Stille pomp voor vloeistofgekoelde pc's ontwikkeld

Chipfabrikanten er van alles aan om hun chips tot hogere prestaties te pushen en ondertussen de warmteafgifte te verminderen. Toch komt er een tijd dat traditionele luchtkoeling niet meer voldoet. Vloeistofkoeling is vaak een stiller alternatief met betere koelprestaties, en daarvoor is een pomp nodig. De firma Cooligy heeft hiervoor een nieuwe oplossing, lezen we op New Scientist.

Het Californische bedrijf heeft een pomp ontwikkeld zonder bewegende delen. Het principe dat gebruikt wordt is gebaseerd op elektro-osmose. Het water wordt met behulp van ionen door buisjes tussen een 2mm dik en 5cm groot glasplaatje getrokken. De voordelen van deze methode mogen duidelijk zijn: vloeistofkoeling is makkelijker toe te passen in kleine apparaten als laptops en handhelds, en het is betrouwbaarder omdat er geen draaiende onderdelen gebruikt worden. Toch zal het nog even duren voordat er zo'n product in de winkel ligt. Fans en koelblokken zijn op het moment namelijk vele malen goedkoper:

Goodson's experiments have produced a flow rate of 200 millilitres per minute. Keane says this would be enough to cool chips that radiate 120 watts of heat per square centimetre, with hotspots of up to 500 watts. In comparison, Intel's Centrino chip dissipates 35 watts. [...] "Even if all the technical details are ironed out, I think it will be five years at least before fans are replaced. They are still the cheapest option."

Reacties (46)

[smartsys]

Ten eerste is men in een gesloten systeem niet afhankelijk van water als koelvloeistof.
Er kan ook een of andere chemische zooi gebruikt worden met een gunstiger C
Ten tweede heeft een laptop een ideale plaats voor een radiator, namelijk in het scherm.

Het scherm staat wanneer een laptop wordt gebruikt, altijd verticaal. Men kan dus over het hele oppervlak van het scherm een dunne radiator aan brengen waar men de vloeistof bovenaan in gooi en door de zwaartekracht naar beneden laat lopen en opvangt in een reservoir. Vandaar uit wordt de zooi weer naar de CPU, GPU en chipset gepomt en dan weer terug naar de radiator.

Naar mijn mening is de snelheid van de vloeistof redelijk belangrijk. Als de vloeistof langzaam stroomt, is het langer in contact met het te koelen oppervlak en kan dus meer warmte opnemen. In de radiator kan het weer meer warmte afstaan omdat het wederom langer in contact is met de radiator.
Te langzaam is echter weer niet goed, maar te snel ook niet. Ik denk dat in een goed berekend systeem deze pomp goed van dienst kan zijn.
Alleen voor zwaar overklokte systemen is deze pomp denk ik niet geschikt.

[Gosu]

Zeer goed idee om het scherm te gebruiken als radiator. Zeker in combinatie met de vaak gebruikte magensium legering, die naar horen zeggen een redelijke warmtegeleider is. Alleen geeft de backlight van TFT schermen ook de nodige warmte, dus moet de warmteafgifte dan nog wel toereikend zijn.

Betreft lekkage gevaar... dit kan beperkt worden door gedestilleerd water te gebruiken (maar erg corrosief) of een andere niet geleidende vloeistof, zoals alcohol of fluor-koolstof gebaseerde vloeistoffen (erg goed, maar duur). Maar deze vloeistoffen zijn niet bruikbaar voor een elktro-osmose pomp...

Snelheid heeft inderdaad niet heel veel invloed (wel bij te langzaam, kritische snelheid), maar sneller geeft meestal wel een verbetering (al is het bij hoge snelheden bijna verwaarloosbaar --> omgekeerd kwadratisch evenredig)

[Hahn]

200 mililiter per minuut = 12 liter per uur, niet echt bijster veel, maar voor kleine(re) apparaten zoals laptops misschien wel genoeg.

En zoals elke 'uitvinding' zal dit eerst verder geperfectioneerd moeten worden wil het ook bij andere gebruiksvoorwerpen goed van pas komen.

Geen bewegende deeltjes is natuurlijk al een vooruitgang aangezien de pomp zo een stuk minder snel kapot gaat, minder herrie maken en ook niet haperen oid. Alleen de capaciteit moet nog vergroot worden. En de prijs moet niet te extreem worden, wat er wel in zit aangezien het nog maar iets nieuws is en alles wat nieuw is kost nou eenmaal meer dan iets wat allang verbeterd is.

Klein foutje ontdekt trouwens in het nieuws stukje:

Chipfabrikanten er van alles aan om hun chips tot hogere prestaties te pushen en ondertussen de warmteafgifte te verminderen.

Na 'Chipfabrikanten' moet er denk ik nog een 'doen' staan

[Relix]

dat is 12l/uur, daar koel je echt wel geen 120w mee, vooral niet als je het stil wilt hebben. Natuurlijk zou het mischien lukken als je deltas (heel luide fans) op de radiator zet, maar wat is het nut dan van een stille pomp?

En de vraag is ook nog, waar gaan ze in zo'n laptop een radiator zetten dat groter is dan de huidige heatsinks? In desktops is het geen probleem, maar het voordeel van waterkoeling is dat je door gebruik te maken van een groter oppervlak (radiator) dan dat van je heatsink meer warmte kwijtgeraakt met minder moeite (minder sterke fans -> minder geluid), dus waterkoeling zou bijna geen verschil uitmaken als ze de radiator niet groter krijgen dan de heatsink.

Mischien kunnen ze dan wel overal rond in de laptop kleine radiators plaatsen, maar dan kill je de flowrate zo, wat al niet groot kan zijn met een 12l/u pompje...

Ik denk dat ze het pompje eerst nog wat effectiever moeten maken...

edit: met dank aan real_FireFly om mijn wiskunde wat op te frissen

[Denhomer]

Zoals eerder al opgemerkt is het 12 l /uur
En hoe moeilijk kan het zijn om een radiator te maken rond heel de basis van de laptop, dan heb je al een redelijke oppervlakte lijkt me, dus gewoon een vierkant rond de laptop.

[Relix]

nog eens 4 90° bochten? het water komt bijna tot stilstand dan!

Het water zou dus door deze componenten moeten:

een radiator
een koelblok (om op de cpu te zetten)
enkele buizen (te verwaarlozen, behalve als ze veel bochten hebben en zeker 90°! Ik heb ergens gelezen dat zo'n hulpstuk van 90° de flow met 40% vermindert...)

[Countess]

hoe sneller het water stroom hoe meer (relatief gezien) het water zal afremmen door een 90 grade bocht. maar omdat het water door deze pomp toch niet zo hard gaat is het denk ik niet zo'n probleem, en trouwens je kan die bocht redelijk flouw maken.

[Anoniem: 90479]

ik kom op 12 liter/uur
60*200=12000

[Relix]

true that!

hoe kwam ik nou op 3l?

anyway 12 is al beter, maar nog altijd niks in vergelijking met bv de Hydor L20, die doet 700l/h en is een van de goedkoopste populaire pompen. Of kijk naar de goedkoopste Eheim, ook zeer populair in de waterkoelingcommunity, 600l/h.

[Countess]

die 600l/h is zijn maxium en dat haalt hij alleen onbelast.
maar het is al vaker aangetoond dat de hoeveelheid water per uur weining uit maakt. gemiddeld word water dat over de CPU is gegaan 0.5grade warmer
met een larger flow zou dat iets meer zijn en de warmte afgifte van het block aan het water word wel negatief beinvloedt maar zo minimaal dat het pratice niet uit maakt.

[MetalStef]

12 Liter per uur is erg weinig, ook al toont ANdrode hierboven aan dat er wel 573W gekoeld kan worden met deze pomp.

Dat betekent dat elke hevig overgeclockte P4 gekoeld moet kunnen worden door dit pompje. Waarom zou je dan een dure Eheim plaatsen met 50 maal teveel opbrengst?

Het probleem is dit: Bovengenoemd pompje levert maximaal 12 liter per uur zonder weerstand, net als een Eheim zo'n 600 l/h doet zonder weerstand. Plaats een paar stukken slang, een koelblok (met maze, over weerstand gesproken...) een radiator en een paar koppelstukken en je begrijpt dat de weerstand zover gestegen is dat je Eheim de voornoemde 600 l/h bij lange na niet haalt!

Zo werkt het bij dit pompje ook: Wanneer het pompje aangesloten wordt in een koelsysteem, haalt het echt de 12 l/h niet meer.

Dat men er desondanks nog 120W mee wil koelen, betekent dat het koelsysteem wat men erbij in gedachten heeft, wel erg efficiënt moet zijn. Dus geen nauwe doorstroomopeningen, geen scherpe hoeken, geen maze-koelblok etc. Om dat in een laptop te plaatsen, zul je met het bouwen van een lappie meer dan ooit rekening moeten houden met de koeling die je wilt gebruiken. In dat geval is 120W nog erg veel!

[Grrrrrene]

Is dit geen leuk alternatief voor een heatpipe? Als je het door een buisje van een koelblok naar een radiator en terug laat lopen, heb je in feite een heatpipe, maar volgens mij werkt het beter dan een heatpipe

[Ursamajor]

Dit zijn nou eens hele interessante ontwikkelingen, geen lawaaierige pompen meer met enorme radiatorfans...
Gewoon een lekker stil simpel ding dat handig gebruik maakt van de natuurkunde.

Ben alleen wel benieuwd naar de prijs ervan!

[Anoniem: 40574]

Pompen maken alleen lawaai als ze lucht aan het happen zijn. Ik heb een watergekoeld systeem dat redelijk stil, de (Eheim) pomp is gewoon nagenoeg onhoorbaar en wordt overstemd door 2 IBM GxP schijven, die ook als ze idle zijn een soort gefluit/gezoem laten horen.
De pompen die nu in de handel zijn, zullen nooit de meest lawaaiige factor in je PC zijn

Deze "nieuwe" koelmethode lijkt me alleen echt geschikt voor mobiele toepassingen, voor desktops zijn er betere en goedkopere alternatieven.

[Strebor]

Ik ben eigenlijk nog benieuwder hoeveel stroom deze pomp gaat verbruiken om het water met ionen voort te stuwen. Hartstikke leuk als het stil is, maar je hebt er weing aan als je laptop dankzij de pomp slechts een half uurtje op een accu kan draaien

[Apen-nootjes]

En wat ik me dan altijd afvraag bij dit soort dingen is hoeveel liter per uur doet zo'n pomp.. Lijkt me niet zoveel namelijk als ik het zo lees...

[Ursamajor]

Zie tekst: 200 mililiter per minuut

[Anoniem: 4629]

Dat is 12 liter per uur. Niet iets dat veel te noemen is, vergeleken met bv. een Eiheim pompje. Die kunnen ook vrij stil zijn

[Baritee]

573 Watt (Joule per seconde) maximaal aan warmteverplaatsing

Zal ik even muggenziften?
C(water) : 4180 aan 12 liter en 30° Delta T = 418 W (de 575 was iest overdreven. )

Bovendien is bij een constante Delta T van 30 graden het water in de koelblok met gemiddeld 15°C gestegen en dus ook de proc.
Een ander punt is de warmteoverdracht tussen de proc en koelblok, waarbij je ook nog een aantal graden mag bij tellen.
Je bekomt dan een proc die +_ aan 90° staat te draaien als je je koelwater op 40° kan houden.
Mijn Athlon doet maar 50°C maar verstookt ook geen 400 W

[ANdrode]

kamertemperatuur = 20 graden, reken op 40 als maximale omgevingstemp.
max proc temp = 75 graden, reken op 70.
Delta T = 30 graden.
C = 4300 J/Kg
M = 12 Kg

Q = m * c * p
Q = 12 * 4300 * 40 = 2064000 Joule
2064000/3600 = 573 Watt (Joule per seconde) maximaal aan warmteverplaatsing.. moet je wel een extreem goede rad hebben en je proc erg warm laten worden..

[Anoniem: 51196]

als die 12 liter per uur maar genoeg is om je processor te koelen (het liefst overclockbaar ook nog )

[Brainwaste]

Ik denk dat je dit meer in de trend van heatpipes moet zien maar dan een stuk geavanceerder.
Als ik het artikel zo lees neem ik aan dat het niet om een conventionele pomp gaat zoals die gebruikt wordt in waterkoelsystemen.

[Anoniem: 25586]

hoezo niet bijster veel ... ik kan er natuurlijk naast zitten maar volgens mij doet mijn eheim 1048 ook maar 10l per min.

oops sorry, jullie hebbe helemaal gelijk, zat er beetje naast : )

[MrDirect]

per uur staat er. De jouwe per minuut

[Tijntje]

Zie je het verschil
12 liter per uur
10 liter per minuut

Edit:
Vatt was me voor

[Anoniem: 90458]

ehh dit werkt dus net zo als die sub uit "The Hunt For Red Oktober"

[Anoniem: 35085]

die werkte op magnetische fluctuaties die moeten inwerken op het water

[Anoniem: 86528]

Het water wordt met behulp van ionen door buisjes tussen een 2mm dik en 5cm groot glasplaatje getrokken.

volgens mij klopt deze zin niet helemaal.. tenzij het water inderdaad door een glasplaat getrokken word..

Wat is het nut van meerdere pompjes in een systeem? wat ik bedoel is: kun je de zwakke punten van de pomp niet omzeilen door meerdere pompjes in je systeem te plaatsen?

[Aham brahmasmi]

Je kunt vast wel een aantal van deze pompjes parallel plaatsen om een hoger debiet te bereiken. Alleen gaat het natuurlijk wel veel plaats in beslag nemen in een laptop. Ik kan mij wel voorstellen dat een aantal van deze glasplaatjes boven elkaar in een behuizing een pomp oplevert die een veelvoud van 12 l/u levert.