Vloeistofkoeling vervangt luchtkoelers in krachtige computers

De thermische geleidbaarheid van water ligt rond de 0,6 watt per meter kelvin, wat aanzienlijk hoger is dan de 0,026 watt per meter kelvin van lucht. Bij moderne processors die meer dan 200 watt aan hitte produceren, volstaat de natuurlijke verplaatsing van lucht niet meer om de temperatuur onder de kritieke grens van 100 graden Celsius te houden. Zodra deze grens bereikt wordt, verlaagt de hardware automatisch de kloksnelheid om schade te voorkomen.

Warmteoverdracht via het vloeistofblok

Het proces begint bij het vloeistofblok, een koperen plaat die direct op de processor rust. Koper wordt hier gebruikt vanwege de hoge thermische geleidbaarheid van ongeveer 401 watt per meter kelvin. Aan de binnenzijde van dit blok bevinden zich microvinnen, vaak dunner dan 0,5 millimeter, die het contactoppervlak tussen het metaal en de koelvloeistof vergroten.

In België zijn deze systemen vlot verkrijgbaar bij gespecialiseerde computerwinkels, waar een kant-en-klare set vaak rond de honderd euro kost. De installatie is vergelijkbaar met die van een standaard luchtkoeler, aangezien de meeste behuizingen tegenwoordig voorzien zijn van gestandaardiseerde montagepunten. De vloeistof in deze gesloten systemen is meestal een mengsel van gedestilleerd water en ethyleenglycol om corrosie en algengroei tegen te gaan.

Efficiëntie van radiatoren en ventilatoren

De opgewarmde vloeistof stroomt naar een radiator, die meestal is opgebouwd uit aluminium lamellen. De efficiëntie van dit onderdeel hangt af van de dikte, die vaak varieert tussen 27 en 45 millimeter, en de dichtheid van de lamellen. Hoe meer lamellen per inch, hoe groter het koeloppervlak, maar dit vereist ook ventilatoren met een hogere statische druk om de lucht erdoorheen te persen.

Een pomp verplaatst de vloeistof met een debiet dat bij consumentensystemen vaak tussen de 100 en 500 liter per uur ligt. Omdat vloeistof een veel grotere warmtecapaciteit heeft dan lucht, duurt het langer voordat het systeem verzadigd is met hitte. Dit zorgt voor een stabielere bedrijfstemperatuur tijdens langdurige zware belasting, zoals bij het renderen van video of intensief gebruik van grafische software.