Ледяная башня: Работают ли трубки систем охлаждения ЦП при низких температурах

Однажды я сделал "кондиционер" из элемента Пельтье и двух башенных радиаторов, но в комментариях один "эксперт" начал усердно...
13 июня 2022, понедельник 08:50
Hard-Workshop для раздела Блоги

Предисловие

Однажды я сделал "кондиционер" из элемента Пельтье и двух башенных радиаторов, он в принципе работал хотя и весьма скромно в плане охлаждения помещения, и я это подчеркнул в статье, нужно было еще постоянно менять воду, но один "эксперт" начал усердно навязывать свое мнение по поводу работы трубок в радиаторе.

Якобы трубки перестают работать при температурах ниже 35-40 градусов, а радиатор охлаждался якобы только за счет тонкой медной стенки трубок, но никак не за счет рабочей жидкости в трубках.

Любые доказательства работы трубок при температуре ниже 35-40 градусов нагло игнорировались и оправдывались чем попало.

Очевидно что нет смысла спорить в комментариях когда можно доказать свою позицию практикой, ну или подтвердить позицию "намного более компетентного" человека из комментариев если у меня трубки каким то чудом перестанут работать при температурах ниже 35 градусов даже несмотря на то, что они уже работали.

В испытаниях участвуют

Для испытаний я подготовил две башни, модифицированный Titan TTC-NK34TZ/RF(BX) и PCCooler GI-X4b, в качестве вспомогательного элемента будет аккумулятор на 12в (подключать вентиляторы) и пирометр (измерять температуру).

Дополнительно я покрасил часть радиаторов тонким слоем матовой алкидной эмали, чтобы пирометр наверняка правильно замерял температуру.

Радиаторы только с улицы после окраски высохли, ради интереса я сравнил показания со стороны голой меди и окрашенной эмалью.

С радиаторами разобрались, время представить глыбу льда прямо из морозильника:

PCCooler GI-X4B

Первым делом я взял башню пожирнее, так как лёд не будет долго ждать я сразу принялся его плавить.

Включаю заводской 120мм вентилятор, проверяю температуру:

Далее я просто воткнул пятку башни в глыбу льда, и за считанные секунды пошли ручейки воды, а температура поверхности радиатора возле трубок начала стремительно падать.

Пока я настроил экспозицию температура упала до 16-17 градусов по Цельсию, температура трубок возле основания при этом около вышла на уровне 6-7 градусов, итого разница между пяткой и кончиком трубок около 10 градусов.

При этом радиатор активно продувается 120мм вентилятором, что подключен напрямую к 12в питанию, температура воздуха в комнате около 27 градусов.

Далее я попытался измерить температуру неокрашенного участка радиатора в сухом состоянии без конденсата, но получил неправильный результат, выходит я не зря нанес тонкий слой эмали для замеров.

Далее я отключил вентилятор чтобы он не прокачивал теплый комнатный воздух и температура радиатора сразу же начала падать до ~10 градусов.

Температура трубок в основании при этом упала до ~5 градусов, когда на другом конце трубок температура без активного потока воздуха через радиатор была на уровне ~10 градусов.

Я снова включил вентилятор и температура радиатора начала расти активно забирая тепло из комнатного воздуха.

Температура трубок в основании тоже подросла, что говорит об активной работе теплоносителя в трубках.

Модифицированный Titan TTC-NK34TZ/RF(BX)

Наигравшись с башней от PCCooler я взял модифицированный Titan, в отличие от предыдущей башни у Титана припаяна медная пятка и не будет прямого контакта льда с трубками.

Подключаю питание, делаю первоначальные замеры:

Погрузив пятку башни в лед значительного падения температуры не случилось за считанные секунды, но эта модифицированная башня имеет прекрасную продуваемость и это следует учитывать.

Однако сравнив разницу между температурой в основании трубок и концом, все встало на свои места, трубки возле пятки имели температуру около 10 градусов несмотря на то, что пятка радиатора была погружена в холодную воду расплавляя лед.

Далее я отключил вентилятор и трубки в основании сразу же охладились до ~6 градусов, окрашенная поверхность радиатора до ~14 градусов охладилась, устоявшаяся температура вышла около 5 градусов возле основания и ~13 градусов на радиаторе в зоне трубок.

Очевидно что и эта башня работает при температурах ниже 20 градусов по Цельсию.

Прочие забавы

Я вспомнил что у меня есть еще трубки от Asus HD7750 DirectCU II Silent, эта видеокарта умерла от трещины в кристалле ГП аккурат между трубками системы охлаждения.

Как раз еще испытал дешевую газовую горелку, но трубка уверенно выдержала мощность горелки расплавляя лед, а после удаления горелки температура быстро упала до ~12 градусов.

Упс...

Чтобы с пользой использовать остатки глыбы льда я установил обратно башню, и она охлаждала воздух в комнате.

Теплопроводность меди

Теплопроводность меди безусловно впечатляет по сравнению с другими металлами, но не стоит обманывать себя на этот счет, медь конечно имеет высокую теплопроводность, но теплоноситель в тонкостенных трубках многократно лучше выполняет работу по переносу тепла.

Несмотря на полное отсутствие радиаторов рассеивающих тепло, медный пруток с одной стороны раскалился, а с другой его можно спокойно держать рукой, именно поэтому стенки медных трубок делают как можно более тонкими чтобы медь как можно меньше препятствовала передаче тепла между теплоносителем и ребрами радиатора.

Специально для любознательных я разрезал одну нерабочую трубку ножницами по металлу, как можно заметить, толщина стенок просто мизерная по отношению к объему трубки:

Немного фотографий китайским микроскопом:

Заключение

У меня есть только две башни с трубками, и обе башни отлично работают при температурах ниже 20 градусов по Цельсию, даже трубка от пассивной Asus HD7750 прекрасно работает выдерживая отвод тепла от пламени небольшой горелки.

Я конечно же не отрицаю что трубки могут быть высокотемпературными, да и просто могут быть очень плохого качества, но все трубки что у меня были под рукой от бытовых систем охлаждения железа ПК прекрасно работают начиная примерно с 5-10 градусов тепла.

Ну а башня рассчитанная на 145 Вт отвода тепла и вовсе плавила лёд только в путь понижая температуру радиатора до 16-18 градусов обдуваясь на полную скорость заводским вентилятором в комнате при температуре воздуха примерно 26-27 градусов.

Если вам усердно навязывают что трубки начинают работать от 35-40 градусов тепла, в этом как минимум следует усомниться, а если такой "эксперт" еще начинает обзывать "неучем" или как либо иначе в подобном ключе, то и вовсе следует задуматься, а действительно ли этот человек является компетентным в вопросе...

Ну а если вам все же очень нужно узнать работает ли конкретная башня при низких температурах без особых инструментов, достаточно просто заморозить глыбу льда в морозильнике и установить башню пяткой на лед предварительно запустив вентилятор на полную скорость, если трубки и радиатор спустя секунд 10-30 стали холодными, значит трубки отлично работают и нет поводов для беспокойства.

Единственное, следует учитывать мощность системы охлаждения, монстры заявленные на 300 Вт и более, скорее всего слишком быстро будут плавить лед и не успеют особо понизить температуру радиатора, в любом случае это будет отлично видно и чувствоваться.

Ну а если в башне установлены трубки отвратительного качества, то быстро расплавить лед не выйдет, ибо одной лишь медной стенки трубок будет недостаточно чтобы быстро переносить тепло от нагретого комнатным воздухом радиатора до пятки контактирующей со льдом.

На этом все, благодарю за внимание, больше интересных статей в блоге Hard-Workshop.