কম্পিউটার গ্রাফিক্স কার্ড থেকে থার্মোইলেক্ট্রিক শক্তি সংগ্রহ করা

সিইএস ২০১৫ চলাকালীন একজন গ্রাফিক প্রসেসর ইউনিট (জিপিইউ) প্রস্তুতকারক একটি নতুন জিপিইউ চালু করেছিলেন। এই জিপিইউগুলির প্রসেসরটি শীতল রাখতে জটিল তাপীয় ব্যবস্থাপনার প্রয়োজন। বেশিরভাগ জিপিইউ এক্সিলারেটর কার্ড প্রস্তুতকারীরা নতুন গ্রাফিক্স এক্সিলারেটর কার্ডগুলি বিকাশ করে যা আজকের উন্নত প্রযুক্তির তুলনায় আদি তাপীয় পরিচালন প্রযুক্তি ব্যবহার করে। গ্রাফিক্স এক্সিলার কার্ডের এই চিত্রটিতে দেখা যায়, আমাদের বেশিরভাগই এই প্রযুক্তিটি ভক্ত হিসাবে এই অযাচিত তাপ শক্তি পরিচালনা করে know

Inno3D-iChill-জিফোর্স-GTX-980-HerculeZ-x4_1

এই বর্জ্য তাপ শক্তিটিকে দরকারী বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে ইঞ্জিনিয়ারদের কোন বাধা অতিক্রম করতে হবে?

নীচে একটি জিপিইউ কার্ডের একটি তাপমাত্রার প্রোফাইল রয়েছে।

জিপিইউ তাপমাত্রা প্রোফাইল

তথ্যসূত্র:

mechanical-engineering electrical-engineering thermodynamics

— মহেন্দ্র গুণাওয়ারদা
সূত্র

এগুলির তাপ প্রজন্ম পরিবর্তিত পরিবর্তনশীল, তরল কুলিং ব্যবহার করা এবং ফুটওয়্যার হিসাবে রেডিয়েটার ব্যবহার করা সহজ।

— ratchet freak 11

প্রথমে কার্ডের তাপমাত্রাটি পরিমাপ করুন এবং কার্নোট দক্ষতার সীমাটি গণনা করুন।

— 410 গেল

@ এনারজি নাম্বার, আমি এমই নই সুতরাং জ্ঞান তাপবিদ্যুৎবিদ্যার আমার খুব বেশি অভিজ্ঞতা নেই। তবে আমি প্রচুর এনার্জি দেখছি যা ফসল কাটা ও সিস্টেমে ফিরিয়ে দেওয়া যায়

— মহেন্দ্র গুণাওয়ারডেনা

এই পদ্ধতির ত্রুটিযুক্ত বলে মনে হচ্ছে। আপনি এক প্রক্রিয়াতে তাপ হিসাবে নষ্ট হওয়া শক্তি গ্রহণ করতে এবং এটিকে আবার দরকারী শক্তিতে রূপান্তর করতে চান। একটি উন্নত পদ্ধতির হ'ল প্রথম প্রক্রিয়াটিকে আরও দক্ষ করে তোলা যাতে এত তাপ তৈরি না হয়।

— ক্রিস

@ মহেন্দ্রগুনাওয়ারডেনা আমি বুঝতে পেরেছি যে আপনি কেন ভাবছেন তা ভাবছেন না। আমি আপনাকে বুঝতে সাহায্য করার চেষ্টা করছি। তাই কার্ডের তাপমাত্রা পরিমাপ করুন। এবং তারপরে কার্নোট দক্ষতার সীমা গণনা করুন। এবং তারপরে আপনার প্রশ্নের মধ্যে সেই তথ্য যুক্ত করুন।

— 410 13

উত্তর:

এমন তাপ রয়েছে যা পুনরায় দখল করা যেতে পারে তবে আপনি এটির খুব বেশি কিছু পাবেন না। একজন মন্তব্যকারী যেমন উল্লেখ করেছেন, আপনার পরম সর্বোচ্চ হ'ল কার্নোট দক্ষতা।

η_{C a r n o t} = 1 - \frac{T_{c}}{T_{h}}

$\eta_{Carnot}=1-\frac{T_c}{T_h}$

এটি একটি আদর্শিক অবস্থা, আপনি কখনই এই দক্ষতায় পৌঁছাতে পারবেন না। তবে আমাদের সীমাটি সন্ধান করতে যাক যাইহোক এটি নির্ধারণ করুন। $T_c$ কেবলমাত্র ঘরের তাপমাত্রা হবে, এটি টাওয়ারের অভ্যন্তরে কিছুটা গরম হতে পারে, তবে আমরা সন্দেহকে আমাদের উপকার করব এবং 20 সি (293 কে) এ একটি দুর্দান্ত গোল সংখ্যাটি বেছে নেব। $T_h$ জিপিইউ আরও কঠোর পরিশ্রম করার সাথে সাথে তারতম্য হবে (সাধারণভাবে এই ডিজাইনের সমস্যাগুলির মধ্যে এটি একটি; কুলিং সিস্টেম থেকে আপনি যে পাওয়ার পান তা সামঞ্জস্যপূর্ণ হবে না কারণ আপনি চিপকে কতটা চাপ দিচ্ছেন তার উপর নির্ভর করে জিপিইউ তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়)) এটি খুব গরম চালাতে এবং কার্ডের ক্ষতি করতে চাই না, এটি একটি শীতল পদ্ধতির উদ্দেশ্যকে পরাস্ত করে।

কিছু দ্রুত অনুসন্ধানের পরে (গুগল "জিপিইউ অপারেটিং তাপমাত্রা,") আপনি ফোরামের পোস্টগুলির একটি গোছা দেখতে পাবেন যা বিভিন্ন সংখ্যক দেয়, যার মধ্যে আমার কোনওটাই উদ্ধৃত করার পক্ষে যথেষ্ট শক্তিশালী নয়, তবে আমি তাদের ডেটা তৈরি করছি আমার নিজের অনুমান) দেখে মনে হচ্ছে আপনি মারাত্মক ক্ষতি করতে শুরু করার আগে বেশিরভাগ কার্ডের শক্তিশালী উপরের সীমা 100 ডলার have তবে, এই গরমটি চালানো এখনও আপনার কার্ডের জীবনকে হ্রাস করবে এবং প্রশ্নের চিত্রটি বিবেচনা করে দেখুন, এটি একটি দুর্দান্ত কার্ড যার জন্য আমরা একটি খুব ভাল অর্থ প্রদান করেছি এবং আমরা যতক্ষণ পারব ততক্ষণ এটিকে রাখতে চাই । 70 সি এর জন্য শুটিং করার জন্য একটি ভাল জায়গা, তবে 80 সি (353 কে) এখনও সম্ভবত বেশ নিরাপদ এবং আমরা আমাদের সেরা সম্ভাব্য কেসটি চাই। এই সংখ্যাগুলির সাথে, আমরা পাই

η_{C a r n o t} = 1 - \frac{293 K}{353 K} = 0.17

$\eta_{Carnot}=1-\frac{293K}{353K}=0.17$

এর অর্থ হ'ল, সর্বাধিকতম, সর্বোত্তমভাবে আমরা যা করতে পারি তা হ'ল টাওয়ারের বিদ্যুতের জন্য বিদ্যুত হিসাবে কার্ডের মধ্যে আমরা 17% উত্তাপ তৈরি করি। আমরা কার্ডের তাপমাত্রা পরিবর্তিত করতে পারি এবং এটি 60 সি এবং 100 সি এর মধ্যে যেমন দক্ষতা হয় 12% থেকে 21% এর মধ্যে চলে যায়। নির্বিশেষে, আমরা খুব বেশি ফিরে পাচ্ছি না।

যদিও এটি সর্বাধিক দক্ষতা। এই সাইটটি , থার্মোইলেক্ট্রিক জেনারেটর বিক্রি করে বলেছে যে টিইজি লাইনের শীর্ষে 8% দক্ষতা চলবে। যদিও আমরা এর আগে যা কিছু পাই না তার চেয়ে এটি ভাল তবে এখানে আসল সমস্যাটি ব্যয় এবং বাস্তবায়ন। টিইজিগুলি সস্তা নয়, এবং শীতল পাখি। একটি বেসিক কুলিং সিস্টেম ইনস্টল করাও অনেক সহজ। কার্ডটি ঠান্ডা করার জন্য আমরা যদি কোনও টিইজি হুক করতে পারি, তবুও আমাদের সেই বিদ্যুতের সাহায্যে কিছু করতে হবে এবং আমরা চাই না যে ভেরিয়েবল শক্তিটি কোনও গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির জন্য ব্যবহার করা হোক। টাওয়ার লাইট এবং অতিরিক্ত অনুরাগীরা সম্ভবত আমাদের ব্যবহারের সীমা।

সুতরাং সেখানে আপনার প্রকৃত প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, আমি নিশ্চিত যে তাপটি বৈদ্যুতিক বা যান্ত্রিক কাজে রূপান্তরিত করার জন্য আমরা সমস্ত ধরণের সৃজনশীল উপায় খুঁজে পেতে পারি। এটিকে "দরকারী" বানানো সম্পূর্ণ ভিন্ন গল্প।

— ট্রেভর আর্কিবাল্ড
সূত্র

মজার কেস স্টাডি, অধ্যাপক ক্লাউস ল্যাকনারের সৌজন্যে: পিসির তাপ ডুবির সাথে সংযুক্ত কার্নোট হিট ইঞ্জিন সহ পরিপূর্ণ ব্যাটারি দ্বারা চালিত আন্তর্জাতিক স্পেস স্টেশনের একটি পিসির চিত্র, যেখানে শীতল জলাধারটি স্থান। এবং তারপরে প্রয়োজনীয় নেট পাওয়ার সরবরাহ গণনা করুন ...

— 410 গেল

চমৎকার উত্তর (+1), অন্য সমস্যাটি হ'ল তাপের পথে টিইসি লাগিয়ে আপনি তাপ চালকতা আরও উচ্চতর করবেন, যার অর্থ শীতল হওয়ার প্রাথমিক কাজটি আরও শক্ত। গাড়ির চলাচল থেকে বিদ্যুত উত্পাদন করতে আপনার গাড়ির উপরে একটি বায়ু কলটি স্টিক করার অনুরূপ বাছাই করুন।

— জর্জ হেরল্ড

@ ট্রেভর আর্কিবাল্ড: প্রযুক্তিগত ব্যাখ্যার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আমি যা পড়ছি তা হ'ল এনার্জি ফসল তোলা সম্ভব, তবে বর্তমান অর্থশাস্ত্রের ভিত্তিতে এটি একটি মনিটরের দিক থেকে বাস্তব নয়। সৌর প্যানেল এবং টয়োটা প্রিয়াসের মতো। সোলার প্যানেলগুলির একটি ট্যাক্স প্রণোদনা বিক্রয় দিন এবং টয়োটা প্রিয়াস উপরে যায়। বৈদ্যুতিক ইঞ্জিনিয়ারিং দৃষ্টিকোণ থেকে, যদি 17% শক্তি আহরণ করা যায়, এই শক্তি একটি সাপ্লার ক্যাপাসিটরের মতো শক্তি জলাধারে সংরক্ষণ করা যেতে পারে এবং পরে কোনও ধরণের পাওয়ার স্যুইচ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে পর্যায়ে সিস্টেমে পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে।

— মহেন্দ্র গুণাওয়ারদা

ট্রেভর আর্চিবাল্ড আপনাকে একটি সত্যই ভাল উত্তর দিয়েছে, তবে আমি আপনার মন্তব্যগুলি থেকে দেখছি একটি স্বতন্ত্র উত্তর কার্যকর হতে পারে, আপনি এখনও মনে করেন যে এটি সঠিক অর্থনীতির সাথে কার্যকর হতে পারে।

এটা হবে না। ইস্যুটি ইঞ্জিনিয়ারিং, অর্থনীতি নয়। এটি অবশ্যই অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে একটি খারাপ ধারণা; তবে দাম পরিবর্তন করা ভাল ধারণা তৈরি করবে না। এটি এখনও একটি খারাপ ধারণা হবে। আমাকে বিস্তারিত বলতে দাও.

নিম্ন গ্রেড তাপ

নিম্ন-গ্রেড তাপ এমন তাপ যা তাপমাত্রার উপরে কয়েক কেলভিন বা দশ কেলভিন is

উত্তাপ থেকে দ্রুত মুক্তি পাওয়া গেমটির নাম

জর্জ হেরল্ড কার্ডে শক্তি সংগ্রহ করা কেন একটি খারাপ ধারণা হতে পারে তার একটি কারণ সম্পর্কে একটি মন্তব্যে আপনাকে নির্দেশ করেছেন: কার্ডের তাপীয় পরিবাহিতা উচ্চতর হিসাবে ডিজাইন করা হয়েছে ।

দ্রুত তাপ থেকে মুক্তি পাওয়া আইটি সরঞ্জামগুলিতে বিশেষত গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে সরঞ্জামগুলির বৈদ্যুতিক দক্ষতা সত্যই স্তম্ভিতভাবে দুর্বল। এবং এর অর্থ আপনি যে বিদ্যুতটি রেখেছিলেন তার প্রায় সবই সরাসরি উত্তাপে পরিণত হতে চলেছে। বিটটি যে মিডিয়ামে সঞ্চিত রয়েছে তা নির্বিশেষে কিছুটা ফ্লিপ করার জন্য তাত্ত্বিক ন্যূনতম পরিমাণ শক্তি প্রয়োজন। বাকি সর্বনিম্ন শক্তি যে সর্বনিম্ন উপরে রাখে তা সরাসরি তাপের দিকে চলে যাবে। সরঞ্জামগুলি সুরক্ষিত করার জন্য আপনাকে যত তাড়াতাড়ি সম্ভব সেই উত্তাপ থেকে মুক্তি দিতে হবে।

সুতরাং কার্ডটি যত তাড়াতাড়ি তাপ থেকে মুক্তি পাওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। আপনার প্রস্তাবিত শক্তি সংগ্রহের ডিভাইসের মতো আপনি যেভাবে কিছু রাখেন তা তাপ কার্ডটি ছাড়ার হারকে ধীর করে দেয়। এটি কার্ডের সাম্যাবস্থার তাপমাত্রা বাড়িয়ে তুলবে। এবং এটি কার্ডের জীবনকে মূলত ছোট করবে। বিদ্যুতের দাম নির্বিশেষে এটি ঘটবে।

এটি বিদ্যুতের দাম সম্পর্কে নয়

এবং এই ধারণাটি যে যদি বিদ্যুতের দাম পর্যাপ্ত পরিমাণে থাকে তবে এটি নিম্ন গ্রেডের উত্তাপকে সার্থক করে তুলবে, এটি কেবল ভুল। বিদ্যুৎ যদি সেই মূল্যবান হয় তবে কার্ডটি প্রথম স্থানে আরও দক্ষ করে তোলা উচিত, যাতে কম বর্জ্য তাপ থাকে: প্রথমে, নিম্ন-মূল্য শক্তির পুনর্ব্যবহারের চেষ্টা করার আগে, উচ্চ-মূল্যবান শক্তির ব্যবহার হ্রাস করুন। এবং এটি আমাকে এনেছে ...

শক্তি বনাম পরিশ্রম

উত্তাপটি হ'ল বড় পরিমাণের ক্ষেত্রে হ'ল বর্জ্য পণ্য product এটি প্রায় সর্বদা শক্তির সর্বনিম্ন কার্যকর ফর্ম। কারনোট দক্ষতার সীমাটি এটিই আপনাকে বলছে: স্বল্প গ্রেডের তাপ থেকে কোনও কাজ পেতে আপনি কেবল খুব কম দক্ষতার সাথে এটি করতে পারেন; অর্থাৎ প্রায় সমস্ত তাপই তাপ হিসাবে থাকবে।

তাপ এবং অন্যান্য ধরণের শক্তির সাথে ইঞ্জিনিয়ারিং করার সময়, শক্তি ( জোলসগুলিতে মাপা জিনিস) এবং শ্রম (কাজটি যে কাজটি হয়ে যায়) এর মধ্যে পার্থক্য করার জন্য একটি অন্তর্দৃষ্টি তৈরি করা খুব দরকারী । শক্তি যে ফর্মটিতে রয়েছে তা নির্ধারণ করে যে এটি কতটা কাজ করতে পারে। বিদ্যুৎ দক্ষতার সাথে বিশাল পরিমাণ কাজ করতে পারে - এটির খুব বেশি পরিশ্রম রয়েছে। নিম্ন গ্রেডের তাপ খুব কম কাজ করতে পারে - এটির খুব কম পরিশ্রম রয়েছে।

একবার আপনি নিম্ন-গ্রেড তাপ তৈরি করার পরে, আপনি ইতিমধ্যে পরিশ্রমের জন্য দরকারী লাইনের শেষে (দরকারী শক্তি)। প্রায় সমস্ত শক্তির ব্যবহার কম-গ্রেড উত্তাপে শেষ হয়। এটি শক্তির রূপান্তরগুলির প্রতিটি চেইনের জন্য চূড়ান্ত রূপ। এবং, মহাজাগতিক স্কেল, এটি হয় (যেমন এখন পর্যন্ত আমরা বলতে পারেন) প্রতি একক জুল চূড়ান্ত ফর্ম, মহাবিশ্বের তাপ মৃত্যুর।

নিম্ন-গ্রেড উত্তাপ রাস্তার শেষ। যদি আপনি এই জোলগুলি থেকে আরও কাজ করতে চান তবে সেই কাজটি নিম্ন-গ্রেড তাপের আকারে আসার আগে সেই কাজটি করুন ।

— 410 গেছে
সূত্র

একেবারে। নিম্ন-গ্রেডের উত্তাপের একাধিক ব্যবহার রয়েছে এবং এটি কিছু গরম করে চলেছে, এতক্ষণ আপনি যে জিনিসটি গরম করতে চান তা হ'ল নিম্ন-গ্রেডের তাপ ইতিমধ্যে রয়েছে বা খুব সাধারণ পাখা এবং সংক্ষিপ্ত নালী দিয়ে পৌঁছানো যেতে পারে।

— ট্রেভর আর্কিবাল্ড