lab501 forum  

Go Back   lab501 forum > Hardware > Racire
Connect with Facebook

Racire Discutii despre coolere, ventilatoare si temperaturi


Reply
 
Thread Tools Search this Thread Display Modes
Old 26-07-2009, 22:34   #1
ibm390s
Janitor Member
 
ibm390s's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 1,503
Mentioned: 9 Post(s)


Default cupru vs. apa - watercooling din perspectiva academica

De ceva vreme aveam de gand sa scriu acest mic articol deoarece multi oameni nu inteleg diferenta majora intre racirea pe aer si racirea pe apa. Uneori ma uit peste thread-urile si posturile legate de coolere, ma uit la pozele care prezinta coolere unul mai turbat ca celalalt cu tot felul de briz-brizuri ventilatoare si leduri si ma gandesc ca un simplu bloc de apa niste furtun o pompa si un radiator decent sterg pe jos cu ele. Este adevarat ca pretul si spatiul necesar (mult mai mare decat pentru un cooler aftermarket) sunt niste motive de inteles dar oricum sporul de performanta nu e neglijabil. Pentru a putea intelege cum functioneaza racirea pe apa trebuie sa clarificam cateva lucruri.

1.Apa este un agent termic care transporta caldura acumulata in blocul de racire catre usa de iesire din sistem, mai exact radiatorul.

2. Debitul si presiunea pompei joaca un rol important in transportul caldurii. Multa lume nu intelege acest fapt si e tentata sa aleaga pompe cu debit foarte mare si cu presiune mica. Acest lucru are un dezavantaj major caci respectiva pompa nu va fi capabila sa invinga restrictiile din circuit si in final debitul de apa care va fi recirculat nu va fi nici pe departe cel specificat de producator. Trebuie cunoscut faptul ca orice componenta din circuitul de racire introduce restrictii (pierderi de presiune) care fac ca debitul de apa sa scada. Cu cat se recircula o cantitate mai mica de apa cu atat creste cantitatea de caldura acumulata in apa ea neputand fi scoasa de radiator. In curand colegul nostru aditdili va publica niste teste in care va prezenta diferite configuratii si masuratori de debit si presiune.

Dar sa revenim la obiectul acestui articol care are drept scop demonstrarea suprematiei racirii cu apa vs. racirea cu aer.

Unitati de masura:

1Mol = 6.0221415 1023 (ATENTIE, nu e benzinaria din colt la care probabil va ganditi =)) ) poate fi un mol de apa un mol de ulei sau un mol de cupru

Gram/Mol adica cate grame dintr-o substanta contin 6.0221415 1023 particule.

1Joul = cantitatea de energie necesara pentru a mari temperatura unei subtante cu 1 grad celsius.

Aceste unitati de masura fiind explicate sa trecem la fapte.

Sistemele de racire cu lichid folosesc de obicei apa (apa distilata). Apa are o capacitate termica de 4.2 jouli/gram mai pe romaneste este nevoie de 4.2 jouli pentru a ridica temperatura 1 gram de apa cu 1 grad celsius. Metalele in schimb, chiar daca au o conductivitate termica foarte buna, nu au asemenea capacitate termica, adica se incalzesc foarte repede cu o cantitate foarte mica de energie. Spre exemplu cuprul are o capacitate termica de 0.385 jouli/gram astfel incat e nevoie doar de 0.385 jouli pentru a ridica temperatura cuprului cu 1 grad celsius. Aurul are o capacitate termica si mai mica 0.229 jouli/gram iar acest fapt este caracteristic tuturor metalelor, mare majoritate a lor fiind sub limita de 1 joul/gram. Probabil ca deja va intrebati ce rost au toate aceste informatii, ei uite ca au o mare importanta deoarece:

1 mol de apa adica 6.0221415 1023 molecule de apa sunt echivalente cu 18 grame, mai exact masa molara a apei este de 18g/mol pe de alta parte masa molara a cuprului este de 63.54g/mol. Luand aceiasi cantitate de apa si de cupru vom constata ca apa contine mai multe molecule deci are o capacitate calorica de transport mai mare, mai exact mai multe molecule/gram capacitate mai mare de stocare a caldurii -> capacitate termica mare. Cand o substanta este incalzita moleculele sau atomii se misca mare repede datorita energiei cinetice acumulate, deci daca sunt mai multe molecule sau atomi intr-un gram capacitatea de a stoca temperatura creste. De aceea este necesara o energie mult mai mare pentru a incalzi 1 gram de apa comparativ cu 1 gram de cupru.
De aceea apa iese castigatoare avand o capacitate termica mai mare reusind sa absoarba mult mai multa caldura decat cuprul fara sa se incalzeasca la fel de repede ca si cuprul. (aprox de 10x mai mult decat cuprul)

Sper ca am reusit sa evidentiez elementele esentiale fara sa devin plictisitor. In curand alte asemenea povesti cu zane si cu zmei.
__________________
Nu am nimic impotriva miscarii feministe... numai sa fie ritmica.
ibm390s is offline   Reply With Quote
Old 26-07-2009, 22:47   #2
aditdili
Moderator
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 554
Mentioned: 10 Post(s)


Default

Lasa-i coane,nu-i omori asa repede,oricum ideea era ca apa transporta cam de 10 ori mai multa caldura decit aerul.Evident ca energia calorica acumulata in apa trebuie evacuata la nivelul radiatorului,raportul intre cele doua(WB si Rad)dicteaza eficienta circuitului de racire.Corelarea dintre flow(lichid si aerul ce trece prin radiator)e o munca nu tocmai simpla-eficienta maxima nu se obtine musai printr-o pompa mai mare(sau rad mai mare),ci printr-o corelare a tuturor elementelor ce contin o bucla de racire.Inca mai lucrez la material,lucrurile sunt lente intr-o bucla de WC-se masoara in ore,zile sau luni(depinde de parametrul urmarit).

Last edited by aditdili; 26-07-2009 at 22:50.
aditdili is offline   Reply With Quote
Old 26-07-2009, 22:57   #3
matose
Administrator
 
matose's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 5,525
Mentioned: 69 Post(s)

PC-ul meu

Send a message via Yahoo to matose
Default

De multe ori am intalnit utilizatori care aveau un sistem de racire cu apa mediu (radiator simplu, pompa mica, etc) si credeau ca daca isi pun o pompa mare vor rezolva toate problemele. Evident ca degeaba incercam sa le explic ca e ca un lant: degeaba pui o veriga de metal daca restul sunt din sfoara, eu o tineau tot pe a lor !
matose is offline   Reply With Quote
Old 26-07-2009, 23:02   #4
ibm390s
Janitor Member
 
ibm390s's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 1,503
Mentioned: 9 Post(s)


Default

eu ma documentez de zor la partea de eficienta a transferului termic, modalitati de imbunatatire atat la nivel de contact intre waterblock si IHS cat si la nivel de contact apa-waterblock. In principiu aici se aplica schema universal valabila in watercooling bigger is always better dar uneori sporul de la un radiator mare la unul gigant e sub 15% iar in cazul asta investitia e cam lipsita de sens. Vom avea ocazia sa verificam pe viu aceste aspecte in viitorul build care il pun la cale dar in acel caz totul e supradimensionat astfel incat e foarte posibil sa trebuiasca sa improvizam metodologia de testare. E clar ca nu poti compara ventilatoare de 100CFM cu ventilator de 1750CFM.
__________________
Nu am nimic impotriva miscarii feministe... numai sa fie ritmica.
ibm390s is offline   Reply With Quote
Old 26-07-2009, 23:05   #5
aditdili
Moderator
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 554
Mentioned: 10 Post(s)


Default

Depinde de parametrii buclei respective-daca la Vga(unde WB are o suprafata suficient de mare incit sa nu conteze flow la apa) se poate,cu totul altfel stau lucrurile la Cpu-WB are din start o suprafata mica(dictata de IHS),singurul lucru care-l poti face e sa maresti suprafata blocului.Avind in vedere ca nici viteza de preluare a caldurii nu e liniara(la care se mai adauga si curentii turbionari indusi de configuratia blocului respectiv),e o munca al naibii de grea sa "potrivesti" toate variabilele din calcul.
aditdili is offline   Reply With Quote
Old 26-07-2009, 23:08   #6
ibm390s
Janitor Member
 
ibm390s's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 1,503
Mentioned: 9 Post(s)


Default

Ideea e sa creionez macar variabilele nicidecum sa le calculez si sa incerc sa le imbunatatesc. Un singur lucru e clar, blocurile acceleratoare au o eficienta mult mai buna comparativ cu blocurile normale. Iar acest fapt ne ofera o informatie pretioasa: pentru cpu e recomandat un circuit separat astfel incat restrictiile sa fie cat mai mici, furtun cat mai putin pompa cat mai performanta si un radiator eficient.
__________________
Nu am nimic impotriva miscarii feministe... numai sa fie ritmica.
ibm390s is offline   Reply With Quote
Old 26-07-2009, 23:20   #7
aditdili
Moderator
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 554
Mentioned: 10 Post(s)


Default

Acceleratoarele de jet nu fac altceva decit sa "sparga" jetul principal(dictat de presiunea si debitul pompei)in jeturi mai mici,ce au rolul de a prelua mai eficient caldura din Wb.La Cpu e o regula(nescrisa)-cu cit WB e mai restrictiv,cu atit eficienta e mai buna,proportional cu TDP cpu respectiv.
aditdili is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 09:26   #8
Monstru
Administrator
 
Monstru's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 17,913
Mentioned: 508 Post(s)


Send a message via Yahoo to Monstru
Default

Te rog sa ma crezi ca sunt perfect constient de fapul ca apa este mult mai eficienta decat aerul, dar niciodata nu am citit o explicatie atat de bine pusa la punct din punct de vedere stiintific. Pentru in incepator, cred ca ai putea sa oferi ceva detalii despre fenomenul fizic prin care se efectueaza transferul de caldura dintre doua medii (mai intai CPU-HS-Aer, apoi CPU-WB-Aer), pentru ca multi nu vor intelege initial de ce nu obtin temperaturi de 10 ori mai bune folosind racirea pe apa atata timp cat apa are o capacitate termica de 10 ori mai mare decat a cuprului. Adica, din punctul meu de vedere (si nu ma pricep eu la watercooling), oamenii trebuie sa inteleaga ca pe de o parte aceasta capacitate termica are o importanta cruciala in transmiterea caldurii si mentinerea agentului termic la temperaturi cat mai scazute, iar pe de alta parte, la capatul circuitului, radiatorul va disipa caldura tot aerului, deci temperatura obiectului racit, la fel ca si in cazul unui heatsink, nu va putea fi decat mai mare (sau in cazul ideal egala) cu temperatura mediului ambient.
__________________
Dacii, cand se uneau, erau de neinvins...
Monstru is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:08   #9
Miru
Ancient friend
 
Miru's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 2,409
Mentioned: 18 Post(s)

PC-ul meu

Default

O racire pe apa merge tot pe aer, acel radiator nu este racit de ventilatoare? Am vazut raciri pe apa care sunt mai proaste ca racirile pe aer.
Miru is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:20   #10
Lambda_Dryver
Senior Member
 
Lambda_Dryver's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Location: Bucuresti
Posts: 776
Mentioned: 0 Post(s)

PC-ul meu

Send a message via Yahoo to Lambda_Dryver
Default

Depinde si de motivul pentru care iti faci respectiva racire: Performanta sau Silentiozitate. In primul caz, poti obtine temperaturi semnificativ mai bune, la aproape aceiasi decibeli ca o racire foarte performanta pe aer. Daca alegi Silentiozitate, atunci temperaturile pot fi chiar mai proaste ca o racire de nota 8 pe aer, dar nivelul de zgomot produs este imbatabil.

De luat in seama este si faptul ca desi o racire pe apa iti asigura temperaturi MAXIME mai mici (neavizatii pot considera aceste diferente ca fiind nesemnificative), imbunatatirea MAJORA pe care o aduce racirea pe apa este aceea ca netezeste varfurile de temperatura, nemaiexistand diferente de 10-20 de grade intre idle si load.
__________________
Daca bani nu e...Nimic nu e!
Lambda_Dryver is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:22   #11
matose
Administrator
 
matose's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 5,525
Mentioned: 69 Post(s)

PC-ul meu

Send a message via Yahoo to matose
Default

O racire pe apa este racita tot cu aer, numai ca transferul caldurii (sau energie termica) de la procesor pana la radiator se face mai rapid si cu o eficienta mai mare !
matose is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:26   #12
Miru
Ancient friend
 
Miru's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 2,409
Mentioned: 18 Post(s)

PC-ul meu

Default

Corect si foarte bine spus, dar in loc de un ventilator acel radiator se poate raci cu freon.
Miru is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:30   #13
Lambda_Dryver
Senior Member
 
Lambda_Dryver's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Location: Bucuresti
Posts: 776
Mentioned: 0 Post(s)

PC-ul meu

Send a message via Yahoo to Lambda_Dryver
Default

Deja intreg ansablul se complica foarte tare. Nu mai poti folosi un radiator normal, trebuie incropit ceva "custom" si montarea, cat si mantenanta devin obositoare si greoaie. Intr-adevar, potentialul de racire ar creste, dar nu stiu cat de mare va fi diferenta, facand un raport performanta-munca.
__________________
Daca bani nu e...Nimic nu e!
Lambda_Dryver is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:45   #14
Monstru
Administrator
 
Monstru's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 17,913
Mentioned: 508 Post(s)


Send a message via Yahoo to Monstru
Default

Quote:
Originally Posted by dodysher View Post
Corect si foarte bine spus, dar in loc de un ventilator acel radiator se poate raci cu freon.
Absolut. Sau in loc de radiator se poate folosi o galeata cu apa, gheata si ceva agent anti inghet. Insa astea intra deja la extreme cooling
__________________
Dacii, cand se uneau, erau de neinvins...
Monstru is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:50   #15
Miru
Ancient friend
 
Miru's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 2,409
Mentioned: 18 Post(s)

PC-ul meu

Default

Da, eu ziceam de o idee asa, ca de este cu aer, eu as zice ca ar fi bine doua sau trei ventilatoare (depinde cate se pot pune pe radiator) care sa aiba un cfm cat mai mare.

Last edited by Miru; 27-07-2009 at 11:53.
Miru is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 11:57   #16
kpy_here
Ancient friend
 
kpy_here's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Location: Cluj
Posts: 7,058
Mentioned: 192 Post(s)

PC-ul meu

Send a message via Yahoo to kpy_here
Default

Quote:
Originally Posted by Monstru View Post
Absolut. Sau in loc de radiator se poate folosi o galeata cu apa, gheata si ceva agent anti inghet. Insa astea intra deja la extreme cooling

Am incercat cu apa si gheata, dar pe caldurile astea, apare condensul imediat
Insa, promit ca o sa incerc la iarna. Ma imbrac bine, si deschid geamurile


Legat de watercooling extrem. Am gasit un aparat de racire a berii, de la dozatoarele normale (racitorul propriuzis).

Acesta are in interior un circuit, scufundat in apa. Pornit, acesta incepe sa raceasca apa, pana la inghet. Insa, nu sunt sigur daca o pompa mai rasarita, poate sa impinga atata lichid, prin circuit...
Sper sa il iau cat mai repede, si sa ma apuc de un mic proiect de cooling. Stiu ca in cazul in care o sa scad temperatura sub mediu, o sa am nevoie de izolare, insa ma gandeam sa il iau, si sa ii pun un termostat, care sa controleze pornirea si oprirea racirii in functie de temperatura lichidului din sistem.

De asemenea, se poate controla temperatura dorita, a agentului de racire din acesta (apa)
O sa revin dupa ce primesc racitorul.

Last edited by kpy_here; 27-07-2009 at 12:08.
kpy_here is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 12:09   #17
Monstru
Administrator
 
Monstru's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 17,913
Mentioned: 508 Post(s)


Send a message via Yahoo to Monstru
Default

Quote:
Am incercat cu apa si gheata, dar pe caldurile astea, apare condensul imediat
Insa, promit ca o sa incerc la iarna. Ma imbrac bine, si deschid geamurile
Orice metoda de racire care produce temperaturi sub zero grade necesita izolatie, la fel ca si tuburile de azot. Sper sa am timp sa scriu un material mai detaliat pe tema asta, insa foarte rapid si pe scurt ideea este urmatoarea:

-pui amestecul intr-un lighean sau si mai bine lada frigorifica.
-amesteci apa (sa zicem 2-3L), antigel (1L) si doua pungi de gheata de la benzinarii
-izolezi cu neopren in jurul socket-ului si al WB-ului, ca si cum ar fi tub de Dice sau LN2
-invelesti furtunele in hartie igienica de mai multe ori, ca sa izoleze, sa absoarba umezeala si sa vezi imediat daca apare apa pe undeva



Quote:
Legat de watercooling extrem. Am gasit un aparat de racire a berii, de la dozatoarele normale (racitorul propriuzis). Acesta are in interior un circuit, scufundat in apa. Pornit, acesta incepe sa raceasca apa, pana la inghet.
SUPER! Cu asta poti face un water chiller in toata regula.
__________________
Dacii, cand se uneau, erau de neinvins...
Monstru is offline   Reply With Quote
Old 27-07-2009, 14:32   #18
Micutzu
Oenolog
 
Micutzu's Avatar
 
Join Date: Jul 2009
Posts: 2,207
Mentioned: 0 Post(s)

PC-ul meu

Send a message via Yahoo to Micutzu
Default

Quote:
Originally Posted by ibm390s View Post
...
Unitati de masura:

1Mol = 6.0221415 1023 (ATENTIE, nu e benzinaria din colt la care probabil va ganditi =)) ) poate fi un mol de apa un mol de ulei sau un mol de cupru
...
Numarul de molecule dintr-un mol de substanta (zis si numarul lui Avogadro) e aproximativ 6.023 x 10^23 (10 la puterea 23) .

Un mol e cantitatea de substanta care contine un numar egal de atomi/molecule egal cu numarul de atomi din 12g de Carbon 12.

Un mol al unei substante in stare gazoasa, in conditii normale de temperatura si presiune (P=1bar, T=298 K), ocupa un volum de 22.4 litri.
Micutzu is offline   Reply With Quote
Old 07-08-2009, 23:00   #19
jancone
Member
 
jancone's Avatar
 
Join Date: Aug 2009
Location: Brrrrrrraila
Posts: 77
Mentioned: 0 Post(s)

PC-ul meu

Default

stii chimie nu gluma ) . Prin threadul acesta nu ai argumentat doar supermatia racirii cu apa , ci si utilitatea chimiei intr-un domeniu destul de cunoscut pentru tineri si anume IT&C . Bravo !
jancone is offline   Reply With Quote
Old 02-06-2010, 19:46   #20
cheloo12
Senior Member
 
Join Date: May 2010
Location: Timisoara
Posts: 373
Mentioned: 10 Post(s)


Default

Foarte bun si pe intelesul tuturor articolul lui ibm390s, foarte bine evidentiate avantajele racirii pe apa.
hmm... ma cam gandesc ca ar fii timpul sa trec si eu pe apa
cheloo12 is offline   Reply With Quote
Reply

Thread Tools Search this Thread
Search this Thread:

Advanced Search
Display Modes

Posting Rules
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is On
Smilies are On
[IMG] code is On
HTML code is Off

Forum Jump

 
Forum Stats
Members: 7,950
Threads: 19,485
Posts: 599,278
Total Online: 283

Newest Member: hpcristian

Latest Threads
- by Monstru
- by Monstru

Advertisement

Partner Links



All times are GMT +3. The time now is 05:41.


Powered by vBulletin® Version 3.8.6
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd.