Savadarbis heat pipe

Viskas prasidėjo nuo rasto lobio: Lustrous L510NWIGDA LEDų. Ir visai tinkamu šiems šviesos diodams srovės šaltinių.
Pagal datašytą, Lustron X5 diodai yra maždaug 10W galingumo ir teoriškai turi užtekti pasyvių radiatorių. Tačiau eksperimentas parodė, kad klasikinis stokinis Pentium 4 kūleris su varine šerdim gaunasi labai karštas (pasyviam režime).

LED ir P4 stock cooler

Su prigulnybėm HP ar koks tai kitoks procesoriaus šaldytuvas pasirodė kiek geriau.
LED ir heatpipe CPU cooler

Tačiau abiejų variantų dizainas visiškai netinkamas. Todėl nutariau pradžiai paeksperimentuoti su savadarbiais heatpipe (šilumos vamzdžiais). Santechninių prekių parduotuvėje nusipirkau visokių alkunių ir pora metrų varinio vamzdelio. Mažiausias diametras kuris turi figūrines movas yra 10mm. Plonesni vamzdeliai teoriškai susilanksto be movų. Tačiau mano rankos ir įvaldyta technologija nėra tokios tobulos, kad gautusi lygiai ir gražiai.

Mano konstruojamas heatpipe yra fiksuotos padėties- vamzdeliai dirba tik tam tikroje padėtyje. Fabrikiniai heatpaipai turi kabiliarinius patobulinimus (rifliuotos sienelės, varinės “kempinės" sienelės ar net varinis knatas) kurie leidžia dirbti vamzdeliams bet kokioje padėtyje. Nėra galimybės tai konstruoti vamzdelius buitinėms sąlygom, o ir nereikia.
Heatpipe (kompiuteriuose) paprastai viduje turi “vakuumą" ir vos kelis lašus vandens. Ten nėra vakuumas, o dėl žemo slėgio vandens garai pastovaus virimo sąlygom. Jei kas nors atsimena fizikos pamokas, žemėjant slėgiui, vandens virimo temperatūra mažėja. Yra kažkokios ribos, bet dabar mums tai nesvarbu. Kai vamzdelio temperatūra kiek padidėja, dalis vandens išverda ir slėgis vamzdelyje padidėja ir sistema stabilizuojasi. Kai garai atšala, vanduo kondensuojasi ir slėgis sumažėja- ir vėl stabilizuojasi. Vanduo teoriškai kai ir visada verda.
O pačio heatpipe veikimo principas tame, kad vamzdelyje skirtingos temperatūros galuose- vienam gale skystis verda, kitame kondensuojasi. Temperatūra pernešama judančio garo ir skysčio. Garas juda labai greitai, o vandens garavimo ir kondensavimo energija milžiniška palyginus su energija reikalinga pakaitinti tokią pat masę metalo ar skysčio.
Kol sistemoje yra skysčio ir vyksta temperatūros mainai sistema veikia. Kai sistema perkaista- įvyksta katastrofinis gedimas. Sistema išsijungia ir vamzdelis lokaliai išsijungia.
Storas (net 10mm) vamzdelis irgi turi savo naudos. Dėl buitinio surinkimo labai sunku paskaičiuoti vandens kiekį- jo turi būti tiek kad šlapintu vamzdelio sieneles, bet kartu netrugdytu garo judėjimui. Storesnis vamzdelis leidžia didesnę paklaidą. Kad padidinti paklaidą, dar apačioje sistemos numačiau ir vamzdelio ataugą- per ją šalinasi oras iš sistemos, ten pat ir kaupiasi perteklinis vanduo.

selfmade heat pipe for power LED
(~100×150mm)

Montavimas atliktas taip- surenkamas vamzdelis, sulituojam visas movas. Į sistemą pilam kažkiek vandens. Vandens įleidimo ir garų išleidimo “nipelis" suplojamas ir paliekama mažytis plyšiukas. Pakaitinam nuo viršaus visą sistemą (nuo viršaus, nes kitaip žiauriai spjaudytis) kol vanduo pradeda viduje virti ir iš “nipelio" plyšio eis stabili garų čiurkšlė. Atsargiai su kaitinimu- garai gali išplikyti akis. Paverdam kurį laiką- vandens garai išstumia orą iš sistemos. Palaikydami virimą pradedam kaitinti “nipelį" iki lydmetalio lydymosi temperatūros- lydmetalis turi gerai prilipti. To virimo metu sistema gražiai pasispjaudo skystu metalu. Mažinam virimą ir po truputi bandom užlituoti “nipelį" ir vienu momentu sistemą galima užlituoti. Jei virimą išjungsim greičiau nei sukietės lydmetalis, vakuumas sutrauks lydmetalį į vidų ir pakeliui pritrauks oro. O mums reikia “vakuumo". Man pusiau veikianti sistema gavo iš antro karto. Ar gerai veiks sistema sužinosiu kai surinksiu visą eksperimentą. Dabar kiek pakaitinus vamzdelio apačia girdisi kaip verda vanduo ir šiluma tikrai greitai atsiranda viršuje vamzdelio.

9 Responses to “Savadarbis heat pipe”

  1. Kazys Says:

    Senais laikais šiek tiek teko matyti, kaip varį atkaitina - kaitina iki raudonumo, kiek prisimenu, po to kiša į šaltą vandenį. Priešingai, nei plienas, varis tampa minkštu ir plastišku. Po kokio mėnesio vėl atsistato buvusios savybės. Šitaip darydavo varines tarpines vamzdžių sujungimui. Lankstymui naudojamos tinkamo skersmens tankiai suvytos spyruoklės. Prieš lenkiant užmaunamos ant vamzdelio lenkimo vietos neleidžia vamzdeliui sugniužti.

  2. Administrator Says:

    naujas vamzdelis gerai lankstosi ir nereikia atkaitinti, tačiau labai bent jau man sunku sulankstyti gražiai ir vienodais kampais.

  3. Aurelijus Says:

    Kvepia projektu namu sildymas iš apšvietimo pasyvus namas ;)

  4. Arūnas Says:

    Tarsi šiluma atiduodama per paprastą radiatorių būtų kitokia ir gali šildyti tik paprastą, ne pasyvų, namą… Aktualu būtų tik tuo atveju jei ledai kyšos lauke ir per mažą skylutę sienoje norėsime perduoti jų šilumą vidun.

  5. Arūnas Says:

    Esant plono vamzdelio poreikiui galima panaudoti automobilinį stabdžių vamzdelį, ten vidus kokie 3 mm. Tik jau gal per plonas, tektų lygiagretinti. Būna ir žalvarinės jungtys, tad įkaitinus pakaktų užveržti. Būtų sistema be alkūnių. Ir nesunku kokias spirales didinant plotą susukti. Viduje storesnių vamzdelių gal varinį laido šarvą galima įkišti (vietoje “dagties").

  6. Barabashka Says:

    Karta su protingu dede kalbejau apie heatpipus tai minejo kad naudojamas acetonas, ( gal del zemesnes virimo temperaturos) nezinau kiek tame yra tiesos/naudingumo koeficiento :)

  7. Administrator Says:

    taip, galima naudoti acetoną. Tačiau tada pasikeičia darbinė temperatūra, ypač po vakuumo panaudojimo. Aišku dar atsiranda problema hermetizuojant ir naudojant atvirą liepsną.
    O kogero dar svarbesnis faktorius tai 538.9 v.s. 2257 J/g termo nešėjo. Tiesa, nežinau kaip šie skaičiai keičiasi pakeitus virimo temperatūrą. (nes dar ir nežinau slėgio viduje).

    Šiaip, kiek ardžiau, visuose kompuose vanduo. O ir LED ir visokių mikroschemų darbinės temperatūros gana aukštos.

    https://en.wikipedia.org/wiki/Enthalpy_of_vaporization

  8. Victor Says:

    Tai aliexprese tikrai nebrangus vamzdziu lenkimo aparateliu yra 6/8/10mm apie 12usd nereiktu movu pirkaliot

  9. Aurelijus Says:

    O tai įdomu kur naudos heat pipe Levas :) ???

Leave a Reply

Bot-Check (Jei ne skaičiai spauskit refresh. Tik oranžinius naudoti.)

Unhappy Tikbalang