Что такое кулер в компьютере

Обновлено: 21.11.2024

Как объясняет Марк Галлина, системный инженер по тепловым и механическим характеристикам в Intel: «Во время нормальной работы транзисторы внутри ЦП преобразуют электрическую энергию в тепловую (тепло). Это тепло увеличивает температуру процессора. Если эффективного пути для этого тепла не существует, то процессор превысит безопасную рабочую температуру».

Но как лучше всего поддерживать оптимальную температуру процессора? Существует множество способов охлаждения процессора, но в большинстве настольных компьютеров и ноутбуков используется воздушное или жидкостное охлаждение.

Мы поговорим о жидкостном и воздушном охлаждении: о том, как они работают, о плюсах и минусах каждого и о том, что может подойти для вашей установки.

Как работает процессорный кулер

И воздушные, и жидкостные кулеры для ЦП работают по одному и тому же принципу, и оба делают одно и то же: поглощают тепло от ЦП и перераспределяют его от оборудования.

Тепло, выделяемое самим процессором, распределяется по металлической крышке процессора, которая называется интегрированным распределителем тепла (IHS). Затем тепло передается на опорную плиту процессорного кулера. Затем это тепло распределяется либо жидкостью, либо через тепловую трубку к вентилятору, где оно отводится от кулера и, в конечном итоге, от ПК.

Хотя основная механика похожа, эти два метода обеспечивают перераспределение тепла очень разными способами.

Начнем с воздухоохладителя.

Охлаждение воздухом

В воздушном кулере тепло передается от IHS ЦП через нанесенную термопасту на проводящую опорную пластину, которая обычно изготавливается из меди или алюминия. От базовой плиты эта тепловая энергия поступает в прикрепленные тепловые трубки.

Тепловые трубки предназначены для передачи тепла из одного места в другое. В этом случае тепло перемещается к радиатору, который приподнят над материнской платой, освобождая место для других компонентов, таких как оперативная память. Эти трубы передают энергию в виде тепла тонким металлическим ребрам, из которых состоит радиатор. Эти ребра предназначены для максимального воздействия более холодного воздуха, который затем поглощает тепло от металла. Подключенный вентилятор отталкивает теплый воздух от радиатора.

Реже, чем стандартный воздушный кулер, но схожий в теории, так называемый пассивный кулер. В них используется специально разработанный радиатор для поглощения и перераспределения тепла без использования вентилятора. Они могут быть полезны в сборках, где приоритетом является более низкая акустика, но в большинстве игровых компьютеров используется воздушное или жидкостное охлаждение.

Эффективность воздушного кулера может варьироваться в зависимости от таких факторов, как материалы, используемые в конструкции (например, медь обладает большей проводимостью, чем алюминий, хотя алюминий дешевле), а также размер и количество вентиляторов, прикрепленных к радиатору процессора. . Этим объясняются различия в размерах и конструкции воздушных кулеров ЦП.

Большие воздушные кулеры обычно лучше рассеивают тепло, но не всегда есть место для громоздкого решения для охлаждения, особенно в ПК с малым форм-фактором.

Мы подробнее рассмотрим преимущества воздушного охлаждения, но сначала для сравнения рассмотрим жидкостное охлаждение.

Охлаждение жидкостью

Как и в случае с воздухоохладителями, существует широкий выбор доступных вариантов, но большинство из них можно разделить на две категории: охладители «все в одном» (AIO) или специальные контуры охлаждения. Здесь мы в основном сосредоточимся на кулерах All-in-One (AIO), хотя основные принципы того, как жидкость охлаждает процессор, одинаковы в обоих.

Подобно воздушному охлаждению, процесс начинается с базовой платы, которая соединяется с IHS процессора слоем термопасты. Это обеспечивает лучшую теплопередачу между двумя поверхностями. Металлическая поверхность опорной плиты является частью водоблока, предназначенного для заполнения охлаждающей жидкостью.

Хладагент поглощает тепло от опорной плиты, проходя через водяной блок. Затем он продолжает двигаться по системе вверх по одной из двух трубок к радиатору. Радиатор подвергает жидкость воздействию воздуха, который помогает ей охлаждаться, а вентиляторы, прикрепленные к радиатору, отводят тепло от кулера. Затем охлаждающая жидкость снова поступает в водоблок, и цикл начинается снова.

Что вам подходит?

Оба варианта охлаждения очень эффективны при правильном применении, но превосходны в разных обстоятельствах. Вот несколько факторов, которые следует учитывать при выборе.

Цена

Цена может существенно различаться в зависимости от функций, которым вы отдаете приоритет. Однако в целом воздухоохладители стоят дешевле из-за их более простой работы.

Существуют версии начального и премиум-класса. Премиум-версия воздушного кулера может иметь радиатор большего размера, лучшие вентиляторы и предлагать различные эстетические опции.Высококачественный жидкостный кулер All-in-One (AIO) может иметь радиатор большего размера и предлагать сочетание эстетических и функциональных настроек, таких как программное обеспечение для управления скоростью вращения вентилятора и освещением.

Как на воздушные, так и на жидкостные кулеры ЦП предлагаются разные цены в зависимости от необходимых вам функций.

Простота установки

Хотя жидкостный кулер «все в одном» (AIO) часто сложнее установить, чем стандартный воздушный кулер, он все же довольно прост. Большинство из них состоят только из водоблока, двух шлангов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость, и радиатора. Дополнительные шаги включают в себя присоединение водоблока, что аналогично установке воздушного кулера, а затем присоединение радиатора и вентиляторов таким образом, чтобы избыточное тепло могло легко выходить из ПК. Поскольку охлаждающая жидкость, насос и радиатор являются автономными в устройстве (отсюда и название «Все в одном» (AIO)), после установки требуется очень мало контроля или технического обслуживания.

С другой стороны, установка пользовательского цикла требует больше усилий и обучения со стороны строителя. Первоначальный процесс установки может занять больше времени, но дополнительная гибкость позволяет значительно расширить возможности настройки и возможность включения других компонентов, таких как графический процессор, в цикл, если это необходимо. Эти более сложные пользовательские циклы также могут поддерживать сборки всех форм и размеров при правильной реализации.

Воздушные охладители могут быть громоздкими, но они ограничены одной областью, а не распределены по всей системе. С другой стороны, с All-in-One (AIO) вам потребуется место для радиатора, а также необходимо будет учитывать такие вопросы, как правильная ориентация и выравнивание водяного блока и трубок охлаждающей жидкости.

Тем не менее, если вы работаете с небольшой сборкой, громоздкий воздушный кулер может оказаться не лучшим вариантом. Лучше подойдет низкопрофильный воздушный кулер или All-in-One (AIO) с небольшим радиатором. Планируя обновление или выбирая корпус, убедитесь, что у вас достаточно места для выбранного вами решения для охлаждения и что ваш корпус поддерживает выбранное вами оборудование.

Звук

Жидкостное охлаждение, особенно при использовании моноблока (AIO), как правило, работает тише, чем вентилятор на радиаторе процессора. Опять же, это может варьироваться, поскольку существуют воздухоохладители с вентиляторами, специально предназначенными для снижения шума, а настройки вентилятора или выбор вентилятора могут влиять на уровень создаваемого шума. В целом, однако, жидкостное охлаждение, как правило, производит меньше шума, так как небольшой насос обычно хорошо изолирован, а вентиляторы радиатора, как правило, работают на более низких оборотах (оборотов в минуту), чем вентиляторы на радиаторе ЦП.

Регулировка температуры

Если вы серьезно относитесь к разгону или планируете выполнять задачи с интенсивным использованием ЦП, такие как рендеринг видео или потоковая передача, жидкостное охлаждение может быть лучшим выбором.

По словам Марка Галлина, жидкостное охлаждение более эффективно распределяет тепло по большей площади конвекционной поверхности (радиатора), чем чистая теплопроводность, что позволяет снизить скорость вращения вентилятора (улучшить акустику) или увеличить общую мощность.

Другими словами, он эффективнее и зачастую тише. Если вам нужны максимально низкие температуры или если вы заинтересованы в более тихом решении и не возражаете против немного более сложного процесса установки, жидкостное охлаждение, вероятно, является лучшим вариантом.

Воздушные кулеры неплохо отводят тепло от ЦП, но имейте в виду, что затем тепло рассеивается в корпусе. Это может привести к повышению температуры окружающей среды системы в целом. Жидкостные кулеры лучше справляются с перемещением этого тепла за пределы системы через вентиляторы на радиаторе.

Никогда не собирайте компьютер, не убедившись, что на нем установлена надлежащая система охлаждения. Кулеры ЦП предназначены для рассеивания тепла, выделяемого процессором, который находится в основе вашего ПК. Вентиляторы, радиаторы и другие элементы этих охлаждающих компонентов позволяют аккумулированной тепловой энергии отводиться от жизненно важных рабочих частей, не повреждая оборудование.

На рынке доступно множество процессорных кулеров; однако каждая единица создается с определенной целью.

Типы кулеров для ПК

Система охлаждения для одного ЦП состоит из сотен крошечных деталей, и существует несколько вариантов выбора подходящей системы охлаждения. Покупатели должны выбирать между воздушным или жидкостным охладителем.Чтобы завершить настройку, покупателям также необходимо выбрать термопасту на основе силикона или пасту на основе углерода.

Один процессорный кулер может иметь вентиляторы разных размеров, уровней шума и скоростей. Точный процесс сборки кулера также будет различаться в зависимости от того, какой у вас процессор: AMD или Intel. Некоторые кулеры оптимизированы с размерами сокетов ЦП, которые подходят либо для AMD, либо для Intel. Cooler Master MasterLiquid Lite ML240L RGB AIO — это особый случай, когда поддерживаются оба варианта.

Воздушные кулеры ЦП

Воздушные кулеры идеально подходят для обычных пользователей ПК. Они недороги, а воздухоохладители вторичного рынка можно использовать в качестве замены штатным воздухоохладителям. Охлаждающие устройства активно рассеивают горячий воздух с помощью специально разработанных тепловых ребер. Эти ребра поддерживают низкую температуру в корпусе ПК.

Воздушные кулеры могут быть идеальным решением для миниатюрных нестандартных компьютеров и настольных компьютеров, которым требуется дополнительное охлаждение по сравнению с обычными кулерами.

Воздушные охладители не маленькие. Типичный воздушный охладитель послепродажного обслуживания довольно большой по сравнению с вариантами водяного охлаждения. Это означает, что эти радиаторы не могут удобно разместиться в каждом корпусе ПК. Кроме того, если вы собираете игровой ПК или другую систему, которая часто работает при более высоких температурах, воздушного охлаждения может быть недостаточно для ваших нужд.

Кроме того, большинство вентиляторов воздушного охлаждения вторичного рынка работают на высоких оборотах, из-за чего шум вентилятора намного громче, чем у стандартных воздушных блоков и водяных охладителей.

Типы воздушных кулеров процессора

Обычно используемый кулер с вертикальным набором ребер радиатора, расположенных параллельно основанию радиатора. Он похож на башню из-за U-образных тепловых трубок. Нижняя половина тепловой трубки встроена в тепловое основание.

При такой конструкции тепловая энергия активно рассеивается по тепловым трубкам с помощью вентиляторов.

Воздушный кулер с расположением сверху вниз с С-образными тепловыми трубками, изгибающимися от радиаторных ребер. Эти пакеты ребер соединяются только с одним концом теплового основания, что позволяет устанавливать вентилятор либо на верхнюю, либо на нижнюю часть тепловых ребер. Этот элемент дизайна позволяет установить несколько вентиляторов на один блок.

От того, как будут установлены эти вентиляторы, и от толщины входящих в комплект вентиляторов будет зависеть общее качество воздуха, выходящего из устройства, и его зазор внутри корпуса ПК. Конструкции 120 мм и 140 мм, которые чаще всего используются в воздушных кулерах C-типа, подходят для различных процессоров.

Простой кулер, который не занимает много места. Этот тип устройства подходит для покупателей, желающих собрать компьютер в корпусе, в котором нет дополнительного места.

Охладители воды/жидкости

Водяные или жидкостные кулеры ЦП — это шаг вперед по сравнению с воздушными кулерами и, как правило, они более эффективно контролируют температуру вашего процессора. Некоторые примеры включают систему жидкостного охлаждения ЦП Rosewill RGB AIO 240 мм и CORSAIR Hydro Series H100i RGB PLATINUM.

Жидкостные кулеры не рекомендуются сборщикам, ЦП которых не склонен к перегреву, или тем, кто редко пользуется ПК. Если у сборщика есть простой компьютер или недорогая игровая установка, он может обойтись хорошим стандартным воздушным кулером или вторичным воздушным охлаждением.

Жидкостные охладители имеют более низкую скорость вращения, что делает их намного тише, чем воздухоохладители, поскольку тепло передается через жидкость, которая никогда не покидает устройство. Конструкция жидкостных охладителей ЦП очень универсальна, а усовершенствованные системы охлаждения графического процессора часто основаны на жидкостях.

Комплексные жидкостные охладители для ПК также доступны в различных размерах, что упрощает их интеграцию в любую систему.

Учитывая, что вода является жидким веществом, нахождение рядом с электрическими приборами представляет потенциальную опасность. В случае утечки жидкость может закоротить охладитель и систему обработки. Устройства жидкостного охлаждения «все в одном» пытаются решить эту проблему, сводя к минимуму количество рабочих компонентов и сохраняя централизованными все внутренние процессы.

Примеры

Замкнутые системы — это собранные на заводе и готовые к установке блоки, которые опломбированы. Доступ к жидкости в этих устройствах невозможен без повреждения устройства и аннулирования гарантии.

Совершенная технология охлаждения и стильный дизайн — это система жидкостного охлаждения, изготовленная по индивидуальному заказу, специально разработанная в соответствии с потребностями и стилем заказчика или строителя. Эти уникальные единицы могут содержать уникальное расположение деталей, объединяющее различные марки и модели, размеры, материалы, отделку, формы и количества.

Вот пример того, как может выглядеть жидкостное охлаждение своими руками в руках мастера:

Другие части системы охлаждения процессора

IHS или встроенный теплораспределитель — это другое название верхней серебряной крышки ЦП. Эта плоская медная пластина защищает ядро процессора. Он предназначен для передачи тепла от процессора, а затем равномерно распределяет это тепло по другим областям радиатора процессора. В зависимости от производителя и модели IHS можно прикрепить к ЦП с помощью клея или припаять.

Припаянные блоки IHS обеспечивают лучший контакт, чем непаянные модели. Решение о пайке полностью зависит от производителя, и обычно от него отказываются из-за конструктивных ограничений.

TIM, или материал теплового интерфейса, представляет собой относительно гладкий компонент, который действует как мост между IHS и теплоизоляцией процессорного кулера.

Гладкость этого компонента влияет на проводимость устройства. Производителям никогда не удается изготовить полностью заподлицо продукт, поэтому они искусственно воссоздают гладкую поверхность с применением токопроводящих и непроводящих паст.

Распространенные типы термопасты и почему это важно

На основе углерода

Обычно используемая термопаста, в равной степени проводящая и непроводящая. Достаточно тонкого слоя этой пасты, чтобы обеспечить высокую теплопроводность. Производство также влияет на качество продукта.

На металлической основе

Высокопроводящая паста, содержащая серебро или алюминий. Из-за способности накапливать тепло и передавать электричество неправильно распределенная паста может привести к нежелательному расходу средств из устройства, что, в свою очередь, может привести к короткому замыканию процессора.

Кроме того, эта паста имеет длительное время отверждения; рабочие элементы, скорее всего, станут более эффективными при постоянном использовании, а не при меньшем.

На алмазной основе

Дорогой вариант пасты на основе углерода, состоящей из очищенных алмазных частиц и смазки. Эффективность и срок службы зависят от способа производства продукта и нагрузки на ЦП.

На силиконовой основе

Недорогой материал, не идеальный для проводимости, но эффективный в качестве наполнителя.

На керамической основе

Непроводящая термопаста с одним из самых продолжительных сроков службы среди известных термопаст.

Термины, связанные с компонентами процессорного кулера

Тепловые трубки

Медные или алюминиевые трубы, заполненные жидким веществом, позволяющим передавать тепловую энергию на радиаторы и вентиляторы. Затем тепло превращается в пары, которые после охлаждения снова превращаются в жидкость. Конструкция и количество тепловых трубок определяют общую эффективность излучающего устройства.

Радиатор

Компонент, обычно сделанный из металла, предназначенный для поглощения и рассеивания тепла от процессора.

Тепловая база

Медная или алюминиевая поверхность, где основание радиатора соприкасается с IHS. Основание бывает двух видов, плоское и прямое контактное. Плоская поверхность обеспечивает существенную опору для контакта, а блок прямого контакта представляет собой пучок катушек, соприкасающихся с тепловыми трубками.

Тепловые ребра

Тепловые ребра, как правило, изготовленные из алюминия, являются основным компонентом всех систем охлаждения ЦП. Их эффективность во многом зависит от их конструкции, расстояния между ними, размещения, формы и количества. Стандартные кулеры ЦП, особенно кулеры ЦП Intel, часто используют конструкцию охлаждающего вентилятора только с тепловыми ребрами.

Другие факторы, которые следует учитывать

Выбор правильного процессорного кулера зависит от ваших конкретных потребностей. Если ваш компьютер используется от легкого до умеренного, ваш штатный кулер для процессора может подойти, или вы можете сделать шаг вперед и приобрести воздушный кулер на вторичном рынке.

С другой стороны, если у вас есть мощный ЦП, который будет сильно востребован при играх, потоковой передаче или создании контента, то вы, вероятно, захотите потратить немного больше и выбрать многофункциональное устройство. вариант жидкостного охлаждения.

А если вы хотите добиться по-настоящему амбициозных целей, вы можете добиться отличных результатов от индивидуального жидкостного охлаждения, но это представляет собой одну из самых сложных частей сборки ПК и, вероятно, не подходит. выбор для тех, кто читает это руководство.

Если вы впервые собираете ПК и вам нужна дополнительная помощь, обязательно ознакомьтесь с нашим руководством по сборке ПК для новичков. Чтобы узнать больше о процессорных кулерах, вы можете прочитать наш обзор тени darkFlash и практический опыт одного автора с Noctua NH-D15S.

ЦП — это мозг любой компьютерной системы, выполняющий миллионы вычислений каждую секунду. Однако вся эта компьютерная мощность выделяет тепло — достаточное, чтобы вывести из строя деликатную электронику. Вентилятор охлаждения ЦП необходим для рассеивания этого тепла, а техническое обслуживание систем охлаждения ваших компьютеров может увеличить срок их службы и снизить вероятность повреждения важных бизнес-систем.

Конвекция

Основным термодинамическим принципом охлаждения ЦП является конвекция. Горячий объект передает часть этого тепла молекулам воздуха у своей поверхности, слегка охлаждаясь при этом. Если воздух движется, то эти нагретые молекулы уплывают, позволяя более прохладному воздуху заменить их и поглотить больше тепла. Использование вентилятора заставляет воздух двигаться, обеспечивая постоянный поток более холодного воздуха для поглощения тепла от объекта и значительного увеличения скорости охлаждения.

Радиаторы

Простая циркуляция воздуха над процессором недостаточна для его охлаждения из-за высоких температур, которые могут достигать эти чипы. Радиатор — это блок из алюминия или другого металла, предназначенный для отвода тепла. Нижняя часть радиатора плоская, чтобы обеспечить максимальный контакт с процессором, а верхняя поверхность содержит ряд узких ребер с воздушными каналами между ними. Это значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для конвективного охлаждения, и увеличивает количество тепла, которое вентилятор процессора может рассеять, когда он продувает воздух через эти каналы.

Переменная скорость

Большинство современных вентиляторов ЦП имеют регулировку скорости вращения. Датчики на материнской плате отслеживают температуру процессора во время работы компьютера и направляют вентилятор на ускорение или замедление в зависимости от активности и нагрузки. В зависимости от производителя вашего процессора и кулера вентилятор может останавливаться в периоды простоя, раскручиваясь только в условиях интенсивных вычислений. Вы должны услышать, как вращается ваш вентилятор при запуске графически интенсивных программ, таких как инструменты автоматизированного проектирования или программы рендеринга видео. Если вы слышите, как вентилятор процессора работает на высокой скорости, когда компьютер выполняет менее интенсивные задачи, такие как расчеты в электронных таблицах или обработка текстов, это может указывать на проблему или мошенническое вредоносное ПО, работающее в вашей системе.

Эффективность охлаждения

Вы можете обеспечить максимальную эффективность работы вентилятора охлаждения ЦП, выполнив несколько шагов. Вы должны регулярно очищать вентилятор и радиатор с помощью пылесоса со сжатым воздухом, чтобы предотвратить накопление тепла, которое может удерживать тепло и повредить двигатели вентиляторов и подшипники. Обязательно выключите компьютер и оставьте его выключенным на несколько минут, чтобы он остыл, прежде чем вытирать пыль. Вы также должны попытаться максимизировать поток воздуха через компьютерные корпуса, следя за тем, чтобы входные и вентиляционные отверстия оставались чистыми и беспрепятственными, а также избегайте спутывания кабелей внутри корпуса, которые могут препятствовать потоку воздуха. Потратив несколько минут на обслуживание системы охлаждения ЦП, вы сможете продлить срок службы ценного оборудования компании или заменить сгоревшие системы раньше времени.

Милтон Казмейер работал в сфере страхования, финансов и производства, а также работал федеральным подрядчиком. Он начал свою писательскую карьеру в 2007 году и в настоящее время работает полный рабочий день писателем и транскрипционистом. Его основные области знаний включают компьютеры, астрономию, альтернативные источники энергии и окружающую среду.

Сейчас лето, а это значит, что охлаждаться нужно не только вам, но и вашему компьютеру. Если вы ищете, как охладить свой компьютер, это руководство поможет вам начать работу. Мы расскажем о том, что выделяет тепло и какое влияние оно оказывает, как охлаждать компоненты, которые в нем нуждаются, и немного информации, которую следует учитывать при настройке системы охлаждения.

Источники тепла в системе

Хотя вся электроника выделяет некоторое количество тепла, для многих из них это незначительное количество тепла, которое не требует особого внимания. Однако есть несколько компонентов, которые выделяют значительное количество тепла. Обычно это:

Процессор
Графический процессор
Модули регулятора напряжения (VRM), они расположены вокруг сокета процессора.
Чипсет
Высокопроизводительная оперативная память

Общее эмпирическое правило заключается в том, что чем выше энергопотребление, тем больше тепла будет выделять деталь. Однако это не всегда так. Например, блок питания может потреблять более 1000 Вт от сетевой розетки, но не будет выделять столько тепла, сколько выделяет видеокарта, потребляющая 250 Вт.

Говоря о выделяемом тепле, часто называют расчетную тепловую мощность или TDP. Основная проблема с этим значением заключается в том, что нет реального стандарта для его измерения, кроме того, что сообщает производитель детали. Это более полезно для тех, кто собирает кулеры, так как это значение представляет собой количество тепловой энергии, которую кулер должен рассеять, чтобы позволить процессору выполнять значительные рабочие нагрузки в течение длительных периодов времени. Просто чтобы прояснить некоторые заблуждения, вот две вещи о TDP, которые вы можете вынести:

Снижение TDP обычно означает как более низкое энергопотребление, так и более низкое тепловыделение. Однако более низкий TDP не означает более низкие рабочие температуры. Две части могут работать при одинаковой рабочей температуре, но кулер для части с более высоким TDP должен работать больше, чтобы поддерживать одинаковую температуру.

TDP отличается от энергопотребления. TDP относится к тепловой энергии, а не к электроэнергии. Физика просто позволяет измерять обе формы энергии в ваттах.

Влияние тепла

Со временем высокая температура ускоряет износ и снижает надежность компонентов. Однако потеря надежности влияет на то, насколько стабильна деталь при заданном уровне производительности. Если начинают возникать проблемы с надежностью (например, из-за очень сильного разгона процессора и постоянной работы с большими нагрузками), работа части с более низким уровнем производительности может продлить срок службы системы, прежде чем она перестанет быть надежной.

Еще одним эффектом, который тепло оказывает на компоненты, является термическая нагрузка. Когда становится жарко, они расширяются; когда они остывают, они сокращаются. Повторяющиеся циклы нагрева/охлаждения вызывают механическое напряжение, которое может привести к усталости материала. В какой-то момент материал трескается и ломается. Температурный стресс гораздо более заметен, если разница температур велика.

Интересной характеристикой полупроводниковой электроники является то, что она может иметь тепловой разгон. В то время как сопротивление полупроводника увеличивается, при температуре около 160°С его сопротивление уменьшается. Из-за этого через устройство протекает больший ток, из-за чего оно нагревается еще сильнее, пока микросхема не сгорит.

В противном случае тепло ни на что не влияет в заметной степени. Нагрев может привести к снижению производительности, но за счет саморегулирования компонента, чтобы предотвратить его перегрев.

Виды охлаждения

Существует несколько способов охлаждения горячих компонентов вашей установки. Каждый из них отличается тем, какую физическую магию они используют для этого.

Воздушное охлаждение

Решение для воздушного охлаждения, состоящее из радиатора, тепловых трубок и вентилятора.

При воздушном охлаждении в качестве основной охлаждающей среды используется воздух корпуса. Более холодный воздух забирает тепло от компонента, а поток воздуха от корпусных вентиляторов или естественная конвекция (по мере подъема тепла) уносят горячий воздух.

Это самый простой и недорогой метод охлаждения. Однако лучшие решения для воздушного охлаждения могут стать громоздкими и тяжелыми. Воздушные охладители также требуют гораздо большего потока воздуха, что приводит к большему шуму, чтобы достичь той же рабочей температуры, что и другие методы охлаждения.

Компоненты воздушного охлаждения

Радиатор. Ребристый металлический блок, который крепится к компоненту. Это увеличивает площадь поверхности компонента, позволяя большему количеству воздуха отводить тепло.
Распределитель тепла: металлическое покрытие компонента, предназначенное для увеличения площади контакта с радиатором, если он будет прикреплен. В противном случае он работает как основной радиатор.
Тепловая трубка/испарительная камера. В этих двух компонентах используется своего рода охлаждение с фазовым переходом (описано ниже). Внутри находится рабочая жидкость, которая испаряется с торца детали и охлаждается с другой стороны. Это позволяет радиатору, который использует его, работать более эффективно в том же пространстве.
Вентилятор. Вентилятор создает принудительную конвекцию над радиатором, пропуская через него больше воздуха, чем при естественной конвекции. Если у радиатора есть вентилятор, это называется активным охлаждением. В противном случае это пассивное охлаждение.

Жидкостное охлаждение

При жидкостном охлаждении в качестве основной охлаждающей среды используется какая-либо охлаждающая жидкость, обычно дистиллированная вода. Тепло поглощается компонентом и передается на радиатор, где берет на себя воздушное охлаждение и охлаждает жидкость. Преимущество жидкостного охлаждения заключается в том, что оно обладает гораздо большей теплоемкостью, чем воздух, а это означает, что оно будет удерживать гораздо больше тепловой энергии при заданной температуре. Это позволяет жидкостному охладителю поддерживать более низкую температуру компонента, чем воздушному охладителю, при той же рабочей нагрузке.

Компоненты жидкостного охлаждения

Тепловой блок: крепится к компоненту и имеет каналы для протекания жидкости. Внутри есть ребра, похожие на радиаторы, которые способствуют передаче тепла.
Насос: обеспечивает движение жидкости по всей системе.
Радиатор: Радиаторы представляют собой петлю из трубы с металлическими ребрами между секциями. Это быстро охлаждает жидкость. Для более быстрого охлаждения жидкости можно использовать вентилятор.
Резервуар: это увеличивает количество жидкости, которую может удерживать система, и, таким образом, увеличивает охлаждающую способность. Их также можно использовать для удаления воздуха из системы.

Типы жидкостного охлаждения

Замкнутая система (все в одном)

Это автономное устройство, состоящее из теплового блока, насоса и радиатора. Они не обслуживаются пользователем, кроме установки и базового обслуживания. То есть вы не можете добавлять дополнительные трубки и детали для расширения петли.

Пример устройства водяного охлаждения с замкнутым контуром.

Системы без обратной связи

Они строятся по частям и в результате являются модульными и настраиваемыми. Например, вы можете начать с контура охлаждения процессора, но если вы хотите добавить видеокарту, вы можете сделать это в будущем. Типичными частями разомкнутого контура являются нагревательный блок (блоки), радиатор, насос и резервуар с трубками, соединяющими их все вместе.

Пример разомкнутой системы.

Погруженный

При этом большая часть оборудования погружается в жидкость, обычно минеральное масло, из-за его неспособности проводить электричество. Жидкость по-прежнему может откачиваться в радиатор для охлаждения.

Погруженный компьютер.

Охлаждение с фазовым переходом

Охлаждение с фазовым переходом работает так же, как кондиционер или холодильник: за счет испарения (превращения жидкости в газ) рабочей жидкости тепло отводится или перекачивается в другое место. Вы можете увидеть эту работу, если слишком сильно наклоните баллончик со сжатым воздухом и распылите его на поверхность.

Охладители с фазовым переходом могут охлаждать компонент ниже температуры окружающей среды и часто охлаждают ниже точки замерзания. Недостатком этого является то, что конденсат может накапливаться и создавать опасность короткого замыкания. Это также очень дорого; он вам не пригодится, если только вы не участвуете в соревнованиях по разгону.

Пример охладителя с фазовым переходом от LDCooling.

Охлаждение Пельтье

Охлаждение Пельтье основано на термоэлектрическом принципе. Когда вы подаете электричество на охлаждающий модуль Пельтье, одна сторона становится горячей, а другая — холодной. Холодная сторона применяется к компоненту, который нуждается в охлаждении. Горячая сторона охлаждается одним из других способов.

В любом случае он вышел из употребления из-за того, что ему требуется другая система охлаждения (обычно жидкостная), так как горячая сторона может нагреться до такой степени, что устройство сгорит. Холодная сторона также может быть ниже температуры окружающей среды, что создает опасность образования конденсата.

Голый элемент Пельтье.

Советы по настройке охлаждения

Прежде чем задуматься о капитальном ремонте системы охлаждения или сборке компонентов для новой сборки, учтите несколько соображений.

Какое охлаждение?

В большинстве случаев воздушное охлаждение подходит для большинства людей. Компоненты могут стать неприятно горячими, если температура окружающей среды очень теплая, но большинство компьютерного оборудования, которое нуждается в активном охлаждении, обладает интеллектом, чтобы предотвратить самовозгорание, если кулер не справляется. Если вы модернизируете систему воздушного охлаждения, сначала подумайте о более мощных радиаторах, а затем приступайте к настройке вентиляторов.

Использование жидкостного охлаждения следует рассмотреть, если вы планируете интенсивно разгонять компьютер или если компьютер постоянно выполняет тяжелую работу в жарких условиях. Имейте в виду, что системы с разомкнутым контуром требуют больших инвестиций и затрудняют замену охлаждаемых компонентов, в зависимости от наличия тепловых блоков.

Есть два параметра вентиляторов, которые следует учитывать: воздушный поток (измеряется в кубических футах в минуту) и шум (измеряется в дБ). Если вам нужен мощный воздушный поток с низким уровнем шума, ищите более крупные вентиляторы. Что касается шума, то все, что ниже 40 дБ, будет очень тихим, но если поднять его до 50 дБ, будет громко.

Большинство корпусных вентиляторов также имеют три контакта для подключения к материнской плате или контроллеру. Некоторые корпусные вентиляторы имеют четыре контакта, которые используют другой метод управления скоростью вращения вентилятора. Вы по-прежнему можете подключить 4-контактный разъем к 3-контактному, и в этом случае 4-контактный разъем будет иметь ключ, чтобы вставлять правильные контакты.

Подключение 4-контактного вентилятора к 3-контактному разъему.

Макет дела

Более вместительный корпус обеспечивает больший поток воздуха внутри и меньше мест, где он может препятствовать доступу воздуха. С корпусами меньшего размера можно работать, но компоненты, которым требуется вентиляция (обычно процессор и видеокарта), должны иметь вентиляционные отверстия рядом. Если вы хотите избежать комков пыли или шума вентилятора, избегайте корпусов с большим количеством отверстий.

Есть небольшие споры по поводу конфигурации вентилятора в чехлах.Вопрос в том, сколько вентиляторов должно всасывать воздух (приток) и сколько должно выдувать воздух (выпуск). Это приводит к двум основным конфигурациям:

Как работает положительное и отрицательное давление в случае (от SilverStone).

Независимо от того, какой лагерь вы выберете, важно обеспечить циркуляцию воздуха.

Ваш компьютер время от времени нуждается в чистке

Если налоги и смерть неизбежны, то неизбежна и пыль, скапливающаяся в ПК в обычном доме. Пока воздух проходит через компьютер, пыль будет накапливаться. Пыль является отличным теплоизолятором, из-за чего компоненты затвердевают и становятся менее эффективными при охлаждении.

Ваш компьютер следует очищать от пыли не реже одного раза в месяц, чаще или реже, в зависимости от чистоты окружающей среды. Баллончики со сжатым воздухом можно купить в большинстве магазинов электроники, но лучшим вложением средств, если вы часто убираете, будет покупка электрической тряпки. Не используйте ручную тряпку, особенно что-то вроде Swiffer, так как они могут накапливать статические заряды, которые могут повредить оборудование.

Читайте также: