Wat is een dampkamer?

Een van de koelfuncties van moderne grafische kaarten is een dampkamer. Dampkamers worden af ​​en toe genoemd in het marketingmateriaal voor grafische kaarten - dit marketingmateriaal dekt bijna nooit wat een dampkamer eigenlijk is of doet.

Wat doet een dampkamer?

Een dampkamer is een dunne, relatief vlakke plaat, die wordt gebruikt om warmte over een groot oppervlak te verspreiden. Gewoonlijk wordt een vinstapel rechtstreeks op het oppervlak van de dampkamer aangebracht om het maximale oppervlak mogelijk te maken voor koeling via luchtstroom.

Tip: Een vinstapel is een set metalen vinnen die zijn ontworpen om het oppervlak te maximaliseren. Lucht die door een ventilator wordt voortgestuwd, heeft dan een groot oppervlak van waaruit het efficiënter warmte kan opnemen.

De dampkamer is een holle, vacuüm verzegelde koperen plaat. Het punt van de dampkamer die is aangesloten op de warmtebron, zoals een GPU, wordt de verdamper genoemd. Wanneer de verdamper wordt verwarmd, verdampt de vloeistof in de pit tot een gas. Het hete gas zet dan uit om de binnenkant van de kamer te vullen, en zodra het een koeler oppervlak bereikt, condenseert het gas weer. Het koelere oppervlak wordt de condensor genoemd. De gecondenseerde vloeistof wordt vervolgens via de pit teruggevoerd naar de verdamper om de cyclus voort te zetten.

Tip: Een dampkamerlont werkt op precies dezelfde manier als een kaarslont: het trekt de vloeistof naar de warmtebron.

Waarom zijn dampkamers zo effectief?

Hoewel metalen zoals koper goed zijn in het geleiden van warmte, zijn ze niet de meest efficiënte methode. Een grote hoeveelheid thermische energie kan worden overgedragen naar elk materiaal dat een faseverandering doormaakt. Een faseverandering is een overgang van de ene vorm van materie naar de andere, bijvoorbeeld van vloeistof naar gas, of van gas naar vloeistof.

Het proces van het verdampen van de vloeistof in de dampkamer in een gas brengt een grote hoeveelheid warmte-energie over op het gas. Wanneer het gas weer condenseert, wordt deze thermische energie efficiënt overgebracht naar de condensor.

Alternatieven voor een dampkamer

Het zou mogelijk zijn om gewoon een massief koperen blok te gebruiken om een ​​vergelijkbare taak uit te voeren, maar dit ontwerp zou een stuk zwaarder zijn dan een holle dampkamer. Het zou ook een stuk langzamer zijn bij het overbrengen van warmte van de warmtebron naar de koelribben. Deze verlaging van de snelheid van warmteoverdracht zou de prestaties van de GPU beïnvloeden, omdat deze meer warmte zou vasthouden.

Een ander alternatief dat vaak wordt gebruikt in CPU-koelers zijn heatpipes. Heatpipes werken op een vergelijkbare manier, met een faseveranderingsproces. Warmtepijpen kunnen echter alleen echt warmte van het ene uiteinde van de pijp naar het andere overbrengen, terwijl een dampkamer die warmte actief verspreidt over een groot oppervlak. Dit verschil in het oppervlak van het koeluiteinde/-zijde betekent dat dampkamers efficiënter zijn in het overbrengen van warmte naar grotere lamellenstapels, simpelweg omdat het in direct contact kan staan ​​met meer vinnen dan een warmtepijp kan zijn.