Строительство Севастополь

Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников

 

Система охлаждения видеокарты с элементом Пельтье своими руками. Элемент пельтье для охлаждения процессора


Элемент Пельтье для охлаждения процессора ПК

Здравствуйте, изобретатели и рационализаторы! Представляем вашему вниманию пособие по изготовлению отличной и остроумной поделки, которую придумал Дэвид Йоханссон. Устройство преобразует тепловую энергию в кинетическую, а конкретно, на основе элементов Пельте создан термоэлектрический генератор, использующий перепад температур. Купить элементы Пельтье лучше всего в этом китайском магазине и сэкономить в итоге деньги. Есть и специальный кулер охлаждения.

ekonomnz ekonomny

Энергия, полученная таким образом, поступает на маленький двигатель с пропеллером. При вращении двигателя пропеллер придает дополнительное охлаждение и увеличивает разницу температур, которая нужна для работы Пельтье как генератора тока. В результате мощность генератора возрастает.

Устройство требует подогрева, как это и должно быть на генераторах Пельтье. В связи с этим нужны тепловые источники, например, свечка или процессор работающего ПК.

Автор этого изобретения предположил, что идея использования генератора для охлаждения его холодной стороны, если не обеспечит достаточное охлаждение процессора, то в любом случае будет способствовать некоторой экономии электроэнергии при работе компьютера. Кроме этого, добавочное охлаждение процессора повысит стабильность его работы.Технические особенности винта:габариты базы: 56x64x40ммгабариты блока питания: 56x56x40мм (включая винтокрыл)общие габариты: 64x64x79ммвес базы: 27 грамммасса блока питания: 85 гмасса 3D модуля: 2,7 граммв целом вес: 115 грамм

Действие 1: Нужное оборудование.

Двигатель: Hubsan Х4винт: Hubsan Х4Термоэлектрогенератор: 40x40x4ммрадиатор: 43x43x16.5ммпластинка из алюминия: 56x56x3ммеще одна: 75x65x3мм3 болтика: M4x40мм2 болтика: M3x15ммпровода: 0.5х150ммтермоусадочная трубка: 30 ммтермическая паста ( для повышения передачи тепла)ножовканапильникпассатижиотверткасверла: 2,5 мм, 3,3, 4 и 7 или 8 мм соответственно моторуметчики: M3, M4паяльник (при необходимости)шкурка

ekonomo0 ekonomo1 ekonomo2 ekonomo3 ekonomo4 ekonomo5 ekonomo6 ekonomo7 ekonomo8 ekonomo9 ekonomoA

Действие 2: Подготовка частей поделки.

В середине радиатора удалите ряд шипов и проделайте отверстие для движка, не сверлите насквозь; если движок диаметром 8 мм, соответственно, и отверстие должно быть 8 мм. После этого закрепите в тисках болты по длине стороны радиатора и установите на них проволочную петлю, которая будет применяться в качестве крепежа вентилятора к пластине.Согласно представленной схеме, из алюминия изготовьте 3-х угольную пластину, закруглите напильником края и все углы. По разметкам схемы отметьте и проделайте 3 отверстия М4 насквозь в данной 3-х угольной детали.Из алюминия изготовьте еще 1 пластину, но уже квадратную 56х56мм, на ней будет стоять термоэлектрогенератор и радиатор. Приставьте к ней 3-угольную пластину и наметьте 3 отверстия. Их проделайте не насквозь, и сделайте в них метчиком резьбу для болтиков. Кроме того в данной квадратной пластине проделайте 2 отверстия под болты крепления радиатора и метчиком сделайте в них резьбу.

Изготовленные 2 пластины доделайте: напильником сделайте фаски на всех сторонах и зачистите, обработайте шкуркой.

Намажьте термопасту на две стороны Элемента Пельтье и положите его на квадратную пластину, причем не надо перекрывать отверстия, в них вкрутите винты. Потом на Пельтье расположите радиатор, закрепите его заранее сделанной петлей из провода, а далее установите в радиаторе моторчик с винтом. Теперь можно применить термоусадку и провода, собрав по схеме цепочку движок-ТЭГ.

В пластину 3-угольной формы вставьте 3 болта.Поделка изготовлена, но нужно сделать еще несколько шагов!

ekonomoC ekonomoD ekonomoE ekonomoF ekonomoG ekonomoH ekonomoI

Действие 3: Установка вместе с кулером

Устройство можно расположить на охлаждающий кулер в компьютер, что интересно, тут не нужно думать об источнике питания, термодатчике, датчике вращения и др. Получается самостоятельная и саморегулирующаяся структура. Установка без кулера, прямо на процессор, вероятна, но вряд ли будет достаточно конвекции воздуха для охлаждения мощного процессора. Однако, на процессоре AMD Athlon 64 3800+, 2400MHz, 89 Вт аппарат показал свою достаточную эффективность. В стационарном режиме ПК функционировал стабильно, был проверен даже без штатного кулера. И заключение тестов: аппарат на базе Пельтье способствует охлаждению процессора!

ekonomoK ekonomoJНормальный режим (стационарный кулер и радиатор): 30 градусов CТакой же режим (Элемент Пельтье плюс радиатор): 37 градусов CТакой же режим (Пельтье без радиатора): 60 градусов C100% нагрузки (стандартные кулер и радиатор): 49 градусов CТа же нагрузка (Пельтье и радиатор): 75 градусов CТакая же нагрузка (Тэг без радиатора): был прекращен при достижении 95 градусов C, чтобы процессор не вышел из строя.Нужно отметить, что приспособление не прижималось к процессору, это немаловажно. Кроме того вентилятор по размерам меньше обычного вентилятора, и если использовать более мощный элемент Пельтье и радиатор, вероятно, тесты будут еще лучше. Учитывая, что нормальная температура процессора 69 градусов, не следует ставить сборку на ПК.Успешных вам экспериментов! Компьютер может загружаться быстрей.

izobreteniya.net

Модули Пельтье в ПК: теория и практика

Тема охлаждения компонентов ПК волнует многих пользователей. Большинство из них ограничиваются стандартными воздушными кулерами, отдельные энтузиасты собирают СВО. А что же дальше? Наверняка те, кто серьезно интересовался разгоном, слышали о модулях Пельтье (или термоэлектрических модулях, далее по тексту – ТЭМ; английский вариант – TEC, Thermoelectric Cooler) и их применении в качестве тепло-отводов для сильно-греющихся элементов компьютера.

Однако зачастую даже базовую информацию по правильному использованию этих удивительных устройств найти трудно, отсюда – многочисленные ошибки тех, кто впервые с ними сталкивается. К слову, производители систем охлаждения также экспериментируют с модулями Пельтье, порой представляя на суд публики весьма любопытные концепты. Как работают ТЭМ, действительно ли они так уж небходимы в СО компьютера, как самостоятельно собрать нехитрые кулеры и избежать простейших ошибок, достаточно характерных для новичков, – обо всем этом мы расскажем в данном материале.

Немного теории

Чем же на самом деле являются модули Пельтье? В базовом определении это термоэлектрические преобразователи, принцип действия которых основан на эффекте Пельтье, открытом в далеком 1834 году. Суть данного процесса заключается в возникновении разности температур в месте контакта материалов при протекании сквозь них электрического тока.

Мы не станем вдаваться в подробности истории открытия и научного обоснования специфики работы ТЭМ, поскольку этой теме можно посвятить целую диссертацию. Однако общие понятия упомянем.

Базовая схема устройства ТЭМ

Элементы Пельтье состоят из двух токопроводящих материалов (полупроводников) с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. Физика протекания тока через подобные вещества такова, что для перехода электронов им требуется определенная подпитка, получаемая в момент прохождения тока через спайку. В таком случае возможно перемещение частиц в высокоэнергетическую зону проводимости от одного материала к другому. Место соприкосновения полупроводников в момент поглощения энергии охлаждается. Изменение направления тока или перемещение электронов из более энергетической зоны в менее насыщенную приводит к нагреву места контакта. Помимо этого, в модулях Пельтье наблюдается тепловой эффект, характерный для любых веществ, сквозь которые пропускают электрический ток. Вообще процессы, присущие ТЭМ, проявляются и в месте контакта обычных металлов, однако определить их без сложных приборов почти нереально. Поэтому основой для модулей служат полупроводники.

Структура термоэлектрического элемента (модуля Пельтье)

Элемент Пельтье состоит из одной или более пар полупроводниковых параллелепипедов разных типов (как в диодах или транзисторах, n- и p-типа). Современная индустрия для этих целей наиболее часто выбирает германид кремния и теллурид висмута. Полупроводники попарно соединяются металлическими перемычками из легкоплавких веществ. Последние выполняют роль термоконтактов и напрямую соприкасаются с керамической пластинкой или подставкой. Пары полупроводников соединены последовательно, разные виды проводимости контактируют друг с другом. С одной стороны модуля имеются лишь n->p-переходы, с другой – p->n. Течение тока вызывает охлаждение и нагревание противоположных групп контактов. Поэтому можно говорить о переносе током тепловой энергии с одной стороны модуля Пельтье на другую и, как следствие, возникновении разности температур на пластинке. Правильное применение модулей позволяет извлечь некоторые выгоды для промышленных, в том числе компьютерных СО. К слову, элементы могут быть использованы и в качестве электрогенераторов – основываясь на тех же принципах работы, физика протекающих внутри процессов объясняется эффектом Зеебека (условно говоря, тот же эффект Пельтье с «противоположным знаком»).

Плюсы и минусы применения ТЭМ

Зачастую к достоинствам модулей Пельтье относят:

  • сравнительно небольшие габариты;
  • возможность работы и на охлаждение, и на нагревание системы;
  • отсутствие движущихся частей, механических составляющих, подверженных износу.

В то же время ТЭМ обладают рядом недостатков, существенно сдерживающих их повсеместное практическое применение. Среди них следующие:

В USB-холодильнике также используется модуль Пельтье
  • низкий КПД модулей;
  • необходимость наличия источни- ка тока для их работы;
  • большая потребляемая мощ- ность для достижения заметной разности температур и, как следствие, существенное тепло- выделение;
  • ограниченные габариты и полезные характеристики.

Однако, невзирая на негативные характеристики модулей Пельтье, они нашли свое применение в ряде продуктов. ТЭМ выгодны в первую очередь там, где энергетическая эффективность охладителя некритична, чем меньше – тем лучше. Элементы служат для охлаждения устройств с зарядовой связью в цифровых фотокамерах, позволяющих добиться заметного уменьшения теплового шума при длительных экспозициях. Модули Пельтье часто применяются для охлаждения и термостатирования диодных лазеров с целью стабилизации длины волны их излучения. Возможно использование нескольких ТЭМ, составленных последовательно в виде каскадов (холодная сторона одного охлаждает горячую другого), благодаря чему реально достичь очень низких температур для устройств, обладающих малым тепловыделением. Элементы Пельтье – основа компактных холодильников, в первую очередь автомобильных. Их применяют и в миниатюрных сувенирах из области компьютерной периферии, и в производительных СО в качестве основных или вспомогательных компонентов. Именно о последнем варианте мы и поговорим более подробно.

Модули Пельтье в ПК: практика

Элемент Пельтье размещается между водоблоком и медной «буферной» пластинкой

При переходе к практической реализации СО на базе ТЭМ нужно сделать несколько оговорок, которые позволят правильно подобрать параметры итоговых конструкций. Нередко эксперименты новичков заканчиваются плачевно: либо температуры на «холодной» стороне модулей во время работы получаются выше, чем на горячей, либо системы демонстрируют откровенно слабые результаты даже по сравнению со стоковыми кулерами без элементов Пельтье. Причины зачастую кроются в неправильном расчете (или построении СО наугад). Дело в том, что любой ТЭМ имеет свои штатные характеристики, обычно выделяют два значения (рассмотрим их на примере модуля ТЕС1-12709 с заявленной максимальной мощностью 136 Вт), например, пишут, что ΔTmax Qcmax=0(°С) 66 и Qcmax ΔTmax=0(W) 89.2. Перефразируя данное выражение: модуль способен обеспечить максимальный перепад температур между сторонами, равный 89,2 ºС при отсутствии тепловой нагрузки и 0 ºС при наличии таковой на «холодную» сторону 66 Вт. Таким образом, полезная нагрузка модуля лежит в пределах от 0 до 66 Вт, в идеале – чем меньше – тем лучше и тем большую разницу температур обеспечит ТЭМ. В то же время любой модуль имеет другую характеристику – максимальную потребляемую мощность, которую тоже нужно отвести от него с помощью системы охлаждения. Для рассматриваемого ТЕС1-12709 Umax (В) равно 15.2 В, I max- 9 А. Следовательно, при указанных параметрах имеем энергопотребление 136,8 Вт, что, согласитесь, немало.

Система охлаждения должна успешно отводить тепло непосредственно от модуля (обеспечивая максимально возможную низкую температуру «горячей» стороны) и компонентов ПК. Примерный КПД такой системы можете вычислить сами – при полезной составляющей в 150–200 Вт (приблизительно столько выделяют современные разогнанные CPU) для получения хоть каких-то видимых результатов придется затратить не менее 600–800 Вт электрической мощности и отвести не менее киловатта тепловой. Именно поэтому производительные СО на базе модулей Пельтье не получили широкого распространения. Впрочем, прецеденты сравнительно успешной реализации гибридных кулеров известны, а мы попытаемся создать свои – маломощный и оптимальный. Чтобы избежать ограничений в виде недостаточного теплоотвода, на «горячую» сторону ТЭМ поместим производительные водоблоки, подключенные в контур СВО. Кстати, модули Пельтье нельзя устанавливать непосредственно на ядро/теплораспределительную крышку чипов – тонкая керамическая подкладка не способна поддерживать эффективную теплопередачу ко всем полупроводниковым парам, составляющим ТЭМ. Для этой цели лучше всего подойдет промежуточный «буфер» – медная пластинка толщиной 5–7 мм, полностью закрывающая поверхность модуля. К слову, оптимальный режим эксплуатации элементов Пельтье обеспечивается при пониженных напряжении и потребляемом токе. Приближение этих параметров к максимальным существенно повышает тепловую отдачу пластины, однако не так ощутимо – полезную составляющую.

Мы решили по максимуму охладить графический чип видеокарты Radeon HD 4350 и CPU Core 2 Duo E8500, попытавшись разогнать данные компоненты. Для отвода тепла от GPU использовались уже упомянутый ТЕС1-12709 (максимальная потребляемая мощность – 136 Вт) и самодельный медный водоблок, в паре с процессором работали ТЕС1-12726 (395 Вт) и один из лучших промышленных водоблоков Swiftech Apogee GT. Модули подключались напрямую к компьютерному БП в 12-вольтовую цепь. Применение киловаттного be quiet! Dark Power PRO BQT P6PRO-1000W давало все основания не переживать за недостаток мощности для питания ПК и элементов системы охлаждения. В контуре СВО трудились два «двойных» радиатора под 120-миллиметровые вентиляторы и помпа Hydor Seltz L30 (производительностью 1200 л/ч на холостом ходу).

Основа мощного чиллера – «бутерброд» из трех водоблоков и восьми ТЭМ, расположенных между ними

В случае охлаждения компонентов до температур ниже комнатных (в частности, ниже «точки росы») стоит ожидать появления конденсата на переохлажденных поверхностях. Понятно, что вода в таком виде является главным врагом пользователя, и ее выделение необходимо предупредить. Делается это путем тщательной теплоизоляции любых поверхностей (частей РСВ, околосокетного пространства с обеих сторон платы, собственно ТЭМ, теплораспределителя процессора и GPU) материалами, не пропускающими воздух. Лучше всего для этих целей подходит стандартный теплоизоляционный материал для труб водоснабжения (на основании вспененного каучука), специальные замазки, отдельные виды поролона, поставляемого в комплекте с компонентами ПК, на худой конец термопаста и бумажные салфетки. В последнем случае допустима эксплуатация ПК лишь для проведения кратковременных бенчинг-сессий. Теплоизоляция обеспечит повышение общего КПД установки.

Итоговые температуры, полученные в различных режимах работы компонентов, их сравнение с показателями, обеспечиваемыми исключительно системой водяного охлаждения, приведены в диаграмме. Как видите, модули Пельтье позволили понизить температуру компонентов ощутимо ниже комнатной (в зависимости от загрузки). В таких условиях не составило особого труда разогнать процессор до частоты 4,3 ГГц с повышением напряжения питания до 1,35 В, а GPU заставить функционировать на 800 МГц (штатное значение – 600 МГц). В то же время мы получили ощутимый нагрев СО тестового стенда (в корпусе ситуация усугубилась бы более существенно) и резкий рост уровня энергопотребления ПК (собственно, вся конструкция потребляет больше, чем отдельно взятый компьютер на базе компонентов тестового стенда). Подобное решение однозначно пригодится в зимнюю пору, однако летом вряд ли порадует большинство пользователей.

Готовы ли вы на такие жертвы ради достижения сравнительно низких температур на компонентах ПК? Решайте сами, но помните о базовых советах, приведенных в этой части материала, – они помогут правильно применить модули Пельтье на практике. Использование систем охлаждения на основе ТЭМ разумно и оправданно в случае с маломощными компонентами (чипсетами материнских плат, GPU низко- и среднеуровневых видеокарт). Не забывайте и о теплоизоляции охлаждаемых элементов – ведь конденсат является главным врагом системы во время экспериментов с ТЭМ.

Выводы

Подытоживая вышесказанное относительно особенностей работы модулей Пельтье и целесообразности их практического применения, повторимся: ТЭМ имеют упомянутые преимущества и недостатки, которые не позволяют дать однозначного ответа на вопрос: «А стоит ли…?» Их использование оправданно для отвода незначительных тепловых нагрузок (именно к таковым относятся компактные холодильники, термостатированные лазеры; СО для маломощных компонентов ПК – чипсетов и отдельных GPU).

На базе элементов Пельтье можно создавать различные самодельные охлаждающие и нагревающие устройства, существуют примеры успешной реализации маломощных генераторов. Но прежде чем заниматься изготовлением подобных конструкций, ознакомьтесь все же с теоретической составляющей – предварительная подготовка избавит от ошибок и сэкономит время в момент практического воплощения проектов.

Говорить о применении модулей Пельтье в ПК следует достаточно осторожно: прочитав о получении низких температур на охлаждаемых элементах, новички часто забывают о значительной потребляемой и выделяемой мощности подобных СО, не учитывают параметры и «запас прочности» отдельно взятой конструкции. ТЭМ заинтересуют в первую очередь оверклокеров, для которых любой выигрышный градус и каждый мегагерц важны. Рассматриваемые элементы – промежуточное звено между классическими системами водяного охлаждения и чиллерами или фреонками, работающими по принципу фазового перехода. Впрочем, применение ТЭМ отнюдь не назовешь простым, поэтому прежде чем приступать к серьезным экспериментам, тщательно взвесьте все «за» и «против».

Готовые СО на базе ТЭМ

Модули Пельтье используются производителями систем охлаждения для ПК в качестве основных и вспомогательных компонентов кулеров. Порой из этого получаются эффектные действенные устройства, иногда все выходит не так гладко, как изначально задумывалось. Мы решили вспомнить об основных СО, применяющих ТЭМ, которым прочили роль революционеров своего времени.

Thermaltake SubZero4G Один из первых кулеров с элементом Пельтье, наделавший сравнительно много шума в сфере охлаждения CPU (2003 год). Однако невысокий запас прочности, значительное по тем временам энергопотребление, громоздкость конструкции и шумность в работе не позволили ему закрепиться на рынке. Появись эта модель на год-два раньше – возможно, все обернулось бы иначе.

Titan Elena Суперкулер для видеокарт, построенный по тому же принципу, что и Titan Amanda: одна половина радиатора работает непосредственно на отвод тепла от GPU, другая охлаждает горячую сторону ТЭМ. В свое время оказался одним из лучших во время тестирования СО для графических адаптеров. (Мы писали о нем в «Домашнем ПК» в 2007 году.)

Swiftech MCW6500-T Самое мощное современное решение для охлаждения CPU, использующее элемент Пельтье. Представляет собой производительный водоблок, отводящий тепло от ТЭМ (около 400 Вт потребляемой электрической мощности), который, в свою очередь, создает оптимальный температурный режим процессора. Эта система способна обеспечить функционирование Core i7 на частоте порядка 4 ГГц при температуре около 0 ºС (режим простоя) и 20–30 ºС в режиме максимальной нагрузки.

Swiftech MCW60-T Аналогично процессорному решению представляет собой высокопроизводительный водоблок для графического адаптера, дополненный модулем Пельтье. В зависимости от TDP видеочипа способно удерживать его температуру на уровне комнатной или ниже.

Cooler Master V10 Элементы Пельтье этой СО охлаждают часть тепловых трубок. Подход достаточно интересный и правильный, применение модулей позволяет сбить пару-тройку градусов на процессоре. Однако экономическая целесообразность такого хода – под большим вопросом, ввиду того что V10 при существенной цене не в состоянии обогнать лучшие воздушные суперкулеры. Скорее всего, виноваты особенности конструкции и недостаточная мощность ТЭМ.

Titan Amanda Серия достаточно современных процессорных суперкулеров на тепловых трубках, использующих термоэлектрический модуль (2007–2008 гг). Часть радиатора отводила тепло непосредственно от ТЭМ, тогда как другая половина охлаждала греющийся компонент. Подобный подход к проектированию позволяет избежать резкой перегрузки СО вследствие превышения лимитов тепловыделения модуля Пельтье. Кулеры линейки Amanda демонстрировали отличные результаты с процессорами, обладающими сравнительно невысоким TDP.

XtremeLabs.org MONSTER T.E.C. Project

Владельцев СВО и тех, кто собирается обзавестись жидкостными системами, могут заинтересовать так называемые чиллеры на базе элементов Пельтье. В зависимости от типа подключения ТЭМ в контур они позволят немного понизить температуру теплоносителя, а при создании мощных СО даже обеспечат температуру хладагента, близкую к нулевой.

Известный нашим читателям энтузиаст Wehr-Wolf давно интересовался затронутой темой эффективного охлаждения компонентов ПК и их дальнейшего экстремального разгона. Начиналось все в далеком 2005 году с теоретических набросков, рассуждений и одного из главных компонентов системы – массивного «бутерброда», состоящего из больших водоблоков. Однако заброшенные на длительное время задумки удалось реализовать лишь совместно с автором данного материала, в середине этого года запустив энтузиастский проект XtremeLabs.org MONSTER T.E.C. Project.

Первый пуск ТЭМ-чиллера в полевых условиях

Принцип работы системы достаточно прост: модули Пельтье (8 ТЭМ с максимальной потребляемой мощностью 136 Вт каждый) охлаждают с двух сторон большой медный водоблок, а сами, в свою очередь, охлаждаются аналогичными водоблоками. «Холодный» и «горячий» контуры СВО полностью разделены между собой. Для питания такого количества ТЭМ в процессе первого запуска использовались два компьютерных БП с общей заявленной мощностью 1200 Вт, в качестве охладителя «горячего» контура выступала СЖО с двумя радиаторами под два 120-миллиметровых вентилятора каждый, прокачиваемая мощной помпой. Однако даже такой СВО оказалось недостаточно, и радиаторы пришлось продувать высокопроизводительными промышленными вентиляторами. В «холодный» контур были подключены помпа Hydor L20 II и водоблок Swiftech Apogee GT, охладителем выступал большой водоблок, контактирующий с «холодной» стороной ТЭМ. В результате первого эксперимента удалось добиться температуры воды в контуре порядке 5–7 ºС, при этом в качестве нагрузки для системы использовался процессор Core i7 965 Extreme Edition, разогнанный до частоты 4 ГГц.

С одной стороны, полученные результаты действительно впечатляют – подобные температуры при таких нагрузках способны обеспечить разве что чиллеры на основе систем фазового перехода, с другой – а стоит ли овчинка выделки? Чудовищная потребляемая мощность системы, громоздкая СО «горячего» контура, высокая общая стоимость оправдываются лишь концептуальным статусом XtremeLabs.org MONSTER T.E.C. Project, на данный момент находящимся в стадии доработки.

itc.ua

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем! - Системы водяного охлаждения компьютера (СВО)

14 июня 2017 Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 Приветствуем, дорогой читатель! 

В нашей прошлой статье мы уже продемонстрировали процесс сборки системы водяного охлаждения на элементах Пельтье, а этой немного расскажем о данной СВО и проверим её пригодность для охлаждения центрального процессора ПК.

 Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

Для начала вкратце расскажем, что наша конструкция из себя представляет. В целом, принцип работы данной системы охлаждения мало чем отличается от принципа функционирования любого кулера ПК, будь то воздушный или жидкостный. То есть наше устройство призвано противостоять физическому действию процессора, который при работе нагревается, соответственно нагревая хладагент в контуре СВО. В частности данный кулер на элементах Пельтье должен охлаждать жидкость в контуре до температуры ниже той, которой обладает окружающая среда.

 

Ключевым компонентом нашей системы охлаждения являются, как мы уже говорили, термоэлектрические модули Пельтье. Наверняка ты что-то слышал о них, ведь они используются повсеместно, к примеру в офисных кулерах для воды или в переносных сумках-холодильниках, где компрессор нельзя установить из-за его габаритов и больших требований к электропитанию. А термоэлектрические модули Пельтье маленькие и "не прожорливые".

 

Процесс охлаждения в нашем устройстве происходит так: на вход системы поступает охлаждающая жидкость

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

потом она проходит через ряд последовательно соединенных китайских водоблоков Bykski, которые охлаждаются термоэлектрическими модулями Пельтье, а сами модули при этом охлаждаются массивным алюминиевым радиатором формата 120мм х 480мм. Для лучшего рассеивания тепла с обратной стороны радиатора установлено четыре вентилятора на 120 мм.

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

На наш взгляд, таких размеров радиатора и конфигурации прочих компонентов должно быть достаточно для охлаждения пяти термоэлектрических элементов Пельтье, каждый из которых рассчитан на силу тока 3 Ампера. Если же радиатор с вентиляторами не справится с требуемым количеством рассеиваемого тепла, то мы немного модифицируем нашу систему, а именно установим два сверхмощных вентилятора со скоростью вращения лопастей 6000 об./мин.

 

Ну что ж, монтируем нашу систему охлаждения на тестовый стенд и приступаем к непосредственному тестированию.

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

Для того, чтобы получить больше данных о результатах тестирования мы установили три дополнительных температурных датчика - на сам радиатор, а также на вход и выход контура СВО.

 

В режиме простоя мы увидели такие показатели.

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

Температура не повышалась более 18°С.

 

А во время стресс-теста, при полной нагрузке на процессор, уже такие. 

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

 

Максимальная температура достигла отметки около 65°С.

 

Честно говоря, данные результаты нас огорчили. В простое процессор охлаждается стабильно ровно до того момента, пока не нагревается радиатор. После чего температура устанавливается на отметке 18 градусов, и ниже не падает. Но это не столь важно, так как нас интересовало понижение температуры при стресс-тесте, а в этом плане дело совсем плохо - система охлаждения не справилась со своей задачей.

 

Как и планировалось, в случае неудачи мы установили на нашу СВО два мощнейших вентилятора. Также мы расположили между ними перегородку, чтобы их воздушные потоки никаким образом не влияли друг на друга. Тем не менее больших надежд на такую модификацию после предыдущего теста мы не возлагали, так как стало ясно, что площадь поверхности радиатора все же непростительно мала - и она не позволяет рассеивать все тепло, генерируемое термоэлектрическими модулями Пельтье.

 

И так, внесение задуманные изменения в конструкцию СВО.

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

А теперь стресс-тест модифицированной версии нашей системы охлаждения ПК на модулях Пельтье.

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

 

Немного лучше, удалось добиться снижения примерно на 5°С. Но как видим, оптимального охлаждения мы все равно не достигли. Как мы и сказали, площади рассеивания тепла недостаточно, а причина этому - малое количество ребер в радиаторе.

 

Но у нас ещё есть мысли по модификации данной конструкции, о которых ты узнаешь из наших следующих статей. А сейчас пока предлагаем посмотреть приложенное ниже видео, в котором весь описанный процесс можно увидеть детальнее.

 

Охлаждение для процессора Элементами Пельтье! Тестируем!

svo.simant.com.ua

"Грустная история" или "2014год элемент Пельтье для охлаждения процессора" - Блог blog_user_LongLove

После написания обзора на cooler master v10 (это было недели 3 назад) я всерьёз задумался о практическом использовании элемента Пельте, есть вполне удачная статья об этом элемент Пельтье для охлаждения процессора, но написана она давно, моя цель была проверить его эффективность на CPU, а после применить его для охлаждения GPU, что сказать цель благая и тема интересная, надо начать делать, решил я тогда. Пока сын спал я взял элемент Пельте и начал с выбора системы охлаждения самого элемента, я мог выбрать из трёх: Corsair h80, Thermalright SilverArrow IB-E, Noctua NH-D14, что у меня были в запасе после написания обзоров на них, которые должны появиться на главной в скором времени. Был выбран Corsair h80 он охлаждал скальпированный i7 3770k до 56 градусов, но выбран он был исключительно из за того что в отличии от Thermalright SilverArrow IB-E и Noctua NH-D14 он легче и не раздавит нежного керамического Пельтье. Вот наш Пельтье, с ним всё просто, одна сторона охлаждает другая нагревается чем лучше охлаждена горячая сторона тем холоднее холодная, потребляет до 90 ватт, подключается к 12v(5v-12v)к нему был приделан обычный MOLEX на 12v, теряет всякую эфективность нагреваясь до 60 градусов: Фото Н80 и пельте, они идеально подходят по размеру и корсар его не раздавит, так что с элементом пельтье никаких проблем не будет, плюс основание водоблока полностью покрывает элемент пельтье: Между CPU-Пельтье-Н80 будет MX-4: Прокладываем термопрокладки под проводами элемента Пельтье которые не проводят электричество, обезопасив мать на случай если что то пойдёт не так: Прикручиваем сверху водоблок: И начинаем тест, я с волнением включал мать, но всё завелось, до результата фото отпечатка:

Тестовый стенд: • Процессор: Intel Core i7-3770K по умолчанию • Материнская плата: Gigabyte LGA1155 G1.SNIPER M3 Z77 (BIOS F9) • Оперативная память: 2хKingston HyperX Red Limited Edition KHX1600C9D3B1RK2/8GX 1600MHz 9-9-9-24-1Т • Блок питания: Corsair AX760 • SSD 2.5" SATA-3 256Gb Crucial M4 CT256M4SSD2 • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4 • Реобас: AeroCool Touch 2100 • Корпус: Открытый стенд

Элемент пельтье подключен к 12v греем всё Linx 0.6.4, незабываем что вода с Noctua NF-P14 1200RPM показала 56 градусов. Зайдя в БИОС я увидел температуру которая за 30 сек упала с 30 до 14 градусов, я с радостью начал грузить ось и даже подождал секунд 30 глядя на то как в реал темп температура упала до 2 градусов. К моему великому сожалению я потерял скрин после теста, но поверьте на слово что температура была 64 градуса всего за 1,5 минуты, а это уже выше чем один Н80, о разочарование… мне было горько, но так же как на ссылке в начале сделать не получилось. но меня не остановить, сейчас я с товарищем воюю над конструкцией радиатора где элемент Пеьтье помогает охлаждать основание, и второе применение его я хочу сделать в виде охлаждения резервуара СЖО сделав мини холодильник для жидкости, надеюсь я доведу эти проекты до ума. Надеюсь вам было интересно, свой опыт и идеи пишите в комментариях ниже, полезные ссылки на эту тему тоже не будут лишними)

overclockers.ru

Эксперимент с охлаждающим элементом Пельтье

Предметы, которые автор видеоролика держит в руках, называется «элемент Пельтье». Это прибор с керамическим покрытием, у него есть 2 провода, 1 с плюсом, другой с минусом. Что это такое? Это термоэлектрический преобразователь. Если его подключить к блоку питания на 12 вольт, то одной стороны он начинает греться, а другой стороны охлаждаться. Если его не подключать к блоку питания, а нагревать одной стороны и охлаждать другой стороны, то на этих проводах будет вырабатываться ток. В данном видео показан эксперимент с охлаждающим элементом Пельтье. Устройства, о которых идет речь в нашей статье, наиболее дешево продаются в этом китайском магазине.  Для него продается там же кулер охлаждения.

Давайте проверим как работает данное устройство. Что нам для этого понадобится? Элементы Пельтье, кулер под 2 процессора с радиатором. Теплопроводная паста, проводочки, мультиметр. При проведении эксперимента нужно обратить внимание на то, что сторона, на которой расположена надпись — холодная. Противоположная сторона горячая. Горячей стороной с помощью термопасты элемент пельтье устанавливаем на радиатор. Чтобы был хороший тепловой контакт, нужно обязательно использовать термопасту.

охлаждающий элемент Пельтье

Итак мы установили элемент на радиатор. Попробуем подать на него напряжение. Чтобы элемент пельтье охлаждался со стороны радиаторы, подадим напряжение на него, чтобы кулер вращался.Теперь попробуем посильнее охладить радиатор. Для этого установим радиатор в ванночку с снегом. Если капнуть немного воды на элемент пельтье, то очень быстро капли превращаются в лед. С таким снежным охлаждением на поверхности элемента получилось минус 23 градуса по Цельсию. Это довольно интересный результат. На основе данных элементов делают автомобильные холодильники. Давайте попробуем получить минус 25 градусов. Видимо 24 градуса это устойчивый предел. Теперь проведем обратный  эксперимент, с подачей тепла одну сторону и холода на другую. На выходе получено 3,5 вольта.

Еще один опыт с охлаждением и получением тока.

Удачных поделок!

В другой статье читайте о трансформации энергии звука.

izobreteniya.net

Кулер с элементом Пельтье

Доброго времени суток! В данном обзоре пойдет речь о мини холодильнике. Вернее даже о мобильном холодильнике, работающем от 12в. Т.е. в автомобиль, на природе, на рыбалке,… Перейдем к тому что получили: Пришла посылка замотанная во вспененный полиэтилен и все это было в обычном черном пакете. Помят уголок скорее всего при пересылке. Да и не проблема это, можно выровнять обычными плоскогубцами. Как видно на фото, «вентиляторы» прикреплены обычными саморезами. И можно снимать вентилятор с радиатора без откручивания саморезов. Туго-но снимаются и так же одеваются обратно. (скорее удобно чем не удобно) Откручиваем радиатор и снимаем его. Под ним свежая термопаста. Один уголок не до конца прилегал, исправил выравниванием радиатора. Вот собственно сам элемент Пельтье. со своими размерами. Что же оно такое?) Элемент Пельтье — это термоэлектрический преобразователь, принцип действия которого базируется на эффекте Пельтье — возникновении разности температур при протекании электрического тока. Эффект Пельтье́ — термоэлектрическое явление, при котором происходит выделение или поглощение тепла при прохождении электрического тока в месте контакта (спая) двух разнородных проводников. Если быть кратким, то при подачи напряжения на элемент- одна сторона сильно нагревается, а другая сильно охлаждается.

Ну давайте измерим температуру радиатора до включения. Теперь подадим напряжение с аккумулятора и снова измерим температуру. Ухты всего-то прошло 5сек и так резко упала температура на радиаторе.

А вот такая стала на том который отводит тепло. Продолжим измерения: Итого -3 градуса по Цельсию мы достигли через 1,5минуты! А на радиаторе снимающим тепло температура так и не изменилась.

Но мы это все брали для готового изделия! И так, приступим. Да, сразу скажу, что у меня есть термобокс самодельный, с толщиной пенопласта 4см и внутри обклеен фольгированным вспененным полиэтиленом. Сначала я хотел его сразу и оборудовать этим кулером, но сегодня нашел в гараже вот такую коробочку очень похожую на мой термобокс, только меньшую по размерам и с тощиной стенок всего 1,3см с размерами (внутренними) 23,5х20,5х13 что составляет 0.006м3 Ну, для опытов самое оно! Вырезаем отверстие для радиатора охлаждения и вставляем его в крышку фиксируя по углам каплей термоклея (мы то помним, что радиатор не нагревается выше 35) Причем никак не изолируем некоторую часть теплового радиатора (которая немного видна) Нам нужно просто понять оно работает или нет? Температура в боксе до и температура в боксе через 6 минут Поставив стакан с водой и по прошествии 37 минут (температура воды была 24) температура воды была 16 такая себе прохладная водичка) Охладить баночки с пивом-подходит) Да, потребление составило 2,54А так что либо в машине либо с хорошим аккумулятором.

Но для моих потребностей самое то!

В общем вывод: Это работает!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

mysku.ru

Система охлаждения видеокарты с элементом Пельтье своими руками / Overclockers.ua

Статья прислана на конкурс Летний АвторRUN!

Эта история имеет множество поучительных моментов, начиная от "бесплатного сыра" в известном месте и заканчивая тем, что любую проблему все-таки можно решить.

Попавшие мне в руки видеокарты XFX 7600 GS вызвали бурю эмоций.

Поначалу воображение распаляла возможность получить SLI-режим на тогдашней ASUS P5ND2 (nForce4 IE SLI). И действительно, открывшиеся взору картинки любимых игр пестрели невиданными ранее деталями и эффектами. Вдруг через пару часов обнаружилось странное мельтешение на части экрана, а затем и выпадение текстур. Температуры ГП лежали в пределах 60 градусов, и опасений вроде не вызывали. Танцы с бубном, драйверами и вентиляторами не принесли серьезного результата (как и попытка установки Vista — с ней было еще хуже, поддержка там SLI хромает на обе лапы). Поиски в Интернете натолкнули на мысль о деградации памяти, а анализ напряжений показал, что вместо 1,8 вольта имеют место все 2,0. Данное отклонение было замечено на трех экземплярах видеокарт, и, скорее всего, является установленным самой XFX значением (для GS-версии оно непонятно зачем). В одной из статей был обнаружен метод вольтмода, в том числе и обратного, для чипов памяти. Что тут же и было сделано посредством карандаша. Ура, все заработало! Но что-то подспудно продолжало тревожить. И не напрасно… Поскольку все это происходило зимой, я приоткрыл балкон, и температура упала. А что будет, когда на улице потеплеет?

Что же будет летом? Этот вопрос не давал покоя. Охлаждать водой такие видеокарты не хотелось, уж больно непропорционально производительности увеличивалась стоимость всей видеоподсистемы, и без того не особо дешевой…

Как-то при установке на работе автомобильного холодильника-разогревателя меня заинтересовал принцип его работы. Щелк - и охлаждает, щелк - греет. Называется эта штука модуль Пельте. Порывшись в Интернете, я разобрался, что это такое. Чуть позже мне посчастливилось найти ее на Караваевых Дачах.

Итак, я приобрел сей девайс и включил его для проверки: -8°C на одной стороне и - ой, горячо! - на второй. Срочно ко второй стороне был прикреплен процессорный радиатор с кулером, и вся конструкция водружена на видеокарту. Однако чуда не произошло. Мало того, ухудшилось охлаждение видеочипа, к тому же громоздкая конструкция заняла не только соседний слот PCI, но и затруднила доступ ко второму PCI-E. Нет, так не пойдет.

Просмотр форумов выявил подобные проблемы у других экспериментаторов. Лишь в одном случае проскользнул удачный результат, но информации было мало. Изучение обзоров показало, что существуют промышленные образцы с регуляторами тока, как для видеокарт, так и для процессоров. Но ведь как-то сделали же? В одном из описаний значилось примерно следующее: "Контактная подошва из обработанной меди". Ага, а ведь теплоемкость керамики самого модуля действительно никакая! Нужен теплоаккумулятор, лучше всего тоже медный. Однако попытка изготовить его самостоятельно из двухмиллиметровой медной пластины успеха не принесла. Контакт с девятью микросхемами одновременно обеспечить не удавалось — то GPU не касался, то микросхемы памяти.

Решено было фрезеровать выемку под GPU, и не в меди, а в алюминии (не нашлось материала, удовлетворяющего требованиям). Все отдано токарю, но как раз в это время на улице потеплело. Море обид от детей: папа запрещает играть. Тогда возникло решение временно отказаться от дополнительного охлаждения видеоядра и бросить все усилия на память. Буквально за несколько часов была собрана следующая конструкция:

Пластина, не сильно погнутая при резке, нормально легла на чипы:

Внешнее питание около 7 В (подключать к штатному БП как-то не рискнул) позволило снизить температуру до 10 градусов, и артефакты пропали. Второй PCI?E стал недоступен, но комфортность работы восстановлена:

Задержки с проточкой пластин подвигли на еще одну попытку самостоятельной сборки полной пластины, не приведшую к успеху. Наборной переходник даже при 15 вольтах не обеспечивал достаточного охлаждения в 3D-режимах, а в 2D начиналось выпадение конденсата.

Хоть это и дистиллят, но вроде бы от воды отказались еще в самом начале. :) Попутно был собран элементарный автоматический регулятор тока, правда, чуть мощнее, чем для вентиляторов компьютера (схемами подобных устройств богаты все оверклокерские сайты). На него возложена задача изменять подводимое к элементу Пельтье напряжение в зависимости от температуры пластины (где-то 15 градусов по датчику тестера). От регулировки оборотов самого вентилятора было решено отказаться, вторая сторона сильно греется в любом случае.

Раздельное охлаждение проработало порядка 10 дней до тех пор, пока не были наконец получены проточенные пластины. Радиаторы охлаждения модуля Пельтье приобретены на тех же Кардачах за совсем смешную цену. Вентилятор от старой видеокарты пылился давно, и после смазки подошел в одну из проточек радиатора. Все компоненты в наличии.

В процессе сборки контролировался хороший контакт со всеми чипами, а также с обеими сторонами элемента Пельтье. В качестве термопрокладки применен поролон, стяжные болты изолированы пластиковыми шайбами, чтобы не передавали тепло на охлаждающую пластину. Сама пластина тоже обклеена по ма

www.overclockers.ua