O que é uma câmara de vapor?

Um dos recursos de resfriamento incluídos nas placas gráficas modernas é uma câmara de vapor. As câmaras de vapor são ocasionalmente mencionadas no material de marketing para placas gráficas - esses materiais de marketing quase nunca cobrem o que uma câmara de vapor realmente é ou faz.

O que uma câmara de vapor faz?

Uma câmara de vapor é uma placa fina e relativamente plana, usada para espalhar o calor sobre uma ampla área de superfície. Normalmente, uma pilha de aletas é aplicada diretamente na superfície da câmara de vapor para oferecer a área de superfície máxima possível para resfriamento via fluxo de ar.

Dica: Uma pilha de aletas é um conjunto de aletas de metal projetadas para maximizar a área da superfície. O ar sendo empurrado por um ventilador tem uma grande área de superfície da qual pode absorver o calor com mais eficiência.

A câmara de vapor é uma placa oca de cobre selada a vácuo. O ponto da câmara de vapor conectado à fonte de calor, como uma GPU, é chamado de evaporador. Quando o evaporador é aquecido, o líquido no pavio evapora em um gás. O gás quente então se expande para preencher o interior da câmara e, ao atingir uma superfície mais fria, o gás se condensa novamente. A superfície mais fria é chamada de condensador. O líquido condensado é então devolvido ao evaporador através do pavio, para continuar o ciclo.

Dica: um pavio de câmara de vapor age exatamente da mesma maneira que um pavio de vela - ele atrai o líquido para a fonte de calor.

Por que as câmaras de vapor são tão eficazes?

Embora metais como o cobre sejam bons na condução de calor, eles não são o método mais eficiente. Uma grande quantidade de energia térmica pode ser transferida para qualquer material que passe por uma mudança de fase. Uma mudança de fase é uma transição de uma forma de matéria para outra, por exemplo, líquido para gás, ou gás para líquido.

O processo de evaporação do líquido na câmara de vapor em um gás transfere uma grande quantidade de energia térmica para o gás. Quando o gás se condensa novamente, essa energia térmica é eficientemente transferida para o condensador.

Alternativas para uma câmara de vapor

Seria possível usar apenas um bloco de cobre sólido para realizar uma tarefa semelhante, no entanto, esse projeto seria muito mais pesado do que uma câmara de vapor oca. Também seria muito mais lento na transferência de calor da fonte de calor para as aletas de resfriamento. Essa redução na velocidade de transferência de calor afetaria o desempenho da GPU, pois reteria mais calor.

Outra alternativa comumente usada em coolers de CPU são os tubos de calor. Os tubos de calor operam de maneira semelhante, com um processo de mudança de fase. Os tubos de calor, no entanto, só podem realmente transferir calor de uma extremidade do tubo para outra, ao passo que uma câmara de vapor espalha ativamente esse calor por uma ampla área de superfície. Essa diferença na área de superfície da extremidade / lateral de resfriamento significa que as câmaras de vapor são mais eficientes na transferência de calor para pilhas de aletas maiores, simplesmente porque podem estar em contato direto com mais aletas do que um tubo de calor.