Co je to parní komora?

Jednou z funkcí chlazení moderních grafických karet je parní komora. V marketingových materiálech ke grafickým kartám se občas zmiňují parní komory – tyto marketingové materiály však téměř nikdy nepokrývají to, co vlastně parní komora je nebo co dělá.

Co dělá parní komora?

Parní komora je tenká, relativně plochá deska, která se používá k šíření tepla po široké ploše. Typicky je sestava žeber aplikována přímo na povrch parní komory, aby se nabídla maximální možná povrchová plocha pro chlazení prouděním vzduchu.

Tip: Stoh žeber je sada kovových žeber, které jsou navrženy tak, aby maximalizovaly plochu. Vzduch tlačený ventilátorem má pak velkou plochu, ze které může účinněji absorbovat teplo.

Parní komora je dutá vakuově utěsněná měděná deska. Bod parní komory, který je připojen ke zdroji tepla, jako je GPU, se nazývá výparník. Když se výparník zahřeje, kapalina v knotu se odpaří na plyn. Horký plyn pak expanduje, aby vyplnil vnitřek komory, a jakmile dosáhne chladnějšího povrchu, plyn znovu kondenzuje. Chladnější povrch se nazývá kondenzátor. Zkondenzovaná kapalina se pak vrací do výparníku přes knot, aby cyklus pokračoval.

Tip: Knot z parní komory působí přesně stejným způsobem jako knot svíčky – přitahuje kapalinu směrem ke zdroji tepla.

Proč jsou parní komory tak účinné?

Zatímco kovy, jako je měď, dobře vedou teplo, nejsou nejúčinnější metodou. Velké množství tepelné energie může být přeneseno na jakýkoli materiál, který prochází fázovou změnou. Fázová změna je přechod z jedné formy hmoty na jinou, např. kapalinu na plyn nebo plyn na kapalinu.

Proces odpařování kapaliny v parní komoře na plyn předává plynu velké množství tepelné energie. Když plyn opět kondenzuje, tato tepelná energie se účinně přenáší do kondenzátoru.

Alternativy k parní komoře

K provedení podobného úkolu by bylo možné použít pouze pevný měděný blok, ale tato konstrukce by byla mnohem těžší než dutá parní komora. Bylo by také mnohem pomalejší při přenosu tepla od zdroje tepla do chladicích žeber. Toto snížení rychlosti přenosu tepla by ovlivnilo výkon GPU, protože by zadržovalo více tepla.

Další alternativou běžně používanou v chladičích CPU jsou tepelné trubice. Tepelné trubky fungují podobným způsobem, s procesem změny fáze. Tepelné trubky však mohou skutečně přenášet teplo pouze z jednoho konce trubky na druhý, zatímco parní komora toto teplo aktivně šíří po široké ploše. Tento rozdíl v povrchové ploše chladicího konce/strany znamená, že parní komory jsou efektivnější při přenosu tepla do větších sestav žeber, jednoduše proto, že mohou být v přímém kontaktu s více žebry, než může být tepelná trubice.