Системы охлаждения компьютера. Какую выбрать? Система охлаждения компьютера это
Система охлаждения в компьютере :: SYL.ru
Производители компьютерных компонентов (комплектующих) ежегодно радуют пользователей выпуском все более производительных устройств. Если раньше различие быстродействия в смежных модельных рядах исчислялось единицами и десятками процентов, то теперь никого не удивляет даже двукратное увеличение вычислительного потенциала. Хотя техпроцесс изготовления микросхем с каждым годом совершенствуется, параллельно с этим наблюдается тенденция к увеличению количества транзисторов в них. Это приводит к тому, что новые чипы нагреваются при работе почти так же, как и решения в предыдущем поколении. Таким образом, разработчикам приходится тем или иным способом бороться с тепловыделением. Поэтому, как и раньше, в каждой вычислительной системе используется система охлаждения компонентов, отличающихся «горячим нравом». Среди микроэлектронных изделий это центральный процессор, чип видеокарты, преобразователи напряжения и пр.
Вспоминая электротехнику
Выделение тепловой энергии – неизбежный процесс, сопровождающий направленное движение элементарных заряженных частиц по проводящему ток материалу. Электроны, проходя по проводнику и преодолевая его сопротивление, совершают определенное количество работы, которая сопровождается ростом температуры материала. Чем больше значение тока, тем сильнее нагрев. Для преодоления данного явления необходимо использовать сверхпроводники, что требует низких температур и, соответственно, в бытовых устройствах не применяется, или же изменить сам принцип работы схем, отказавшись от электрического способа передачи сигналов. Очевидно, что на данном этапе развития все это недостижимо, поэтому на греющийся элемент устанавливается система охлаждения и тепло принудительно отводится от поверхности микросхемы. Хотя такое решение слишком грубое, его эффективность вполне достаточна.
Система охлаждения компьютера
Для охлаждения компонентов в вычислительной системе используется несколько конструктивных решений, различающихся эффективностью работы. Наиболее простая система охлаждения представлена металлическим радиатором, поверхность которого соприкасается с нагревающейся микросхемой. Его особая форма позволяет увеличить суммарную рассеивающую площадь, тем самым повысив КПД. Именно такие решения использовались в первых моделях компьютеров. Основное преимущество – полная тишина при работе. Однако с ростом мощности охлаждаемой микросхемы для поддержания приемлемого температурного режима необходимо: увеличивать габариты и площадь радиатора, что не всегда возможно; уменьшать температуру окружающего воздуха. Для преодоления этого ограничения была предложена усовершенствованная система охлаждения, в которой площадь рассеивающей поверхности осталась прежней, но был добавлен вентилятор, принудительно создающий поток воздуха, обдувающий радиатор. Именно такое решение получило наибольшее распространение. К недостаткам можно отнести шум при работе, затраты электроэнергии для вентилятора, наличие механических вращающихся частей, подверженных износу, и уменьшение производительности вследствие нагрева окружающего воздуха.
Альтернативное решение
Кроме вышеназванных классических решений существуют и другие. Одна из них – это водяная система охлаждения. Из-за своей сложности используется лишь энтузиастами. На микросхеме устанавливается полый теплообменник, который с помощью трубок соединен с качающей помпой и радиатором, вынесенным за пределы корпуса компьютера. Вся система заполнена водой. Отличие от решения «вентилятор с радиатором» в том, что не происходит нагрева воздуха в корпусе, а значит, КПД не снижается. Также нельзя не упомянуть о тепловых трубках, котороые сейчас используются практически во всех системах охлаждения. Внутри такой трубки находится быстро испаряющаяся жидкость (иногда порошок), которая увеличивает интенсивность передачи тепла от поверхности микросхемы к ребрам радиатора.
www.syl.ru
Система охлаждения компьютера - это... Что такое Система охлаждения компьютера?
Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.
Тепло в конечном итоге может утилизироваться:
- В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
- Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
- Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))
- Вместе с теплоносителем (проточные системы водяного охлаждения)
- За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)
По способу отвода тепла от нагревающихся элементов, системы охлаждения делятся на:
- Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
- Системы жидкостного охлаждения
- Фреоновая установка
- Системы открытого испарения
Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:
- Ватерчиллер
- Системы с использованием элементов Пельтье
Системы воздушного охлаждения
Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.
Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.
Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью - радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.
Системы жидкостного охлаждения
Принцип работы - передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, антифриз, жидкий металл[1], или другие специальные жидкости.
Система жидкостного охлаждения состоит из:
- Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости
- Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости
- Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным
- Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости
- Шлангов или труб
- (Опционально) Датчика потока жидкости
Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.
Фреоновые установки
Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.
Недостатки:
- Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения работающих при температурах ниже температуры окружающей среды)
- Трудности охлаждения нескольких компонентов
- Повышенное электропотребление
- Сложность и дороговизна
Ватерчиллеры
Системы совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.
Системы открытого испарения
Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий[2], испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).
Системы каскадного охлаждения
Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь - охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако, они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.
Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой системы охлаждения (обычно воздушной или жидкостной). Так как компонент может охлаждаться до температур ниже температуры окружающего воздуха, необходимо применять меры по борьбе с конденсатом. По сравнению с фреоновыми установками элементы Пельтье компактнее и не создают шум и вибрацию, но заметно менее эффективны.
См. также
Примечания
Литература
- Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1299-1328. — ISBN 0-7897-3404-4
Ссылки
dic.academic.ru
Системы охлаждения для персонального компьютера и их разновидности
Содержание:
- Введение
- Виды систем охлаждения ПК
- Описание систем охлаждения для ПК
- Основные характеристики типовых С. О.
- Организация воздушных потоков в корпусе ПК
- Меры предупреждения неполадок С. О
- Обзор и тестирование С.О. для процессора
- Методика тестирования
- Заключение
- Список литературы
1 Введение
Увеличение количества радиоэлементов на микросхемах настольных ПК, а также увеличение транзисторов в интегральных схемах микрочипов и других элементов на печатных платах связано с повышением требований к вычислительным мощностям компьютеров, т.к. на них возлагаются всё более сложные задачи. Это привело к повышению тепловыделения. Все эти обстоятельства послужили толчком к созданию различных систем охлаждения, без которых не обходится ни один настольный ПК на сегодняшний день, потому что без систем охлаждения они не способны отвечать требованиям современных стандартов, которые предъявляют производители и пользователи программного обеспечения.
2 Виды систем охлаждения ПК
Начиная описывать виды (или классификацию) систем охлаждения встаёт вопрос: по каким критериям или признакам упорядочить это описание? Ведь у каждого вида С.О. (системы охлаждения) есть свои характеристики, также метод или способ, которым охлаждаются компоненты ПК, притом у каждой свой КПД (или эффективность), своё место внутри системного блока, т.е. С.О. может быть предназначена для охлаждения процессора, видеокарты, блока питания, а сегодня возможны варианты охлаждения жёстких дисков и оперативной памяти, не говоря об отдельных чипах на материнской плате. Рациональным здесь будет оценка исходя из того, как или каким способом охлаждается данный компонент ПК, имеется в виду то, какая эта система и при помощи чего она отводит тепло (воздух, жидкость).
Поэтому будет описание трёх основных классов:
радиаторное;
воздушное охлаждение;
жидкостное охлаждение;
Следует указать, что все эти три класса объединяет одно - в основном тепловая энергия проходит непосредственно от самого охлаждаемого элемента через термопасту на металлическую плитку, с которой эта энергия рассеивается одним из выше перечисленных способов, а термопаста является одним из важнейших элементов любой С.О., потому что без неё тепло не передастся на плитку и заданный элемент охлаждаться не будет. Ещё следует следует заметить, что в практике немало комбинаций этих классов, таких как: радиатор и вентилятор, радиатор и тепловые трубки.
3 Описание систем охлаждения для ПК
1. Радиаторные.
Чаще всего они представляют собой металлическую пластину с большой теплопроводностью, на которой перпендикулярно припаяны металлические рёбра, Т.о. конструкция монолитна, подвижных узлов не имеет, и, как описано выше может комбинироваться с устройствами других классов, в основном используются только они. Изготавливаются радиаторы из меди, алюминия и других композитных материалов. На сегодняшний день применение радиаторов становится всё менее эффективным, потому что охладить даже самые простые и дешёвые процессоры или видеокарты при помощи радиаторов не представляется возможным. Именно поэтому чаще всего они охлаждают второстепенные компоненты, наименее нуждающиеся в охлаждении.
. Воздушное охлаждение.
Этот класс представлен специальными вентиляторами с лопастями соответствующей формы. В ПК могут использоваться для всех охлаждаемых компонентов, но в основном это в комбинации с радиатором для более эффективного охлаждения.
Штатный кулер с радиатором для для сокета LGA 775 для ПК с процессорами Intel.
Лопасти приводятся в движение при помощи двигателей разных типов и конструкций (о двигателях в следующей главе). Кулеры не потребляют много энергии и стоят довольно дёшево. Но в минусы таких систем может входить высокий уровень шума.
. Жидкостное охлаждение.
Представлены самым разнообразным перечнем устройств, поэтому следует отметить основной принцип охлаждения. Охлаждение производится за счёт циркулирования жидкости по так называемому контуру охлаждения, т.е. по всей ёмкости, по которой может циркулировать жидкость. Жидкость поступает к охлаждаемому элементу, нагревается или доводится до кипения, затем отводится или конденсируется в области контура, где может стоять радиатор или комбинация радиатора и кулера. Без комбинирования жидкостной С.О. с системами других классов её эффективность резко падает или сводится к нулю.
Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, используются жидкости: чаще всего - дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, жидкий металл, другие специальные жидкости.
Типовые жидкостные С.О. могут состоять из:
. Помпы - насоса для циркуляции воды;
. Теплообменника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) - устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента;
. Специального радиатора для рассеивания тепла охлаждающей жидкости;
. Резервуара с жидкостью;
. Шлангов или труб;
. Контурные тепловые трубы.
Ни одна активная С.О. не обходится без термопасты.
система охлаждение персональный компьютер
Также они делятся на активные (в которых есть какие-либо подвижные части и они потребляют определённое количество энергии) и пассивные (обычно это радиаторы, которые энергии не употребляют вообще).
4 Основные характеристики типовых С. О.
В этой главе будут рассматриваться основные характеристики всех трёх выше представленных классов. Это описание будет иметь свои особенности, о которых нельзя не оповестить.
В перечень основных характеристик входят линейные размеры какой-либо системы охлаждения, но для водяной С.О. не целесообразно описывать линейные размеры её трубок или шлангов, так же не имеет большого значения описывать длину рёбер радиатора, когда следует говорить о его площади, с которой он отдаёт тепловую энергию в окружающую среду. Такие нюансы следует либо опускать, либо делать более адекватную оценку.
Радиаторные системы
А) В первую очередь - это линейные размеры, т.е. длина, ширина, высота.
Б) Металл - в основном алюминий, медь. Их теплопроводность.
В) Площадь рассеивания тепловой энергии в квадратных сантиметрах. Это площадь граней всех рёбер.
. Воздушное охлаждение
А) Так как это вентиляторы, то одной из ключевых характеристик является количество оборотов в минуту.
Б) Производительность вентилятора можно измерить в количестве подаваемого воздуха в минуту, т.е. в кубических метрах/дециметрах за определённое количество времени. Или количество рассеиваемой тепловой энергии.
В) Уровень шума, измеряемый в децибелах.
Г) Так как используются в подшипниковые двигатели, то следует указать тип подшипника:
подшипник качения - имеют целый ряд преимуществ - меньшие потери на трение, большая долговечность, большая развиваемая скорость вращения, имеет большой срок службы 50 000-100 000 часов.
подшипник скольжения - дешевизна, простота изготовления, малая восприимчивость к механическим воздействиям, имеет низкий срок службы до 30 000 часов.
двойной подшипник качения - характеризуется средним уровнем шума, имеет большой срок службы 60 000-120 000 часов.
гидродинамический подшипник - характеризуется низким уровнем шума и долгим сроком службы до 150 000 часов.
подвеска на магнитной левитации - характеризуется отсутствием подшипникового узла как такового, по заявлению производителя Sunon трение есть только о воздух.
Также могут комбинироваться подшипники разных типов.
Д) Разъём подключения, при помощи которого вентилятор подключаются к материнской плате. Сейчас существует два стандарта подключения - MOLEX и устаревший PC-Plug. MOLEX имеет преимущества - он позволяет управлять скоростью вращения вентилятора (при достаточном охлаждении материнская плата, обладающая такими функциями, может замедлить вентилятор, снизив тем самым шум и потребляемую мощность), измерять скорость вращения вентилятора (если он сам поддерживает такие замеры - содержит датчик Холла). Но на устаревших моделях такие разъёмы могут отсутствовать - это единственный минус. Plug - разъём, через который можно подключить винчестер, оптический привод для CD-дисков, недостаток как раз в его универсальности, поэтому возможности современных кулеров остаются нереализованными - измерение частоты вращения и управление ею невозможны.
Е) Вольт-амперные характеристики, потребляемая мощность.
Ж) Отсутствие или присутствие счётчика оборотов.
З) Двигатель. Используются вентиляторы выполненные на основе двухфазного вентильного двигателя постоянного тока с внешним ротором. Применение обычного коллекторного двигателя постоянного тока в компьютере недопустимо, он является источником электромагнитных помех и требует систематического ремонта, связанного с механическим износом щеток. Поэтому применяются вентильные двигатели в бесколлекторном варианте исполнения. В таком двигателе на роторе расположены постоянные магниты, создающие магнитный поток возбуждения, а обмотка якоря расположена на статоре (обращенная конструкция). Питание обмотки статора осуществляется таким образом, что между ее намагничивающей силой и потоком возбуждения сохраняется смещение в 90 градусов. При вращающемся роторе такое положение может сохраниться в результате переключения обмоток статора. При переключении должны выполняться два условия, согласно которым обмотки статора должны переключаться в определенный момент времени и с заданной последовательностью. При этом положение ротора определяется с помощью датчика положения, в качестве которого обычно используется датчик Холла. Датчик положения управляет работой электронных ключей (транзисторов). Таким образом электронная схема составляет неотъемлемую часть бесколлекторного вентильного двигателя, поскольку без нее невозможна его нормальная работа.
Такие двигатели используются почти во всех ПК.
. Жидкостные системы охлаждения
К характеристикам следует отнести:
А) Жидкость, а точнее её теплопроводные свойства, температура кипения и испарения.
Б) К характеристикам помпы (насоса) следует отнести количество перекачиваемой жидкости, измеряется литрами в час.
В) Объём резервуара с жидкостью, измеряется в литрах.
Г) По источнику циркуляции жидкостей, есть два типа:
Конвективные - системы, в которых теплоноситель протекает через нагреватель только за счет тепловой конвекции.
Циркуляционные - системы, в которых для перемещения теплоносителя используется насос.
Д) Вольт-амперные характеристики, потребляемая мощность.
Е) Рассеиваемое количество тепловой энергии.
5 Типовые конструктивные решения
Несмотря на всё многообразие систем охлаждения существуют их конструктивные решения свои для каждого класса С. О.
1. Радиаторы
По конструкции делятся на три типа:
а) с постоянным сечением воздушного канала
Как видно на изображении рёбра радиаторов прямые и пространство между ними тоже.
б) с переменным сечением канала
Увеличивается площадь поверхности теплообмена благодаря изгибам рёбер. Это наиболее эффективный вид радиаторов.
в) штыревые
Расчеты и практика показывают, что штыревые радиаторы имеют более высокую эффективность по сравнению с обычными радиаторами с постоянным сечением канала. Эффективность штыревого радиатора, в зависимости от конкретных условий, в 1,5-2 раза выше, потому что таким образом увеличена площадь теплообмена радиатора.
. Воздушное охлаждение или кулеры
Вентиляторы - с ними, чаще всего используется радиатор, тепловые трубки или комбинация того и другого, типовых конструкций нет, разве только сами вентиляторы являются сами по себе типовыми, есть только распространённые модели или линейки, производимые в больших количествах. Штатные кулеры Intel, AMD - наглядный тому пример. Но в любом случае - это кулер с теми или иными характеристиками (линейные размеры, издаваемый шум, тип подшипника и т.д.).
. Жидкостное охлаждение
Здесь, если говорить о тепловых трубках, то по сути все они представляют из себя одно и то же - это всё те же трубки, но разной формы, длины и ширины, использующиеся в какой-то комбинированной С. О.
О системах жидкостного охлаждения ("водянка" на языке жаргона) можно отметить то же самое, конструкция у них примерно одна и та же, суть у них одна - охлаждение жидкостью компонентов ПК. Вобщем и целом их объединяет одно - радиатор (может быть и с вентилятором), помпа (или насос), водоблок (но может быть в нём и другая жидкость), шланги. Можно выделить основные типы водоблоков, о них подробнее:
А) Плоскодонный или безканальный ватерблок (для CPU используется редко, чаще для чипсета и не мощных видеокарт, а также для охлаждения памяти, элементов питания, винчестеров и пр.)
Б) Водоблок со змеевидной структурой, которая в свою очередь делится на спиралевидную и зигзагообразную.
В) Игольчатый ВБ (также как и змеевидный применяется в промышленном изготовлении) - внутренняя часть основания данных ватерблоков, содержит множество симметричных выступающих неровностей. Это могут быть пирамидки, ромбики, и т.д.
Г) ВБ с использованием рёбер на основании - самый наиболее распространенный вид ватерблоков.
Д) Также бывают ВБ со сложной внутренней структурой - микроканальные, многоэтажные раздельные и пр. Их структура редко повышает производительность, но часто увеличивает гидросопротивление, что в свою очередь либо требует увеличения мощности помпы, либо ухудшает температурные показатели системы в целом.
6 Термоинтерфейс
В любом случае термоинтерфейс - это самая необходимая часть любой С.О., так как обеспечивает теплообмен между охлаждаемым компонентом и самой С.О., если этого не будет, то С.О. теряет всю свою эффекивность.
В таком случае следует начать с определения термоинтерфейса. Если знать общее определение интерфейса, оно выглядит так:
Интерфе?йс (от англ. interface - поверхность раздела, перегородка) в общем случае определяет место или способ соединения, соприкосновения, связи. Его значение можно отнести к любому сопряжению взаимодействующих систем.
Тогда определение "термоинтерфейс" должно выглядеть так:
Это - конструктивное решение, обеспечивающее теплообмен между охлаждающими и охлаждаемыми компонентами, имеющее свои конструктивные характеристики, характеристики эффективности.
Под эффективностью понимается количество отводимого тепла; данное определение применимо для любой МПС, и в частности для IBM совместимых ПК.
При таком способе охлаждения для термоинтерфейса всегда соблюдается одно неотъемлемое правило - между поверхностью С.О. и поверхностью охлаждаемого элемента всегда должна быть термопаста, которая имеет ряд характеристик.
Поверхности, между которыми термопаста имеет в свою очередь свои характеристики, такие как:
. Площадь - в квадратных сантиметрах.
. Шероховатость сопрягаемой контактной поверхности, которая должна быть не хуже 2,5 мкм, иногда 1,6 мкм, которая получается при обработке режущим инструментом. Аналогичные требования и для кулера процессора.
. Металл, из которого состоит контактная поверхность с термопастой, одна из сторон может быть и керамика. Если это слой металла или керамики, то должна учитываться и его толщина.
Теперь непосредственно о термопасте, и сперва о её компонентах.
Термопаста должна иметь хорошее сцепление с поверхностью меаллов и керамики, не должна высыхать в процессе эксплуатации при повышенных температурах, иметь низкую гигроскопичность (степень, с которой химическое вещество впитывает воду) и быть химически пассивными к применяемым в ПК материалам. Термопаста должна обеспечивать необходимую текучесть под статическим давлением, чтобы ее излишки уходили из зазора при прижатии С.О. механизмом крепления. Этим требованиям удовлетворяют силиконовые масла.
7 Организация воздушных потоков в корпусе ПК
Немаловажную роль в охлаждении ПК играет такая организация, т.к. в противном случае нагретый воздух в корпусе может нарушить температурный режим, предписанный в технических требованиях или характеристиках, следствием этого может встать выход из строя любого из узлов ПК, что может, в свою очередь, означать прекращение работы всей системы.
Поэтому из корпуса ПК должен отводиться нагретый воздух, в связи с этим есть три способа управления воздушными потоками:
. Пассивный;
. Активный;
. Комбинированный - сочетание активного и пассивного;
Для оптимального охлаждения с приемлемым уровнем шума вентиляторов в современных ПК нужно соблюдать два требования:
. Соблюдать теплообмен между корпусом ПК и окружающей средой, а для этого нужно обеспечить низкие потери давления в системе вентиляции корпуса. Заодно это может уменьшить шум вентиляторов.
. Организовать в корпусе ПК воздушные потоки так, чтобы они омывали нагревающиеся узлы. Это обеспечит подачу к ним охлаждающего воздуха с температурой приближающейся температуре воздуха за пределами корпуса.
Организация воздушных потоков до сих пор является проблемой, по которой есть множество эффективных и не очень решений, но всё же есть общая идеология представленная корпорацией Intel, которая так и называется "идеология воздуховодов". Она изображена на скриншоте.
Хотя и здесь есть проблемные зоны, они отмечены числами 1 и 2.
В первой зоне при наличии плат расширения может возникнуть серьёзное препятствие прохождению воздуха.
Во второй зоне обычно проходят кабели питания и шлейфы.
Также везде соблюдается такая закономерность:
Не хотите мириться с большим корпусом - терпите шум, издаваемый множеством вентиляторов маленького. Ведь необходимый объем (массу) воздуха прокачивать надо. А для этого надо совершить работу, которая тем больше чем больше сопротивление воздушному потоку.
Теперь о способах управления воздушными потоками:
. Пассивный
Для этого больше подходит корпус с малым аэродинамическим сопротивлением, в корпусе с большим аэродинамическим сопротивлением это практически невозможно, потому что среди множества проходных сечений в нем, равных по сопротивлению, невозможно создать преобладающий воздушный поток.
В сложном сечении, показанном на рисунке, объем воздуха V2, V3, V4, V5 распределяется пропорционально площади элементарного сечения S2, S3, S4, S5. Сечения показаны в плоскости, хотя реально они расположены в трех координатах X,Y,Z в каждом рассматриваемом сечении. Так же условно сечения разделены на отдельные элементы.
При этом объем воздуха на выходе Vвых равен сумме объемов V2, V3, V4, V5, умноженных на коэффициент k, походящих через сечения S2, S3, S4, S5.
При малых перегревах воздуха (до 5 град. С) коэффициент k можно не учитывать.
вх = kV2 + kV3 + kV4 + kV5 = Vвых = kVвх
- коэффициент определяющий увеличение объема воздуха при нагреве его от температуры tвх до tвых.
Таким образом, задавая площади элементарных сечений можно распределять объем проходящего через них воздуха в любом необходимом сечении корпуса.
Хотя более удобно оперировать в этих вычислениях массой воздуха m, которая не зависит от нагрева.
вх = m2 + m3 + m4 + m5 = mвых [2]
Для рассмотренного на рисунке объема можно применить правило:
Сумма масс (m) воздуха входящих в любой охлаждаемый объем равна сумме масс воздуха проходящего в любом проходном сечении этого объема и равна сумме масс выходящего из объема воздуха.
Но необходимо помнить! Что масса воздуха на входе и выходе из охлаждаемого объема равны, а объем нагретого воздуха больше объема воздуха на входе. Объем воздуха на выходе зависит от температуры нагрева.
. Комбинированный.
Для того чтобы объяснить активный способ распределения воздушных потоков рассмотрим комбинированный способ, где активная ветвь работает наиболее наглядно, где активная ветвь берет на себя до 50% общего воздушного потока. Но больших величинах растет аэродинамическое сопротивление корпуса. Корпус тоже лучше взять с низким аэродинамическим сопротивлением. Зачем нужно такое регулирование? Оно позволяет направить в нужное вам место требуемое количество воздуха, а остальной воздух распределить с помощью пассивного способа. Там где вы выделяете из общего воздушного потока дозированное количество и есть зона активного регулирования.
Активное охлаждение чаще обеспечивается вентиляторами.
Вентилятор имеет расходные характеристики, приведенные в его паспорте. Для обеспечения их он тратит мощность электропривода (электромотора).
Когда вентилятор попадает в воздушный поток с характеристиками превышающими его расходные характеристики он переходит в т. н. флюгерный режим.
Это значит, что работа вентилятора совершается уже не для подачи воздуха, а для его торможения.
Посмотрим рисунок 2.
Здесь вытяжной вентилятор с расходом Wвых определяет общий расход воздуха через корпус.
вых = W1 + W2 +W3 + W4 = Wвх
Этот вентилятор может представлять собой и группу параллельно работающих вентиляторов. Поскольку, как мы определились ранее, это корпус низкого сопротивления, то Wвх будет приближаться к Wвых.
Ни больше и ни меньше, т.к. у вентиляторов своя пропускная способность воздуха.
А об активном способе отдельно говорить не имеет смысла. Просто нужно правильно распределить перфорации (измеряются в см2) между активным и пассивным способами охлаждения. Рекомендуется по 1/2 на каждый способ.
8 Меры предупреждения неполадок С.О.
Здесь будут освещены самые необходимые меры по предупреждению неполадок С.О., такие как предохранение от пыли и замена термопаст, замена смазки на подвижных узлах С. О.
Для каждого класса С.О. свои меры предупреждения:
1. Радиаторы
При необходимости нужно очищать поверхность от пыли и грязи, для этого подойдёт обыкновенный этиловый спирт. Подвижные части отсутствуют, поэтому больше радиаторам не требуется. Ну и, конечно, не подвергать сильным механическим воздействиям.
2. Воздушное охлаждение
Так как представлено одними вентиляторами, то и разговор о них. Самое простое - это обязательная чистка от пыли всех узлов устройства, включая лопасти, это рекомендуется делать один раз в месяц, в зависимости от запылённости помещения. Если помещение чище, то можно раз в полтора-два месяца.
Также рано или поздно придётся столкнуться со смазкой вентилятора. Для этого подойдёт и обычное машинное масло, если не задаваться поиском часового или оружейного. Паз со шпинделем двигателя, который под наклейкой следует наполнить при помощи медицинского шприца примерно на 2/3, после чего приклеить наклейку обратно, можно заменить её плотным скотчем. Помимо этого нужна ещё и смазка подшипников подобным же методом.
Далее нужно обезопасить вентилятор от попадания посторонних предметов в лопасти или двигатель и не подвергать его негативным механическим воздействиям.
3. Жидкостное охлаждение
Такие С.О. должны проходить проверку на герметичность - это касается и тепловых трубок, и комплексных с помпой. Но комплексные тоже должны регулярно смазываться (раз в пол года) - это касается важных узлов помпы, а также должна меняться теплопроводящая жидкость (тоже раз в пол года), сюда же входит проверка всех креплений шлангов.
Сюда же следует добавит о обслуживании термоинтерфейсах. Точнее о нанесении термопаст - их тоже следует менять раз в пол года. Слой термопасты должен быть очень тонкий, она должна быть нанесена равномерно, в противном случае теплообмен только ухудшается. Заключение
Thermaltake Big Typhoon был использован для сравнение с остальными двумя продуктами в качестве ориентира производительности, т.е. всего лишь помог оценить производительность остальных кулеров и достаточность этой производительности для решения более новых задач, связанных с охлаждением.
Поэтому речь пойдёт о Noctua NH-U9B и Xigmatek HDT-SD964.NH-U9B - качественное и продуманное решение. К достоинствам можно отнести высокую для своих размеров эффективность, производительный вентилятор.HDT-SD964 - великолепный продукт. Компактные размеры, высокая эффективность станут весомыми доводами в пользу приобретения данного продукта. Как и в случае с кулером Noctua, есть возможность установки нескольких вентиляторов, что на практике дает весомый прирост в эффективности.
На сегодняшний день системы охлаждения переживают бурный рост, имеют большой спрос на рынке, потому что ни один современный ПК не может без них обойтись.
Но и проблемы охлаждения остаются теми же самыми - это и оптимальное охлаждение за как можно малую цену, это и охлаждение за достаточно круглые суммы, лишь бы результат пользователя удовлетворял. День ото дня спрос на системы охлаждения только растёт и свой рост, несомненно, продолжит.
Список литературы:
- Электронные вычислительные машины. Справочник. Под ред. С.А. Майорова, М.: Сов. радио, 2001.
- Справочник разработчика и конструктора РЭА. Справочник. Под ред. М.Ю.Масленникова, М.: Издательство «Прибор», 2003.
- Воеводин В.П. Суперкомпьютеры: вчера, сегодня, завтра // Наука и жизнь. - 2000. - №5.
- Куземин A.Я. «Конструирование и микроминиатюризация электронно-вычислительной аппаратуры». М: Радио и связь. 2005.
- Электронные вычислительные машины. Справочник. Под ред. С.А. Майорова, М.: Сов. радио, 2001
- Шерстнев В.В. «Конструирование и микроминиатюризация ЭВМ», М.: Радио и связь, 2004.
Смотрите также:
Системы охлаждения для персонального компьютера и их разновидности 177.14kb. 1 стр.
Учебник для 10 класса, П. Магистрально-модульный принцип построения компьютера (стр. 10-16) 75.68kb. 1 стр.
Конструируем систему охлаждения компьютера о чём эта статья 300.82kb. 1 стр.
moglobi.ru
Системы охлаждения ПК - InfoConnector.ru
Системный блок компьютера отличается большим количеством элементов, которые при работе нагреваются. Их должным образом нужно охладить, чтобы не получить перегрев и в дальнейшем поломку.
Системы охлаждения стандартно делятся на пассивные и активные. Грубо говоря, пассивные системы охлаждения от активных отличаются наличием вентилятора, у первых их попросту нет.
Пассивные виды зачастую используются на чипсетах материнских плат, а также графических адаптерах. Для охлаждения здесь используется радиатор, изготовленный из металла, отлично проводящего тепловые потоки.
У активной системы охлаждения присутствует вентилятор. С его помощью происходит обдув ребер установленного радиатора. Эти системы охлаждают наиболее раскаляющиеся детали компьютера - центральный процессор или чип графического адаптера.
К недостаткам обеих систем охлаждения можно отнести критическое отношение к пыли. Чем больше грязи, тем труднее отвести тепло от нагретого чипа. Поэтому чистка системного блока напрямую связана с долговечностью вашего домашнего компьютера.
Говорить о преимуществах той или иной системы охлаждения не имеет смысла. Разработчики рассчитывают и устанавливают именно такую теплоотводящую систему, которую требуют те или иные устройства и элементы.
Кроме этого, системный блок имеет еще два-три кулера, использующихся для притока воздуха внутрь. Так же в обязательном порядке присутствуют вентиляционные отверстия, через которые отводится нагретый воздух.
При установке системного блока старайтесь не закрывать вентиляционные отверстия. Это может привести к нежелательному перегреву внутренних частей компьютера.
Давайте ознакомимся с основными характеристиками систем охлаждения.
- Когда выбираете систему охлаждения для центрального процессора, нужно убедиться, что ее крепления соответствуют сокету, ведь под разные виды ЦП используются определенные крепления. Также существуют универсальные системы охлаждения, которые стоят значительно дороже.
Как выбрать лучший кулер для процессора?
Если стоит задача поменять систему охлаждения на видеокарте, то тут дело обстоит сложнее. Зачастую такие системы не унифицированы, т.е. на разных видеокартах стоят свои, оригинальные кулеры.
- Скорость вращения вентилятора. Чем выше скорость лопастей вентилятора, тем эффективнее происходит отвод тепла. С другой стороны, это увеличивает шумовой эффект.
Здесь особое внимание можно уделить качеству подшипника, который является основным источником шума. Понятное дело, что чем эффективнее и тише система охлаждения, тем больше средств необходимо будет выложить на ее приобретение.
В большом количестве систем охлаждения есть возможность управлять скоростью кулера, учитывая показатель температуры. Эта функция заметно снижает уровень шума.
- Материал для изготовления радиатора. Большей теплопроводностью отличается медь. За ней следует алюминий. Еще может быть покрытие из других материалов, к примеру, никелировка.
Не будем забывать о конструктивных особенностях радиатора. Чем тоньше его ребра, тем эффективнее теплоотвод.
- На шум влияет форма и диаметр крыльчатки. Больший диаметр вентилятора будет эффективнее своих меньших собратьев при тех же оборотах. Да и шума от него должно быть поменьше.
Как снизить шум работающего компьютера?
- Одним из главных параметров системы охлаждения считается шум. Именно этот параметр во многом определяет цену изделия. Допустимым значением специалисты считают 40 дБ. Более-менее приемлемым можно назвать 30 дБ.
PINENG PN 951 10000mAh Эта зарядка реально выдает заявленные 3.4 ампера! Очень быстро заряжает телефоны Ugreen... Игровой Андроид планшет - какой он? 
Андроид планшет - это ещё одно средство развлечения, которое нам подарила эра компьютерных технологий. И, конечно же, он не был бы полноценным, если бы не давал возможности поиграть в игрушки.... Как экономить трафик на Android? 
Многие задаются вопросом «Как экономить трафик на Android?». Ведь стоимость мобильного интернета напрямую зависит от объема мобильных данных, принятого и переданного устройством. Благодаря... www.infoconnector.ru
Системы охлаждения компьютера. Какую выбрать?
Любой компьютер, от самого простого домашнего кинотеатра до мощного игрового компьютера, выделяют в процессе своей работы много тепла, что может вывести некоторые компоненты из строя. Но на этот счет не стоит особо переживать, если все комплектующие были подобраны правильно и произведена профессиональная сборка компьютера.
Многие при покупке компьютера отдают предпочтение самой распространенной воздушной системе охлаждения, и лишь небольшая часть выбирает дорогой, но более эффективный метод водяного охлаждения. Перед тем, как отдавать предпочтение той или иной системе охлаждения компьютера, нужно более детально изучить данный вопрос.
Воздушная система охлаждения компьютера состоит из множества кулеров, обдувающих радиаторы устройств. Кулеры устанавливаются на центральный процессор, видеокарту, блок питания и несколько штук устанавливается на корпус компьютера.
Такая система охлаждения имеет одно достоинство, благодаря которому вам нет необходимости самостоятельно подбирать радиаторы и кулеры для каждого используемого устройства. Во всех устройствах производители устанавливают наиболее подходящие компоненты для создания эффективной системы охлаждения. Например, видеокарты всегда поставляются уже с радиаторами и своим набором кулеров.
Остается только вопрос, почему именно воздушное охлаждение? Ответ, конечно же, напрашивается сам, главный секрет воздушного охлаждения, это невысокая стоимости и простота производства и монтажа.
У воздушной системы охлаждения есть три основных недостатка:— небольшая эффективность охлаждения, что становится заметно на сильно разогнанных процессорах;— система охлаждения из радиатора и кулера для мощных процессоров может достигать огромных размеров;— создание сильно заметного шума во время работы.
Система водяного охлаждения компьютера использует охлаждающую жидкость, заполняющую трубки и радиаторы, а также другие дополнительные компоненты, и позволяет гораздо эффективнее производить охлаждение отдельных компонентов системы. Это особенно интересно любителям разгонять процессоры до более высоких частот, ведь именно в этот момент они выделяют особенно много тепла. Кроме того, такие системы охлаждения производят гораздо меньше шума и занимают меньше места внутри системного блока.
Минусов у водяной системы охлаждения предостаточно. Самый главный минус, конечно же, цена. Например, полностью готовая подборка всех необходимых компонентов обойдется как минимум в четыре раза дороже. К тому же всегда существует опасность пролития охлаждающей жидкости на компоненты компьютера и общая сложность монтажа всей конструкции.
Существует также автономная жидкостная система охлаждения компьютера. Вся конструкция такой системы полностью герметизирована и позволяет воспользоваться всеми достоинствами водяной системы охлаждения. Монтаж автономной системы водяного охлаждения будет не сложнее установки обычного радиатора с кулером.
На чем остановить свой выбор, тут уже зависит от ваших предпочтений. Заядлых геймеров наверняка может заинтересовать автономная система охлаждения компьютера, которая к своей большей эффективности окажется еще и более тихим вариантом.
Также интересные статьи на сайте chajnikam.ru:Что такое условно бесплатные программы?Как установить новый браузер?Как включить спящий режим windows 7?Где можно компьютер купить?
chajnikam.ru
Охлаждающяя система персонального компьютера
Охлаждающяя система персонального компьютера
Ни для кого не секрет, что сейчас все части персонального компьютера, при своей работе, прилично греются. При большей производительности комплектующих, рассеиваемая мощность увеличивается.
Начиная с середины 90-х годов прошлого века (примерно после появления 386-го процессора), производители компьютерных компонентов поняли, что для охлаждения процессора и других вспомогательных микросхем, а так же жестких дисков компьютера, простой конвекцией воздуха в системном блоке ПК, не обойтись. По этому, постепенно начали появляться разные охлаждающие системы, для процессора, видео карты, блока питания, жестких дисков, и для вспомогательных микросхем (чипсет)…Охлаждающяя система персонального компьютера
Ни для кого не секрет, что сейчас все части персонального компьютера, при своей работе, прилично греются. При большей производительности комплектующих, рассеиваемая мощность увеличивается.
Начиная с середины 90-х годов прошлого века (примерно после появления 386-го процессора), производители компьютерных компонентов поняли, что для охлаждения процессора и других вспомогательных микросхем, а так же жестких дисков компьютера, простой конвекцией воздуха в системном блоке ПК, не обойтись. По этому, постепенно начали появляться разные охлаждающие системы, для процессора, видео карты, блока питания, жестких дисков, и для вспомогательных микросхем (чипсет). С того времени ничего практически не изменилось, но стали появляться более мощные комплектующие, они становились все горечей и производители соответственно искали разные пути решения проблемы охлаждения этих компонентов.
От простых радиаторов (пластины с большим количеством ребер), до массивных радиаторов с установленными на них вентиляторами, и далее до появления охлаждающей системы на основе тепловых трубок.
Пасивная охлаждающая система – радиатор
Активная охлаждающяя система, радиатор + вентилятор
Активная охлаждающяя система, радиатор + вентилятором, с использованием тепловых трубок
Но чем большее число вентиляторов находится в системном блоке персонального компьютера, тем громче производят они гул и неприятное воздействие на пользователя. Решение этой проблемы тревожит многих, и зависит, прежде всего от правильной организации отвода тепла от греющихся деталей, где возможно, а это в основном, чипсет, ОЗУ, жесткий диск, устанавливается пассивная охлаждающая система ( радиатор без вентилятора, по возможности большего размера). На ЦП и процессор видеокарты устанавливается малошумная система, с использованием тепловых трубок и малооборотистого вентилятора.
Радиаторы, которые лучше подходят для этой цели, должны быть по возможности полностью из меди (медь лучший проводник тепла), основание должно быть гладким, хорошо отшлифованным, для лучшего контакта с чипом.
На поверхность процессора наносится тонким слоем термопаста.
Самые распрастраненные термопасты.
АЛСИЛ
КПТ-8
Вентиляторы которые используются для систем охлаждения бывают разных размеров, имеют разную скорость вращения , а так же используют разные типы подшипников.
Скорость вращения вентиляторов измеряется в RTM (количество оборотов в минуту), минимальная скорость от 1500 rtm. Конечно чем выше скорость вращения вентилятора тем лучше охлаждение, но тем громче он работает .
Подшипники используемые в вентиляторах бывают двух типов: подшипники качения и подшипники скольжения. Они имеют как свои плюсы так и минусы.
Подшипники скольжения дешевы в изготовлении и тише в работе, но имеют короткий срок службы и не выдерживают температуры выше 50 град.
Подшипники качения – более долговечнее, работают при более высоких температурах, но и дороже , а также шумны в работе.
Есть гибридные модели вентиляторов использующие преимущества обоих типов
Естественно при отводе тепла с конкретных элементов, весь теплый воздух начинает блуждать внутри системного блока, постепенно просачиваясь через вентилятор блока питания, и через прорези корпуса наружу. Но для охлаждения нужен прохладный свежий воздух, а неотработанный горячий. Для этой цели в корпусе устанавливаются вентиляторы, один внизу на вдув холодного воздуха, а сзади вверху на выдув теплого воздуха.
В настоящее время все больше производителей выпускают приборы для мониторинга температур и регулировки скорости вращения вентиляторов, различающиеся как по внешнему виду так и по количеству регулируемых параметров.
Устанавливается он в свободный отсек для DVD-приводов. На передней панели имеются все необходимые индикаторы и органы управления, а внутри подключаются датчики температур к нужным измеряемым и регулируемым элементам.
Кроме воздушной охлаждающей системы, которая предусмотрена для монтажа в системном блоке ПК, используются:
водяная (на основе воды)
криогенная (на основе фриона)
нитрогенная (на основе азота)
Но они устанавливается в основном на разгоняемых компьютерах, для лучшего охлаждения компонентов в условиях критических температур
Статья взята из открытых источников: http://compuhome.ru/cooler.html
Похожие статьи:
house-computer.ru
Проблема охлаждения компьютера - Мои статьи - Каталог статей
Проблема охлаждения компьютера
Работа современных высокопроизводительных электронных компонентов, составляющих основу компьютеров, сопровождается значительным тепловыделением, особенно при эксплуатации их в форсированных режимах разгона (overclocking). Эффективная работа таких компонентов требует адекватных средств охлаждения, обеспечивающих необходимые температурные режимы их работы. Как правило, такими средствами поддержки оптимальных температурных режимов являются кулеры, основой которых являются традиционные радиаторы и вентиляторы.
Надежность и производительность таких средств непрерывно повышаются за счет совершенствования их конструкции, использования новейших технологий и применения в их составе разнообразных датчиков и средств контроля. Это позволяет интегрировать подобные средства в состав компьютерных систем, обеспечивая диагностику и управление их работой с целью достижения наибольшей эффективности при обеспечении оптимальных температурных режимов эксплуатации компьютерных элементов, что повышает надежность и удлиняет сроки их безаварийной работы.
(греется за счет работы микроэлементов таких как транзисторы)
Основные источники тепла
В персональном компьютере являются: видеокарта, процессор, элементы системной платы (питание процессора, чипсет и др.), а так же блок питания. Остальные элементы ПК греются не так сильно, как выше перечисленные.
Средний процессор выделяет от 60 до 130 ватт тепла. Стандартная, игровая видеокарта во время работы греется до 70-100 градусов по Цельсию и это – абсолютно нормально; блок питания легко греется до 60 градусов; чипсет в мат. плате тоже греется до 55-65 градусов и т.д.
Нужно помнить, что мощность пропорциональна нагреву системы, чем мощнее сис-ма, тем больше выделяется тепла.
Тепло может утилизироваться:
1.В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
1.Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
2.Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))
2.Вместе с теплоносителем (системы жидкостного охлаждения)
3.За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)
Типы систем охлаждения компьютера
1.Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
2.Системы жидкостного охлаждения
3.Фреоновая установка
4.Системы открытого испарения
Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок. Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха
Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.
Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило, устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности, жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.
Системы жидкостного охлаждения
Принцип работы — передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками, имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда — масло, антифриз, жидкий металл[1], или другие специальные жидкости.
Система жидкостного охлаждения состоит из:
Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости
Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости
Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным
Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости
Шлангов или труб
(Опционально) Датчика потока жидкости
Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.
Фреоновые установки
Холодильная установка, испаритель который установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.
Недостатки:
Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения, работающих при температурах ниже температуры окружающей среды)
Трудности охлаждения нескольких компонентов
Повышенное электропотребление
Сложность и дороговизна
Системы открытого испарения
Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий[2], испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).
Полупроводниковые холодильники Пельтье
Итак, суть открытого эффекта заключается в следующем: при прохождении электрического тока через контакт двух проводников, сделанных из различных материалов, в зависимости от его направления, помимо джоулева тепла выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое получило название тепла Пельтье. Степень проявления данного эффекта в значительной мере зависит от материалов выбранных проводников и используемых электрических режимов.
Пассивные системы
Безвентиляторных систем охлаждения не бывает - тепло должно куда-то деваться из закрытого корпуса. Пассивная система охлаждения хороша тем, что большую часть времени не требует принудительного обдува: вентилятор, закрепленный на ней, включается только в критическом режиме.
Теплова́я тру́бка, теплотру́бка
элемент системы охлаждения, принцип работы которого основан на том, что в закрытых трубках из теплопроводящего металла (например, меди) находится легкокипящая жидкость. Перенос тепла происходит за счёт того, что жидкость испаряется на горячем конце трубки, поглощая теплоту испарения, и конденсируется на холодном, откуда перемещается обратно на горячий конец.
Тепловые трубки бывают двух видов: гладкостенные и с пористым покрытием изнутри. В гладкостенных трубках сконденсировавшаяся жидкость возвращается в зону испарения под действием исключительно силы тяжести — иными словами, такая трубка будет работать только в положении, когда зона конденсации находится выше зоны испарения, а жидкость имеет возможность стекать в зону испарения. Тепловые трубки с наполнителем (фитилями, керамикой и т. п.) могут работать практически в любом положении, поскольку жидкость возвращается в зону испарения по его порам под действием капиллярных сил, а сила тяжести в этом процессе играет незначительную роль.
Материалы и хладагенты для тепловых трубок выбираются в зависимости от условий применения: от жидкого гелия для сверхнизких температур до ртути и даже индия для высокотемпературных применений. Однако большинство современных трубок в качестве рабочей жидкости используют аммиак, воду, метанол и этанол.
Активные системы Лопастные кулеры
Разъём Molex имеет три провода: чёрный (земля), красный (плюс) и жёлтый (сигнальный). PC-Plug имеет четыре провода: два чёрных (земля), жёлтый (+12 Вольт) и красный (+5 Вольт). Разъёмы Molex устанавливаются на материнских платах, чтобы система сама могла контролировать скорость вращения вентилятора, подавая на красный провод различное напряжение (обычно от 8 до 12 В), и изменять её в случае необходимости. По жёлтому сигнальному проводу материнская плата получает от вентилятора информацию о частоте вращения его лопастей. Сегодня это стало очень актуальным, поскольку остановившийся на кулере процессора вентилятор может привести к повреждению процессора. Поэтому современные материнские платы следят, чтобы вентилятор всегда вращался, и если он останавливается, то выключают компьютер. Подключение через Molex имеет один недостаток: к материнским платам опасно цеплять вентиляторы с потребляемой мощностью более 6 Вт. Разъём же PC-Plug выдержит десятки Ватт, но при подключении к нему Вы не сможете узнать, работает ли Ваш вентилятор или нет. Сегодня всё чаще вентиляторы имеют в комплекте переходники PC-Plug - Molex, чтобы подключать их к блоку питания, или даже сразу оба разъёма: PC-Plug и Molex, чтобы получать питание от БП компьютера, а по сигнальному проводу Molex-а сообщать материнской плате о скорости работы моторчика.
Программы мониторинга температур
SpeedFan - программа, предназначенная для слежения за разными датчиками компьютера, отображающими: температуру жесткого диска, чипсета, процессора, вентиляторов, а также их скорость, напряжение и т.д.
CPU-Z Бесплатная утилита, которая собирает и показывает сведения об основных аппаратных компонентах компьютера.
OpenHardwareMonitor
AIDA64
Бренды кулеров
Thermalright
SilverStone
Zalman
Thermaltake
Deepcool
Ice Hammer
remontiobsluzh.moy.su
