Але спочатку необхідно нагадати, про що йде мова. Вперше термін "теплова труба" був запропонований Гровером Г.М. і використаний в описі до пат. США 3 229 759. Теплова трубка - це пристрій, теплопровідність якого в сотні разів перевищує теплопровідність міді. Безпосереднім попередником теплової трубки був термосифон. Розглянемо принцип його роботи. Пристрій, представляє з себе вертикально розташовану трубку, запаяну з двох кінців. Всередині трубки невелику кількість рідини. При підведенні тепла до зони випаровування (нижня частина трубки) рідина переходить в пар, тиск насичення пари в цій зоні різко підвищується, пар рухається вгору в зону з меншим тиском, відводячи тепло. У верхній частині трубки конденсується, виділяючи при цьому тепло, і стікає по стінках вниз. Необхідною умовою роботи є відведення тепла від зони конденсації. Неприпустимий також перегрів в зоні випаровування - може настати криза кипіння (вся рідина випарується) і теплопередача піде по стінках термосифона.
Особливістю цієї системи є повернення конденсату під дією гравітації. Тому термосифон може працювати тільки тоді, коли зона конденсації знаходиться вище зони випаровування. Для повернення конденсату в зону випаровування при будь-якої орієнтації системи потрібно було замінити гравітацію чимось іншим. Це і було здійснено при винаході теплової трубки. Як сил піднімають конденсат проти сил гравітації, були використані капілярні сили, що виникають при змочуванні робочої рідиною капілярно-пористого матеріалу - гніту.
У моєму випадку конструкція системи така, що зона конденсації вище зони випаровування, тому гніт я не використовував. Так, що правильно буде називати кулер не тепловою трубкою, а термосифонного.
Тепер кілька слів про теплоносіях, використовуваних в теплових трубках. Залежно від інтервалу температур використовують найрізноманітніші речовини, наведені до рідкої фазі - від зріджених газів до металів: гелій (-271. -269 ° C), аміак (-60. + 100 ° C), фреон-11 (-40. +120 ° C), ацетон (0. +120 ° C), вода (30. 200 ° C), ртуть (250. 650 ° C), натрій (600. 1200 ° C), срібло (1800. 2300 ° C )
Рідина для використання в кулері, на мій погляд, повинна мати температуру кипіння 30-40 градусів. Така температура кипіння води може бути отримана при тиску значно нижче атмосферного. Але у мене немає вакуумного насоса. У попередній статті я описував спробу отримати вакуум в термосифонного за допомогою кип'ятіння. Хід думки наступний: наливаю в трубку воду, доводжу до кипіння, пари киплячої води витісняють повітря, перекриваю спеціально передбачений кран, за законами фізики повинен вийти вакуум. А результат контролюю по манометру.
Досліди пройшли успішно, але таким методом мені вдалося отримати розрядження, при якому температура кипіння води дорівнювала 45 градусам Цельсія. Мені здалося, що це занадто багато. Тоді я застосував ацетон. Температура кипіння його при атмосферному тиску - 56 градусів. Для зниження температури кипіння я застосував таку ж процедуру з кип'ятінням. Випробування на емуляторі процесора пройшли успішно, але з випробуваннями на реальному "залізі" сталася затримка. У цій затримці цілком і повністю винна моя лінь. А я абсолютно ні при чому. У моєму розпорядженні був тільки один комп'ютер, а розбирати його страшенно не хотілося. Тепер, після придбання нового "заліза", я вирішив випробувати вже давно готовий кулер на старому комп'ютері.
Коротко нагадаю його конструкцію. Мідний теплосприймач, розміром 55 на 55 на 12 міліметрів. З фрезерованими канавками.
Для зручності складання-розбирання кулера для заправки застосовано різьбове з'єднання. У сантехнічних магазинах ця штука називається "американка"
А тепер все це в зборі. З'єднання загерметизовані нейтральним герметиком. На пластині, що закриває зону випаровування, змонтований кран "Маєвського" для стравлювання повітря. Так само передбачений манометр для контролю розрядження всередині термосифона. Манометр я злегка модернізував. Розібрав і підігнув коромисло. Тепер стрілка манометра вказує на 4атм, приймаємо цю точку за початок відліку.
Спочатку заправляю кулер. Для цього розкручую різьбове з'єднання, заливаю в теплосприймач ацетон. Так, щоб він заповнив усі канавки. Збираю. Тепер замотую рушником радіатор-конденсатор, для теплоізоляції, і підношу теплосприймач до запаленою газовій конфорці. Починаю "теплову обробку". Якщо радіатор не теплоизолировать на час кип'ятіння, то процедура сильно затягнеться. Ацетон, випаровуючись, тут же конденсується, охолоджуючи зону випаровування і не виходить інтенсивного кипіння. Для досягнення максимуму розрядження необхідно, щоб пар інтенсивно, зі свистом виривався з крана. В цей час манометр показує підвищений тиск в системі. Після відведення повітря і охолодження пристрою, манометр зафіксував зниження тиску. Для контролю чекаю добу. Манометр підвищення тиску не показав. Витоків немає. Можна приступати до тестів.
Постійні читачі моєї персональної сторінки знають про мою пристрасть до саморобних комп'ютерним корпусам. Але спеціально для перевірки таких пристроїв я придбав стандартний корпус. Все-таки більшість людей користується стандартними корпусами і їм буде цікавіше і ближче пристрій, який підходить саме для таких корпусів.
Збираємо все це залізо в корпус, у верхній кришці якого попередньо вирізаю "вікно". Уняв тремтіння в колінах, включаю. Комп'ютер починає завантажуватися ...
Ніяк не можу дочекатися, коли можна буде подивитися температуру проца. Так, заради таких моментів варто жити! Температуру буду дивитися утилітою, що йде в комплекті з материнки - Asus PC Probe V2.19.07. Утиліта показує 32 градуси. Кулер працює абсолютно безшумно.
Щоб з'ясувати температуру процесора при мінімальному завантаженні, почитав збережені статті, видалив старі. Все це зайняло приблизно годину. Температура процесора піднялася до 35 градусів. Після цього я завантажив процесор 3DMark03.
Поганявши тест з півгодинки - перевірив температуру. Температура піднялася до 45. Цілком терпимо. Хоча після водянки здається завелике. Кручу тест далі. Ганяв тест чотири години, з перервами на виміри температури. Вона залишилася в межах 46-48 градусів. Теплосприймач при цьому на дотик був гарячим, а радіатор зони конденсації трохи теплим. Температуру я не міряв через те, що всі три своїх мультиметра (з можливістю виміру температури) DT-838 я вмонтував в панель управління свого другого компа, а розбирати все це господарство страшенно не хотілося.
Тепер розгін. Материнка щодо стара і процесор рекордів не б'є. Тому розгін не дуже вражає, навіть навпаки - FSB 200. множник 11, Vcore 1,7. Покрутив ще годину 3DMark03. Температура піднялася до 59 градусів. Звичайно, це вкладається в дозволені межі, але забагато. Це при кімнатній температурі 21 градус. Що ж буде влітку? Спробую поставити 80мм вентилятор на обдув зони конденсації.
З вентилятором температура знизилася. Але знижувалася досить повільно, більше 40 хвилин. Мабуть позначається інерційність системи, товсті стінки зони конденсації. Тепер під навантаженням 3DMark03, температура процесора знизилася до 45 градусів.
висновки:- Для розгону, без обдування, площа поверхні радіатора занадто мала
- Без розгону експлуатувати систему цілком можливо.
Вирок кулеру, статті та мені винесуть в відповідній гілці конференції.