Охолодження ПК. СПК

Довідник Список використаних джерел Список учасників НОП

Система охолодження компютера

Система охолодження комп'ютера - набір засобів для відведення тепла від комп'ютерних компонентів, які нагріваються в процесі роботи.

• Тепло в кінцевому підсумку може утилізуватися:
  • В атмосферу (радіаторні системи охолодження):
    • Пасивне охолодження (відведення тепла від радіатора здійснюється за рахунок природної конвекції);
    • Активне охолодження (відведення тепла від радіатора здійснюється за рахунок його обдування вентиляторами);
  • Разом з теплоносієм (проточні системи водяного охолодження);
  • За рахунок фазового переходу теплоносія (системи відкритого випаровування).

За способом відведення тепла від нагріваються елементів, системи охолодження діляться на:

• Системи повітряного (аерогенного) охолодження;
• Системи рідинного охолодження;
• Фреонова установка;
• Системи відкритого випаровування.

Також існують комбіновані системи охолодження поєднують елементи систем різних типів

Системи з використанням елементів Пельтье

Зовнішній вигляд елемента Пельтьє. При пропущенні струму тепло переноситься з однієї сторони на іншу.

Принцип роботи полягає в безпосередній передачі тепла від нагріваючогося компонентана радіатор за рахунок теплопровідності матеріалу або за допомогою теплових трубок. Радіатор випромінює тепло в навколишній простір тепловим випромінюванням і передає теплопровідністю навколишньому повітрю, що викликає природну конвекцію навколишнього повітря. Для збільшення випромінюваного радіатором тепла застосовують чорніння поверхні радіатора.

Поверхні нагріваючого компонента і радіатора після шліфування мають шорсткість близько 10 мкм, а після полірування - близько 5 мкм. Ці шорсткості не дозволяють поверхням щільно стикатися, в результаті чого утворюється тонкий повітряний проміжок з дуже низькою теплопровідністю. Для збільшення теплопровідності проміжок заповнюють теплопровідними пастами.

Найбільш поширений тип систем real-time охолодження. Відрізняється високою універсальністю - радіатори встановлюються на більшість комп'ютерних компонентів з високим тепло виділенням. Ефективність охолодження залежить від ефективної площі розсіювання тепла радіатора, температури і швидкості проходить через нього повітряного потоку.

На компоненти з відносно низьким тепловиділенням (чіпсети, транзистори ланцюгів живлення, модулі оперативної памяті), як правило встановлюються найпростіші пасивні радіатори. На деякі комп'ютерні компоненти, зокрема жорсткі диски, встановити радіатор скрутно, тому вони охолоджуються за рахунок обдування вентилятором. На центральний і графічний процесори встановлюються переважно активні радіатори (куллери).

Системи рідинного охолодження

Системний блок оснащений рідинною системою охолодження з підсвічуванням.

Принцип роботи - передача тепла від нагрівного компонента радіатора за допомогою робочої рідини, яка циркулює в системі. В якості робочої рідини найчастіше використовується дистильована вода, часто з добавками (мають бактерицидний і/або антигальванічний ефект; іноді - масло, антифриз, рідкий метал, або інші спеціальні рідини.

Система рідинного охолодження складається з:

1. Помпи - насоса для циркуляції робочої рідини;
2. еплосприймача (ватерблока, водоблоку, головкиохолодження) - пристрої, що відбирає тепло у охолоджуваного елементу і передавального його робочої рідин;
3. Радіатора для розсіювання тепларобочої рідини. Може бути активним чи пасивним;
4. Резервуара з робочою рідиною, слугує для компенсації теплового розширення рідини, збільшення теплової інерції системи і підвищення зручності заправки і зливу робочої рідини;
5. Шлангів або труб;
6. Датчика потоку рідини;
7. Холодильної установки, випарник якої встановлений безпосередньо на охолоджуваний компонент.

Такі системи дозволяють отримати від'ємні температури на охолоджуваному компоненті при безперервній роботі, що необхідно для екстремального розгону процесорів.

Системи рідинного охолодження суттєво знижують рівень шуму, утворюваного відкритими куллерами.

Недоліки:

1. Необхідність теплоізоляції в холодній частині системи та боротьби з конденсатом (це загальна проблема систем охолодження, що працюють при температурах нижче температури навколишнього середовища)
2. Труднощі охолодження декількох компонентів
3. Підвищене електроспоживання
4. Cкладність і дорожнеча

Системи, що поєднують системи рідинного охолодження і фреонові установки.

У таких системах антифриз, що циркулює в системі рідинного охолодження, охолоджується за допомогою фреонової установки в спеціальному теплообміннику. Дані системи дозволяють використовувати негативні температури, досяжні за допомогою фреонових установок для охолодження декількох компонентів. До недоліків таких систем відноситься велика їх складність і вартість, а також необхідність теплоізоляції всієї системи рідинного охолодження.

Установки, в яких в якості холодоагенту(робочого тіла) використовується сухий лід, рідкий азот або гелій, що випаровується в спеціальній відкритій ємкості(склянці), встановленої безпосередньо на охолоджуваному елементі, використовуються в основному комп'ютерними ентузіастами для екстремального розгону апаратури(«оверклокінгу»). Дозволяють отримувати найбільш низькі температури, але мають обмежений час роботи (вимагають постійного поповнення склянки холодоагентом).