Gyári léghűtőborda átalakítása hűtőblokknak

Milyen hűtőborda használható fel (kevés munkával):
- a hűtőtömb processzor felőli felületoldalain ne érjen, ne "lógjanak" ki a hűtőtömb oldalsó felületei (magyarul azt jelenti, hogy a hűtőtömb egy téglatestet "formázzon" meg)
- a hűtőtömb alsó lap vastagsága minimum 4 mm legyen (célszerű, ha 5-6 mm);

Sajnos a FOP 32/38 nem alkalmas erre a célra, mert a bordái túlnyúlnak az alsó lap széleitől, a régebbi INTEL hűtőknek meg csak 2-3 mm az alsó lap vastagsága.
Ami sokaknak rendelkezésre áll: AMD-K6 hűtő, Coolink 141 /131, GlobalWin WBK-68/38

Az anyagminőség

Ez adott az olcsó típusoknál. Ahhoz, hogy az egész hűtőtömbünk nagyon jó hatásfokú legyen, a Fourier- függvény szerint vagy a hűtőközegnek kell nagy hőmérséklet különbséggel rendelkezni (dT), vagy a felületnek kell nagynak lenni (F).
Az alumínium "lamdája" 229, a rézé 392. Ha két hűtőtömb akkor rendelkezik azonos hatásfokkal, ha az F * "lamda" szorzatuk azonos. (A hagyományos réz vízhűtő felülete 1/3, 1/6-a egy egyszerű léghűtőtömb-höz képest.)

Folyadékmegosztás

A hűtéstechnikailag az alábbit kell biztosítani:
- egy, maximum két beömlő/kiömlő "nyílás" a tömbbe, - praktikussági okokból - ez 8-10 mm átmérőjű csonkon történik
- a bordák közötti résekbe közel egyenletesen kell a vizet bevezetni/kivezetni azért, hogy minden borda között áramoljon víz (ez persze nem minden esetben az optimális);

Többféleképpen ki lehet ezt alakítani, de íme itt egy megoldás, amely biztosítja a víz egyenleteses bevezetését/kivezetését úgy, hogy minimális alkatrésszel és forgácsolással legyen megoldható. A burkolatot nem jeleztem a könnyebb áttekinthetőség miatt.
Átalakítás lépései:
- maratni kell a bordákra merőlegesen mindkét oldalon egy 11x10 mm-es hornyot
- hajtani kell alumíniumból két U-profilt, amibe előzőleg 3 irányban átömlő furatot készítünk
- be kell ragasztani a hornyokba az U profilokat.

Az U-profil tulajdonképpen egy keresztcsatorna, amiben levő furatokon keresztül áramlik a víz át a bordák között. Az alsó furatok 2,5-3 mm, a középsők 2 mm-esek, a felsők 1,5 mm-esek. (Összkeresztmetszetük csak kicsivel nagyobb, mint a 10 mm-es beömlő furat keresztmetszete.) A középső rajz az U-profil kinagyított metszete, beépítés után. A folyadékáramlás az alsó rajzon látszik. A valóságban az alul áramló víz létrehoz egy belső turbolenciát, ami a víz keverését végzi. Magasabb léghűtő tömbnél (a rajzon szereplő csak 24 mm magas) már két be- kiömlő U-profil ajánlott oldalanként, hogy nagyobb legyen a belső keveredés és hűtés.(Az U-profil 0,5 mm-es alulemezből könnyen elkészíthető.)
A Coolink131 esetén két darab 8-as U-profil ajánlott a 37 mm magas tömb miatt, 2x8 mm-es be- kiömlő csonkokkal.

Hutoborda1

Hutoborda2

Hutoborda3

A rajz szerinti tömbben 50cm3, azaz 1/2 dl víz van!
A vízmennyiség mellett figyelembe kell venni a vízáramlás lelassulását az "aktív" zónában. A "cilinderesnél" és a kígyósnál" nincs áramlási csökkenés az átmérők egyeztetése miatt.
A rajz szerinti "léghűtő tömb" bordái között a rés összkeresztmetszete 7,57cm2, a beömlő furat keresztmetszete 0,78 cm2, így a vízsebesség 10%-ra csökken.
Nos ez máris azt mutatja, hogy nem érdemes nagy bordákat alkalmazni, mert nagyon lelassul a víz sebessége és csökken a "hőelvitel", azaz a hőátadási képletben az "alfa" mint hőátadási tényező értéke. ( Q= F * alfa * dT)
De!
Hogy az élet ne legyen ilyen egyszerű, a hőátadás nem csak konvekcióval, hanem hősugárzással is terjed. Ez a levegő kicsi fajhője miatt ott nem a hősugárzás a fő energiaátadás, hanem a konvekció. Víznél és folyadékoknál már más a helyzet. A hő már nem csak konvekcióval, hanem hősugárzással is terjed, és minél nagyobb a felület, annál nagyobb az aránya. A bordák - az első rajzokon egyszerűsített hőmérsékleti diagram szerint csak lineárisan - hőmérséklete nem lineárisan változik a hőforrástól távolodva, hanem logaritmikusan. Ez azt jelenti, hogy a borda még legtávolabbi pontja is bizony elég meleg lesz, olyan mintha "kiegyenlítetten" meleg lenne. Emiatt a dT nagyobb a végpontokon, tehát több hőt tud átadni. Ez nem csak a hőkonvekciós, hanem a hősugárzásos energiaátadást is eredményez. Egyszerűsítve, "v" csökken, de az "alfa" nő!.-> Q nem arányosan csökken!
A szivattyúknál van egy nagyon fontos szempont. A szivattyúk szállítási teljesítménye nyomásnövekedés nélküli, vagyis légköri nyomásra adják meg. Megadják hozzá a maximális nyomómagasságot is. Ez fontosabb érték a mi esetünkben! Ha nyomásveszteség nélkül nyomja ki a folyadékot ("vízszintesen" kispriccel), akkor mondjuk a 800 l/h teljesítményű szivattyú 222 cm3 / s vízhozammal rendelkezik (ez ideális esetben másodpercenként 10x cseréli ki a vizet a "kígyósban" és 19x a "cilinderesben". Ha a szivattyúra az van írva, hogy a maximális emelési magasság 0,6 m, akkor a procitól 30 cm-el mélyebben fekvő szivattyú már csak 111 cm3 vizet hajt át másodpercenként (durva közelítés, de közel így van). 60 cm magasságkülönbség esetén nincs" vízszállítás!" (Mindez persze nyitott rendszer esetén igaz. Zárt rendszernél sokkal bonyolultabb a helyzet.)
A nagy bordákkal rendelkező léghűtő tömb jó hűtőteljestménnyel rendelkezik és a nagy víztere miatt sokkal nagyobb "puffer" akár szivattyúleállás, akár a proci disszipációs teljesítményének ugrásszerű növekedésekor (teljes terhelésen futás).

A léghűtő bordából átalakított blokk előnyei:
- sokkal nagyobb hűtőfelület a jelenlegi vízhűtőblokkhoz képest
- nagyon nagy a "puffer"-víz mennyisége a hűtőtömbben, így a proci gyors melegedésekor intenzívebb a hőelvonás
- kisebb vízáramlási sebesség esetén is jó hatásfokú hűtőt kapunk
- a nagy vízmennyiség ellenére is az össztömege kisebb, mint a vörösréz hűtőtömbnek
- készen kapható, és a hűtőventillátora felhasználható a radiátorhoz is
- minimális forgácsolási munka kell az átalakításához
- többféle hűtővíz cirkuláció kialakítható

A léghűtő borából átalakított blokk hátrányai:
- alumíniumból készül (55%-al kisebb hővezetési tényező a vörösrézhez képest)
- nyitott több oldalról is ezért külön burkolatot kell kialakítani
- a folyadékelosztást a bordák között külön meg kell oldani
- nehezebb a tömítést megoldani, mint az osztott réz hűtőtömbnél ("kígyós" és "csillag")
- csak alumínium , vagy műanyag csatlakozók használhatók a nagy alu. felület miatt (elektrokémiai korrózió elkerülése)