Автор: Субхангулов И.И. Башкортостан Стерлитамак 2011. - презентация

1 Автор: Субхангулов И.И. Башкортостан Стерлитамак 2011

2 Назначение и принцип действия Высокое быстродействие современных компьютеров имеет свою цену: они потребляют огромную мощность, которая рассеивается в виде тепла. Основные устройства центральный процессор, графический процессор требуют собственных систем охлаждения; прошли те времена, когда эти микросхемы довольствовались маленьким радиатором. Новый системный блок оборудуется несколькими вентиляторами: как минимум один в блоке питания, один охлаждает процессор, мало-мальски серьёзная видеокарта комплектуется своим вентилятором. Несколько вентиляторов установлены в корпусе компьютера, встречаются даже материнские платы с активным охлаждением микросхем чипсета. 30°C, 40°C, 50°C, 60°C… Некоторые современные жёсткие диски также разогреваются до заметных температур. Все системы охлаждения используют общий принцип действия: перенос тепла от более горячего тела (охлаждаемого объекта) к менее горячему (системе охлаждения). При постоянном нагреве охлаждаемого объекта, рано или поздно прогреется также и система охлаждения, температура её сравняется с температурой охлаждаемого объекта, передача тепла прекратится это вызовет перегрев. Чтобы этого не случилось, необходимо организовать подвод некоего холодного вещества (воздух или жидкость), способного охлаждать саму систему охлаждения.

3 Радиаторы Для организации переноса тепла необходимо организовать тепловой контакт системы охлаждения с воздухом. Для этого конструируют различные радиаторы. Очевидно, чем больше площадь теплового контакта, тем интенсивнее передаётся тепло. Используют два метода увеличения площади радиатора: Первый: увеличение площади рёбер при сохранении размера радиатора; оребрение получается более густым, сами рёбра более тонкими. Теплообмен в таком радиаторе улучшается, но растёт его гидравлическое сопротивление: необходимо создать бóльшее давление, чтобы прокачать через радиатор заданный объём воздуха. Для организации переноса тепла необходимо организовать тепловой контакт системы охлаждения с воздухом. Для этого конструируют различные радиаторы. Очевидно, чем больше площадь теплового контакта, тем интенсивнее передаётся тепло. Используют два метода увеличения площади радиатора: Первый: увеличение площади рёбер при сохранении размера радиатора; оребрение получается более густым, сами рёбра более тонкими. Теплообмен в таком радиаторе улучшается, но растёт его гидравлическое сопротивление: необходимо создать бóльшее давление, чтобы прокачать через радиатор заданный объём воздуха. Второй метод: увеличение геометрических размеров радиатора, что позволяет вовлечь в процесс теплообмена больший объём воздуха, также снижается гидравлическое сопротивление радиатора. Таким образом, предпочтительными оказываются радиаторы больших размеров.

4 Организация воздушных потоков Начиная ещё с систем на базе Intel Pentium II, выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу. Начиная ещё с систем на базе Intel Pentium II, выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу.

5 Жидкостное охлаждение

6 Охлаждение ЦП Центральный процессор системы - важнейший элемент вашего персонального компьютера, требующий серьезного охлаждения и комфортных условий рабочей среды. Именно поэтому покупка системы охлаждения представляется важной задачей, возникающей перед пользователем. Рассмотрим следующие параметры и характеристики систем охлаждения, от которых зависит производительность их работы: - тип системы охлаждения, - материал радиатора, - скорость вращения вентилятора, - уровень шума, - размер вентилятора, - тип подшипника, - габариты и вес системы, - тип соединения. Рассмотрим следующие параметры и характеристики систем охлаждения, от которых зависит производительность их работы: - тип системы охлаждения, - материал радиатора, - скорость вращения вентилятора, - уровень шума, - размер вентилятора, - тип подшипника, - габариты и вес системы, - тип соединения.

7 Тип системы охлаждения Существует два основных принципа: водяное (СВО) и воздушное. Первый тип функционирует за счет жидкости. Принцип работы прост: благодаря мощной помпе вода циркулирует по шлангам СВО и попадает в водоблоки, установленные на охлаждаемом устройстве, после чего перемещается в радиатор, где и остужается с помощью одного или двух кулеров. Второй тип охлаждения - воздушный, осуществляемый, соответственно, посредством движения воздушных масс в районе нахождения остужаемого устройства. Существует два основных принципа: водяное (СВО) и воздушное. Первый тип функционирует за счет жидкости. Принцип работы прост: благодаря мощной помпе вода циркулирует по шлангам СВО и попадает в водоблоки, установленные на охлаждаемом устройстве, после чего перемещается в радиатор, где и остужается с помощью одного или двух кулеров. Второй тип охлаждения - воздушный, осуществляемый, соответственно, посредством движения воздушных масс в районе нахождения остужаемого устройства.

8 Тип системы охлаждения Здесь следует выделить два подтипа: активное и пассивное охлаждение. В первом случае снижение температуры девайса достигается путем вращения лопастей вентилятора, который направляет воздух к радиатору или непосредственно к устройству. Пассивное охлаждение - наличие одного лишь радиатора, который отводит тепло от девайса и рассеивает его внутри корпуса компьютера. Наиболее распространенный и доступный вариант системы охлаждения центрального процессора - воздушный активный тип. Здесь следует выделить два подтипа: активное и пассивное охлаждение. В первом случае снижение температуры девайса достигается путем вращения лопастей вентилятора, который направляет воздух к радиатору или непосредственно к устройству. Пассивное охлаждение - наличие одного лишь радиатора, который отводит тепло от девайса и рассеивает его внутри корпуса компьютера. Наиболее распространенный и доступный вариант системы охлаждения центрального процессора - воздушный активный тип.

9 Материал радиатора Наиболее подходящий вариант, обеспечивающий достижение оптимальных температур - медь, которая обладает отличной теплопроводностью. Не стоит отказываться и от алюминиевых аналогов, которые также весьма и весьма эффективны. Для достижения эстетики и зрелищности пластины радиатора покрывают различными составами (никелировка, хромирование ), что практически не снижает КПД системы охлаждения, а напротив, подобный ход производителя лишь улучшает внешний вид устройства. Наиболее подходящий вариант, обеспечивающий достижение оптимальных температур - медь, которая обладает отличной теплопроводностью. Не стоит отказываться и от алюминиевых аналогов, которые также весьма и весьма эффективны. Для достижения эстетики и зрелищности пластины радиатора покрывают различными составами (никелировка, хромирование ), что практически не снижает КПД системы охлаждения, а напротив, подобный ход производителя лишь улучшает внешний вид устройства.

10 Скорость вращения вентилятора Характеристика, от которой зависит эффективность работы всей системы охлаждения. Измеряется представленный параметр сочетанием «об/мин» (оборотов в минуту), и чаще всего встречается диапазон от 1000 до Некоторые кулеры оснащены автоматическим регулятором скорости вращения: специальный термощуп замеряет температуру рабочей среды, в зависимости от которой осуществляется построение работы системы охлаждения. Характеристика, от которой зависит эффективность работы всей системы охлаждения. Измеряется представленный параметр сочетанием «об/мин» (оборотов в минуту), и чаще всего встречается диапазон от 1000 до Некоторые кулеры оснащены автоматическим регулятором скорости вращения: специальный термощуп замеряет температуру рабочей среды, в зависимости от которой осуществляется построение работы системы охлаждения.

11 Уровень шума и размер вентилятора Показатель важный не для комплектующих персонального компьютера и его центрального процессора, а для вас лично. Речь идет о количестве децибел, сопровождающих работу системы охлаждения. Оптимальный вариант - до 20 Дб. Средний уровень шума - от 20 до 30 Дб. И, наконец, крайне непривлекательный показатель - более 30 Дб. Показатель важный не для комплектующих персонального компьютера и его центрального процессора, а для вас лично. Речь идет о количестве децибел, сопровождающих работу системы охлаждения. Оптимальный вариант - до 20 Дб. Средний уровень шума - от 20 до 30 Дб. И, наконец, крайне непривлекательный показатель - более 30 Дб. Если речь идет о корпусном кулере, то наиболее распространенными вариантами являются роторы с размерами 80x80 мм и 120x120 мм. Реже встречаются кулеры 92x92 мм, 140x140 мм, а также вентиляторы менее 70x70 мм, размер которых кратен десяти.

12 Тип подшипника Следует отметить два наиболее распространенных варианта: «Sleeve» (подшипник скольжения) и «Balt» (шариковый подшипник). Более предпочтительным выглядит второй вариант, так как шариковые подшипники обладают долгим сроком службы и отличной функциональностью в отличие от подшипников скольжения, которые могут выйти из строя из-за высыхания смазки, да и срок полезного использования у этого варианта гораздо менее продолжителен. Следует отметить два наиболее распространенных варианта: «Sleeve» (подшипник скольжения) и «Balt» (шариковый подшипник). Более предпочтительным выглядит второй вариант, так как шариковые подшипники обладают долгим сроком службы и отличной функциональностью в отличие от подшипников скольжения, которые могут выйти из строя из-за высыхания смазки, да и срок полезного использования у этого варианта гораздо менее продолжителен.

13 Охлаждение видеокарт Для охлаждения современных производительных графических процессоров применяют большие радиаторы, медные сердечники систем охлаждения или полностью медные радиаторы, тепловые трубки для переноса тепла к дополнительным радиаторам. Обычно вентиляторы систем охлаждения видеокарт лишь перемешивали воздух внутри системного блока, что не очень эффективно, с точки зрения охлаждения всего компьютера. Лишь совсем недавно для охлаждения видеокарт стали применять системы охлаждения, которые выносят горячий воздух за пределы корпуса.

14 Термопаста Теплопроводная паста (термопаста) – пластичное вещество с высокой теплопроводностью, используемое для уменьшения теплового сопротивления между двумя соприкасающимися или близко расположенными объектами.

15