Heatpipe en Ritsvin spelen een belangrijke rol bij het koelen van laptops
In de thermische module van de laptop zijn de drie belangrijkste elementen de warmtepijp, de koerende ventilator en de koelritsvin. Daarnaast worden er elementen gebruikt om het contactoppervlak en de warmtegeleidingsefficiëntie daartussen te verbeteren. Het oppervlak van chips zoals CPU, GPU, videogeheugen en voedingsmodule is bedekt met een laag koperen koellichaam. Als medium tussen de chip en de warmtepijp is het zijn voornaamste taak om de warmte snel uit de chip te "onttrekken", waardoor ook het contactoppervlak wordt vergroot en het warmtedissipatiegebied wordt vergroot.
Tegelijkertijd zit er ook een laagje thermisch vet als vulmiddel tussen de chip en het koellichaam, en tussen het koellichaam en de heatpipe. Voor een echt "stress" thermisch ontwerp moeten het oppervlak van het koellichaam en de warmtepijp ook fijn gepolijst zijn - het oppervlak van het koperen koellichaam en de warmtepijp is over het algemeen erg ruw, wat het volledige contact met de thermische pijp zal beïnvloeden. geleidend siliconenvet op microniveau.
De heatpipe is een holle metalen buis gemaakt van puur koper. Het deel dat in contact komt met de CPU/GPU-chip is het "verdampingseinde", en het deel dat in contact komt met de koelvin is het "condensatie-einde". De heatpipe is gevuld met condensaat (zoals zuiver water). Het werkingsprincipe is dat de hoge temperatuur op het chipoppervlak de vloeistof aan het verdampingsuiteinde van de warmtepijp in stoom zal omzetten en langs de buisholte naar de staart van de warmtepijp (condensatie-uiteinde) zal bewegen. Vanwege de relatief lage temperatuur in dit gebied zal de hete stoom snel tot vloeistof worden gereduceerd en door capillaire werking terugstromen naar de oorspronkelijke positie langs de binnenwand van de warmtepijp, waardoor de warmteoverdrachtcyclus na cyclus wordt voltooid.
Voor het ontwerp van de thermische laptopmodule geldt: hoe grover de diameter en hoe meer warmtepijpen, hoe hoger de warmtegeleidingsefficiëntie. Om echter de hete stoom in het condensatiegedeelte van de heatpipe in de kortst mogelijke tijd tot vloeistof terug te brengen, worden ook hogere eisen aan de koelribben gesteld. Koelvinnen worden op het gebied van elektronisch technisch ontwerp geclassificeerd als "passieve koelelementen". Het materiaal is voornamelijk aluminium en koper. Het werkingsprincipe is het afvoeren van de warmte die door de warmtepijp wordt overgedragen in de vorm van convectie. Het warmteafvoerrendement is afhankelijk van het oppervlak.
Opgemerkt moet worden dat de koelvinnen niet onafhankelijk kunnen bestaan. Een groep koelribben moet overeenkomen met een koelventilator en een bijbehorende koeluitlaat. Bij laptops die zijn uitgerust met een TDP-processor van 15 W of hoger kunnen de koelvinnen de warmte die door de chip wordt uitgestoten helemaal niet aan. Deze warmte moet door de ventilator worden verdreven door de koude lucht die van buitenaf wordt ingeademd!
