:strip_exif()/u/34960/lemming.gif?f=community)
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Waarom nou deze beschrijving  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Welkom bij deze beschrijving over, zoals de titel al doet vermoeden, heatpipes. Deze beschrijving is er gekomen omdat ik tot de ontdekking kwam dat er steeds meer koelers komen die werken met het principe van Heatpipes, Ik had alleen geen echt duidelijk beeld hoe een heatpipe nou precies werkt... Wat doe je dan als tweaker??? Juist, je gaat op internet zoeken naar wat informatie, je verzamelt deze informatie en tikt het maar even uit zodat de rest van de bezoekers van GoT ook een stukje naslag hebben om te kijken hoe het één en ander werkt  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| De voordelen van een heatpipe: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
De veelbesproken heatpipe heeft een aantal voordelen, deze zijn: • Hoge warmte geleiding • Lichtgewicht, compacte opbouw • Voor bijna alle tempraturen geschikt • Geen externe voeding nodig • Betrouwbaar • Stil, de heatpipe werkt trillingsvrij • Snelle reactie op tempratuur verschil • De mogelijkheid om in extreme omgevingen te werken • Heel veel grootte's en vormen mogelijk • Het staat toe om de heatsink van de warmtebron af te plaatsen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heatpipes de basis: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Een heatpipe is eigenlijk niets meer als een hol metalen buisje waar een vloeistof in zit, dit is meestal 90% gedestilleerd water en nog wat extra vloeistoffen om de warmtegeleidende eigenschappen van het water te optimaliseren, dit buisje is vacuum getrokken zodat het kookpunt van de vloeistof in het pijpje gereduceerd wordt naar ongeveer 30 graden voor water (Op deze tempratuur gaat het water dus al koken en wordt het water omgezet naar een gastoestand!) Het gas stijgt omhoog naar het koude gedeelte van de heatpipe en koelt daar weer af naar vloeistof, deze vloeistof zakt weer omlaag om weer opnieuw aan de kook te komen en weer het cirkeltje af te leggen... Op deze manier krijg je dus een oneindige lus die de warmte afvoert naar een punt waar de warmte beter verwerkt kan worden (Je creëert dus net als bij waterkoeling een groter koeloppervlak). Figuur 1 verduidelijkt het een en ander waarschijnlijk:
1: stelt hierbij de warme gassen voor die dus omhoog gaan door het midden van de heatpipe. 2: Zijn de afgekoelde gassen die dus weer in vloeibare vorm zijn gekomen en die langs de buitenkanten lopen. De basis van een heatpipe is dus heel erg simpel er wordt dus gewoon eigenlijk warmte afgevoerd van de originele plek naar een plek waar meer ruimte is om de warmte af te voeren... eigenlijk een waterkoelingsysteem in het heeel erg klein en met de warmte als pomp Het warmte verschil tussen de koude en warme kant van een heatpipes is ongeveer 8 graden celcius. 1 belangrijk punt hierbij is wel dat de heatpipe verticaal geplaatst moet zijn! Zodra dit niet het geval is (Dus als het condensatiepunt niet recht boven het verdamppunt ligt) dan zal de efficiëntie van het type heatpipe wat hierboven beschreven is zeer sterk afnamen, de afneme is dan ongeveer 50%. Het warmte geleidend vermogen van een heatpipe hangt af van een aantal dingen zoals de dikte van de heatpipe, de stof die de warmte transporteert en het materiaal waarvan de heatpipe is gemaakt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Het overkomen van het verticaal moeten plaatsen van een heatpipe: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Om het verticaal moeten plaatsen van de heatpipe een klein beetje op te kunnen lossen wordt er in de meeste heatpipes gebruik gemaakt van een zogenaamde "wick" de perfecte Nederlandse vertaling zou ik er niet van weten maar het is in iedergeval een stof die capillaire eigenschappen heeft, met andere woorden, het is een stof met zeer fijne structuur van een soort "buisjes" welke de eigenschap hebben om water van de ene naar de andere kant te transporteren (Houdt maar eens een stukje wol in een bakje met water en je zal zien dat het water "omhoog kruipt", dit komt dus door de capillaire werking in wol) De drie meest gebruikte stoffen om als deze zogenaamde "wick" te dienen zijn in elkaar gedraaide draden, metaal poeder en een draad met een spiraal eromheen als extra geleiding. Deze stoffen zorgen ervoor dat het gecondenseerde water (of andere vloeistof) weer terug vloeit naar de warme kant van de heatpipe als de zwaartekracht hier niet voor kan zorgen. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verschillende stoffen om te gebruiken in de heatpipe: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In de voor de PC verkrijgbare heatpipes zit in 99% van de gevallen een heatpipe die is gevuld met gedestilleerd water. Echter zijn er heatpipes te krijgen die met andere stoffen gevuld zijn. Hieronder staat een tabel met een aantal van deze stoffen, hun smeltpunt, hun kookpunt op atmosferische druk (dus zonder vacuum) en hun bruikbare tempratuur bereik alles in graden celcius, onder buis staat het materiaal waarvan de buitenkant van de heatpipe gemaakt kan zijn voor zover ik dat heb kunnen vinden:
Hoe moet je deze tabel nou gebruiken Dat is niet zo moeilijk, als voorbeeld nemen we een heatpipe die gevuld is met water, deze heeft een werkbaar bereik wat ligt tussen de 30 en 200 graden, heeft een behuizing van Koper of Nikkel. Deze gegevens zijn vooral van belang als je zelf aan de slag zou willen gaan om een heatpipe te maken. De Heatpipe met Water erin is het meest gebruikt voor toepassingen met elektronica omdat elektronica eigenlijk altijd binnen het bereik van een heatpipe ligt die met water gevuld is. Heatpipes zijn niet geschikt als de te verwachten tempratuur namelijk onder het stollingspunt van de vloeistof komt of ver boven de werkbare tempratuur. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wat zijn de warmte transport limitaties van heatpipes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heatpipes hebben jammer genoeg een aantal natuurlijke beperkingen waardoor de werking enigszins beperkt wordt, deze zijn de volgende: • Sonic limit - Dit is de snelheid waarmee de verdampte vloeistof door de heatpipe kan stromen naar de koude kant toe • Entrainment limit - Deze limitatie ontstaat doordat de vloeistof die verdampt is omhoog stroomt en de afgekoelde vloeistof omlaag waardoor er wrijving onstaat • Capillaire limiet - Dit is de snelheid waarmee de gecondenseerde vloeistof terug stroomt door de "wick" • Kook limiet - Dit is de snelheid waarmee de vloeistof gaat koken (Dit gaat dus omlaag naarmate je vacuüm toeneemt) De snelheid van de verdampte vloeistof wordt tot stand gebracht door een druk verschil tussen de twee. Het is echter ook beïnvloed door de dikte van de heatpipe, als een pijp dikker is zal er meer vloeistof kunnen verdampen en terug stromen als in een klein pijpje. De snelheid van de gecondenseerde vloeistof wordt bepaald door de capillaire werking van de "wick" en de lengte van de heatpipe. Een langere heatpipe zal minder warmte transporteren als een zelfde heatpipe van een kortere lengte. Als een pijp de helft korter is zal hij 2x zoveel warmte af kunnen voeren. Ook zal de heatpipe minder warmte af voeren als deze gebogen of plat geslagen is. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zijn Heatpipes betrouwbaar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heatpipes hebben geen bewegende onderdelen dus de levensduur van een heatpipe is zeker meer dan 20 jaar. Echter zijn er wel een aantal punten waarop gelet moet worden tijdens het maken van de heatpipe omdat ook maar de kleinste fout grote gevolgen heeft voor de betrouwbaarheid en levensduur van de heatpipe. Deze zijn de afdichting van de pijp en hoe schoon de pijp is aan de binnenkant. Elk foutje in de afdichting zal ervoor zorgen dat vroeg of laat de heatpipe niet meer zal funcioneren. Als de pijp niet 100% schoon is aan de binnenkant dan zal dat ervoor kunnen zorgen dat als de heatpipe warm gemaakt wordt er ongewenste gassen kunnen ontstaan die niet meer condenseren waardoor er een afname aan inhoud is dus er minder ruimte is waar de vloeistof kan verdampen/condenseren waardoor de werking zeer sterk zal afnemen. Als de heatpipe niet op de juiste manier gebogen of platgeslagen wordt dan zal dit ook zeer waarschijnlijk leiden tot een gat in de afdichting waardoor de heatpipe niet meer werkt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| De Praktijk: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nu we de theorie gehad hebben hebben we genoeg informatie verzameld om onze eigen heatpipe te kunnen maken. Ik heb dit zelf niet gedaan maar een aantal van onze GoT vrienden wel, het topic is hier te vinden: Bouw je eigen heatpipe in 10 minuten. De methode die ze hier gebruiken (Dichtsolderen of een kneldop) werken allebei, als je dus meer wilt leren over de werking zou je zo'n heatpipe na kunnen maken, hierdoor zal je het principe snel genoeg doorkrijgen Echter is er een ander die een zeer goed werkende heatpipe heeft kunnen bouwen en daar zelfs zijn PC mee koelt De link naar de site is te vinden onder Benchtest.com bij de bronnen. Hij heeft dit echter gedaan door zijn heatpipes te vullen met R-134a, dit is een gas wat niet te krijgen is in Nederland voor Particulier gebruik. Het zal echter ook mogelijk zijn om dit met een ander gas voor elkaar te krijgen. Er zullen echter wel mensen zijn die hier nog ideeën uit kunnen halen Ik zou zeggen, neem een kijkje op de site en zie het zelf! | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Slot: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ik heb met het zoeken naar deze informatie weer een hoop bijgeleerd. Uiteraard ben ik niet echt heel erg diep op de stof ingegaan in dit topic. Voor de mensen die meer willen weten over de werking van Heatpipes en vooral om heatpipes zelf te ontwerpen raad ik aan om een kijkje te nemen op de site van enertron. Hier staat een hoop informatie op met betrekking op de "wick", de dikte en lengte van de buis en meer. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bronnen: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Benchtest.Com Enertron Inc. Custom Design & Manufacturing of Thermal Management Systems Teschke - Heatpipes HeatPump-Transport FrostyTech.com Toms Hardware Guide XPC - Heat Pipe Gathering of Tweakers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
[ Voor 11% gewijzigd door Apen-nootjes op 24-08-2004 14:19 ]
SmartDoDo: Ach, afhankelijk van je smaak kan het best een lekker geil ding zijn :P
You never had a date you couldn't inflate
:strip_icc():strip_exif()/u/68899/memory_klein.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/38057/GoT-anm-logo.gif?f=community){kind=logo}
:strip_exif()/u/53522/crop583d477015a24.gif?f=community)
/u/119694/tweakers.png?f=community)
:strip_exif()/u/67342/tnet3.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/81179/haeg.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/47958/angry-bird-kamikaze.gif?f=community)
en duidelijke uitleg :strip_exif()/u/84038/LogoHD.gif?f=community)
:strip_exif()/u/41138/reverse.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/102227/spitfire_logo.jpg?f=community){kind=logo}
/u/75991/amd.GIF?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/16682/icon.jpg?f=community){kind=icon}
10 seconden met het uiteinde onder de warme kraan en de HELE heatpipe is te heet om vast te houden. Mooi bewijs ook dat de methode met een kneldop dus goed werkt 
:strip_icc():strip_exif()/u/26692/evil.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/47368/icon3.gif?f=community)
/u/47120/crop5b474591c4ffc.png?f=community)
Interieur (klikken): 
/u/34320/icon.png?f=community){kind=icon}
:strip_icc():strip_exif()/u/17182/avatar_57c.jpg?f=community){kind=avatar}
/u/90438/tq.JPG?f=community)
