Principen bakom vattenkylning
Vattenkylning och luftkylning har mer gemensamt än man kan tro, den stora skillnaden är givetvis att vattenkylning använder vatten som kylmedium. Det har många praktiska nackdelar, men de teoretiska fördelarna väger upp ordentligt. I luftkylningsartikeln gick jag igenom två grundläggande begrepp, värmekapacitet och värmekonduktivitet. Vi ska ta och jämföra dessa variabler mellan luft och vatten.
Som synes så har vatten mycket bättre egenskaper, och leder värme hela 25 gånger bättre än luft. Det håller dessutom mycket mer värme, men det gör bara att det tar längre tid innan vattnet kommer upp i sin arbetstemperatur. Det viktiga är värmkonduktiviteten, eftersom det leder värme såpass bra så kommer nästan all värme ifrån blocket att gå över till vattnet.
Själva idén med vattenkylning är att man värmer upp vatten istället för luft. Luften behöver man inte kyla av eftersom det finns så väldigt mycket att ta av, det är bara att ta ny hela tiden. Vatten har man dock i en begränsad mängd, så någonstans behöver man kyla av vattnet. Detta kan göras på flera olika sätt, vi ska kika lite på det vanligaste senare. Den optimala kylanordningen kyler vattnet exakt till rumstemperatur, eftersom man nästan alltid kyler med luften runt omkring så går det inte att komma under rumstemperatur. Det kanske känns dumt att luftkyla i en vattenkylning, men vattnet behöver faktiskt kylas av.
Det finns många rykten som säger att vattnet är väldigt varmtnär det går ut ifrån ett vattenblock, så att man absolut inte borde sätta ett grafikkortsblock efter ett processorblock. Detta är dock bara en myt, vilket lätt går att visa med en liten uträkning.
Det finns ett samband som säger att E=C*m*DT där E=tillförda energin, C=ämnets specifika värmekapacitet, m är massan vatten och DT är värmeökningen. Man kan använda den för att räkna ut hur mycket varmare ett ämne blir av en viss energitillförsel. Vi vet dessutom att E=Pt, alltså att energin = effekten gånger tiden. Genom att sätta ihop de så får vi att P*t=C*m*DT, och med lite algebra så blir då P*t/(C*m)=DT. Om vi säger att processorn utvecklar 80 Watt, och att pumpen pumpar 1 liter per minut så får vi P=80W, t=60s och m=1kg. C har ett tabellvärde på 4190 J/(kg*K). Genom att sätta in det i formeln så får vi att 80*60/(4190)=DT=1.15. Vattnet som går ut ur blocket är alltså teoretiskt 1.15 grader varmare än det som går in. Även fast vattnet blir varmare så är det inga stora siffror vi talar om här.
Leave a Reply