Новые технологии кондуктивного охлаждения от компании schroff

Термопаста в комплекте

	Кулер № 1	Кулер № 2
Термопаста в комплекте	в отдельной емкости	нанесена на основание

Практически все кулеры оснащаются термопастой для первой установки. Более дешёвые модели оснащаются термопастой среднего или низкого качества, более дорогие, соответственно, более качественной. Поэтому, при покупке бюджетного или среднебюджетного кулера, если у вас имеется более-менее качественная термопаста, лучше сразу замените комплектную на свою.

Ну а в каком виде поставляется термопаста с кулером: в отдельной ёмкости или нанесена на основание — большой разницы нет, лишь бы она была хорошего качества.

3 Основные преимущества

У безлопастного прибора есть много преимуществ по сравнению с привычным вентилятором. Он идеален для использования в быту и офисных помещениях. Устройства отличаются следующими положительными характеристиками:

бесшумны и не создают вибрации;
при работе нет сквозняков, не накапливают пыли, поскольку не имеют для этого деталей, что делает гигиеничным вентилятор без лопастей;
горизонтальный и вертикальный объем поворота делает их очень удобными при использовании;
приборы довольно устойчивые;
из-за отсутствия наружных движущихся деталей считаются безопасными, что исключает травматизм;
низкое энергопотребление, ведь они расходуют намного меньше, чем лопастные вентиляторы;
выделяются современным дизайном.

Все эти приборы оснащены дистанционным управлением, что делает их очень удобными в процессе эксплуатации. Пульты управления закрепляют к корпусу, чтобы было удобно управлять и не потерять. Почти все пульты оснащены различными опциями, где можно выбрать нужный режим работы. Такое изделие помогает в быту и на работе без шума и дискомфорта получать свежий поток воздуха.

Кроме плюсов, у вентилятора есть свои минусы: если покупать более мощный прибор, то он издает во время работы шум, что очень ощущается при большой скорости. Цена у современных моделей высокая. Если покупать более дешевые аналоги от китайских производителей, то они отличаются неустойчивостью и скрипом.

Это интересно: Чем отстирать гуашь с одежды: самые эффективные домашние методы

Вентилятор

Диаметр

Чем больше диаметр вентилятора, тем эффективнее и тише он работает (образуется интенсивный воздушный поток). В то же время крупный вентилятор занимает больше места, что стоит учитывать при выборе охлаждающего устройства. Диаметр вентилятора колеблется в пределах 40-140 мм и выше.

Наиболее распространенные диаметры:

80 мм – самые дешевые, простые в замене, но сильно шумят (для слабых процессоров);
92-120 мм – стандартный вариант;
140 мм – высокоэффективные и тихие, но дорогие вентиляторы (для мощных процессоров).

Важно: чтобы облегчить возможную замену вентилятора, лучше пользоваться изделиями со стандартными размерами

Количество

Чем больше вентиляторов, тем эффективнее кулер. Оборотная сторона – увеличение цены, размеров и уровня шума охлаждающего устройства. Системы с 2-3 вентиляторами используются для мощных компьютеров с высокой величиной тепловыделения. Найдите баланс между этими характеристиками, учитывая TDP процессора (до 180 Вт подойдет кулер с одним вентилятором).

Вид подшипника

Скольжения – самый дешевый и тихий, но ненадежный подшипник.

Гидродинамический – отличается высокой надежностью и низким уровнем шума, но стоит дороже.

С магнитным центрированием – «продвинутая» разновидность гидродинамического подшипника: повышена надежность, понижен шум при работе. Цена такого подшипника довольно высока.

Качения (шариковый) – самый надежный вид подшипника. Такой подшипник более шумный и дорогой.

Скольжения+качения – комбинированное решение с улучшенными характеристиками: такой вариант прослужит дольше, чем подшипник скольжения.

Керамический (NCB) – тихий и недорогой подшипник, но встречается редко (его устанавливают лишь отдельные изготовители).

Обороты (скорость вращения)

В малогабаритных кулерах обороты вентилятора должны быть выше, чтобы восполнить слабый воздушный поток и небольшую площадь рассеивания. Чем выше скорость, тем продуктивнее работает охлаждающая система, но и уровень шума возрастает.

У недорогих кулеров этот показатель составляет 2000-4000 об/мин. Оптимальная скорость для вентилятора диаметром 120-140 мм составляет 1300-1500 об/мин.

Высота

Этот параметр имеет значение при сравнении двух вентиляторов с одинаковыми скоростями. Чем выше вентилятор, тем интенсивнее воздушный поток. В то же время эту величину стоит учитывать при сборке системы охлаждения для компьютеров с маленьким корпусом. Если в корпусе есть достаточно места – установите более габаритный кулер.

Воздушный поток

Воздушный поток – основной параметр эффективности охлаждающего устройства (отведение тепла от радиатора). Эта величина измеряется в кубических футах в минуту (CFM). На интенсивность воздушного потока влияет скорость вращения и размеры вентилятора, конструкция и материал радиатора.

Уровень шума

На уровень шума влияет в первую очередь скорость вращения вентилятора. Этот параметр измеряется в децибелах (дБ). Более низкий уровень шума повышает комфорт при работе с компьютером, но при этом снижаются обороты вентилятора, следовательно, и продуктивность кулера. Поэтому мощные модели довольно сильно шумят.

У тихих вентиляторов уровень шума не превышает 20-25 дБ. У более шумных устройств этот параметр составляет 40 дБ.

Физические основы систем охлаждения электронных полупроводниковых приборов

Физическими условиями, определяющими применение той или иной системы охлаждения прибора, являются максимально допустимая рабочая температура прибора и максимальное количество теплоты, генерируемое с единицы площади прибора. На рис. 2а упрощенно показана зависимость между плотностью потока тепла и рабочей температурой различных типов приборов. Самые высокие характеристики — у лазерных диодов, которые имеют тепловыделение до 400 Вт/см2. Такие диоды необходимо охлаждать до сравнительно невысоких температур — 50-60 °C. Главные процессоры компьютеров по характеристикам тепловыделения также приближаются к силовым приборам, но с более низкой рабочей температурой. Данные по светодиодам на рис. 2 являются характеристиками дискретных устройств. В будущем кристаллы из SiC должны иметь гораздо более высокие рабочие температуры, а следовательно, и допустимые тепловые потери.

Рис. 1. Принцип осуществления теплоотвода для модулей СОВ и FC конструкций

Физические условия, определяющие применение системы охлаждения, зависят от максимального рассеивания тепла на единицу площади контакта, температуры окружающей среды и максимально допустимого объема изделия.

На рис. 2b приведена упрощенная схема, показывающая эффективность разных типов систем охлаждения по значению максимального рассеивания тепла на единицу площади и по объему, занимаемому этой системой при данной производительности. С точки зрения максимального теплоотвода при минимальном объеме системы охлаждения самым эффективным решением является микроканальный охладитель.

Естественная конвекция требует объема, более чем в 100 раз превышающего объем жидкостного теплообменника, при этом значение рассеивания тепла на единицу площади в случае естественной конвекции наихудшее.

Другие типы систем охлаждения по своим характеристикам занимают промежуточное положение. Эффективность пассивных систем охлаждения сильно зависит от внешних условий, активные способы теплоотвода не имеют таких ограничений. Существуют еще две технологии для промышленных применений — это системы охлаждения с термоэлектрическими элементами (элементы Пельтье) и компрессорные системы охлаждения. Недавно появились сообщения об экспериментальных термоакустических системах охлаждения в космических аппаратах . В таблице 1 приводится краткий анализ преимуществ, недостатков и областей применения каждого из типов систем теплоотвода.

График тепловых характеристик системы охлаждения

Типовые характеристики вышеописанных охладителей показаны на рис. 3. При этом предполагается, что охлаждаемый полупроводниковый прибор должным образом смонтирован на охладителе, а сам охладитель правильно ориентирован: ребра размещены параллельно направлению конвекции. Кривая (a) показывает зависимость превышения температуры охладителя δT_sa от интенсивности теплового рассеяния Q для естественной конвекции. Кривая (a) также предполагает, что охладитель анодирован. Кривая (b) показывает зависимость теплового сопротивления R_ca от скорости потока воздуха для принудительного охлаждения. В режиме принудительного потока δT_sa прямо пропорциональна Q, следовательно, R_ca не зависит от Q и является функцией только скорости потока. Напротив, явление естественной конвекции есть функция нелинейная, при которой непременно δT_sa зависит от Q.

Рис. 3. Графики тепловых характеристик типовых охладителей

Можно использовать данные графики, чтобы выбрать подходящий охладитель системы охлаждения, а для приложений с принудительной вентиляцией определить минимальную скорость потока, которая бы удовлетворяла температурным требованиям. Если требуемое температурное сопротивление в случае принудительного охлаждения составляет, например, 8 °C/Вт, по кривой (b) получаем величину скорости потока 470 л/мин (2,4 м/с). Для естественной конвекции требуемое тепловое сопротивление R_ca, помноженное на Q, даст максимально возможное δT_sa при том же самом Q.

Кривая естественной конвекции предполагает оптимальную ориентацию охладителя по отношению к горизонтальной поверхности. Кроме того, скорость потока для кривой принудительной конвекции предполагает приблизительную величину без учета потерь на эффект байпаса. Существуют теоретические исследования эффекта байпаса, на основании которых можно считать, что характеристики охладителей могут ухудшиться вплоть до 50% при одинаковой скорости противопотока .

Когда размеры полупроводникового прибора существенно меньше, чем основание охладителя, необходимо учитывать при расчетах добавленное тепловое сопротивление, называемое объемным (распределенным) тепловым сопротивлением. Графики (а) и (б) предполагают, что тепло равномерно распределяется по всему основанию охладителя (то есть объемное тепловое сопротивление не учитывается). Такое объемное тепловое сопротивление может составлять от 5 до 30% общего теплового сопротивления охладителя. Количественная оценка объемного теплового сопротивления в простых аналитических выражениях дана в работе .

Другой конструктивный критерий, который необходимо учитывать при выборе системы охлаждения, — это высота над уровнем моря. В отличие от температуры воздуха внутри помещения, которая обычно стабильна, управляема и не находится под влиянием изменения высоты над уровнем моря, давление воздуха в том же помещении зависит от этого параметра. Так, многие электронные системы, установленные существенно выше уровня моря, требуют снижения электрической нагрузки на охладитель, главным образом вследствие уменьшения плотности воздуха на больших высотах.

Таблица 5 показывает зависимость коэффициента уменьшения мощности (кw) для типовых систем охлаждения для разной высоты над уровнем моря (H_s). Например, чтобы определить реальные тепловые свойства систем охлаждения, который будет работать на определенной высоте над уровнем моря, величину теплового сопротивления, полученную из графиков на рис. 3, необходимо разделить на к_w.

Таблица 5. Коэффициент снижения мощности в зависимости от высоты над уровнем моря

Как отменить разгон процессора

Многие пользователи с целью улучшения производительности, ускорения работы ЦПУ выполняют разгон процессора (оверклокинг). Но в некоторых случаях эта процедура существенно увеличивает нагрузку на ЦП, что негативно может сказаться на его функционировании, привести к снижению эксплуатационного ресурса.

Чтобы проверить работоспособность ЦП после разгона, необходимо выполнить прогрев процессора, используя специальные утилиты.

Если вас интересует, как убрать разгон процессора, перейдите в CMOS и BIOS. Отмените все настройки напряжения материнской платы, возвратите их к нормальной конфигурации.

Действия выполняются в следующей последовательности:

Заходим в БИОС, нажав нужную кнопку при запуске компьютера.
Выбираем пункт «Set BIOS Default/Use Default Settings», наживаем Enter.
Высветится окошко, в котором нужно нажать клавишу Y.
После этого будут возвращены исходные настройки, которые были установлены до проведения разгона ЦП.
Теперь сохраняем все внесенные изменения, выходим из настроек.
Перезагружаем компьютер.

Также это можно сделать, выбрав опцию «Restore Fail Safe Defaults», предварительно узнав в Интернете точные спецификации установленной материнской платы, ЦПУ. Это необходимо для того, чтобы внести изменения, установив базовые настройки частоты, напряжения.

Помимо этого до базового значения можно поменять настройку частоты системной шины, множителя, вернув обратно все параметры, которые были изменены во время разгона.

Можно также удалить дополнительное оборудование охлаждения, которое установили для предотвращения перегрева ЦП.

Управлять, контролировать работу процессора можно посредством специальной утилиты — CPU Core, где нужно указать, установить нужные значения множителя, частоты шины.

Чистка системы охлаждения

Если процессор нагревается, проверьте состояние вентилятора, всей системы охлаждения ПК. Пыль — серьезный враг любой техники. Забившись между гранями радиатора, пыль, ворсинки, шерсть домашних питомцев ухудшают циркуляцию воздуха.

Чтобы тщательно выполнить очистку, необходимо отсоединить кулер от питания и разобрать его. Сняв вентилятор, можно также почистить пыль, скопившуюся на радиаторе. Чистку радиатора, лопастей кулера можно выполнить специальной пластиковой лопаточкой, жесткой щеткой. После устранения пыли протрите радиатор влажной салфеткой.

Помимо удаления пыли с радиатора, кулера протрите от пыли провода, находящие в корпусе. Продуйте или протрите вентиляционные отверстия на корпусе.

Водяное охлаждение

Это довольно новая тенденция в системах охлаждения корпусов ПК и жёстких дисков. Базовая система состоит из охлаждающих пластин, шлангов, через которые проходит охлаждающая жидкость, небольшого бака для охлаждающей жидкости, циркуляционного насоса и радиатора. К каждому охлаждаемому компоненту прикреплена охлаждающая пластина. Она обычно изготавливается из меди или алюминия и представляет собой пустотелую пластину с входом и выходом для охлаждающей жидкости. Циркуляционный насос будет циркулировать охлаждающую жидкость от радиатора к пластинам, затем к резервуару и обратно к радиатору. В радиаторе охлаждающая жидкость снижает температуру. В зависимости от типа радиатора, водяное охлаждение также можно разделить на активное и пассивное.

Пассивное водяное охлаждение: при этом методе радиатор изготавливается из длинного тонкого медного или алюминиевого шланга, который имеет ребра, изготовленные из одного и того же материала, различными способами прикреплёнными к его периметру. Когда горячая охлаждающая жидкость проходит через трубу, она охлаждается до температуры окружающей среды.
Активное водяное охлаждение: с помощью этого метода вода охлаждается не естественным путём, а с использованием других средств охлаждения, таких как небольшие фреоновые термоэлементы Пельтье.

В некоторых случаях охлаждающая жидкость может циркулировать естественным образом. Для этого резервуар и радиатор должны быть размещены выше, чем самая высокая охлаждающая пластина системы (то есть выше, чем HDD), шланги должны быть большего диаметра, а радиатор должен быть спроектирован так, чтобы охлаждающая жидкость могла проходить по нему свободно. В общем, водяное охлаждение может быть довольно грязным, когда в соединениях труб происходит сбой. Для работы насоса также требуется много энергии, что снижает его эффективность, но это можно обойти, если выбрать естественный поток. С другой стороны, при активном водяном охлаждении рабочая температура может быть быстро понижена до температуры окружающей среды или даже ещё меньше.

Основным недостатком является надёжность системы, поскольку сбой в работе насоса будет означать почти мгновенное повышение температуры HDD и других компонентов ПК, поэтому для повышения надёжности необходимо принять специальные меры безопасности. Кроме того, у водяного охлаждения есть технические проблемы, когда его пытаются применить к различным компонентам ПК, таким как дополнительные жёсткие диски, планки памяти, микросхемы мостов север/юг и т. д. Не все детали могут быть оснащены пластинами водяного охлаждения, что делает этот способ недоступным. Поэтому вентиляторы для циркуляции воздуха внутри корпуса в этих системах присутствуют почти всегда. Стоимость установки и сервиса иногда выше, чем в предыдущих вариантах, так как требуется регулярное техническое обслуживание насоса.

Активные системы охлаждения жёстких дисков

Вентилятор подаёт свежий воздух на охлаждающую пластину, расположенную над жёстким диском. Пластина обычно имеет плоскую поверхность, которая одной стороной касается охлаждаемой детали, а на другой располагается несколько рёбер. Эти рёбра увеличивают поверхность пластины и, следовательно, её теплообменную способность. Вентилятор делает циркуляцию более быстрой и эффективной, поскольку удаляет тепловую поверхность воздуха, которая образуется между рёбрами. Активное воздушное охлаждение винчестера является эффективным с точки зрения энергосбережения с одним основным недостатком: оно может снизить рабочую температуру детали только до температур, которые всегда выше, чем температура окружающей среды. Это может быть проблемой, когда ПК работает в жёстких условиях или рядом с ним есть другие компоненты, которые могут создавать высокие температуры во время работы.

Надёжность этих систем очень высока, потому что даже если вентилятор перестанет работать, система может действовать в течение нескольких минут в качестве пассивного воздушного охлаждения. Более того, когда вентилятор вот-вот выйдет из строя, за несколько дней он обычно издаёт странный звук, давая пользователю достаточно времени для замены. Расходы на обслуживание этой системы невелики и доступны для всех.

Максимальное число устанавливаемых вентиляторов

	Кулер № 1	Кулер № 2
Максимальное число устанавливаемых вентиляторов	1	2

Несмотря на то, что в комплекте у кулера № 2 идёт всего один вентилятор, на него можно установить второй, дополнительный, поскольку это башенный кулер и вентиляторы на них крепятся с двух сторон. Но, если радиатор небольших размеров, и через него проходит всего одна-две тепловые трубки — то установка второго вентилятора не всегда целесообразна, поскольку, в большинстве случаев, с небольшим радиатором справится и один вентилятор. Но если же в башенном кулере установлено 4 тепловых трубки и более, а глубина радиатора выше среднего, тогда второй вентилятор может помочь более эффективно охлаждать процессор.

Возможно, вам также будет интересно

Компания Schneider Electric объявила о выпуске новой линейки высокопрочных распределительных шкафов Outdoor наружного размещения. Напольные и настенные шкафы новых моделей изготовлены с применением современных материалов и подходят для самых различных вариантов установки оборудования вне помещений, расположенных как на частных территориях, так и в общественных местах. Шкафы обеспечивают повышенную бесперебойность электроснабжения и степень защиты оборудования за счет решения трех главных проблем, актуальных для наружных установок: переменные погодные условия, воздействие человека и …

Автоматическое снятие показаний счетчиков — это технология сбора данных о потреблении, диагностической и статусной информации с промышленных или бытовых счетчиков электрической энергии и воды и передачи их в центральную базу данных для расчета платы за потребление, устранения неисправностей и анализа.

Продолжается прием заявок на постерную, демо- и индустриальную секции AINL Conference 2018, которая будет проводиться 17–19 октября 2018 года.
К участию приглашаются все, кто заинтересован в разработке интеллектуальных технологий: студенты, ученые, представители ИТ-компаний. Целью конференции является создание среды для общения между представителями академии и индустрии, поэтому формат совмещает черты промышленной выставки и научной конференции.
В качестве приглашенного докладчика на конференции выступит Бенно Штейн из университета Баухауза в Веймаре, который расскажет о социальных …

Проблематика вопроса

Пока техники было не так много и она была немного другой — закрытое размещение не вызывало опасений. Однако появление предусилителя, вслед компьютера, а за ним и ресивера показало, что естественной «щелевой» вентиляции (зазоры между дверками и тумбой достаточно большие, сзади также есть расстояние до стены) становится недостаточно. Окончательно усугубило ситуацию размещение шести бас-ловушек из каменной ваты.

Они не только перекрыли щель до стены для выхода теплого воздуха, но еще и являясь по сути своей теплоизоляторами полностью заблокировали процесс переноса тепла через «столешницу» тумбы. Проблема была бы не так ощутима, если бы использование техники ограничивалось желанием послушать один музыкальный альбом после рабочего дня.

Многократный просмотр фильмов в период изоляции с участием ресивера и предварительного усилителя (фронтальные каналы трудятся через стереосистему) из одной секции тумбы доводит последнего до температуры, при которой трогать рукой его можно только осознавая, что сейчас будет горячо настолько, что придется заставлять себя терпеть.

Предыстория событий

Несколько лет назад для вместилища аудиовидео аппаратуры я выбрал себе тумбу из магазина IKEA, коллекция БЕСТО. Рассматривал разные варианты, включая специализированные стойки, но в итоге по совокупности факторов: безопасности, удобства использования, идентичности остальному интерьеру, стоимости — победил именно этот вариант.

Со временем тумба много раз перекомпоновывалась, дверки и полки в ней перемещались туда-сюда по мере замены или добавления техники. И вот наступил тот момент, когда больше в нее уже точно ничего не войдет. Я разрисовал по размерам финальный вариант размещения с учетом всех ограничений (розетки на стене за тумбой и места занимаемого петлями дверок тумбы).

С целью обезопасить здоровье семьи от любопытства ребенка и сокращения периодичности потенциально опасной процедуры уборки (крутануть ручку громкости или протереть мокрой тряпкой то, чего не следует) все секции тумбы, кроме секции для центрального канала домашнего кинотеатра было принято решение еще в самом начале сделать закрытыми (одна из причин отказа от специализированных стоек).

Три рекомендации по конструкции

Итак, что лучше: чтобы пыль собиралась на лопастях вентилятора и решетке или на компонентах, которые нуждаются в охлаждении? Следующей моей мыслью было: можно ли смоделировать ситуацию с воздушным потоком: втягивать или вытягивать? Вроде бы, нет причин, по которым этого сделать нельзя, но я не смог найти никого, кто бы это сделал и опубликовал результаты. Даже у поставщиков приложений для теплового моделирования не было ничего, что я мог бы найти по этой теме, что довольно удивительно.

Отсюда можно сделать три вывода:

Во-первых, в отношении того, втягивать или вытягивать, делайте все, что вам удобно, если у вас нет убедительных доказательств того, что один подход лучше другого. Поскольку окончательного общего ответа нет.
Во-вторых, кто-то мог бы преуспеть, ища какие-то гранты для изучения проблемы; должен же где-то быть кто-то, кто поддержал бы такие исследования. Это может быть поставщик САПР теплового моделирования, поставщик вентиляторов или, возможно, Министерство обороны, потому что охлаждение – большая проблема для военных.
В-третьих, подумайте о том, что делают многие геймеры. Они устанавливают вентиляторы на обоих концах пути воздушного потока, один из которых вытягивает, а другой втягивает. Таким образом, вам не придется беспокоиться о том, сделали ли вы правильный выбор, и одновременно увеличили бы воздушный поток и его охлаждающее действие. Еще лучше то, что суммарный шум от двух вентиляторов не воспринимается вдвое громче, чем шум от одного, так как увеличение составляет всего 3 дБ и лишь едва заметно. Это во многих отношениях беспроигрышное решение.