Как делают радиаторы для компьютеров
Обновлено: 07.07.2024
Увеличение мощности персональных компьютеров и других популярных электронных гаджетов приводит к выделению большого количества тепла в процессе работы. Чтобы быстродействие не снижалось и процессор не терял мощности, это тепло необходимо куда-то отводить, постоянно охлаждая устройство.
С этой задачей справляется совокупность вентилятора и теплоотвода/радиатора (в английских терминах – heatsink and fan), устанавливаемая на те электронные компоненты, которые отличаются повышенным тепловыделением. Это могут быть центральный и графический процессоры, микросхемы чипсета, блок питания. В том случае, если процессор имеет небольшую мощность, как правило, достаточно только радиатора.
Суть процесса охлаждения в том, чтобы радиатор установить на тепловыделяющий компонент. Сам радиатор изготавливают, как правило, из алюминия или меди. Радиаторы и теплообменники систем охлаждения изготавливаются в основном из этих металлов, поскольку именно они обладают наилучшей теплопроводностью. Правда, лучше всего проводит тепло серебро, но радиаторы из него обходятся слишком дорого.
Самым дешевым материалом является алюминий, но он менее эффективен, чем медный. Чтобы установить наилучшее соотношение цены и качества, многие производители применяют комбинированную схему. Для этого дорогой медный сердечник впрессовывают в алюминиевый радиатор, после чего медь помогает более эффективно распределять тепло.
Для уменьшения потерь теплопроводности при возможных неровностях на тепловыделяющих и радиаторных поверхностях на них наносится слой так называемого термоинтерфейса. А полезная площадь радиатора может быть существенно увеличена для повышения теплоотдачи. Это приводит к тому, что радиатор может иметь весьма причудливые формы, что становится, кстати, дополнительным элементом внешней привлекательности устройства.
На радиатор прикрепляется вентилятор, который гонит воздух. Часто один вентилятор охлаждает сразу несколько радиаторов. Когда радиаторы охлаждаются потоком воздуха, создаваемым «чужими» вентиляторами, это называется пассивными системами охлаждения. Чаще всего они используются для охлаждения видеокарт.
Однако использование пассивных систем охлаждения часто приводит к постоянному перегреву устройства, поскольку современные компьютеры обладают такой мощностью, что рассеивают слишком много тепла. Можно, конечно, превратить в радиатор весь корпус компьютера, но это приводит к значительному удорожанию. Заменить пассивные системы охлаждения можно большим количеством тихоходных вентиляторов большого диаметра.
Привет Пикабу! Не все помнят времена, когда процессоры и видеокарты требовали в худшем случае простого радиатора, а про корпусные вентиляторы и системы водяного охлаждения никто и не слышал. Но все изменилось: современные процессоры и видеокарты могут потреблять под нагрузкой сотни ватт, так что уже никого не удивишь трехсекционными СВО, килограммовыми суперкулерами и парой-тройкой корпусных вертушек. Однако с прогрессом в области охлаждения ПК также прогрессировали и мифы, и сегодня мы о них поговорим.
Как всегда - текстовая версия под видео.
Миф №1. Чем производительнее охлаждение, тем ниже будет температура процессора.
Казалось бы, все верно: более крутое охлаждение способно отвести больше тепла от крышки процессора, значит его итоговая температура будет ниже. Однако тут ключевой момент — от крышки, а не от кристалла. А ведь между ними есть слой термоинтерфейса, да и зачастую сам кристалл достаточно толстый.
К чему это приводит? Да все к тому, что начиная с определенного тепловыделения процессора уже без разницы, чем вы его будете охлаждать: все упрется в временами не самый качественный термоинтерфейс под крышкой. За примерами ходить далеко не нужно: скальпирование Core i7-8700K и замена терможвачки под крышкой на жидкий металл снизит температуру под нагрузкой как минимум на десяток градусов. Более того — дополнительная шлифовка кристалла топового Core i9-9900K также способна убрать пару градусов.
Миф №2. Кулер нужно выбирать по TDP процессора
Многие производители кулеров и СВО пишут в характеристиках своего изделия, сколько ватт тепла оно может отвести. Аналогично, Intel и AMD пишут тепловыделение своих процессоров. Поэтому может показаться, что если вторая цифра меньше первой, то такое охлаждение вам подойдет.
Увы — тут есть сразу два заблуждения. Во-первых, реальное тепловыделение процессоров под нагрузкой и тем более разгоном зачастую куда выше, чем пишет производитель. Например, номинальный теплопакет Ryzen 9 3900X — 105 Вт, однако на деле он может потреблять почти в два раза больше, около 180-200 Вт. И если сотню ватт способны отвести даже не самые большие башни, то вот 200 Вт требует уже килограммовых суперкулеров или достаточно продвинутых СВО.
Intel тоже принимает в качестве значения TDP уровень энергопотребления при работе на базовой частоте.
Как же тогда узнать, подойдет вам определенный кулер или нет? Ответ прост — читайте его обзоры и смотрите, на каких тестовых системах его проверяют, после чего делайте логические выводы: к примеру, если кулер справился с Core i7-8700K, то и с более простым Core i5-8600K проблем не будет. И, с другой стороны, если с Ryzen 7 3800X у кулера проблемы, то брать его в пару к Ryzen 9 точно не стоит.
Миф №3. Для игровых ПК обязательно нужна СВО.
Как выглядит навороченный игровой компьютер? Правильно, масса вентиляторов с RGB подсветкой и обязательно система водяного охлаждения, куда же без нее. Однако на деле для подавляющего большинства ПК она просто не нужна.
Как итог — оставьте СВО для рабочих станций, где трудятся монструозные процессоры с парой-тройкой десятков ядер и тепловыделением под три сотни ватт. Собирая систему на домашних сокетах LGA1151 или AM4, переплачивать за водянку смысла нет.
Миф №4. Боксовые кулеры абсолютно не эффективны и их обязательно нужно менять.
В общем и целом, у большинства пользователей сложилось не самое лучшее впечатление о боксовых кулерах: дескать, они не эффективны и не справляются с процессорами, с которыми они идут в комплекте. Однако на деле это совсем не так.
Разумеется, небольшой алюминиевый радиатор с кусочком меди, не справится с Core i9 в разгоне. Но, к примеру, стоковый кулер вполне себе может удерживать температуры 6-ядерного Core i5-8400 в играх на уровне 60-75 градусов — и это при критичных температурах около сотни градусов. Еще лучше дела обстоят с боксовыми кулерами для Ryzen, которых существуют аж три версии.
Так, AMD Wraith Stealth, который поставляется с 4-ядерными Ryzen, вполне справляется с ними даже при небольшом разгоне процессора. А, например, AMD Wraith Prism, который поставляется вместе с Ryzen 7, вообще имеет 4 теплотрубки и показывает себя на уровне башенок за 1000-1500 рублей. Так что не стоит считать боксовые кулеры плохими — если вы не балуетесь разгоном и не нагружаете CPU чем-то сильнее игр, их возможностей вам вполне может хватить.
Миф №5. Жидкий металл всегда эффективнее термопасты
Жидкий металл отличается от термпопаст тем, что у него в разы выше коэффициент теплопроводности, из-за чего, в теории, температуры с ним должны быть ощутимо ниже. Однако на деле это далеко не всегда так. Например, если вы будете использовать вместо хорошей термопасты на крышке процессора жидкий металл, то вы снизите температуру… от силы на 2-3 градуса, а вот если под крышкой (то есть проведете скальпирование), то временами на 15-20 градусов.
Почему так? Все просто: площадь кристалла процессора на порядок меньше площади крышки, соответственно тепловой поток между крышкой и кристаллом оказывается огромным. Поэтому теплопроводности термопасты в этом случае не хватает, и выигрыш от перехода на жидкий металл становится ощутимым. А вот между крышкой процессора и подошвой кулера пятно контакта огромно, и тут уже хватает теплопроводности большинства термопаст, так что тратить жидкий металл тут не стоит.
Миф №6. Использование двух вентиляторов на одном радиаторе кулера существенно снизит температуру процессора.
В последнее время стали достаточно распространены процессорные кулеры с двумя и даже тремя вентиляторами, и, казалось бы, они должны эффективнее гонять воздух и тем самым лучше охлаждать ЦП. На деле все как обычно не так хорошо, как хотелось бы.
Миф №7. Расположение в корпусе блока питания никак не влияет на температуру его компонентов.
Большинство относительно дорогих корпусов не просто так имеют место под блок питания в нижней части корпуса — в таком случае его вентилятор захватывает холодный наружный воздух. В более простых корпусах блок питания вынужден брать теплый воздух внутри корпуса, что разумеется негативно повлияет на температуры внутри него.
А с учетом того, что обычно в простых сборках используют вместе с не самыми дорогими корпусами и не самые лучшие блоки питания — не нужно мешать последним нормально работать, стоит доплатить буквально несколько сотен рублей и взять корпус нижним расположением БП.
Миф №8. SSD не требуют радиаторов.
Небольшие M.2 накопители становятся все популярнее: они зачастую в разы быстрее обычных SATA SSD, а вот цены на них постоянно снижаются. Однако стоит понимать, что высокие скорости просто так не даются: производители таких накопителей используют мощные многоядерные контроллеры, теплопакет которых составляет единицы ватт.
Как итог, при работе они могут достаточно существенно греться и достигать критических температур, после чего наступает троттлинг и снижение производительности — в общем, все как у обычных процессоров или видеокарт. Так что если вы купили себе дорогой и быстрый Samsung 960 EVO — докупите к нему радиатор на AliExrpess, если такового нет на материнской плате, это позволит ему работать быстрее при большой нагрузке.
Мощные видеокарты всегда стоили дорого, а сейчас, с еще большим ослаблением рубля, цены точно не уменьшатся. Как итог, появляется желание сэкономить и взять видеокарту подешевле, и обычно в данном случае покупают референсные версии, которые максимально дешевые.
Однако зачастую быстро приходит понимание того факта, что охлаждение таких GPU или сильно шумит, или недостаточно эффективно и не позволяет толком разогнать видеокарту. Казалось бы, выхода тут нет: зачастую снизить шум можно только урезав видеокарте теплопакет, что снизит производительность, а для более-менее существенного разгона придется пускать вертушки на 100% оборотов, и играть в таком случае получится только в наушниках.
И не все знают, что выход из этой ситуации есть, и он достаточно прост — а именно можно отдельно купить кастомную систему охлаждения.
Она способная остудить даже горячую GTX 1080 Ti, причем стоит зачастую дешевле, чем разница между референсом и версией видеокарты от стороннего производителя с хорошим охлаждением.
Более того, в продаже встречаются и водоблоки для топовых RTX и AMD RX — такие решения не просто уберут все проблемы с нагревом, но и еще позволят неслабо разогнать видеокарту. В итоге, как видите, референская видеокарта — не приговор, ее почти всегда можно превратить в топовое решение за сравнительно небольшие деньги.
Как видите, мифов про охлаждение компонентов ПК хватает. Знаете какие-нибудь еще? Пишите об этом в комментариях.
Разбирал завалы на ноуте и нашел фотки 6 летней давности, где я запечатлел процесс создания самодельной системы водяного охлаждения (СВО) компьютера.
Ну начнем по порядку. Вероятно, у многих возникнет вопрос: "Анафига?"
Отвечу сразу.
Предистория
Была приобретена в свое время за кругленькую сумму денег топовая модель процессора Intel Core 2 Quad 2.83GHz/12MB L2/1333MHz /LGA775, коий и по сих пор радует своей производительностью.
Так-же установлен винт WD 1GB/32MB/Black/SATA2, 4GB DDR2 800MHz (Up to 1300MGz) с самодельным радиатором, топовая видеокарта Saphire ATI HD6870 тогда недавно появившаяся топовая модель с поддержкой DX11.
Так-же уже была приобретена игровая материнская плата ASUS R.O.G. series X35-chip 2xPCIEx16 с рассчетом на установку второй видеокарты и сборки Crossfier или SLI. Чуть позже была докуплена вторая карточка, но не аналогичная Saphire ATI HD6870 и даже не другая модель "Красного семейства", а решено было подружить двух непримиримых соперников ATI и NVidia, приобрел ASUS GeForce GT9600 исключительно для поддержки фирменной технологии "Зеленого лагеря" — PhysX.
Для тех, кто не вполне понимает, зачем это — технология PhysX дает поддержку максимально приближенной к реальности физики движения и взаимодействия мелких объектов в игровой графике, как то: пыль в лучах света, листва на ветру, разлетающиеся осколки и т.п.
Вот демонстрация эффекта технологии PhysX в водной среде:
В любимой мной когда-то игре Sacred 2
B Borderlands 2
В Batman: Arkham Origins
Ну и много где еще — можно найти в тырнете.
Почему тогда не поставить видеокарту "зеленого лагеря" ? — конкуренты из "красного лагеря" при равной мощи стоят, как правило, дешевле или имеют бОльшую мощь при равных ценах. Нехватает лишь такой мелочи, как физика) Под физику можно взять карточку весьма дешевую. Основное требование к ней — это наличие более-менее производительного GPU. Наличие "широкой" шины и быстрой и большой памяти не нужно! А такие видеокарточки стоят совсем немного.
Монстр Saphire ATI HD6870 с референсной системой охлаждения занимал ооочень много пространства в корпусе, имел высокопроизводительную и как следствие громкую турбину, откровенно дешевая ASUS GeForce GT9600 имела плохонький радиатор и убогенький кулер на нем, вследствии чего высокопроизводительный GPU нагревался до температур порядка 87-96 градусов! Не порядок!
К этому всему я добавим еще и процессор, разогнанный со штатных 2,83GHz до 3,6GHz. Тепла и шума было моооре. Такую систему я собрал с запасом на 5-6лет, пока я учился в институте (заочник, оплачивал из своего кармана, потому и брал с запасом — денег во время учебы на комп не будет), чтобы она обеспечивала комфортную графику всех игр с разрешением до FullHD и максимальных параметрах графики — идти на компромисс не привык))
Мирился попервости с шумом, открывал балкон — системник охлаждался свежим морозным воздухом, но с наступлением лета ситуация резко осложнилась. Комп попросту стал перегреваться!
Нужно было что-то решать. Начал копать интернеты в поисках способов отвода тепла. Тем временем оборудовал системник дополнительными кулерами для максимального отвода тепла из коробки.
На тот момент в системнике чудом уживались 12 (!) кулеров! Среди которых 2 — блоки питания, 1 — процессор, 1 — охлаждение системы питания процессора, 2 — видеокарты и 6 штук обеспечивали вентиляцию ящика.
Надо-ли говорить о том, какой вой был от этого монстра!
Проштудировав инет, выбран был путь самурая наиболее доступный для дома вид высокопроизводительного охлаждения — это СВО. Купить такое в Екб-то проблема, я не говорю о нашем захолустье. Да и стоят такие системы ой как не дешего. Ну и в конце концов! Наши руки не для скуки!
Так было принято решение о самостоятельном создании системы водяного охлаждения для домашнего компьютера.
Сразу прошу прощения за ужасное качество фото — был тогда только телефон и телефон был древний)
Вот так выглядел системный блок перед модернизацией. Видеокарта сначала была одна.
В первой версии был установлен один водоблок на ЦП. Вся система представляла из себя герметичную систему из прозрачных шлангов, переделанного аквариумного насоса, водоблока процессора, радиатора охлаждения с двумя 120мм вентиляторами, запитанными от 5В для минимизации шума, расширительного бачка с датчиком давления и циркуляции потока ну и схемы защиты от протечек и прекращения циркуляции ОЖ.
Водоблок процессора
Был изготовлен с нуля. Основание — теплосъемник вырезано из толстого куска электротехнической меди (
4мм толщиной). Из тонкой листовой меди (0,4мм) вырезал 120 пластин теплообменной камеры, проложил их электрокартоном, стянул вместе, залудил одну плоскость и припаял к основанию. После удаления электрокартона получили основание с радиатором отвода тепла из 120 пластинок.
Рубашку изготовил из попавшего под руку куска толстого пластика. Верх — медная пластинка 1мм с припаянными на нее медными-же штуцерами.
Сверху устанавливаем Х-образную пластину из железа 1мм с отверстиями под крепежные шпильки вместо штатных защелок крепления радиатора и стягиваем весь "бутерброд" на герметике четырьмя винтами.
Радиатор охлаждения ОЖ
Был изготовлен из медного радиатора печки Газели. Но как есть он был слишком громоздкий, а я поставил себе цель уместить всю СВО в корпус системного блока чтоб наружу ничего не торчало. Системник — обычный MidiTower.
Потому вооружаемся ножевкой по металлу и безжалостно кромсаем радиатор по размеру системника!
Пока радиатор вскрыт, меняем штуцера на меньшего диаметра, чтоб оделась наша трубочка. Так-же не забываем поставить водонепроницаемую перегородку посередине между штуцерами, дабы ОЖ проходила через радиатор, а не тупо из штуцера в штуцер. Из листовой меди вырезаем и припаиваем недостающие стенки.
Теперь немаловажный момент. Ребра радиатора расположены уж очень часто и продуть их компьютерным кулерам, да еще и на пониженном питании будет нереально. Потому вооружаемся отверткой, ножницами и крайне аккуратно сжимаем пластины радиаторов между собой, увеличивая просвет.
Обязательно проверяем на герметичность. С первого раза собрать герметично практически нереально. Потому ищем дырки и как-следует пропаиваем. Если место недоступно, то допустимо пролить герметиком. Проверять на герметичность следует после того, как раздвинули пластины т.к. тут очень высока вероятность повредить каналы радиатора (я проткнул в 2-ух местах).
После устранения дырок будем считать наш радиатор готовым к эксплуатации.
Доработка насоса
Были приобретены парочка насосов (
10$ за штуку) т.к. при поломке насоса компьютер будет невозможно эксплуатировать.
Суть доработки заключается в уменьшении шума крыльчатки и установке новых штуцеров.
Крыльчатка имеет некоторый ход относительно магнита ротора для уменьшения гидроудара. Но это создает лишний шум, потому крыльчатка была намертво приклеена к магниту на силикон. Так-же из силикона изготовлены 2 шайбы миллиметровой толщины на концы оси для смягчения продольных ударов.
Штуцеры новые были вклеены на эпоксидку.
Следует добавить, что для уменьшения передачи вибраций от насоса на корпус системного блока, насос был установлен на пружинную подвеску на кусок оргстекла, а оно в свою очередь тоже на пружинах к железу системника. Фото этого узла нет, извините.
Расширительный бачек
Сделан из подходящей пластиковой емкости. Можно хоть из стеклянной банки, хоть из куска канализационной трубы с заглушенными концами — тут кто на что горазд. Мой был плоский и широкий для того, чтоб поместиться внизу системника и не мешать установленным платам шины PCI.
Устнавливаем 2 штуцера, делаем перегородку, оставив небольшую щель — это для лучшего отделения воздушных пузыриков из воды.
В качестве датчика потока был выбран миниатюрный компьютерный трехпроводной кулер. На фото не удачное его положение. Располагать следует лопастями непосредственно перед штуцерами, чтоб тот начал вращаться.
Сигнал с датчика Холла снимается желтым проводом и идет на плату контроля циркуляции охлаждающей жидкости.
В качестве защиты от протечек был выбран вариант создания слегка пониженного давления в системе — чтобы не раздавило мягкие трубки системы, но в то-же время при образовании протечки не жидкость польется из системы, а воздух попадет в систему.
Датчик давления был создан из латекса, установлен на крышке расширительного бачка.
В крышке прорезаем отверстие меньшее на 10мм, чем диаметр латексной мембраны, клеим мембрану поверх, к ней приклеиваем небольшую контактную площадку с припаянным к ней проводком. Поверх устанавливаем П-образную конструкцию, ввинчиваем регулировочный винт и подключаем к нему проводок ( у меня это 2 ножки из оргстекла, кусок текстолита с припаянной гайкой и болт в гайке). Регулируем так, чтобы при нормальном атмосферном давлении мембрана поднимаясь замыкала контакт и винт.
Т.к. ATI у меня была еще на гарантии, разбирать дорогостоящую карту и ставить на нее водоблок я не стал. Позже водоблок был собран и установлен на "вспомогательную" видеокарту, тем самым ощутимо понизив децибеллы.
Водоблок видеокарты был создан по отличной от водоблока процессора технологии.
На медное основание были напаяны несколько спиралек из медной проволоки, образовав тем самым ребра охлаждения. Сверху выгнут и припаян медный кожух. Интенсивность нагрева видеочипа в разы меньше, потому такой упрощенный водоблок вполне имеет место быть.
Ах, да защита системы!
Ее создал на небольшой платке, которую уместил на заглушке верхнего свободного слота CD-ROM. Схема имела индикацию режимов на светодиодах, кнопку принудительного пуска насоса даже при отключенном компьютере — это для облегчения процесса наполнения систему водой, и выход на реле для отключения питания компьютера в случае протечки или прекращения циркуляции ОЖ и реле для включения насоса. Пуск компьютера остался штатным. При включении БП напряжение подается на реле включения насоса и вся система начинает функционировать.
Одно НО. Т.к. блоки питания в случае протечки обестачивались полностью, питать схему от дежурки 5В не было возможным и пришлось поставить третий уже блок питания, но маломощный на основе обычного трансформатора)) Сейчас можно было-бы поставить ЗУ от мобилки на его место.
Испытания проводил в лаборатории на столе.
Сборка и пуск
Первым делом вырезал место под второй БП снизу под HDD, предусмотрел вентиляционные отверстия для выдува теплого воздуха.
Массивный радиатор с двумя установленными на нем кулерами 120мм установил в самый верх, заняв 2 лота под CD-ROM. Естественно, выпиливаем верх системника под отвод нагретого воздуха. Что плюс, так то, что сверху мой системник имеет декоративную крышку с вентиляционными отверстиями, так что радиатор снаружи не виден!
На верхнюю заглушку отсека с радиатором ставим плату защиты с индикацией и кнопкой принудительного пуска насоса. 2 DVD-ROMa опускаются вниз.
На стенку под основным БП крепим 3 реле (2 на отключение питания и 1 на пуск насоса) — обычные 12В автомобильные, но с немного доработанной конструкцией, дабы не пустить 220 в цепи питания компа. Там-же разместится и сам насос.
Ставим водоблок на процессор.
После заполнения водой перекрываем шланг заправки и создаем разряжение в системе через заранее подготовленный шланг от медицинской системы. Глушим и его. Наш датчик давления должен разомкнуть свой контакт.
Устраиваем все как должно стоять и ставим видеокарту. Подключаем третий БП, который я установил на боковой крышке системника на разъеме.
Система собрана и запущена. Все заработало сразу. И прежде всего поразила ТИШИНА! После того адского рева, что издавал системник прежде осталось лишь едва слышное шуршание блоков питания и насоса. Ну видеокарта давала о себе знать лишь в мощных играх))
Итого, что имеем.
CPU 2.83GHz/1333MHz t=80градусов
RAM 800MHz
GPU NVidia 915MHz t=94градуса
HDD t=53градуса
Дикий рев кулеров
CPU 3,6GHz/1900MHz t=54градусов
RAM 1300MHz
GPU NVidia 1050MHz t=62градуса
HDD t=43градуса
Результаты тестов в 3DMark поднялись на 20%
И тишинаааааа…
Цена вопроса:
Насосы 2шт 20$
Радиатор печки Газель медный 30$
Трубки прозрачные 2$
Вода дистиллированная 1$
Хомутики 5$
Оргсеткло, метизы, пружины, медь, инструмент — бесплатно.
Опыт и удовлетворение от работы — бесценны!
Цель была достигнута. Имел мощный разогнанный компьютер с низким уровнем шума и стабильной работой, вся система уместилась во внутрь системного блока. Но как там все тесно… И весить он стал тонну, не иначе!)))
Но в этой бочке меда не обошлось и без капли дегтя…
Со временем начали появляться протечки, а искать и устранять не было времени и желания. Потому плата защиты была отключена, за что и поплатился через некоторое время. В один прекрасный момент компьютер встретил меня холодным черным экраном после нажатия кнопки питания. С водоблока процессора вода набежала на видеокарту, умертвив ее. Благо была вторая видеокарта, на которой продержался до покупки новой. Немного досталось и материнке, отчего срок ее работы уменьшился в разы. Сейчас стоит и новая мать, и видеокарта мощностью аналогично покойнице, но уже в 2 раза дешевле. Процессор тот-же, оперативка DDR3 4GB, жесткий тот-же.
Но вот к играм я остыл после приобретения своей самой заветной и любимой игрушки: Audi 80 Meine liebe fräulein потому проц не гоню, да и шумит он на новой материнке в разы меньше, новая видеокарта практически не шумит, БП один убрал, убрал и всю СВО… Не к чему мне теперь такая мощь да и нет желания восстанавливать и следить за ней. Зато есть что вспомнить =)
Приятных Вам выходных, теплой погоды, вкусного шашлычка и холодных компьютеров))
В дополнение к материалам, физический дизайн также играет важную роль в том, как хорошо устройство рассеивает тепло. Радиаторы располагаются рядами ребер или штырей, простирающихся вверх от основания. Эти ребра или штырьки обеспечивают максимальную площадь поверхности для отвода тепла, в то же время позволяя потоку воздуха проходить между рядами для того чтобы эффективнее рассеивать тепло. Это охлаждает поверхность, создавая динамический путь для дальнейшего рассеивания.
Активный радиатор поставляется с небольшим вентилятором который крепится к верхней части ребра или пин-зоны, которая используется для охлаждения поверхности. На пассивном радиаторе нет вентилятора, но, как правило, он имеет большую площадь поверхности. Некоторые пассивные радиаторы довольно высокие, и зазор может быть проблемой. Преимущество пассивной модели, однако, является отсутствие шума.
Поскольку радиатор материнской платы отвечает за сохранение чипа холодным, основание радиатора должно быть прижато друг к другу вплотную и очень плотно. Это достигается через запирающий механизм, который варьируется в зависимости от дизайна. Радиатор может прийти с Z-клипом фиксатора, клипсой, пружинным механизмом или пластиковой рукояткой в виде качелей, чтобы зафиксировать радиатор на чипсете или процессоре. Некоторые типы требуют, чтобы на материнской плате были отверстия или пластиковый каркас на месте их установки.
Основание радиатора отводит тепло с поверхности чипа, но там есть и пустота между двумя поверхностями из-за неровности поверхностей и дефектов. Захваченный воздух выводится за счёт сопротивления или пробелов в тепловой контур, что затрудняет охлаждение. Для решения этой проблемы на радиаторе материнской платы всегда используется термопаста, которая находится между двумя поверхностями, заполняя эти пробелы. Термотрансферная лента является наименее дорогим типом соединения, но, как правило, считается наименее эффективной. Термопрокладки и камерные составы, изготовлены из различных материалов: от серебра до микронизированных бриллиантов и более популярны среди энтузиастов, и до сих пор вполне доступные.
Некоторые производители чипов рекомендуют определенные типы соединений и радиаторов для процессоров. Процессоры упакованы для розничной продажи, и обычно идут с радиатором и термопастой. В некоторых случаях гарантийный процессор считается недействительным в случае, если чип используется с другим радиатором или соединением.
Радиаторы и соединения легко доступны в компьютерных салонах и магазинах электроники. Перед покупкой радиатора для материнской платы, убедитесь, что механизм крепления и сокет совместимы с вашей материнской платой и корпусом компьютера. Обратитесь к производителю чипа для получения рекомендаций и информации о гарантии.
Для охлаждения современных компьютеров и их компонентов придумано несколько основных типов и способов. В этой статье я рассмотрю основные виды охлаждения ПК. Давайте начинать .
Жидкостное
Принцип работы состоит в передаче тепла от нагревающегося элемента охлаждающему радиатору. Это происходит при помощи рабочей жидкости (обычно воды), которая циркулирует в системе по специальным трубкам.
- Эффективность охлаждения, лучше традиционного воздушного
- Качественные системы работают очень тихо
- Такая система может выглядеть очень красиво в прозрачном корпусе, если есть подсветка.
- Водянка будет стоить всегда дороже, чем вентиляторы
- Высокие требования к качеству сборки и установки. Необходим надежный компьютерный корпус
- Постоянный контроль за работой системы и ее обслуживание, если что-то пойдет не так и будет протечка жидкости, то вы можете лишиться дорогостоящего оборудования.
Воздушное
Можно разделить на →
Принцип работы пассивного охлаждения заключается в передаче тепла от нагревающегося элемента на радиатор. Радиатор может быть сделан из алюминия или меди, а более продвинутые модели имеют тепловые трубки, которые помогают увеличить площадь рассеивания тепла.
Радиатор полученное тепло рассеивает в окружающее пространство, тем самым отводя его от нагревающихся компонентов.
Эффективность такого пассивного охлаждения, напрямую зависит от циркуляции воздуха и его температуры.
Чем больше объема воздуха, участвует в теплообмене и чем ниже его температура, тем лучше работает пассивное охлаждение.
Субъективно, полностью пассивную воздушную систему охлаждения создать невозможно, так как для создания потоков воздуха внутри замкнутого объема, так или иначе нужны вентиляторы.
- Относительная бесшумность
- Меньше вентиляторов — выше надёжность, но надо просчитать, хватит ли возможностей вашей пассивной системы для охлаждения всех компонентов компьютера.
- Заводское пассивное охлаждение дорогое удовольствие. В основном им занимаются моддеры и энтузиасты, для которых цена не важна
- Требуется компьютерный корпус большого объема, для достаточной циркуляции воздуха и продуманную систему охлаждения всего системного блока
- В таких условиях, к разгону компьютера нужно подходить очень осторожно.
Ну а теперь подробно разберем активное воздушное охлаждение. Оно самое распространенное и недорогое. Главное подойти к его организации с умом.
В этом способе используются вентиляторы совместно с радиаторами . Обычно их называют куллерами. Вентилятор обдувает радиатор, который отводит тепло от греющего его компонента компьютерной системы. Чем больше воздушный поток проходящий через радиатор и чем он холоднее, тем эффективнее происходит охлаждение.
- Дешевле и надежнее, чем жидкостное охлаждение
- Большая гибкость в организации систем охлаждения ПК.
- Шум от большого количества работающих вентиляторов. Если брать вентиляторы большего размера, хорошего качества и с небольшой скоростью вращения, можно сильно снизить издаваемый шум системным блоком. Нужен комплексный подход
- В мощных системах, где большое энергопотребление и соответственно высокое выделение тепла, требуется грамотная организация воздушных потоков и обдуманного подхода к охлаждению каждого сильно греющегося компонента (видеокарта и процессор).
Теперь перейдем к альтернативным способам охлаждения ⇒
Фреоновые установки
Принцип работы системы охлаждения на основе фреона, несмотря на внешне сложное устройство, довольно прост. Это холодильник в компьютере.
В замкнутом контуре циркулирует газ (фреон), который забирает тепло от центрального процессора или видеокарты. Двигаясь дальше по контуру, он охлаждается в специальном радиаторе. Дальше, охлажденный фреон под давлением, поступает к охлаждаемым компонентам и процесс повторяется снова.
- Можно добиться очень низких температур, что положительно скажется на возможностях разгона.
- Сложность монтажа и обслуживания
- При неправильном подходе, может образовываться конденсат, что приведет к выходу из строя электроники
- Высокое энергопотребление и цена.
Криогенное или азотное
Жидкий азот представляет собой прозрачную жидкость, без цвета и запаха, с температурой кипения -196 градусов по Цельсию!
Криогенные системы охлаждения с жидким азотом представляют из себя металлический (чаще всего медный) стакан . Такие стаканы делают в основном для охлаждения процессора и видеокарты. Они, как и радиаторы, плотно закрепляются с охлаждаемым элементом. Далее компьютер запускается и начинает вручную наливаться в стакан/ы азот. В процессе охлаждения он постепенно испаряется, поэтому его постоянно необходимо подливать.
На охлаждении азотом, ставятся все рекорды по разгону железа.
Криогенные установки используются только для экстремального охлаждения.
Плюс у данного вида охлаждения ПК только один — этот способ лучше всего охлаждает.
Остальное — одни минусы. Цена, неудобство, сложность и т.п.
Элемент Пельтье
Термоэлектрический преобразователь (термоэлектрический охладитель), принцип действия которого базируется на возникновении разности температур при протекании электрического тока.
В принципе работы элементов Пельтье лежит контакт двух полупроводниковых материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости.
В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.
Если нагревающуюся сторону элемента Пельтье охлаждать при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны станет ещё ниже. Разность температур может достигать 70 °C.
До азотного охлаждения, энтузиасты использовали модуль Пельтье для охлаждения процессоров при экстремальном разгоне.
- Небольшие размеры
- Отсутствие движущихся частей, газов и жидкостей
- Бесшумность.
- Более низкий КПД, чем у установок на фреоне. Это ведёт к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур.
Так же существуют различные комбинации всех перечисленных выше систем, но их практическая реализация очень сложна.
По совокупности всех положительных качеств, лучшим способом охлаждения компьютера и комплектующих, остается воздушное охлаждение.
Читайте также: