Описание конструкции и принципа действия различных видов системы охлаждения ПК

 

Система охлаждения играет важную роль в работе системного блока. Система охлаждения компьютера - это набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов. Система охлаждения бывает пассивной и активной.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

. В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):

·   Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется за счёт естественной конвекции)

·   Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется за счёт его обдува вентиляторами)

2. Вместе с теплоносителем (проточные системы водяного охлаждения)

. 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 <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%BD> установка

.   Системы открытого испарения

Система 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).

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.

Система жидкостного охлаждения.

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

Система жидкостного охлаждения состоит из:

·   Помпы - насоса для циркуляции рабочей жидкости

·   Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) - устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости

·   Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным

·   Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости

·   Шлангов или труб

·   (Опционально) Датчика потока жидкости

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

 

Рис.1. Принципиальная схема системы жидкостного 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

·   Трудности охлаждения нескольких компонентов

·   Повышенное электропотребление

·   Сложность и дороговизна

Техническое обслуживание системы воздушного охлаждения.

Вследствие перепадов скоростей системные блоки компьютеров становятся настоящими пылесборниками. Скорость воздуха, идущего через входные отверстия, многократно превышает скорость потоков внутри корпуса. Кроме того, воздушные потоки часто меняют направление, огибая компоненты ПК. Поэтому большинство (до 70%) приносимой извне пыли оседает внутри корпуса; необходимо хотя бы раз в год производить чистку.

Чтобы в корпус попадало меньше пыли существуют волокнистые фильтры. Волокнистые фильтры перехватывают более 70% пыли, что позволяет чистить корпус значительно реже.

Зачастую в корпуса современных ПК устанавливают несколько вытяжных вентиляторов диаметром 120 мм, при этом воздух поступает в корпус через множество входных отверстий, рассредоточенных по всей конструкции, - их суммарная площадь много меньше площади вентиляторов. Устанавливать фильтр в такой корпус без доработки бессмысленно.