Koppar vs Aluminium till vattenkylning

[thewho]

Hejsan

Funderar på att testa göra ett vattenkylblock till processorn, mest för att se om jag kan
Men efter lite efterforskningar så verkar "alla" man kan köpa vara gjorda helt eller delvis i koppar. Åtm "bottenplattan" som sitter mot processorn.
Värmeledningsförmågan(?) i koppar är ju nästan dubbelt så hög som aluminium. Men är det något som spelar stor roll i det här sammanhanget?
Vad jag har förstått så är koppar inte det enklaste att bearbeta? Så jag skulle gärna undvika det

[swapper]

Jo koppar har som du säger mycket högre förmåga att leda värme.
Vet inte hur mycket sanning det ligger i att aluminium är "snabbare" på att förflytta värme men har för mig att jag läst det, säkert bara skröna.

För inspiration kan du kolla lite på denna tråden, vill tror att det är Mr3d här på forumet som fräst spåren.
Att ha direktkontakt på kärnan med vattnet tar bort lite av problematiken med valet av material

http://www.sweclockers.com/galleri/1177 ... th-a-twist

[thewho]

Verkar vara mr3d som har fräst allt
Hehe, skulle aldrig ha trott att det skulle fungera att ta bort värmespridaren och spruta vattnet direkt på kärnorna Även om det verkar fungera bra så är det nog inget jag tänker testa

Edit: Efter att ha läst på lite så kommer man få problem med korrosion(?) om man blandar metaller som är i kontakt med varandra och en elektrolyt (vattnet). Vilket är ännu en spik i kistan för mig.
Men det skulle ändå vara intressant att veta hur stor skillnad det skulle vara på koppar och aluminium.

[Henry]

Då koppar har bättre värmeledningsförmåga än aluminium så kommer koppar självklart också att föra iväg värmen snabbare. Det är inte bara vetenskapligt undersökt för eoner sedan utan du kan även testa det själv med en bit aluminium och en lika stor bit av koppar som du värmer i ena änden och ser vilket du känner av värmen först på i andra änden, vilket förstås blir kopparbiten. Och det är absolut ingen som helst skröna. Det är ingen som helst slump att de bästa grejerna inom detta är gjorda av koppar.

[blueint]

En faktor är kanske dock hur bra ytskikten leder? vilket väl är en anledning till att aluminium används?

[janaf]

Värmeledningen är bättre hos koppar, nästan dubbelt så bra (jämför elektrisk konduktivitet, 1/motstånd),

Värmekapaciviteten, förmågan att absorbera värme, är ungefär dubbelt så bra hos aluminium, räknat per vikt, men ungefär lika som koppar räknat per volym (jämför med elektrisk kapacitans). Hög kapacivitet är bra för att absorbera effekttoppar.

Ytan ska nog knappt spela någon roll.

Sen finns ju också "heat pipe" där man har självcirkulerande vätska i rör som kan leda värime uppemot tio gånger bättre än koppar. Det kan kanske vara en lite enklare variant av det dom gjorde i den där balla tråden där dom vattenkyler kärnan direkt! Snyggt! Hatten av!

Sen ska man tänka på att förmågan att leda bort värme är proportionell mot en temperaturskillnad. (jämför med överförd eleffekt och spänningsskillnad över ett motstånd). Egentligen är det ju självklart att kallt vatten eller luft kyler bra .

En tanke vore förståss att konvertera en kyls/frysslinga och sätta förångaren direkt mot CPUn

Eller kanske ett stort Peltierelement.....

Bearbetning: koppar är svårt, aluminium ganska lätt. När man ska bearbeta koppar brukar man använda koppar legerat med Beryllium (tidigare också bly?) Berylliumkoppar är nästan lika lättbearbetat som mässing.

Vätska: har man avjoniserat / destilerat vatten i ett slutet system så borde det inte vara något större problem med korrosion eftersom rent vatten inte leder ström.

I högspänningsutrustning, transformatorer och liknande använder man transformatorolja som kylmedel. Den oljan är högrenad, klar som vatten.

Om jag minns rätt så var hela korten nersänkta i vätska på Crays gamla superdatorburkar.

[TomasL]

Om jag minns rätt så var hela korten nersänkta i vätska på Crays gamla superdatorburkar.

Nej det var de inte, dock hade de ett rätt effektivt kylssystem.

[LaRdA]

Enligt wikipedia verkar det iallafall kunna stämma.

http://en.wikipedia.org/wiki/Cray-2

Instead of making one larger circuit board, each "card" would instead consist of a 3-D stack of eight, connected together in the middle of the boards using pins sticking up from the surface (known as "pogos" or "z-pins"). The cards were packed right on top of each other, so the resulting stack was only about 3 inches high. With this sort of density there was no way any conventional air-cooled system would work; there was too little room for air to flow between the ICs. Instead the system would be immersed in a tank of a new inert liquid from 3M, Fluorinert. The cooling liquid was forced sideways through the modules under pressure, and the flow rate was roughly one inch per second. The heated liquid was cooled using chilled water heat exchangers and returned to the main tank.

[TomasL]

Cray 1an var väldigt mycket annorlunda, konventionellt kylaggregat och korten monterade direkt på förångaren, senare versioner av Cray 1an hade vattenkylning i stället.

[Xoffis]

I högspänningsutrustning, transformatorer och liknande använder man transformatorolja som kylmedel. Den oljan är högrenad, klar som vatten.

Tro det eller ej så är det en dieselliknande vätska i dessa, vet nämligen folk som sparar gammalt kylmedium från dessa och kör sina dieselbilar på...

[ajje]

Det har ju faktiskt förekommit stölder av transformatorolja, förmodligen när omkringresande "entreprenörer" inte lyckats hitta någon obevakad skogsmaskin eller obevakat vägbygge i nätheten.

http://sverigesradio.se/sida/artikel.as ... el=5332070

[janaf]

Tro det eller ej så är det en dieselliknande vätska i dessa, vet nämligen folk som sparar gammalt kylmedium från dessa och kör sina dieselbilar på...

Jag jobbade för länge sedan med att bygga en reningsanläggning för transformatorolja på raffinaderiet i Nynäshamn. Det var ett filtersteg som bestod i att vätskan / oljan pressades genom filtertorn fyllda med någon typ av bentonitlera. Wikipedia: Bentonites are used for decolorizing various mineral, vegetable and animal oils. They are also used for clarifying wines, liquors, ciders, beer, vinegar and others. Vätskan som kom ut ur filtret var klar som vatten, med viskositet ungefär som vatten. Jag vet inte om det var den färdiga produkten.

Aluminium vs koppar: en stor fördel med aluminium är förståss att den lätt och billigt strängpressas till lämplig form. Med luftkylning ligger som regel begränsningen i effektöverföring mellan metall och luft (=maximera ytan, forcera luften med fläkt) medan ledningsförmågan i metallen spelar mindre roll.

[sm7tjc]

När det handla om att transportera bort värme på det här sättet så är alla metaller, i princip, dåliga värmeledare. Det gäller att få kylmediet så nära ytan som skall kylas som möjligt. Vill man inte ha vatten direkt emot processorn så kanske man kan ha en tunn plåt eller folie mellan kylkanalen och processorn.

När jag pysslade med koldioxidlasrar så hade vi olika metaller som behövde kylas: Stål i bärarna till laserrören, aluminium i fördelningsblock och koppar i speglarna. Lösningen är att köra med avjoniserat vatten. Då slipper man korrosion. Vi hade ett avjoniseringsaggregat som ständig jobbade med vattnet i kyltanken.

[TomasL]

Nja, det där stämmer inte, de flesta metaller har betydligt bättre värmeledningsförmåga än vatten, 100-1000 gånger ungefär. (Vatten har rätt dålig konduktivitet faktiskt).
Dock, är det problematiskt att leda bort värmen några längre sträckor, därför använder man till exempel vatten för att transportera bort värmen.

[NULL]

Koppar är bättre än aluminium i värmetransport, men aluminium avger värme bättre mot luft.
Dock tycker jag problemet med galvanisk korrosion är viktigt.