4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

1. ватерчиллер;

2. системы с использованием элементов Пельтье.

2.1 Виды систем охлаждения

2.1.1 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.

2.1.2 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 , 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.

2.1.3 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

Трудности охлаждения нескольких компонентов

Повышенное электропотребление

Сложность и дороговизна

2.1.4 Ватерчиллеры

Системы, совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в 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.

Анализ устойчивости электротехнической системы

Для анализа устойчивости системы с помощью корней можно воспользоваться характеристическим полиномом передаточной функции замкнутой системы полученной в Практическом занятии №5. Переходной процесс будет устойчив...

Домашние и офисные сети Home Lan - стандарты и оборудование (Home lan и интеллектуальный дом)

Каждому из нас необходима уверенность в том, что мы, наша семья и наши ценности остаются в безопасности 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. С помощью системы домашней автоматизации "Интеллектуальное здание" появляются дополнительные возможности...

Классификация интегральных микросхем

Метод термического испарения (вакуумного напыления) заключается в испарении материалов и осаждении на подложку в высоком вакууме...

Так как защищаемый объект - 3-й этаж то защиту от проникновения злоумышленников через окна устанавливать не надо. В связи с тем что на этаже располагается всего четырнадцать офисов поток сотрудников утром и вечером не будет слишком большим...

Проектирование системы видеонаблюдения и система контроля и управления доступом офисного здания

Пост охраны располагается у одного из входов на этаж, второй вход при этом должен быть заблокирован...

Проектирование системы видеонаблюдения и система контроля и управления доступом офисного здания

Расчёт стоимости для каждого вида оборудования представлен в таблице 8.1. Таблица 8.1 - Расчёт стоимости оборудования Оборудование Модель Количество Стоимость, бел. руб. Итог, бел. руб...

h вх- h0= С0; h0=1; h0=K0/(1- K0)=1. Выполнить это условие при заданной структуре системы невозможно т.к К0 стремится к бесконечности. Чтобы решить эту задачу необходимо включить в систему интегрирующее звено, либо регулятор на ПИ или ПИД структуре...

Разработка регулятора для системы автоматического управления

Выберем ПИД- регулятор, т.к система с ПИ- регулятором имеет, расходящийся переходный процесс...

Разработка регулятора для системы автоматического управления

Рисунок 9. ЛФЧХ системы с ПИД- регулятором. Полюса системы. 0 -23.818771848666735 -1.594099239429514 + 0.804873387107757i -1.594099239429514 - 0.804873387107757i -0.799834046714808 Число правых полюсов равно нулю. Число Переходов ЛФХ через отметку -180 градусов, при ЛЧХ больше нуля равно нулю...

Расчет устойчивости и качества работы системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора

Структурная схема - графическое изображение математической модели автоматической системы управления в виде соединений звеньев. Звено на структурной схеме условно обозначают в виде прямоугольника с указанием входных и выходных величин...

Решение проблемы перегрева графического процессора

Установки, в которых в качестве хладагента используется сухой лёд, жидкий азот или гелий, испаряющийся в специальной открытой ёмкости, установленной непосредственно на охлаждаемом элементе...

Синтез позиционной следящей системы

Составлю функциональную схему линейной системы, зная все элементы автоматизированной следящей системы: Рисунок 1. Функциональная схема линейной системы. а) Электронный усилитель...

Система слежения за направлением

Для цифрового моделирования системы воспользуемся аппаратом Z-преобразования. Для этого непрерывное интегрирование заменим дискретным по методу прямоугольников: (5.1) где T - интервал дискретизации...

Система фазовой автоподстройки частоты

Цифровой измеритель времени

В нашем курсовом проекте используется в качестве управляющего ядра отечественный аналог микропроцессора 8086 процессор К1810ВМ86 (далее просто ВМ86). Данный микропроцессор выполнен в едином сорокавыводном корпусе, по n-МОП-технологии...

плохой контакт с ядром), это будет сразу видно: температура будет слишком высокой для данной модели процессора, что через некоторое время повлечет за собой его выход из строя. Следует помнить, что в случае процессоров AMD необходимо ориентироваться на реальную частоту, а не на рейтинг. В разных BlOS"ax частота шины может выставляться, как в виде номинальной (реальной) частоты, так и в виде эффективной. Тактовая частота процессора должна получиться умножением множителя на частоту системной шины. Приобретенный процессор может оказаться бракованным (такое случается даже в крупных солидных магазинах) или уже сгоревшим (при покупке "с рук"), и тогда на посткодере (который встраивается в современные материнские платы) при включении все время будет гореть "00".

Вставляем память.

Оперативная память, которая сейчас имеется в продаже, бывает пяти основных типов: DDR, DDR II, DDR III, Registered DDR, Dual Channel DDR. Выбор типа памяти и способ ее установки также зависят от платформы. Socket478 поддерживает работу памяти в двухканальном режиме. Как правило, CPU с частотой FSB 800 МГц требуют обязательной работы RAM именно в Dual DDR mode (LGA775). Организовать такую связку на высокой частоте (двухканальная память - процессор) способен чипсет NVIDIA nForce2, который нормально поддерживает Dual DDR. Обычно, чтобы задействовать дуальный режим, установка модулей памяти происходит через слот (например, в первый и третий), причем большинство производителей материнских плат специально окрашивают парные слоты в одинаковый цвет, а за более точной информацией стоит обратиться к руководству пользователя. В общем случае (при условии поддержки материнской платой) Dual DDR можно организовать на платформах Socket478, SocketA, Socket939 - для остальных требуется специальная память или же работа RAM только в обычном режиме. Так, например, контроллер памяти у AMD Athlon 64 (подключающийся к Socket754) не имеет возможности работы в двойном режиме (поскольку на процессоре физически "не хватает" количества лапок), тогда как под Socket940 необходима специальная Registered DDR (с технической точки зрения на русский язык это правильно переводить как "буферизированная", а не "регистровая" память). Из-за внешнего сходства различных модулей пользователи иногда вставляют в слот неподходящую память. Также бывает, что пользователи вставляют планку не той стороной. Такие ошибки могут привести к сгоранию или поломке модуля и платы. Чтобы этого избежать, перед приобретением нужно прочитать в User"s Guide материнской платы, какая память подходит для данной модели платы и как правильно производить установку.

Настройка памяти в BIOS.

Это важная операция, поскольку от настроек памяти напрямую зависит производительность системы (в целом можно выиграть около 5% по сравнению с заниженными значениями "по умолчанию"). К сожалению, единого названия всех нужных нам опций нет, и каждый производитель материнских плат сам выбирает, в каком меню они находятся, можно лишь привести некоторые наиболее распространенные заголовки. При покупке модуля памяти обычно пишется некая последовательность чисел (иначе ее называют формулой), которые обозначают временные промежутки в работе чипов. Формула памяти состоит из трех цифр, например, 5-2-2, и обозначает, соответственно, RAS-RAS_to_CAS-CAS время доступа к адресным ячейкам. Выставлять данные значения следует напротив соответствующих названий параметров (например, часто употребляется "DRAM RAS# Latency", "Tras", "Row Address Strobe" для обозначения первой цифры). Также из-за неправильной настройки частоты шины или временных параметров возможны проблемы при включении компьютера (происходит начальная инициализация, после чего сбой в виде перезагрузки, выключения или зависания). В такой ситуации необходимо увеличить одно или все значения таймингов или понизить частоту шины. В любом случае нужно стремиться к оптимальному их значению - чем меньше время доступа, тем быстрее обрабатываются данные.

Видеокарта.

Видеоплаты и особенности их подключения также довольно разнообразны, поэтому здесь следует быть не менее аккуратным, чтобы не ошибиться при выборе и установке. Существует два слота для подключения графических карт - это AGP и PCI Express 16x. Первый - более старый, работает на меньшей скорости и поддерживает всего одно устройство такого типа (кроме спецификации за номером 3.0, где их может быть два). Стандарт AGP 3.0 описывает четыре скорости работы (от 1х - 266 Мб/сек до 8х - 2 Гб/сек). Существует его расширение - AGP Pro (увеличенная длина слота для подачи дополнительного питания, однако на деле плат под этот разъем очень мало). Платы AGP совместимы с разъемом AGP Pro. Главное отличие второй шины (PCI Express 16x) в том, что она является последовательной и поддерживает скорость передачи данных до 8 Гб/сек. Также возросла электрическая мощность, которая может подаваться по этой шине, так что новые видеокарты вполне могут обойтись без дополнительного питания. При установке современного графического ускорителя не стоит забывать о требующемся дополнительном питании и подключить разъем (Molex) от БП. Симптомы, сигнализирующие о его отсутствии, выражаются в виде сообщения на экране перед загрузкой компьютера, попискиваниями из PC Speaker"a, отсутствия изображения (способ извещения пользователя различается у разных производителей).

Установки AGP в BIOS.

В BlOS"e желательно изменить некоторые параметры, касающиеся слота AGP, которые, однако, не имеют критического влияния на производительность. Если в системе одновременно установлены PCI-адаптер и AGP-адаптер, в опции "Init Display First" можно выбрать, какой из них будет инициализироваться первым (на него будут выводиться системные сообщения до загрузки ОС). "AGP Aperture Size" (размер апертуры AGP) лучше задать в 64-128 Мб, хотя для новых моделей это ни на что не влияет, поскольку эта функция остается незадействованной. По некоторым данным при меньшем значении возможны проблемы в современных играх. "AGP Speed" - при наличии поддержки высокой скорости передачи данных значение 8х будет оптимальным, чтобы не занижать производительность графической подсистемы.

Подключаем питание.

Для подачи напряжения на материнскую плату предназначен разъем АТХ (широкая 20-контактная колодка), однако этим многие системы не ограничиваются. Для SocketA, чаще всего, ничего больше не нужно, и компьютер включится без проблем, а вот Socket478 может отказаться работать без подсоединения колодки ATX12V (четыре контакта, расположенные квадратом). Процессоры же, имеющие 754/939/940/1155/1156 ножек, заработают только с 12-вольтовым разъемом питания, так как потребляют повышенную мощность. С LGA775 вообще отдельная история, и здесь уже возможны два способа:

Первый - это когда на материнской плате имеется целых три колодки, а именно: стандартный ATX, ATX12V, Molex, и все их требуется подключить к блоку питания.

Второй случай - удлиненная на 4 контакта колодка АТХ, правда, такие блоки питания еще мало распространены, но в продаже уже можно встретить переходники (в обе стороны), которые позволяют использовать и стандартный разъем (тогда не нужно подключать Molex). Иногда у блока питания может иметься дополнительный провод желтого цвета с разъемом FAN (трехконтактный), предназначенный для индикации скорости вращения вентилятора в самом БП, и тогда, присоединив его к соответствующему разъему материнской платы, можно будет отслеживать этот показатель. Зачастую блоки питания, предназначенные для поставки в разные страны, имеют переключатель напряжения сети (на задней панели), который встречается и в неправильном 110-вольтовом положении, и если прозевать этот момент и оставить все как есть, можно поплатиться сгоревшим предохранителем. Если же перемычка отсутствует, значит стоит обратить внимание на стикеры на корпусе, где указаны рабочие режимы блока (чтобы убедиться в пригодности устройства). Стоит напомнить, что при переподключении любых устройств обязательно отключать БП от сети, поскольку даже в выключенном состоянии (режим сна) он подает дежурное напряжение на материнскую плату.

Первое включение

После подключения CPU, кулера, памяти, видеоадаптера и питания еще вне системного блока для оценки работоспособности железа необходимо осуществить контрольный запуск системы. Материнскую плату при этом следует положить на антистатический пакет. Если все в порядке, из динамика должен раздаться короткий одиночный сигнал, а на экране появится приглашение нажать для входа в BIOS какую-нибудь клавишу, где необходимо произвести описанные выше настройки CPU, памяти и AGP.

Сборка в корпус.

Убедившись в корректном функционировании базовых узлов компьютера, приступим к установке всего в системный блок. Делать это следует, не снимая память, процессор и кулер с материнской платы, поскольку в системном блоке подключать их будет неудобно. Главное в процессе не применять силы, а крепежные винты сильно не затягивать, дабы избежать деформации платы.

Винчестеры.

Подключение HDD может быть различно в зависимости от имеющегося оборудования - на данный момент в домашних условиях наиболее распространены IDE и SATA варианты.

IDE. Для определения места подключения этих устройств стоит заглянуть в руководство к материнской плате, поскольку у многих современных материнских плат имеется встроенный RAID-контроллер, из-за чего добавляется еще несколько IDE-разъемов. При подключении двух устройств на один IDE-канал обязательно нужно определить одно из них как Master, а другое как Slave. Делается это с помощью перемычек на корпусе устройства. Подсоединять жесткие диски следует 80-жильным шлейфом, для CD/DVD достаточно 40-жильного. Определить первую ножку на плате и на устройстве можно по маркировке, а на шлейфе первый провод обозначается красным или синим цветом. На разъема

Реферат на тему:

Система охлаждения компьютера

План:

1 Пассивное охлаждение
2 Воздушное охлаждение
3 Системы жидкостного охлаждения
4 Фреонные установки
5 Системы открытого испарения
6 Системы каскадного охлаждения Литература

Введение

Система охлаждения компьютера - набор средств для отвода тепла в компьютере. Система охлаждение бывает активная и пассивная

Пассивная:

Радиатор (алюминиевый или медный)
Тепловая трубка
Испарительная камера

Активная

воздушное охлаждение
Система жидкостного охлаждения
Фреонная установка
системы открытого испарения

1. Пассивное охлаждение

Представлено такими компонентами, как радиатор (алюминиевый, медный или композитный), тепловые трубки, испарительные камеры. Радиаторы имеют большое число ребер для увеличения эффективной площади рассеивания тепла. Отдельно установленные радиаторы (без тепловых трубок и кулеров) в нынешнее время практически не встречаются из-за их малой эффективности. Могут отводить тепло с элементов, тепловыделение которых не более 10-15 ватт. Например с микросхем северного и южного моста материнской платы.

2. Воздушное охлаждение

В своей основе имеют радиатор, на котором крепится вентилятор (кулер). Система воздушного охлаждения позволяет эффективно отводить тепло от современных центральных и графических процессоров без каких-либо сложных ухищрений.

3. Системы жидкостного охлаждения

(жаргон. водянка )

Установка, в которой в качестве рабочего тела используется жидкость (чаще всего - дистиллированная вода,часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, жидкий металл, другие специальные жидкости). Состоит 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

4. Фреонные установки

Установка, в которой в качестве хладагента используется фреон. Принцип работы аналогичен с холодильником.

5. Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий, 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).

6. 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.

Литература

Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М.: «Вильямс», 2007. - С. 1299-1328 . - ISBN 0-7897-3404-4

Любой компьютер не обходится без установки в него системы охлаждения. В этой статье мы поговорим о них, ведь этих систем существует довольно много.

Системы воздушного охлаждения

Самый распространенная на данный момент система охлаждения. Принцип работы этой системы заключается в том, что с помощью тепловых трубок, тепло передается от элемента, который требуется охладить, до радиатора. После, радиатор излучает полученное тепло в окружающее его пространство, вызывая циркуляцию воздуха.Для увеличения излучаемого тепла, радиатор придают в черный цвет. После шлифовки, поверхности нагревающегося элемента и радиатора имеют небольшие шероховатости, которые при стыковке образуют воздушную прослойку, имеющую низкую теплопроводность. Для ее увеличения используют теплопроводные пасты.

Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы этой системы в передаче тепла от элемента компьютера к радиатору с жидкостью. Чаще всего в качестве этой жидкости используют дистиллированную воду с антигальваническими добавками. Также используют масло и антифриз, но гораздо реже. Системы жидкостного охлаждения состоят из помпы, которая перекачивает жидкость, теплосъемника, который находится между радиатором и рабочим элементом, он «отбирает» тепло у радиатора и «отдает» его жидкости. Также в конструкции предусмотрен радиатор, охлаждающий саму жидкость. Эта жидкость находится в резервуаре, для предотвращения последствий теплового расширения жидкости. В некоторых моделях также устанавливается датчик потока жидкости.

Фреоновые установки

Данная система принадлежит к «семейству» холодильных установок. Она устанавливается прямо на охлаждаемый элемент и позволяет достичь отрицательных температур при непрерывной работе, что очень полезно при экстремальной работе процессора. Однако, эта система имеет массу недостатков: необходимость изоляции охлаждающей части установки, необходимость в системе по борьбе с конденсатом, повышенное энергопотребление и высокая цена.

Ватерчиллеры

Это некий гибрид фреоновой установки и системы жидкостного охлаждения. В этом тандеме антифриз в системе жидкостного охлаждения по трубкам проходит через фреоновую установку, тем самым охлаждаясь до отрицательных температур. Эта система очень полезна для охлаждения нескольких нагревающихся компонентов, так как в обычной фреоновой установке охлаждение нескольких элементов очень затруднено. К недостаткам можно отнести сложность, высокую цену и необходимость теплоизоляции всей системы охлаждения.

Системы охлаждения с элементами Пелетье

Элемент Пелетье

Для справки: принцип работы элемента Пелетье в возникновении разности температур при протекании через него электрического тока. Элемент Пелетье устанавливают поверх нагревающегося элемента, а другую его сторону охлаждают с помощью других систем охлаждения. Однако, как и во фреоновых установках необходима система по борьбе с конденсатом, так как при охлаждении достигаются отрицательные температуры. Но по сравнению с фреоновыми установками, элементы Пелетье намного эргономичнее и тише, но менее эффективнее.

Системы каскадного охлаждения

Эти системы включают в себя две или более последовательно установленных фреоновых установок. Предназначаются для получения более низких температур, нежели в однокаскадных системах, в которых приходится использовать мощные компрессоры для увеличения давления, так как требуется фреон с температурой кипения, превышающую ее же в обычных фреоновых системах. Другим решение является установка еще одной «фреонки» над радиатором, с целью охлаждения, за счет чего значительно сокращается необходимое давление и появляется возможность использования более слабых компрессоров. Такие системы очень сложно изготовить и наладить.

Системы открытого испарения

В системе открытого испарения, в качестве активного материала используется сухой лед, жидкий азот или гелий. Они испаряются в особой емкости, называемой стаканом, установленной на нагревающемся элементе. Данные системы используются в основном компьютерными экспериментаторами, использующие свои компьютеры в режиме оверклокинга, то есть в режиме экстремального разгона аппаратуры. Из недостатков существует ограниченное время службы-емкость регулярно необходимо пополнять рабочим материалом.

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, 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

Шлангов или труб

(Опционально) Датчика потока жидкости

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

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