Globalwin TAK68 koeler review

Ooit in een heel oud draadje (Thermaltake Dragon Orb 3 foto's van 7 juni 2001) schreef ik deze reactie met daarin wat hierop betrekking hebbende info voor koper en aluminium warmteverwerking:

De geleiding van warmte in een stationaire situatie (zoals dat bij een zink+proc combo gezien mag worden) is te beschrijven als warmte geleiding door een plaat.
De volgende vergelijking geldt hiervoor (opstellen warmtebalans en vergelijking van Fourier)

warmtestroom=(oppervlak/dikte zink)*Thermal conductivity*(Tproczijde-Tluchtzijde)

Bij gelijke omstandigheden is de snelheid van afvoer bij twee verschillende materialen afhankelijk van de thermal conductivity. Deze is:

Cu(300K)=398 (watt/meter.Kelvin)
Al(300K)=273 (watt/meter Kelvin)

Warmtetransport in en uit koper vindt dus sneller plaats. Uit dat oogpunt is koper sowieso beter.

2. Des te minder materiaalverbindingen (grens tussen twee matertialen bijvoorbeeld CPU -> Koper -> Aluminium) des te beter de koeler zal werken. Elke materiaalverbindingen geeft extra weerstand aan de thermische overdracht.

Warmtetransport door een composiete zink kan beschouwd worden als een in serie geschakelde weerstand. De thermal conductivity kan samengesteld worden uit de afzonderlijke waarden verdisconteerd met de dikte van elke laag. Met het goed verbinden van de twee lagen kan idealiteit nagenoeg benaderd worden. En bij idealiteit is de verbinding zelf geen issue, bovendien kun je ter compensatie het koper/alu contactoppervlak vergroten. Als dus het oppervlak alu/koper groter is dan het oppervlak koper heatzink dan kan daar doorheen dezelfde hoeveelheid warmte getransporteerd worden. De materiaalkosten kun je zo drukken.

Het voordeel van aluminium wat altijd verkeerd geinterpreteerd wordt is de hoeveelheid warmte die het op kan nemen voor het een graad in temperatuur stijgt. Dit is gunstig om de temperatuursgradiënt en daardoor de andere warmtefluxdriver hoog te houden. Aluminium kan twee a drie keer zoveel energie opnemen voor het een graad in temperatuur stijgt. Specific heat capacity.

Cu(300K)=0.386 Kj/(kg.K)
Al(300K)=0.902 Kj/(kg.K).

Resumerend: de afvoer snelheid van warmte vanaf de core is afhankelijk van een geode verbinding om de warmteweerstand in de tussenlagen zo laag mogelijk te houden. Door koper kan sneller warmte aan-en af gevoerd worden dan door aluminium. Aluminium kan daarintegen per volume eenheid meer warmte opnemen. Bij goede verbinding van composieten zijn materiaalkosten laag te houden door gecombineerd materiaalgebruik zonder verlies over de verbindingen.

* 786562 klerkx
/edit: Taking ]eep's advice

Aanvulling als reactie op DJNelis en ]eep:

De langstroming van lucht is uiteraard belangrijk. Zowel druk als turbulentie verkleint de grenslaag waardoor er betere overdracht plaats vindt. Overigens is de drijvende kracht met de bulk van de lucht behoorlijk groot, maar juist door slechte airflow ontstaat er een T-gradiënt door bijvoorbeeld je kast heen. Dat wil je uiteraard voorkomen, want overdracht van vast naar gas is toch wel vaak een beperkende factor. Maar dat turbulentie en airflow voor een zo laag mogelijke luchtemperatuur in de kast belangrijk is dat hoef ik hier niemand uit te leggen.

Wat betreft de druk op twee lagen. De warmtedoorgang is lineair evenredig met de dikte vaan een laag. Des te dikker des te minder transport. Dan heb je het nog niet over de warmtediffussie. Echter wat nog meer van belang is waarom je de twee lagen goed op elkaar moet drukken is het anders mogelijk ontstaan van een minder compacte verbindingslaag. Een kit laagje met daarin veel luchtbelletjes is natuurlijk funest want gas geleidt veel minder goed als het metaal. Daarom is het ook altijd van belang dat je bijvoorbeeld pasta goed verdeeld maar vooral ook weer niet te dik smeert.