Пельтье охлаждение – Эксперимент «Давно забытое» или элемент Пельтье (TEC) и двухсекционный кулер

«Грустная история» или «2014год элемент Пельтье для охлаждения процессора»

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
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)

Эксперимент «Давно забытое» или элемент Пельтье (TEC) и двухсекционный кулер

Оглавление

Вступление

Идея данного эксперимента зародилась в моей голове еще в период работы над статьей по Cooler Master V10. Тогда же, год назад, появилась информация о суперкулере V3 Voltair, оснащенном модулем Пельтье и сопровождаемом обещаниями непревзойденной эффективности. К сожалению, все мои поиски V3 Voltair успехом не увенчались: по-настоящему серийным продуктом он так и не стал. И причинами этого, скорее всего, оказались дороговизна производства и несовершенство конструкции. Кроме того, стоит помнить о потенциальной вероятности появления конденсата и повышении энергопотребления.

Если вернуться в наши дни, то тех, кто развивает технологию TEC (с английского, Thermoelectric Cooler — термоэлектрический охладитель), можно перечислить по пальцам одной руки. Что тут говорить, если одно из последних упоминаний было еще в 2013 году и относилось к детищу компании Auras, представленному на выставке Computex 2013? И да, свет тот кулер также не увидел. Остается лишь сожалеть, что у V3 и Auras ничего не получилось.

На мой взгляд, использование элемента Пельтье в системах воздушного охлаждения это довольно перспективная тема, которая может дать второе дыхание воздушным суперкулерам. Далее мы проверим это предположение. Но если такая связка покажет хороший результат в сочетании с традиционным охлаждением, то что же будет при использовании модуля Пельтье в составе СВО? Хотя мы отвлеклись, и это уже другая тема, возможно, для дальнейшего раскрытия материала.

Ну а ниже речь пойдет о более привычных системах охлаждения с TEC. Для начала стоит отдать дань ветеранам воздушного охлаждения: Thermaltake SubZero4G и более совершенному Titan Amanda TEC. Хотя нельзя отрицать факт того, что в свое время было много интересных решений с Пельтье в мире водяного охлаждения. Не обошлось в 2003-2008 годах и без любопытных экспериментов, осуществленных как нашими, так и зарубежными энтузиастами.

С тех пор до прилавков доехала лишь пара подобных продуктов, развитием технологии никто не занимается, системы воздушного охлаждения уперлись в потолок в плане производительности, а вершиной эволюции сегмента охлаждения CPU на данный момент являются замкнутые СЖО. Как ни крути, а они выигрывают у современных двухсекционных «башен», пусть пока не во всех режимах, но это дело времени.

А если провести эксперимент? Перед вами результат воплощения моей давней задумки в жизнь – тест двухсекционного радиатора, оснащенного элементом Пельтье.

Подготовка

Для эксперимента нам потребуется двухсекционный суперкулер с большим расстоянием между «башнями», тонкая односекционная система охлаждения, способная справиться с процессорами с TDP 65-100 Вт, и непосредственно сам элемент Пельтье.

450x312  95 KB. Big one: 1500x1040  377 KB

Начнем с выбранных мною моделей СО: ими стали уже протестированный в лаборатории Ice Hammer IH-Thor и Noctua NH-D15S, подробное знакомство с которым еще впереди.

Обе системы охлаждения характеризуются большим расстоянием между секциями и большой площадью рассеивания, разница у них только в системе крепления. Благодаря ей Noctua NH-D15S больше подходит для практического испытания, нежели присланный Каа Ice Hammer IH-Thor, за что ему, кстати, отдельное спасибо. И из-за теоретической невозможности полноценного теста IH-Thor эксперимент затянулся на полгода, пока не появился второй претендент.

Для начала приведем фотографии участников, а затем сведем их технические характеристики в сравнительную таблицу.

Радиатор Ice Hammer IH-Thor:

450x212  61 KB. Big one: 1500x705  446 KB

Радиатор Noctua NH-D15S:

450x218  62 KB. Big one: 1500x728  502 KB

Таблица технических характеристик систем охлаждения.

Параметры/МодельNoctua NH-D15SIce Hammer IH-Thor
Габариты радиатора (ДхШхВ), мм150 x 135 x 160123 х 147 x 160
Масса радиатора, г980800
Площадь рассеивания, см2~11 600~11 500
Типоразмер вентиляторов, мм140/120140/120
Тип конструкцииБашняБашня
Количество секций, шт.22
РебраНикелированный
алюминий
Алюминий
Количество ребер(38+7)*2=9058*2=116
Расстояние между ребрами, мм2.02.0
Толщина ребра, мм0.50.4
Тепловые трубкиНикелированная
медь (серебро)
Никелированная
медь (серебро)
Диаметр тепловых трубок, мм66
Количество тепловых трубок66
ОснованиеЧистая медь
с никелевым покрытием
Медь с никелевым покрытием

К сожалению, к началу тестирования некоторые моменты уже были отсняты на примере Ice Hammer IH-Thor. И поскольку для обоих радиаторов они идентичны, часть описания будет идти с ним. Но почему «к сожалению»? Кулер Ice Hammer при сборке «бутерброда» с элементом Пельтье не был прижат прижимной пластиной, а его массы в данном случае оказалось недостаточно, поэтому результаты температур IH-Thor были высокими, и он не смог пройти тест.

Расстояние между секциями у обоих двухсекционных кулеров 35 мм.

450x216  77 KB. Big one: 1500x719  520 KB

Основание в каждом случае выполнено в виде двух медных пластин, между которыми пропаяны тепловые трубки.

450x201  64 KB. Big one: 1500x670  219 KB

Для тестирования используется модуль Пельтье с маркировкой TEC1-12706, именно с ним я когда-то делал попытку охладить процессор i7-3770K, о которой рассказано на Персональных страницах в материале «Грустная история» или «2014 год: элемент Пельтье для охлаждения процессора».

Технические характеристики TEC1-12706.

Модель TEC1-12706
Габариты 40 х 40 х 4 мм
Ток 0 ~ 6 A
Максимальное напряжение 15.4 В
Рабочая температура от -30°C до 70°C
Максимальная потребляемая мощность 60 Вт
450x335  81 KB. Big one: 1500x1116  397 KB

Охлаждать с помощью элемента Пельтье будем наружную часть основания.

450x287  85 KB. Big one: 1500x958  289 KB

Для охлаждения горячей стороны модуля используем небольшой односекционный радиатор. Им станет DeepCool Ice Blade 100, который почти идеально подходит для данной роли.

Как плюс отметим его габариты, он довольно узкий (30 мм) и помещается между секциями «двухсекционников». Но при этом DeepCool Ice Blade 100 может рассеять всего до 100 Вт тепловой энергии, что может быть мало. Среди прочих достоинств укажем хорошую распространенность в рознице и очень низкую стоимость. Но в идеале его место должен был занять Prolimatech Lynx, который, к сожалению, я так и не смог достать.

450x282  76 KB. Big one: 1500x939  354 KB

Технические характеристики DeepCool Ice Blade 100.

Параметры/МодельDeepCool Ice Blade 100
Габариты радиатора (ДхШхВ), мм103 x 70 x 135
Масса радиатора, г250
Площадь рассеивания, см2~2 500
Типоразмер вентиляторов, мм92
Тип конструкцииБашня
Количество секций, шт.1
РебраАлюминий
Количество ребер46
Расстояние между ребрами, мм2.0
Толщина ребра, мм0.3
Тепловые трубкиМедь
Диаметр тепловых трубок, мм8
Количество тепловых трубок7
ОснованиеАлюминий

Конструкция DeepCool Ice Blade 100 проста – это обычная «башня» с одной 8 мм тепловой трубкой U-образной формы, на которую нанизаны 46 алюминиевых пластин. Площадь рассеивания этой крохи равна 2500 см2.

450x156  48 KB. Big one: 1500x519  239 KB В основании применена технология прямого контакта, причем ровность подошвы радиатора оставляет желать лучшего. 450x321  76 KB. Big one: 1500x1069  270 KB

Данный малыш устанавливается между секциями на горячую поверхность элемента Пельтье, предварительно с Ice Blade 100 нужно снять крепежную рамку.

450x285  89 KB. Big one: 1500x951  377 KB

Получившаяся конструкция выглядит интересно и смотрится неплохо. Но главное – чтобы это работало на деле.

450x292  70 KB. Big one: 1500x974  323 KB

И поскольку радиатор Ice Blade 100 не объединен с двухсекционным кулером, такой связке понадобится усиленный продув.

450x338  72 KB. Big one: 1500x1127  320 KB 450x332  95 KB. Big one: 1500x1106  477 KB Конечно, конструкция на базе Ice Hammer IH-Thor не оправдала себя из-за плохого прижима, но система с Noctua NH-D15S оказалась вполне жизнеспособной. 450x369  84 KB. Big one: 1500x1231  496 KB Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news — это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.

Вступление, подготовка

Страница 1 из 2

Оценитe материал

рейтинг: 4.5 из 5
голосов: 101

обзор кулера Thermaltake SubZero 4G — Ferra.ru

Как уже говорилось, термодатчик на основании передает информацию контроллеру, и тот уже на основании этих и других (подозреваю, что термодатчик есть также и на самом элементе Пельтье, но его не видно) данных принимает решение о том, в каком режиме и с какой мощностью работать элементу Пельтье, и какое напряжение подать на вентилятор. Это могут быть как стандартные 12 В, так и два других, более низких напряжения: 6 и 8 В, при подаче которых скорость вентилятора, разумеется, сильно упадет, и шум, им издаваемый, тоже снизится. Контроллеру можно запретить снижать скорость вращения — для этого и предусмотрена кнопка переключения режимов работы, коих, собственно, всего два: Power mode (всегда 4800 об/мин, достаточно шумный режим), и Silent mode, в котором скорость вращения определяется контроллером (и шестивольтовый, и восьмивольтовый режимы — очень тихие). Кнопка висит на отдельном проводе, и может быть вынесена на переднюю панель корпуса и подведена, например, под кнопку Turbo, если она у кого-нибудь еще осталась.

Кстати, фанаты тишины могут успокоиться, и идти в магазин за системой водяного охлаждения Thermaltake  Aquarius II (http://www.ferra.ru/online/supply/25229/) — более тихим, чем обычные конвективные кулеры, термоэлектрическая система не будет никогда. Причина проста — к рассеиваемой процессором энергии добавляется энергия, потребляемая, и, соответственно, выделяемая самим элементом Пельтье. И всю эту энергию приходится отводить обычному радиатору, который для выполнения двойной работы, конечно же, должен быть более мощным, а значит, и более шумным. Кстати, по этой же причине радиатор будет иметь такие температуры, какие ему и не снились при работе непосредственно на процессоре — скажем, 90 градусов на горячей стороне элемента Пельтье, и, соответственно, внизу радиатора — это норма. Появление в корпусе источника тепла с такой неприемлемой для большинства окружающих элементов температурой и мощностью потребует пересмотра всей картины охлаждения — например, воздух из околопроцессорной зоны нужно будет выводить быстро и качественно, что потребует большего количества вентиляторов (лучше всего с воздухозаборником, направленным непосредственно на процессорный кулер — так горячий воздух будет выводиться максимально полно), и, соответственно, обеспечит дополнительный шум.

Поскольку прилагаемая карта — все же преобразователь питания, причем довольно мощный, некоторое количество энергии рассеивается непосредственно на ней. Проще говоря, «плата» греется, причем довольно сильно. И, хотя на ней нет никакого крепления, все же крайне желательно охлаждать ее хоть каким-нибудь вентилятором (снова дополнительный шум). Да и устанавливать вплотную к другим PCI-устройствам этот блок питания также не рекомендую — могут возникнуть проблемы с тепловым режимом этих устройств.

Дополнительный разъем питания служит для регулируемого подключения вентилятора. Его рабочее напряжение и, соответственно, режим работы будут совпадать с режимом работы вентилятора на процессоре. Сам 80-миллиметровый вентилятор также входит в комплект поставки. Моддеры будут рады — он подсвечивается тремя яркими синими светодиодами, и, поскольку его крылья прозрачны, эффект получается весьма интересный.

Тестирование проводилось в корпусе ElanVital P10 с одним дополнительным (на выход) вентилятором. Температура окружающей среды — 27 градусов, начальная температура воды — 20 градусов. Охлаждался процессор AMD Athlon 1400 Мгц, разогнанный изменением коэффициента умножения до частоты 1533 Мгц. Между сердечником и процессором лежала паста АлСил-3. Информация о температурах снималась со штатных датчиков системы, а также с помощью внешней термопары с помощью программы Motherboard Monitor 5.2.2.0. Нагружался процессор утилитой burnK7 из комплекта CPUBurn.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *