpötilaerot eivät boostaa efektiä sen enempää kuin sen kuparitangon tapauksessakaan. Jäähdytyksen kannalta tosiaan merkittävintä on tuo, miten se lämpö saadaan tehokkaimmin rivastolle. Putkien lämmönsiirtokyky ei ole ongelma eikä sitä parantamalla päästä paljoa parempaan tulokseen (ei edes vaikka putken lämmönjohtavuus olisi ääretön). Tällä termosifonilla voidaan ehkä päästä hieman parempaan tulokseen tuon lämmön levittämisen kannalta, joten kyllä tällä jotain potentiaalia on, vaikkei mitään mullistavaa olekaan tiedossa. Hinta on myös lopulta se joka ratkaisee ja perus ilmajäähyissä voitaisiin jo nykyiseellään käyttää alumiinisten ripojen sijaan samaan höyrykammiotekniikkaan perustuvia puolen millin levyjä, jolloin jäähdytysteho kasvaisi jo merkittävästi, mutta hinta karkaisi käsistä.

Kuitenkin tarpeeksi suurista prosenteista, jotta tällaisen tekeminen on katsottu järkeväksi. Pienikin parannus näissä kokoluokissa on aina parannus nevertheless, ja etenkin tehokäytön yläpäässä tehokäyttäjät kiittävät. Plus, ekan genun prototyypit nyt on aina ekan genun prototyyppejä. Jos kuitenkin lopullinen tuote on samaa tasoa, niin onhan tämä nyt toki melkoinen saavutus. Plus kuten videollakin huomattiin, niin tälle jäähylle ei tullut maksimia vastaan testiolosuhteissa, vaikka lämpökuorma oli parhaimmillaan todella merkittävä (+400W), joka on ei-nestekiertojäähylle erittäin kova suoritus.

Tällä jäähyllä on painoa 2,2kg ja flektit ulvoo 2300 rpm, kyllä sen sietääkin olla tehokas. Joitain vuosia sitten hypetettiin myös sitä nestemetallikierrolla varustettua "ilmajäähdytintä", joka sekään ei lopulta osoittautunut sen tehokkaammaksi kuin tavalliset jäähyt.

 

[yberkurko]

Edelleenkin jäähdytystehoa rajoittavana tekijänä ovat lämpötilaero ja pinta-ala, joten pienennetyllä rivastolla tehon on pakko tippua, ellei lämmönsiirrossa rivastolle ole merkittäviä ongelmia prototyypissä. Aio:t ovat yleensä melko pienellä virtaamalla, joten se voi olla syy häviöön paksulla radillakin. Nestejäähyn ja ilmajäähyn tehoero perustuu siihen, että lämpö saadaan nesteessä siirrettyä paikkaan johon mahtuu suurempi jäähdytysrivasto (pinta-ala). Näin siis tietokoneen jäähdytyksen tapauksessa, kun prosessorin ympäristössä on tietyt tilarajoitteet.

 

[Hount]

Jos tämä termosifoniteknologia yleistyy coolereissa, niin olisi syytä saada jo heti alkuun puurot ja vellit erikseen.

Termosifoni itsessään tarkoittaa teknologiaa jossa passiivisesti kiertävä neste pyrkii tasaamaan lämpötilaa lämpiävän ja jäähtyvän puolen välillä. Tuo passiivisesti kiertävä nestekierto perustuu luonnolliseen konvektioon joka taasen perustuu nesteen lämpötilaerojen muodostamaan tiheyseroon.

Lämpöputki on tietyn tyyppinen termosifoni joka lämmön johtumisen lisäksi siirtää lämpöä sisällä höyrystyvän ja tiivistyvän nesteen faasimuutoksen avulla.
Tietokoneiden jäähdytykseen käytettävät lämpöputket palauttavat tiivistyneen nesteen kapillaari-ilmiön avulla takaisin lämpimään päähän.

Nyt IceGiantin jäähdytin käyttää jäähdytintä jossa lämpö siirretään tuulettimien jäähdyttämään päähän lämmön johtumisen lisäksi nesteen faasimuutoksen avulla, mutta nesteen palautus takaisin kuumaan päähän tavanomaisesta lämpöputkesta poiketen tapahtuu nesteen luonnolliseen konvektioon perustuen. Ja erikoiseksi tämän tekee että se toimii kahdessa asennossa. Sillä nesteen tiheyseroon perustuva kierto kulkee pääsääntöisesti vain painovoiman avustamana ja ymmärrettävästi on melko tarkka asennussuunnasta. (huomioitavaa että kapillaarisesti nesteen palauttava lämpöputki ei ole riippuvainen asennosta tai painovoimasta)

- Hount

 

[Requiem]

Höyrystymisellä saataisiin kyllä hyvin prossun lämpöä laskettua. Paremmin kuin vedellä. Ongelma tulee vastaan toisessa päässä kun se lämpökuorma pitää saada puhallettua suljetun kotelon sisään hiljaisesti.
Yhdistämällä tämä vesikiertoon lämmönvaihtimella saataisiin paras lopputulos, hiljaisuutta ja viileyttä.

 

[yberkurko]

Höyrystymisellä saataisiin kyllä hyvin prossun lämpöä laskettua. Paremmin kuin vedellä. Ongelma tulee vastaan toisessa päässä kun se lämpökuorma pitää saada puhallettua suljetun kotelon sisään hiljaisesti.
Yhdistämällä tämä vesikiertoon lämmönvaihtimella saataisiin paras lopputulos, hiljaisuutta ja viileyttä.

Kun ei kyseessä ole kompressorijäähy, taitaa lämpötila rajautua huoneenlämpöön, kuten vesikierrollakin.

 

[ratkakapu]

LTT:n videosta ymmärsin, että oleellisin ero tämän ja perinteisen lämpöputken välillä on se, että lämpöputken sisällä on hyvin ohut tanko, joka tehostaa nesteen liikkumista ja jos se tanko saa liikaa energiaa, niin se itsessään alkaa höyrystämään nestettä ja täten kyseinen lämpöputki "menee tukkoon", eli ei enää siirrä juurikaan lämpöä. Käytännössä siis 400W kuormalla Noctualla prossu singahti hetkessä thermal limitille ja alkoi throtlaamaan, eikä esim nopeammat tuulettimet olisi auttaneet asiaa, vaan energian siirtymisen pullonkaula oli itse lämpöputki.

 

[Requiem]

Kun ei kyseessä ole kompressorijäähy, taitaa lämpötila rajautua huoneenlämpöön, kuten vesikierrollakin.

Paljon kylmempi ei passaa ollakaan tai tulee kondenssin kanssa ongelmia.
Pienemmällä lämpökuormalla (250W) EK:n AIO jäähy näytti olevan tasoissa tai edellä, jäi sitten isommilla. Tuo tekniikka itsessään on toki ylivoimainen lämmönsiirtoon mutta se vaan pitäisi viedä vähän pitemmälle. Se lämpö.

 

[yberkurko]

Paljon kylmempi ei passaa ollakaan tai tulee kondenssin kanssa ongelmia.
Pienemmällä lämpökuormalla (250W) EK:n AIO jäähy näytti olevan tasoissa tai edellä, jäi sitten isommilla. Tuo tekniikka itsessään on toki ylivoimainen lämmönsiirtoon mutta se vaan pitäisi viedä vähän pitemmälle. Se lämpö.

Se aio:n jääminen suuremmilla kuormilla johtunee melko alhaisista virtaamista, joita aio jäähyissä yleensä käytetään. Eli lämmönsiirto radille jää kyydistä. Samoilla kennon kooilla customit saa jäähdyttämään melko järkyttäviäkin kuormia tehokkaasti, kunhan virtausnopeutta ja tuulettimissa puhallusta riittää.

Termosifonin suurin vahvuus on luotettavuus ja silti suuri suorituskyky. Ei liikkuvia osia. Siksi sitä teollisuudessakin käytetään. Tietokoneissa jopa vuosikymmenten keskeytymätön toiminta ei ole niin iso vaatimus, niin tekniikan suurin hyöty jää lähinnä hauskaksi kuriositeetiksi. Eksotiikalla tuota kaiketi enimmäkseen myydään.