Hlavní stránka Hardware Skříně, zdroje, chladiče Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků
Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků
autor: Vojtěch Nekvapil, Jan Skácel , publikováno 30.6.2008
Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Zaujal vás minulý článek o vodním chlazení a chcete víc? Máte vodní chlazení a chtěli byste si ho něčím vlastním okořenit? Rádi zkoumáte věci do hloubky? Nebo se chcete dát na dráhu profesionálního konstruktéra vodních bloků a vyrábět vlastní bloky? Pokud jste odpověděli alespoň na jednu otázku ano, pak se pohodlně usaďte, protože právě po vás je připravených několik vět o této problematice.


Hranoly

Malinkaté hranolky se dají považovat pouze za drobný upgrate kanálků, protože vznikají profrézovaním mřížky do mědi. Proč to? Získá se tím teoreticky dvakrát větší styčná plocha (oproti kanálkům) a (opakování matka moudrosti, že?) každá srážka molekuly vody s blokem vede k přenosu tepla a tím k zlepšení účinnosti bloku. A o to nám jde. V čem je tedy háček? Proudění blokem již není tak usměrněné a dochází k protichůdnému srážení molekul vody, viz obrázek.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

S dovolením nyní přeskočím zpátky k teorii. Na obrázku je znázorněn pouze velice jednoduchý a jen jeden z mnoha případů, které v bloku mohou nastat (odborněji založení čtenáři budou jistě shovívaví). Jelikož každý výčnělek, každá překážka ovlivňuje tok kapaliny v bloku, dochází k mnoha narušením přímého proudění od vstupu k výstupu a k zadržování ohřáté kapaliny v bloku. Může dokonce nastat situace, kdy na určitých místech bloku, nebude kapalina proudit vůbec a kvůli tomu nebude probíhat výměna tepla. To je jeden z několika důvodů, proč tyto bloky nemají dvojnásobný výkon oproti kanálkům, byť mají dvojnásobnou styčnou lochu. Není všechno zlato, co se třpytí…

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Jelikož je tato konstrukce opravdu snadná na výrobu a je velice efektivní, zabývá se jí spousta výrobců jako německý Alphacool s blokem Nexxxos XP, taktéž německý Aquacomputer, slovenský Viscool, americký Thermalright s XWB-1 a mnoho dalších.

U bloku Nexxxos XP si všimněte použití několika malých trysek v topu bloku. Ty mají za úkol zrychlit kapalinu u vstupu, která pak „bombarduje“ výstupky. Dochází tím samozřejmě k zlepšení odvodu tepla.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

 

Kosočtverce

Díky pokročilým výrobním technologiím se postupně vyráběly menší a menší hranolky, až nastal zajímavý jev. I když se plocha dále rapidně nezvyšovala, stále se výkon bloků slušně zvedal. Možné vysvětlení je, že teplo nestíhá přecházet z vnitřku objemu hranolu ke krajům, aby byl následně ochlazen vodou. Tudíž nežádoucí je „tloušťka“ hranolu, které se stále zmenšují (do extrému to předvedl Thermalright s blokem XWB-1), ale tím se zmenšuje i jejich jednotlivá plocha. Sice celkovou styčnou plochu kompenzují jejich následným obrovským počtem, ale to zvyšuje odpor bloku. No, a když čtverci zkrátíte jednu úhlopříčku, vznikne kosočtverec. Tradá, to je veškerá problematika této konstrukce. Jako první toho využil Swiftech (protože dřívější Storm již výkonnostně začal dosluhovat) a započal tak sérii Apogee.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Jelikož jsem v této konstrukci viděl velký potenciál, pokusili jsme se společně s uživatelem .xxx. (L. Žižka), za pomoci dalších zkušených borců z fóra, z této konstrukce vyždímat opět maximum. Tentokrát z toho vzešel prototyp Czech Danger WB1, který byl i otestován Highlanderem (test si můžete prohlédnout zde). Blok nedopadl na prototyp vůbec špatně, a kdyby se mu dostavily menší výstupky, dopadl by mnohem lépe. Pokud si chcete něco o postupu výroby přečíst, můžete zhlédnout příslušný thread na fóru.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Blok využívá několika optimalizací. První jsem již zmiňoval u EK Supreme a to vstup uprostřed s dvěma vývody na krajích pro snížení odporu. Další klíčovým prvkem je natočení kosočtverců ve směru proudění vody pro její usměrnění k vývodům a tím opět k následnému snížení odporu.  Třetím podstatným prvkem je frézování výstupků pouze v „aktivní“ zóně, protože další výstupky by měly za následek zvýšení odporu.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Představíme si zde ještě jeden konstrukční prvek, který nesouvisí se základnou, ale s víkem bloku, jehož důsledek můžeme nejlépe vidět právě na blocích Apogee GT a Apogee GTX od Swiftechu. Tyto bloky mají naprosto identickou základnu, přesto je GTX výkonnější. Je to způsobené tím, že víko GT nedoléhá přímo na výstupky, takže je nad nimi vytvořená jakási komora a jelikož voda proudí cestou menšího odporu, tak část jí proteče mezi výstupky a část komůrkou. Je jasné, že voda v komůrce nijak neochlazuje základnu, její přínos tkví ve snížení odporu. Zároveň má GT také vstup a výstup ne zrovna šikovně umístěny, vůči sklonu kosočtverců takže voda musí mezi výstupky ošklivě kličkovat. To zvyšuje odpor a většina vody to raději oběhne komůrkou nad výstupky. Top u GTX naopak doléhá přímo na základnu, takže veškerý objem proteče přes výstupky, což se projeví ve vyšším chladicím účinku i odporu. Díky jinému umístění vstupu a výstupu voda proudí ve směru delší úhlopříčky kosočtverců. To odpor snižuje a zvyšuje se tak rychlost proudění. Pokud by zůstalo umístění vstupů GT zachováno a byla by jen odstraněna komůrka, byl by odpor bloku opravdu příšerný. Malý příklad z aerodynamiky. Dodávka a sportovní vůz. Které vozidlo klade vzduchu menší odpor? Ano sporťák. Má menší čelní plochu. Tudíž klade vzduchu menší odpor. V případě GT výstupky tvoří velmi velkou čelní plochu a navíc musí voda část prudce zatáčet. U GTX výstupky tvoří nejmenší možnou čelní plochu a voda nemění směr tak prudce. Nejlepší směr proudění přes kosočtverce je přes jejich delší úhlopříčku.  Takže jsme zase o něco chytřejší a nebudeme bez uvážení kopírovat konstrukce bloků. Takto lze ovlivňovat proudění a výkon bloku jak v tom kladném tak negativním smyslu.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Válce

Pravděpodobně na delší dobu nejvýkonnější konstrukce na trhu. Ze základny vystupují drobné válečky, které mají výhodu v hydrodynamickém tvaru, který postrádá hrany. Tím proudící vodě klade jen minimální odpor a proto je průtok nejen blokem, ale i celým okruhem větší. Doma si ale takové bloky nevyrobíte, protože vznikají buď odléváním do forem, které stojí desetitisíce, nebo tlakovým lisováním na které potřebujete lis a formu, tudíž se těmito bloky příliš zabývat nebudeme. Jednoznačně nejznámějším zástupcem je D-Tek Fuzion u kterého si pouze všimněte zhuštěnějšího počtu výstupků ve středu bloku (pro zvýšení styčné plochy v aktivní zóně) a drážkování v rozích základny pro usměrnění vody ven z bloku (tento blok má 4 výstupy, které jsou dalším dílem topu spojené v jeden). Kopie tohoto bloku dělá Enzotech, který ale zašel malinko dále a zploštil válce stejně jako Swiftech hranoly. Důvod proč není tento blok výkonnější než Fuzion je hlavně v tloušťce základny.

Vodní chlazení - detailní konstrukce blokůVodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Pájené konstrukce

Výstupky se dají samozřejmě také připájet na základnu, ale toho řešení je technologicky náročné a nenese moc požadované ovoce. Způsobují to vzniklé přechody, u kterých nikdy nedocílíte dokonalého splynutí výstupku se základnou. Další problém je pájecí kov, který musí být vhodný k pájení, což je většinou v domácích podmínkách cín (pájka), ale ta má úplně jiné hodnoty tepelné vodivosti.

Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků Vodní chlazení - detailní konstrukce bloků

 

 Různé

Tyhle bloky neoplývají ani tak svou účinností, jako spíš vzhledem. Jsou to výsledky manýrů různých nadšenců, kteří si chtěli vyrobit vlastní, originální a jedinečný blok. Nemá cenu je rozebírat po konstrukční stránce, protože mají většinou spoustu nedostatků, ale můžete se na ně alespoň na několik z nich podívat.

Vodní chlazení - detailní konstrukce blokůVodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Vodní chlazení - detailní konstrukce blokůVodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Vodní chlazení - detailní konstrukce blokůVodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Vodní chlazení - detailní konstrukce blokůVodní chlazení - detailní konstrukce bloků

Ještě detail

Všimli jste si na obrázcích jedné věci? Jednoho hojně využívaného konstrukčního prvku pro zvýšení výkonu bloku? Jsou jím různé trysky, které se dávají před vstup kapaliny do bloku. Jak jsme si v kapitolce o rychlosti proudění řekli, zmenšením prostoru, jímž prochází kapalina, se zvýší její rychlost, která zvýší odvod tepla. Toho využívá opravdu spousta bloků, protože vliv trysek na výsledný výkon je poměrně podstatný. Trysky mohou mít tvar štěrbin, dírek i různých konických tvarů.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
220 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 106.8Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.