Выбор процессорного кулера | Периферия | Блог

«Сердцу системы», как часто называют центральный процессор, необходимо охлаждение. Дело в том, что он состоит из огромного числа транзисторов, каждый из которых нуждается в питании. Энергия, как известно, никуда не девается, а переходит из электрической в тепловую. Разумеется, эту энергию необходимо отвести от процессора. В магазинах можно найти устройства охлаждения различного типа, размера и формы. Сегодняшняя статья поможет выбрать кулер для процессора.

Слово «Кулер» происходит от английского cooler — охладитель. Применимо к компьютерной технике, подразумевается воздушная система охлаждения, которая состоит, чаще всего, из радиатора и вентилятора, и служит для охлаждения компонентов компьютера, тепловыделение которых больше, чем 5Вт.  

Изначально процессоры обходились собственной поверхностью для рассеивания необходимого количества тепла, затем на них крепили простенькие алюминиевые радиаторы. С ростом мощности, следовательно, и тепловыделения, этого стало не хватать. На радиаторы начали устанавливать вентиляторы. Естественно, производители стремились улучшить конструкцию и материалы, что в итоге привело к разнообразию вариантов систем охлаждения.

Виды систем охлаждения процессора по способу отведения тепла.

   1) Воздушные системы охлаждения, которые также называют «кулеры». 

Именно им и посвящена сегодняшняя статья. 

   2) Жидкостные системы охлаждения. 

Тепло отводится при помощи жидкости. На процессоре находится водоблок, который снимает тепло. Насос, который включен в контур,  эту жидкость прокачивает по трубкам к удаленному радиатору. Там тепло отводится, а жидкость возвращается в водоблок. Этот цикл непрерывен. Существуют необслуживаемые системы и обслуживаемые. В первом случае – собирают и заливают жидкость на заводе. Вторые приобретаются в виде набора, и собираются уже под конкретную систему.

Плюсы по сравнению с большинством воздушных систем:

+Меньше шум

+Выше эффективность

+Гибкость установки

+Интересный внешний вид.

Минусы:

-Выше цена

-Риск протечек

-Сложность установки

-Требуется обдув околосокетного пространства.

   3) Экстремальные системы охлаждения. 

Это системы, основанные на принципе фазового перехода,  системы открытого испарения, а также так называемые «чиллеры». Такого рода системы используются только энтузиастами для достижения результатов в разгоне компьютерных компонентов. 

Всегда ли необходимо подбирать кулер? ВОХ и OEM процессоры.

При выборе комплектующих для сборки системного блока, сначала определяются с процессором. Тут же возникает вопрос: «А почему процессор одной модели в одном и том же магазине можно купить по различной цене?». Дело в том, что есть OEM – версия, а есть BOX, обычно это указывается в названии. Первая означает то, что процессор приехал в точку продажи на паллете, и используется для сборки ПК. BOX — версия предусматривает то, что процессор находится в коробке с устройством охлаждения, инструкцией, и, обычно, увеличенной гарантией. Нужно отметить, что самые мощные процессоры, даже в BOX – версии не всегда комплектуются системами охлаждения. В таком случае, размер коробки меньше, а отсутствие кулера указывается на коробке и в описании.

Вполне логично то, что для OEM-процессоров необходим кулер. Однако часто его приобретают и к BOX-версии. Комплектный кулер, естественно справится с охлаждением, но только в идеальных условиях. Если же корпус плохо продувается, в случае жары, либо разгона процессора, в лучшем случае вентилятор будет сильно шуметь, а температуры будут предельными. В худшем – процессор перегреется и замедлит свою работу, будет пропускать такты. В случае офисного системного блока можно использовать комплектный, коробочный кулер, но связка из ОЕМ-версии и кулера стороннего производителя будет стоить меньше.

Подбор кулера в зависимости от сокета.

Как только процессор выбран, нужно посмотреть, для какого сокета он предназначен. Это первый пункт в подборе кулера. Сокет – гнездо на материнской плате, в которое ставится процессор. Производители процессоров довольно часто меняют сокеты. Реже происходит замена стандартов крепления процессорных систем охлаждения.

Обычно, простые кулеры с небольшой стоимостью подходят только для одного процессорного разъема. Мощные системы охлаждения производители делают универсальными, это позволяет использовать их продукцию для различных платформ, даже снятых с производства.

Чтобы выбрать подходящий нам кулер, просто в конфигураторе выбираем нужный нам сокет, например, AM3+, 1151 и так далее.

Подбор кулера в зависимости от рассеиваемой мощности.

TDP — Thermal Design Power — это мощность, на отвод которой должна быть рассчитана система охлаждения процессора. Измеряется в Ваттах. Этот параметр никто не скрывает, его также можно посмотреть в характеристиках процессора. Рассеиваемая кулером мощность должна быть больше или равна TDP процессора. Конечно, в случае равенства мощностей, системы охлаждения хватит, но тут все также как и в случае с комплектным BOX — кулером  –  лучше взять с запасом. Даже если перегрева не будет, то кулер с большей рассеиваемой мощностью будет работать тише, и его не придется менять в случае апгрейда. Если в планах разгон процессора, нужно учесть, что тепловыделение растет пропорционально поднятию напряжения. В результате TDP возрастает, иногда даже в разы.

Условно можно выделить несколько групп процессорных кулеров в зависимости от рассеиваемой мощности:

До 45Вт – для офисных ПК

45-65Вт – для мультимедийных ПК

65-80Вт – для игровых ПК среднего класса

80-120Вт – для игровых ПК высокого класса

Больше 120Вт – мощные игровые, либо профессиональные ПК,также разогнанные процессоры. 

Подбор кулера в зависимости от конструкции.

Конструктивно все процессорные кулеры можно разделить на две группы:  обычной конструкции и башенной. Первая подразумевает вентилятор параллельно материнской плате, а ребра радиатора перпендикулярно. В случае же башенной конструкции все наоборот. Встречаются высокоэффективные кулеры обычного типа, но чаще всего они похожи на те, что идут в комплекте с BOX — процессорами.

Добиться высокой мощности рассеивания тепла гораздо проще в кулерах башенного типа. За счет теплотрубок радиатор можно отнести дальше от материнской платы, есть возможность установить несколько вентиляторов, а также изготовить радиатор любого размера. Теплый воздух башенный кулер выдувает в сторону задней стенки, а не материнской платы.  Он не будет мешать околосокетному пространству и планкам оперативной памяти. 

В кулерах обычного типа за счет расположения вентилятора, обеспечивается лучший обдув пространства вокруг сокета. Также к плюсам стоит отнести и габариты — высота кулеров данного типа меньше, чем у башенных.

Высоту следует учитывать в кулерах любой конструкции — она должна быть меньше, чем та, что указана в парметрах компьютерного корпуса. В противном случае стенка не сможет закрыться.

Теплотрубки, за счет кипящей в них жидкости, переносят тепло от одного места к другому практически мгновенно. В случае компьютерных кулеров – от основания кулера к радиатору. Чем больше трубок  — тем более эффективным будет устройство охлаждения. Также, на производительность кулера влияет и диаметр теплотрубок — чем они толще, тем быстрее трубки могут отводить тепло.

Выбор материалов радиатора и основания кулера.

Медь и алюминий – два материала, которые используют все производители кулеров. Медь обладает более высокой теплопроводностью, но при этом намного тяжелее и дороже алюминия. Простой кулер без теплотрубок изготовлен обычно полностью из алюминия. Встречаются модели со вставками из меди в основании. Бывают и полностью медные модели, но если тепловых трубок нет — хорошо охлаждать мощные процессоры они не смогут.

Кулеры башенного типа комбинируют – основание из меди, а радиатор алюминиевый. Полностью медные башни — довольно редкие кулеры, так как возрастает стоимость и вес, а увеличение производительности несущественное. По цвету определить материал получится далеко не всегда — иногда для предотвращения окисления основание и теплотрубки покрывают никелем.

Параметры комплектных вентиляторов.

Чтобы радиатор эффективно отводил тепло – его необходимо продувать. Осуществляется это вентиляторами. Иногда производители используют свой типоразмер, иногда стандартные вентиляторы с квадратной рамкой 80, 92, 120, 140мм. В случае выхода из строя стандартного вентилятора – его запросто можно приобрести отдельно.  Чем больше размер вентилятора – тем он тише, так как при тех же оборотах прокачивает больше воздуха.

Чаще всего кулеры комплектуются одним вентилятором, редко встречаются безвентиляторные (пассивные) модели. Мощные устройства могут комплектоваться двумя, и даже тремя вентиляторами, что обеспечивает лучшую продуваемость. Впрочем, производители часто оставляют возможность дооснастить кулеры. Максимальное число устанавливаемых вентиляторов – один, два или три.

Чем выше будут обороты вентиляторов, тем лучше будет продуваться радиатор. Это позволит снизить температуры, но повысит уровень шума. Этот уровень измеряется в децибелах (дБ), и зависит от скорости вращения, типа подшипника вентилятора, формы и количества лопастей. Вентиляторы до 25 дБ условно можно считать тихими, что чаще всего соответствует вращению со скоростью меньшей, чем 1500 оборотов в минуту.

Впрочем, оборотами вентиляторов можно управлять. Есть кулеры, где это осуществляется вручную. В комплекте присутствует регулятор, вращая ручку которого или передвигая ползунок, можно добиться приемлемого уровня шума. Впрочем, в таком случае придется самостоятельно отслеживать температуру процессора и поднимать обороты в моменты максимальной нагрузки. Иногда в комплекте встречается не переменный регулятор, а постоянный резистор. То есть подключив вентилятор напрямую к материнской плате – получим одну скорость, а через резистор – меньшую, но тоже фиксированную.

Если материнская плата поддерживает PWM, лучше приобрести кулер с 4-проводным вентилятором. PWM – Pulse-Width Modulation – технология автоматического изменения скорости вращения вентиляторов в зависимости от температуры по заданной программе. При маленькой нагрузке кулера слышно не будет, а при большой вентилятор начнет вращаться быстрее, а температуры снизятся.

Для любителей моддинга выпускаются кулера с подсветкой вентилятора, например, синей.

Комплектация.

В комплекте с кулером обычно можно найти крепления для поддерживаемых сокетов, инструкцию, крепление дополнительных вентиляторов, если возможна их установка, а также термопасту. В случае самых простых моделей термопаста бывает нанесена на основание, иногда ее нет в комплекте. В таком случае, термопасту необходимо приобретать отдельно.

Ценовые диапазоны.

До 450р. Простые кулеры, которые подходят для процессоров с тепловыделением до 75Вт. Изготовлены из алюминия, скорость вращения вентилятора не поменять. Подходят для офисных компьютеров.

450р – 900р. Уже встречаются кулеры с медными вставками, вентиляторы с поддержкой PWM и менее шумные. Могут отводить до 95Вт тепла. Подойдут для мультимедиа ПК и игровых ПК начального уровня.

900р – 1800р. Кулеры для игровых ПК, способные охладить процессоры с TDP 95-130Вт. Диапазон почти полностью занят кулерами башенного типа, но встречаются и продвинутые модели обычной конструкции.  Все оснащены регулировкой вращения вентиляторов.

1800р – 3500р. Верхний сегмент. Кулеры запросто отводят 130-160Вт тепла, некоторые модели и больше. Тихие, но мощные вентиляторы, часто с подсветкой и массивные радиаторы не позволяют перегреваться даже разогнанным процессорам. Также можно встретить компактные кулеры для HTPC премиум-класса.

3500р-8500р. Премиум сегмент, так называемые «суперкулеры». Для тех, кому нужно отводить до 350Вт тепла, и делать это бесшумно. Естественно, что на заводских частотах столько тепла процессоры не выделяют, кулера этого ценового сегмента пригодятся для любителей разгона. Зачастую обладают просто огромными радиаторами, которые войдут не во все корпуса.

 

что лучше использовать обычному пользователю

Последнее обновление — 4 января 2020 в 14:25

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.

Плюсы →

• Эффективность охлаждения, лучше традиционного воздушного
• Качественные системы работают очень тихо
• Такая система может выглядеть очень красиво в прозрачном корпусе, если есть подсветка.

Минусы →

• 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 →

• Пассивное
• Активное

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.

Плюсы →

• Относительная бесшумность
• Меньше вентиляторов — выше надёжность, но надо просчитать, хватит ли возможностей вашей пассивной системы для охлаждения всех компонентов компьютера.

Минусы →

• 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.

Плюсы →

• Дешевле и надежнее, чем жидкостное охлаждение
• Большая гибкость в организации систем охлаждения ПК.

Минусы →

• 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).

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.

Плюсы →

• Можно добиться очень низких температур, что положительно скажется на возможностях разгона.

Минусы →

• 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.

Плюсы →

• Небольшие размеры
• Отсутствие движущихся частей, газов и жидкостей
• Бесшумность.

Минусы →

• 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.

Система охлаждения компьютера

  Система охлаждения компьютера представляет собой набор средств, предназначенных для снижения температуры некоторых элементов компьютера. Проблема охлаждения компьютера становится всё более актуальной с ростом его производительности, ведь большая производительность означает потребление большой мощности, что естественно приводит к увеличению температуры его компонентов. Основные потребители энергии, а значит и источники тепла в компьютере это центральный процессор, графический процессор и блок питания. Именно они и требуют собственных систем охлаждения.

В системах охлаждения домашних компьютеров, как правило, используются радиаторы (пассивное охлаждение) и вентиляторы (кулеры, активное охлаждение). В старых либо маломощных компьютерах использовались только радиаторы, чего в принципе им было и достаточно. Но в современных компьютерах просто радиаторы практически не применяются, они установлены в связке с кулером. И вот с чем это связано. Дело в том, что системы охлаждения работают по принципу переноса тепла от более горячего тела (в нашем случае процессора) к более холодному (радиатору). При постоянном интенсивном нагреве, в конечном счете, нагреется также и система охлаждения (радиатор) и когда её температура достигнет температуры охлаждаемого тела (процессора), прекратится перенос тепла, что вызовет перегрев охлаждаемого тела (процессора). Поэтому для охлаждения радиаторов используют кулеры, которые обдувают радиаторы холодным воздухом, и тем самым охлаждают его.

В качестве материала для изготовления радиатора используется серебро, медь либо алюминий. Наиболее часто применяется алюминий из-за дороговизны первых двух. Иногда в алюминиевом радиаторе (зачастую большом) используются медные трубки, для равномерного распределения нагрева.

Всем известный факт: чем больше общая площадь радиатора, тем эффективней он способен отводить тепло. Существует два способа увеличить площадь радиатора:

1. Увеличить количество рёбер при сохранении размера радиатора

2. Увеличить размер радиатора.

Первый способ позволяет улучшить теплообмен и сохранить компактность, но также из-за малого расстояния между рёбрами увеличивается гидравлическое сопротивление, что препятствует эффективному прогону воздуха через такой радиатор.

При использовании второго способа улучшается теплообмен, снижается гидравлическое сопротивление, увеличивается объём воздуха, который участвует в теплообмене, поэтому второй способ более эффективен, и он наиболее часто используется.

Кулеры состоят из корпуса, электродвигателя, крыльчатки (лопасти) и подшипников. От подшипников зависит долговечность кулера, но это не сильно важно, так как они редко выходят из строя.

Кулеры различаются между собой размером, частотой вращения и формой лопастей. И совсем не значит то, что чем быстрее скорость вращения кулера, тем эффективнее он отводит тепло. Зачастую, кулеры с меньшей частотой вращения, но с другой формой лопасти, переносят бо́льшие объёмы воздуха и при этом создают меньше шума.

В любом месте корпуса можно устанавливать дополнительные кулеры, но очень важно организовать в своём системном блоке правильные воздушные потоки. Холодный воздух должен входить через переднюю и левую стенки, а горячий – выходить через заднюю и верхнюю. Поэтому важно правильное расположение системного блока. Его надо поставить так чтобы горячий воздух из задней стенки не попадал в район левой, откуда воздух поступает в системный блок.

Итак, если вы собираетесь модернизировать систему охлаждения компьютера, вам следует усвоить несколько правил:

1. Выбирайте радиаторы больших размеров, они эффективней отводят тепло.

2. Для эффективного отвода тепла учитывайте правило воздушных потоков.

3. Если будете оснащать свой системный блок дополнительными кулерами, не переусердствуйте. Слишком много кулеров будут создавать много шума.

4. Если вы хотите сделать свой компьютер наиболее бесшумным, приобретайте блок питания с двумя кулерами, так как это позволяет использовать меньшую скорость вращения, а следовательно они будут создавать мало шума.

5. Для уменьшения шума следует использовать более медленные кулеры.

6. Для того чтобы добиться бесшумной работы компьютера, необходимо также обращать внимание на корпус системного блока.

Существуют также более экзотические системы охлаждения, когда в качестве хладогена используется не воздух, а специальная жидкость (дистиллированная вода с примесями или фреон). Есть даже такие системы, в которых в качестве хладогена применяется сухой лёд, гелий, азот. Но для обычных пользователей ПК в таких системах охлаждения нет необходимости. Обычно они применяются теми, кто занимается разгоном железа (оверклогингом), либо владельцами особо мощных компьютеров.

Система охлаждения компьютера — это… Что такое Система охлаждения компьютера?

Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

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 (проточные системы водяного охлаждения)
3. За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)

По способу отвода тепла от нагревающихся элементов, системы охлаждения делятся на:

1. Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
2. Системы жидкостного охлаждения
3. Фреоновая установка
4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

1. Ватерчиллер
2. Системы с использованием элементов Пельтье

Системы воздушного охлаждения

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы — передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда — масло, антифриз, жидкий металл^[1], или другие специальные жидкости.

Система жидкостного охлаждения состоит из:

• Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости
• Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости
• Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным
• Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости
• Шлангов или труб
• (Опционально) Датчика потока жидкости

Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

Фреоновые установки

Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Недостатки:

• Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения работающих при температурах ниже температуры окружающей среды)
• Трудности охлаждения нескольких компонентов
• Повышенное электропотребление
• Сложность и дороговизна

Ватерчиллеры

Системы совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий^[2], испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь — охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако, они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой системы охлаждения (обычно воздушной или жидкостной). Так как компонент может охлаждаться до температур ниже температуры окружающего воздуха, необходимо применять меры по борьбе с конденсатом. По сравнению с фреоновыми установками элементы Пельтье компактнее и не создают шум и вибрацию, но заметно менее эффективны.

См. также

Примечания

Литература

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

Ссылки

Система охлаждения компьютера | Компьютер для чайников

При работе компьютера, в системном блоке выделяется большое количество тепла, которое нужно отводить во избежание перегрева и выхода из строя компонентов. Больше всего греются центральный процессор, графический процессор видеокарты, блок питания и некоторые части материнской платы.

Для отвода тепла в компьютере применяется система охлаждения, которую вы можете услышать во время работы компьютера в виде тихого шелестящего звука. Система охлаждения состоит из пассивных элементов и активных. Пассивные элементы охлаждения представляют собой ребристые радиаторы из теплопроводящего металла, устанавливаемые на охлаждаемый компонент компьютера. Активные элементы охлаждения выполнены в виде вентиляторов, так называемых кулеров, которые вращаются с большой скоростью и отводят тепло от греющего компонента. Например, для охлаждения блока питания в нем устанавливают вентилятор.

Встречаются также активные системы охлаждения, где тепло отводится с помощью воды. Это водяные системы охлаждения, принцип работы которых похож на систему охлаждения радиатора автомобиля. Здесь вода с помощью насоса циркулирует по замкнутому контуру и охлаждает горячий компонент компьютера. Такие системы охлаждения наиболее эффективны, но их стоимость высока и они применяются в очень мощных компьютерах.

Как правило, для центрального процессора и видеокарты применяют комбинированную систему охлаждения в виде блока с радиатором и закрепленного на нем кулера.

Для охлаждения встроенных элементов материнской платы чаще всего используют радиаторы.

Система охлаждения компьютера время от времени требует чистки из-за того, что со временем пыль накапливается на лопастях вентиляторов и между ребрами радиаторов. Ее накопление способствует ухудшению отвода тепла и возникновению риска перегрева и выхода из строя компьютера.

Верным признаком того, что необходимо почистить систему охлаждения или даже заменить кулеры, является громкий звук их работы. Опытные пользователи компьютера могут сами справиться с чисткой системы охлаждения, но для компьютерных чайников лучше будет вызвать мастера или сдать компьютер в сервисный центр.

Поделиться.

Еще по теме:

• Особенности и типы корпусов компьютера Под понятием «компьютер» подразумевается именно системный блок, без монитора. В корпусе системного блока размещены главные составляющие ПК: материнская плата с процессором, видеокартой и […]
• Как подключить компьютер к WI-FI Чаще всего стационарный компьютер подключается к интернету с помощью проводного соединения. Тем более у него изначально нет специального приемника, так называемого WI-FI адаптера, чтобы […]
• Как выбрать блок питания для компьютера Выбор правильного импульсного блока питания для построения системного блока очень важен. Блок питания посредственного качества работает довольно неэффективно, издает характерный шум, может […]
• Почему шумит компьютер и как это исправить Для многих пользователей персональных компьютеров, не так уж важна его вычислительная мощность, энергоэффективность и другие сложные параметры. Человеку необходимо устройство, способное […]
• Оптический привод или дисковод компакт-дисков Оптический привод или дисковод компакт дисков – это оптико-механическое устройство, предназначенное для считывания информации со съемных носителей, представленных в виде компакт-дисков […]

Система охлаждения компьютера / ua-hosting.company corporate blog / Habr

Очередная система водного охлаждения для ИТ-оборудования была разработана в Университете Алабама в Хантсвилле, США. По результатом проведенные испытаний новой установки, исследовательская группа опубликовала материалы, в которых утверждается, что их запатентованная система охлаждения, если ее применить в масштабах США, может спасти миллиарды долларов владельцам ЦОД. Такой масштаб цифр порожден теми огромными затратами электроенергии, идущими на охлаждение сетевого оборудования, которые сейчас существуют в малых и тем более крупных дата-центрах.

И ранее были разработки в этом направлении — про новаторские способы охлаждения ЦОД, которые могли бы избавить дата-центры от вездесущих вентиляторов. Сам метод конечно же не нов, и базируется на принципах схожих с уже применяющимися — погружением оборудования в жидкость. Напомню, для этого применяется агент 3M Novec, что представляет собой: не токсичную для человека, инертную для оборудования и при этом с хорошими характеристиками теплопередачи. Но все же исследователи пошли немного по другому пути.

«На данный момент в дата-центрах шумно и излишне холодно. Тем не менее, я не теряю надежды, что такая ситуация не будет вечна и если над проблемой работают такие талантливые исследователи как наши, то мы обязательно добьемся успеха», — сказал доктор Джеймс — член Университета, а также руководитель исследовательской групи, которая собственно и разработала новый способ охлаждения процессора компьютера с помощью жидкости.

В пресс-релизе исследовательской группы указано — «Запатентована пассивная система охлаждения для компьютерных процессоров, которая поможет сэкономить потребителям на энерго затратах более чем $6.3 миллиарда в год, в сравнении с компьютерами, что охлаждаются вентиляторами». Из самого названия становится очевидна суть изобретения, сотрудники института сделали ставку на отвод тепла не от всего оборудования, которе почти не генерирует тепла, а обратили все внимание на главного виновника — процессор. В качестве жидкости теплообменника был выбран не известный нам уже продукт Novec, а Fluorinert Electronic Liquid FC-72 — «диэлектрическая, термически и химически стабильная жидкость, идеально подходящая для циркулирования в одно- и двуфазных, низкотемпературных, теплоотводящих системах».

Пассивное охлаждение

Казалось бы чего ж тут удивительного? Подобных решений пруд-пруди, но не будьте поспешными в своих оценках, ведь главная изюминка системы в том, что для ее функционирования абсолютно не требуется электроэнергия. Пассивное охлаждение стало возможным из-за уникальных характеристик агента теплопередачи — Fluorinert FC-72. Процесс отвода тепла заключается в нескольких простых этапах на которых акцентировал внимание доктор Джеймс, и так:

• тепло от процессора компьютера испаряет и преобразуется в пар Fluorinert;
• пар легче и движется вверх к теплообменнику;
• FC-72 передает свою тепловую нагрузку на теплообменник, который в свою очередь, передает тепло в окружающую среду.
• отвод тепла принуждает FC-72 конденсироваться в жидкость, которая стекает в накопительную емкость нижней части теплообменника;
• из емкости, жидкость FC-72 подходит к процессору, где весь цикл повторяется.

Система успешно была протестирована на процессоре: Intel Pentium 4 и Core i3

Пассивное охлаждение vs охлаждения вентилятором

Нгиен — студент выпускник, провел эксперименты с использованием испытательной установки чтобы собрать данные для своей магистерской диссертации. Он сравнил пассивное охлаждение с использованием FC-72 с твердотельный пассивным охлаждением, где процессор имеет тесный контакт с металлическим радиатором, как это бывает в наиболее распространенных систем с воздушным охлаждением. Нгиен проводил сбор данных на протяжении 12-часов при максимальной нагрузке процессора, используя все три метода: воздушное охлаждение, погружение системы в 3M Novec и разработанный метод университетскими сотрудниками. В диссертации Нгиен, после анализа данных и их сравнения пришел к выводу — все три способа охлаждения показали отличные результаты стабилизируя температуру процессора на приемлемом уровне на протяжении всего периода испытаний.

Сегодня процессоры имеют диапазон рабочих температур от 50^оС до 90^оС. Эксперименты Нгиена показали, что охлаждающая система, на основе жидкости FC-72, смогла поддерживать температуру испытуемого процессора на уровне 56^оС. Нгиен позже объяснил, почему именно он лично считает новую разработку такой «крутой», — «В ХХI-веке технологического прогресса и инновационных материалов, использование вентиляторов это уже архаизм. Да и посудите сами сам принцип прекрасен — снимая этот шумящий, создающий вибрации и клубы пыли ненадежный механизм, мы получаем исключительно экономию!».

Не смотря на несколько странный вид приведенной системы, не стоит забывать о высоком уровне гибкости всей системы. Благодаря жидкостному агенту все компоненты радиатора можно видоизменять под каждую конкретную платформу на которую его будут устанавливать.

Другие потенциальные области применения

В пресс-релизе, исследовательская группы, также широко было представлено альтернативное применение новой жидкости и самого принципа пассивного охлаждения, процессор тут стал лишь наиболее ярким примером. К слову, профессор Смит указал на то, что охлаждение силовых транзисторов, будет хорошим кандидатом для пассивного жидкостное охлаждение, добавив, что — «Везде, где вы работаете с высокой мощность сконцентрированной на малой площади, данная разработка сможет быть использована в роли теплоотвода, если не первого, так значит второго уровня, тем самым жидкость FC-72 является потенциально весьма затребованной не только в ИТ, но и для решения целого ряда других задач, на данный момент, все еще весьма энергозатратных».

Охлаждение системника… или водянка против воздуха | Сборка компьютера, апгрейд | Блог

Всем привет, хочу поделится впечатлениями от установки СЖО, охлаждении системника и т.д.

Состав системы

• Процессор AMD FX6300
• Метеринская плата ASUS TUF SABERTOOTH 990FX
• Оперативная память G. Skill F3 1866 12GB
• Видеокарта GIGABYTE AMD Radeon R9 270X
• Корпус Deepcool MATREXX 55 (на вдув — Вентилятор DEEPCOOL UF120 — 3шт)
• Блок питания Cooler Master GX 750W с кулером Cooler Master 4pin подключен к материнке
• SSD. HDD

Параметры напряжения проца — авто в зависимости от темпрературы

Параметры частоты проца — авто -+20% в зависимости от вида нагрузки

Предыстория.

Все начилось с мысли поменять видеокарту, что-то типа 1070 от гигабайта, длинная такая на 3 кулера)) Т.к. она длинная мой старенький корпус и так был подрезан, для того чтобы запихнуть R9 270x от гигабайта, по этому было решено заменить корпус на более современный (старому корпусу лет 8 уже).

Мой выбор пал на

И тут понеслась)))

Подумал я — «а почему бы не заменить куллер на проце?» Мой предыдущий кулер — Scythe Katana 3, показался мне скудным и унылым на фоне нового корпуса!

Посмотрел что есть, почитал отзывы и тесты, выбор был между между башнями с 2мя вентиляторами DEEPCOOL Neptwin V2 или Scythe Fuma Rev.B, водянкой DEEPCOOL GAMMAXX L120T или Deepcool GAMMAXX L240

Выбор пал на

Тесты показывают, что за свои деньги — это рабочий вариант! Но мнения некоторых пользователей было такое — стоковый вентилятор, слабый и имеет изьян в виде прорезей, через которые выходит воздух и не идеть 100% на соты радиатора!

Я сразуже заменил стоковый на два DEEPCOOL UF120, установив их с 2х сторон!

Тесты и общие впечатления от СЖО

Температура процессора

в простое (после прогрева) — 50-52

в стресс тесте — 55-60 (как бы вполне приемлимо)

в WOT на максимуме — 62с (вентиляторы на 100%, взлетаем)

Температура питания(как оказалось вот откуда ноги растут)

в простое — 55

в стресс тесте —  65 (как бы вполне приемлимо)

в WOT на максимуме — 69 (вентиляторы на 100%, взлетаем)

По фото выше видно как радиатор питания закрыт со всех сторон и его практически ничего не обдувает! Это и стало первой ластачкой в проблеме охлаждения системника в общем!

Дальше я решил почитать тесты и обзоры вентиляторов для СЖО, как оказалось не все вентиляторы подходят для сот радиаторов СЖО. После получения новой инфы был куплен вентилятор для водянки

Результат такой же как и с 2мя DEEPCOOL UF120.  На пару градусов упала температура на питании проца. Звук от системника не изменился, вентиляторы работают на пределе!

Отсюда вывод — изначально купив много лет назад Scythe Katana 3, я сделал нереально грамотный выбор! )) Но это не только по этому, далее расскажу!

Теперь я понял свою ошибку — СЖО подходит не для всех материнок и корпусов!

Далее я задался поиском куллера, который хоть как-то направлен в сторону радиатора питания проца, не долго думал выбрал Scythe Choten

Правда я заменил стоковый кулер и поставил  Noiseblocker BlackSilentPro PL-PS, а стоковый от Scythe Choten поставил на выдув!

Тесты и впечатления от СВО

Температура процессора

в простое (после прогрева) — 46-48 (тишина)

в стресс тесте — 55-57 (отлично и не шумно)

в WOT на максимуме — 60-61с (нормально, вентиляторы на 70%, еще комфортно)

Температура питания

в простое — 50-52

в стресс тесте —  60-62

в WOT на максимуме — 63-65

Он отлично охлаждает и проц и радиатор питания! Не мешает «высокой» оперативе.  Можно перевернуть и охлаждать оперативу!

Как вы могли заметить, температура упала не на много, но есть огромный плюс — это шум, т.е. теперь чтобы поддерживать температуру даже меньшую чем было, нужно меньше скорости вентиляторов! Т.к. настройки скорости вентиляторов остались прежними, если их вывести на максимальную скорость, то думаю температура упадет еще больше, но шум выйдет за комфортный предел!

Выводы

Дешевое водяное охлаждение для домашнего компьютера малоэффективно, тем более с односекционным радиатором. Его плюсы — это отвод тепла от процессора, с непосредственным выдувом горячего воздуха из системника, но это если говорить о 3х секционном радиаторе! Возможно, такая дешевая водянка подойдет для ненагруженных систем, вместо боксового кулера, с инсталлом с закосом под моддинг.

Отдельный вывод о корпусе — до этого был узкий корпус, что давало возможность 2м 120мм вентиляторам хорошо обдувать компоненты материнской платы из-за узкого потока воздуха! В большом просторном корпусе поток воздуха рассеивается, тем самым хуже обдувает элементы материнки. Возможно, для таких корпусов нужны особые вентеляторы на продувку корпуса, ценник которых 1,5к+, но это не точно)) и я никогда об этом не узнаю))

Возможно моя статья поможет комуто в выборе охлаждения) Всем удачи!