Čo je to parná komora?

Jednou z chladiacich funkcií moderných grafických kariet je parná komora. V marketingových materiáloch pre grafické karty sa občas spomínajú parné komory – tieto marketingové materiály však takmer nikdy nepokrývajú to, čo parná komora vlastne je alebo čo robí.

Čo robí parná komora?

Parná komora je tenká, relatívne plochá doska, ktorá sa používa na šírenie tepla po širokom povrchu. Typicky sa zostava rebier aplikuje priamo na povrch parnej komory, aby sa ponúkla maximálna možná povrchová plocha na chladenie prúdom vzduchu.

Tip: Stoh plutiev je súprava kovových plutv, ktoré sú navrhnuté tak, aby maximalizovali plochu. Vzduch tlačený ventilátorom má potom veľkú plochu, z ktorej môže efektívnejšie absorbovať teplo.

Parná komora je dutá, vákuovo utesnená medená platňa. Bod parnej komory, ktorý je pripojený k zdroju tepla, ako je GPU, sa nazýva výparník. Keď sa výparník zahreje, kvapalina v knôte sa vyparí na plyn. Horúci plyn potom expanduje, aby vyplnil vnútro komory, a keď dosiahne chladnejší povrch, plyn opäť kondenzuje. Chladnejší povrch sa nazýva kondenzátor. Skondenzovaná kvapalina sa potom vracia do výparníka cez knôt, aby cyklus pokračoval.

Tip: Knôt parnej komory pôsobí presne rovnakým spôsobom ako knôt sviečky – priťahuje kvapalinu smerom k zdroju tepla.

Prečo sú parné komory také účinné?

Zatiaľ čo kovy, ako je meď, dobre vedú teplo, nie sú tou najefektívnejšou metódou. Veľké množstvo tepelnej energie sa môže preniesť na akýkoľvek materiál, ktorý prechádza fázovou zmenou. Fázová zmena je prechod z jednej formy hmoty do druhej, napr. kvapaliny na plyn alebo plynu na kvapalinu.

Proces odparovania kvapaliny v parnej komore na plyn prenáša veľké množstvo tepelnej energie do plynu. Keď plyn opäť kondenzuje, táto tepelná energia sa efektívne prenáša do kondenzátora.

Alternatívy k parnej komore

Na vykonanie podobnej úlohy by bolo možné použiť iba pevný medený blok, avšak táto konštrukcia by bola oveľa ťažšia ako dutá parná komora. Tiež by to bolo oveľa pomalšie pri prenose tepla preč zo zdroja tepla do chladiacich rebier. Toto zníženie rýchlosti prenosu tepla by ovplyvnilo výkon GPU, pretože by zadržiavalo viac tepla.

Ďalšou alternatívou bežne používanou v chladičoch CPU sú tepelné trubice. Tepelné trubice fungujú podobným spôsobom, s procesom zmeny fázy. Tepelné rúrky však môžu skutočne prenášať teplo iba z jedného konca rúrky na druhý, zatiaľ čo parná komora aktívne šíri toto teplo po širokej ploche. Tento rozdiel v povrchovej ploche chladiaceho konca/strany znamená, že parné komory sú efektívnejšie pri prenose tepla do väčších zväzkov rebier, jednoducho preto, že môžu byť v priamom kontakte s viacerými rebrami, než môže byť tepelná trubica.