Onjuistheid in bericht over peltierheatsink Intel

[Exigence]

nieuws: Montecito-heatsink met ingebouwde peltiers gespot

Valt me nu pas op, maar volgens mij klopt er iets helemaal niet in dat stukje over peltier elementen.

Peltierelementen hebben de unieke eigenschap om alle warmte naar één richting te trekken zodra er stroom op komt te staan, waardoor er een koude en een warme kant ontstaat. In een rekenvoorbeeld van Paul DeMone wordt verklaard hoe een processor van 100 Watt zo uiteindelijk toch 180 Watt vermogen nodig kan hebben. Met twee 39 Watt peltiers in de heatsink zou de temperatuur van de chip op een aangename 38 graden gehouden kunnen worden bij een omgevingstemperatuur van 50 graden.

De processor zelf dissipeert dus 100 Watt aan vermogen, wat in z'n totaal uiteraard afgevoerd moet worden door de heatsink. Maar daar zitten 2 peltier elementen in van 39 Watt. Dat betekent dus dat deze elementen maximaal 39 Watt aan warmte van de ene zijde naar de andere kunnen verplaatsen.
39*2=78 Watt en dat is nog lang niet de 100 Watt die de cpu uitstoot. Als deze grens van 78 Watt overschreden wordt zal de temperatuur alleen maar stijgen, omdat het dan min of meer een isolator wordt.

Dan klopt dit stuk volgens mij ook niet:

quote: http://www.realworldtech....1&entryID=38051&roomID=11

For a 100 W Montecito each TEC unit will need to
absorb 50 W on its cold side, that's Qc. Run at 5.8
Amps, these units will generate about a 22 deg C
temperature delta with the hot side (heat sink) at
50 deg C. Each unit will consume 5.8 A * 6.8 V or
~39 W. So the heat sink will need to dissipate a
total of 100 + 39*2 or 178 W at 50 deg C to keep
the 100 W processor at 38 deg C or less.

Voor een 100 Watt cpu 2x 50 Watt peltier elementen gebruiken dan zit je dus op een verschil van 0 Watt bij load. Dat zal dus geen temperatuurdaling tot gevolg hebben, omdat er evenveel warmte afgevoerd wordt als dat er uitgestoten wordt.

[ Voor 27% gewijzigd door Exigence op 12-09-2004 18:22 ]

[Steve]

Afgesplitst van Spel- en typefoutjes - deel 8. Dat topic is enkel bedoeld voor kleinere spel-, tik- en taalfouten, niet voor grotere, inhoudelijke dingen .

[Wouter Tinus]

Maar daar zitten 2 peltier elementen in van 39 Watt. Dat betekent dus dat deze elementen maximaal 39 Watt aan warmte van de ene zijde naar de andere kunnen verplaatsen.

Hier ga je volgens mij de mist in. Die specificatie betekent dat ze 39 Watt warmte afgeven, niet dat ze een processor van 39 Watt kunnen koelen. Het afvoeren van warmte is nog altijd de taak van heatsink+fan(s), de peltiers dienen alleen voor een plaatselijke temperatuurverlaging (ten koste van nog meer warmte ergens anders).

[Exigence]

Wouter Tinus schreef op 12 september 2004 @ 19:48:
[...]

Hier ga je volgens mij de mist in. Die specificatie betekent dat ze 39 Watt warmte afgeven, niet dat ze een processor van 39 Watt kunnen koelen. Het afvoeren van warmte is nog altijd de taak van heatsink+fan(s), de peltiers dienen alleen voor een plaatselijke temperatuurverlaging (ten koste van nog meer warmte ergens anders).

Nog erger zelfs: http://www.realworldtech....1&entryID=38051&roomID=11

Daar staat dat ze 39 watt per stuk verbruiken. Dat betekent dus dat het warmtetransport van de koude naar de warme zijde nog minder is. Er word op de warme zijde echter wel meer dan 39 watt uitgestoten (wat er bij de koude zijde inkomt+verbruik peltier)
Echter wat mijn punt was: 2x 39 Watt (in de praktijk minder) is minder dan 100 Watt En aangezien de peltiers tussen de heatsink en de CPU zitten zal de volledige uitstoot van de CPU door de peltiers naar de heatsink moeten. 100 Watt dus, maar dat lukt niet met 2 elementen van 39 watt

[Wouter Tinus]

Exigence schreef op 12 september 2004 @ 20:12:
Echter wat mijn punt was: 2x 39 Watt (in de praktijk minder) is minder dan 100 Watt

4 Watt voor een 70mm 5000rpm fan is ook genoeg om een processor van 100 Watt te koelen. Het verbruik van het koelsysteem zelf heeft helemaal niets te maken met de hoeveelheid warmte die ermee afgevoerd kan worden.

Je theorie over de betekenis van die 39 Watt klopt simpelweg niet. In de post van Paul DeMone staat duidelijk dat hij er vanuit gaat dat iedere peltier 50 Watt warmte opneemt van de processor. Vervolgens berekent hij dat de peltiers er zelf nog eens 39 Watt per stuk aan toevoegen (bij een bepaalde delta-t), waardoor je twee keer (50 + 39) = 178 Watt totaal krijgt dat in de heatsink terecht komt .

[Exigence]

Een peltier die zelf 39 watt opneemt (ik bedoel niet aan de koude zijde, maar via de stroomdraad) kan geen 50 watt van de ene naar de andere kant verplaatsen. Een peltier verbruikt altijd meer dan het te verplaatsen vermogen.

quote: http://gathering.tweakers.net/forum/list_messages/871022/

Nu we weten wat een peltier is wordt het hoog tijd om te kijken wat voor peltier we nodig hebben. We zullen kijken waarom sommige peltiers wel in je systeem kunnen en waarom andere niet.

Een peltier kan b.v. 226 watt zijn terwijl je CPU een watt of 60 is. Dan wordt de totale warmte die je heatsink af moet voeren dus 364.8 + 60 = 424.8 Watt. Zoals je ziet tellen we de warmte ontwikkeling van de CPU bij de Peltier op dus de formule om uit te rekenen wat een heatsink aan warmte af moet kunnen voeren is:

code:

Qh = Qc + Qp

Waarbij:
Qh = Warmte Heatsink
Qc = Warmte CPU onder welke manier je ook bedenkt (als je overklokt ook dat wattage geven!)
Qp = Warmte Peltier

Hier zie je dus dat een peltier van 226 watt (= het maximaal verplaatsbare vermogen van de koude naar de warme zijde) zelf 364 watt via zijn stroomdraden opneemt. Tel daarbij het wattage van de CPU op en je hebt het vermogen wat door de heatsink afgevoerd moet worden.

Er word gesproken over 2 peltiers die ieder 50 watt (Qmax) verplaatsen, wat niet kan voor een peltier die 39 watt via de stroomdraden opneemt.
Een peltier die 50 watt kan verplaatsen zal ongeveer 80 watt opnemen. Dan zou de totale consumptie op 100 (=cpu)+2*80(=2 50 watt (Qmax) peltiers)=260 Watt


Naja, dit zal wel op niets uitlopen

[ Voor 3% gewijzigd door Exigence op 13-09-2004 15:29 ]

[Wouter Tinus]

Ik weet niet hoe jij die FAQ leest maar

Een peltier verbruikt altijd meer dan het te verplaatsen vermogen.

staat er niet in hoor.

De berekening klopt bovendien exact met de datasheet van de peltier die als voorbeeld wordt aangehaald:

http://www.melcor.com/UTSERIES/UT15-12-40-F2.PDF

Die 39 Watt is opgebouwd uit 5.8A x 6.8V, en dat komt in die grafieken overeen met een delta-t van 22 graden met een Qc van 50 Watt.

De maximale specs van de peltier zijn overigens 233 Watt gebruik bij een opname van 138 Watt (371 Watt totaal uitstoot). Het gaat in het voorbeeld alleen niet om dat maximum, maar om een veel lagere en efficientere configuratie .

[ Voor 3% gewijzigd door Wouter Tinus op 13-09-2004 19:38 ]

[Exigence]

Sorry, foute interpretatie van mij. Je hebt helemaal gelijk

[Hielko]

Kan gebeuren, ik keek er eerst ook heel erg vreemd tegenaan. Feit is dat peltiers eigenlijk praktisch nooit meer energie kunnen verplaatsen dan ze verbruiken (bij een flinke belasting aan de koude kant). Hier is dat dus opgelost door een superzware peltier te nemen en hier een flink lagere stroom door te sturen dan maximaal mogelijk is.