Überlegungen und Fragen zu einem DIY-Heatpipe; Wie wähle ich eine Arbeitsflüssigkeit? [geschlossen]

Ich plane, eine DIY-Heatpipe zu bauen! Weitere Informationen darüber, was ein Wärmerohr ist, finden Sie auf Wikipedia .

Ich möchte es verwenden, um eine Desktop-Grafikkarte zu kühlen, die ich habe. Ich habe Probleme bei der Auswahl der Arbeitsflüssigkeit für das Rohr. Ich plane, es basierend auf diesem Design zu bauen . Verwenden Sie die Schwerkraft, um die Flüssigkeit zum heißen Ende zurückzuführen.

Überlegungen zu Arbeitsflüssigkeiten

Meine Grafikkarte verbraucht 250 Watt bei 100% Last und 15-20 Watt im Leerlauf, die maximale Temperatur liegt bei 90º Celsius und die Temperatur im Leerlauf bei 30º Celsius.

  • Wie lässt sich dies auf die Wahl des Arbeitsmediums übertragen? Ich würde annehmen, dass die Flüssigkeit eine Phasenübergangstemperatur haben muss, die etwas niedriger ist als die niedrigste Betriebstemperatur der Karte, die auf der Grundlage des PV = nRT-Gesetzes geändert werden kann. Welche Substanz auch immer zwischen 30 und 90 °C bei dem gegebenen Druck in der Leitung siedet?

  • Wie kann ich entscheiden, wie viel Flüssigkeit ich verwenden soll? Solange das Rohr nur mit dem Dampf der Arbeitsflüssigkeit mit dem richtigen Druck gefüllt ist, reicht dann die einzige Flüssigkeitsmenge, die Sie benötigen, gerade aus, um die Oberfläche des Siedepunkts am heißen Ende zu bedecken? Wäre es eine gute Idee, etwas mehr hinzuzufügen?

Interessantes Projekt, Alkohol kocht unter 80 Grad C.
Mein erster Job war bei einem Unternehmen, das Heatpipes baute . Es wurde Methanol verwendet.
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl Ihrer Flüssigkeit auch Korrosion und Gefahren. Sie möchten sicherlich nichts Explosives oder extrem Entflammbares in Ihrem System verwenden.

Antworten (2)

Das mathematische Modell für ein Wärmerohr im Gleichgewicht ist ziemlich kompliziert. Denn wenn die Temperaturdifferenz zwischen heißem und kaltem Ende zunimmt, sollte auch die Wärmeübertragung erfolgen. Dadurch erhöht sich der Innendruck, da das Rohr ein geschlossenes System ist und die verdampfte Flüssigkeit versucht, mehr Platz einzunehmen. Das Volumen im Inneren des Rohrs kann sich jedoch bei steigender Temperatur ausdehnen, der Siedepunkt einer Flüssigkeit steigt mit dem Druck und die Verdampfungswärme sinkt mit dem Druck. Der Gaszustand kann wahrscheinlich mit dem idealen Gasgesetz angenähert werden, solange Temperatur/Druck nicht zu hoch werden. Aber wir haben noch nicht einmal mit dem Fluss des Gases / der Flüssigkeit begonnen.

Aber Ihre Hauptfrage ist, wie Sie Ihre Arbeitsflüssigkeit auswählen. Dies hängt davon ab, welchen Betriebsdruck Sie verwenden möchten, da Wasser auch mit niedrigerem Druck verwendet werden kann, sodass es bei einer niedrigeren Temperatur siedet. Aber unterschiedliche Arbeitsflüssigkeiten können den effektiven Siedepunkt beeinflussen, wenn die Wärmeübertragung erhöht wird. Ich nehme an, Sie möchten, dass dies so langsam wie möglich ansteigt, damit es für eine möglichst hohe Wärmeübertragung unter den 90 ° C bleibt?

Wenn man sich die Beschreibung von Wärmerohren ansieht, klingen sie im Wesentlichen wie ein Dampfstrahlersystem, verwenden jedoch einen anderen Arbeitsflüssigkeits-Phasenübergang als Wasser, das bei nahezu atmosphärischem Druck siedet. Wenn ich mir das Phasendiagramm von Wasser ansehe, würde ich erwarten, dass der Druck, der erforderlich ist, um den Siedepunkt auf einen Wert zu senken, der zum Kühlen eines Computers geeignet ist, wahrscheinlich unpraktisch niedrig ist.

Informationen zu Arbeitsflüssigkeiten finden Sie hier

Aus der Tabelle sind die Arbeitsbereiche:

Ammoniak 213-373

Freon 21 233-360

Freon 11 233-393

Pentan 253-393

Freon 113 263-373

Aceton 273-393

Methanol 283-403

Flutec PP2 283-433

Ethanol 273-403

Heptan 273-423