Ένα από τα χαρακτηριστικά ψύξης που περιλαμβάνονται στις σύγχρονες κάρτες γραφικών είναι ένας θάλαμος ατμού. Οι θάλαμοι ατμών αναφέρονται περιστασιακά στο υλικό μάρκετινγκ για κάρτες γραφικών – αυτά τα υλικά μάρκετινγκ σχεδόν ποτέ δεν καλύπτουν τι είναι ή τι κάνει στην πραγματικότητα ένας θάλαμος ατμών.
Τι κάνει ένας θάλαμος ατμών;
Ένας θάλαμος ατμών είναι μια λεπτή, σχετικά επίπεδη πλάκα, που χρησιμοποιείται για τη διάδοση της θερμότητας σε μια ευρεία επιφάνεια. Τυπικά, μια στοίβα πτερυγίων εφαρμόζεται απευθείας στην επιφάνεια του θαλάμου ατμών για να προσφέρει τη μέγιστη δυνατή επιφάνεια για ψύξη μέσω ροής αέρα.
Συμβουλή: Μια στοίβα πτερυγίων είναι ένα σύνολο μεταλλικών πτερυγίων που έχουν σχεδιαστεί για να μεγιστοποιούν την επιφάνεια. Ο αέρας που ωθείται από έναν ανεμιστήρα έχει τότε μια μεγάλη επιφάνεια από την οποία μπορεί να απορροφήσει θερμότητα πιο αποτελεσματικά.
Ο θάλαμος ατμού είναι μια κοίλη, σφραγισμένη με κενό πλάκα χαλκού. Το σημείο του θαλάμου ατμών που συνδέεται με την πηγή θερμότητας, όπως μια GPU, ονομάζεται εξατμιστής. Όταν ο εξατμιστής θερμαίνεται, το υγρό στο φυτίλι εξατμίζεται σε αέριο. Στη συνέχεια, το καυτό αέριο διαστέλλεται για να γεμίσει το εσωτερικό του θαλάμου και, στη συνέχεια, μόλις φτάσει σε μια ψυχρότερη επιφάνεια, το αέριο συμπυκνώνεται ξανά. Η ψυχρότερη επιφάνεια ονομάζεται συμπυκνωτής. Το συμπυκνωμένο υγρό επιστρέφεται στη συνέχεια στον εξατμιστή μέσω του φυτιλιού, για να συνεχιστεί ο κύκλος.
Συμβουλή: Ένα φυτίλι θαλάμου ατμού δρα ακριβώς με τον ίδιο τρόπο που κάνει ένα φυτίλι κεριών – τραβάει το υγρό προς την πηγή θερμότητας.
Γιατί οι θάλαμοι ατμού είναι τόσο αποτελεσματικοί;
Ενώ μέταλλα όπως ο χαλκός είναι καλά στην αγωγή της θερμότητας, δεν είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος. Μια μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας μπορεί να μεταφερθεί σε οποιοδήποτε υλικό που περνάει από αλλαγή φάσης. Μια αλλαγή φάσης είναι μια μετάβαση από μια μορφή ύλης σε μια άλλη, π.χ. υγρό σε αέριο ή αέριο σε υγρό.
Η διαδικασία εξάτμισης του υγρού στον θάλαμο ατμών σε αέριο μεταφέρει μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας στο αέριο. Όταν το αέριο συμπυκνωθεί ξανά, αυτή η θερμική ενέργεια μεταφέρεται αποτελεσματικά στον συμπυκνωτή.
Εναλλακτικές λύσεις σε θάλαμο ατμών
Θα ήταν δυνατό να χρησιμοποιήσετε απλώς ένα συμπαγές χάλκινο μπλοκ για να εκτελέσετε μια παρόμοια εργασία, ωστόσο, αυτός ο σχεδιασμός θα ήταν πολύ βαρύτερος από έναν κοίλο θάλαμο ατμών. Θα ήταν επίσης πολύ πιο αργή στη μεταφορά θερμότητας μακριά από την πηγή θερμότητας στα πτερύγια ψύξης. Αυτή η μείωση στην ταχύτητα μεταφοράς θερμότητας θα επηρέαζε την απόδοση της GPU καθώς θα διατηρούσε περισσότερη θερμότητα.
Μια άλλη εναλλακτική που χρησιμοποιείται συνήθως σε ψύκτες CPU είναι οι σωλήνες θερμότητας. Οι σωλήνες θερμότητας λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο, με διαδικασία αλλαγής φάσης. Οι σωλήνες θερμότητας, ωστόσο, μπορούν πραγματικά να μεταφέρουν θερμότητα μόνο από το ένα άκρο του σωλήνα στο άλλο, ενώ ένας θάλαμος ατμού διαχέει ενεργά αυτή τη θερμότητα σε μια ευρεία επιφάνεια. Αυτή η διαφορά στην επιφάνεια του άκρου/πλευράς ψύξης σημαίνει ότι οι θάλαμοι ατμών είναι πιο αποδοτικοί μεταφορά θερμότητας σε μεγαλύτερες στοίβες πτερυγίων, απλώς και μόνο επειδή μπορεί να έρθει σε άμεση επαφή με περισσότερα πτερύγια από έναν σωλήνα θερμότητας μπορεί να είναι.