Системи охолодження - Дипломная работа

Вступ процесор відеокарта вентилятор охолодження Сьогодні в компютерах практично не використовується пасивне охолодження. Комп‘ютери з такими системами були абсолютно безшумними, але і малопродуктивними. Процесори стали оснащувати масивними радіаторами, а незабаром до них додалися і вентилятори, тобто пасивне охолодження процесорів вже не могло забезпечити необхідне тепловідведення для забезпечення допустимої температури, і стало використовуватися повітряне охолодження. Зявилися радіатори на теплових трубках, альтернативні системи водяного охолодження, системи охолодження з використанням термоелектричних модулів Пельтьє. Сьогодні розроблена досить велика кількість систем охолодження, які відрізняються одна від іншої принципом функціонування системи тепловідведення, тобто середовища, яке використовується для відведення тепла. За системами тепловідведення системи охолодження можна розділити на наступні категорії: u пасивні системи охолодження на основі радіаторів; u системи охолодження на основі теплових трубок; u повітряні системи охолодження; u рідинні системи охолодження; u системи охолодження на основі модулів Пельтьє. 1. Типова кімната в житловому будинку або офісі цілком задовольняє цим вимогам. Серед металів краще за усіх проводить тепло срібло, з менш дорогих - мідь, потім алюміній; як правило, саме тому мідні радіатори мають більшу ефективність, ніж алюмінієві. Для цього конструюють різні радіатори (англ.: heatsink). Лише зовсім нещодавно для охолодження відеокарт стали застосовувати системи охолодження, які виносять гаряче повітря за межі корпусу: першими стали Arctic Cooling Silencer і схожа конструкція IceQ від бренду HIS: Рис.1.4 Подібні системи охолодження встановлюються на найпотужніші сучасні відеокарти (nVidiaGeForce 8800, ATI x1800XT і старше). Така конструкція більше виправдана з точки зору правильної організації повітряних потоків всередині корпусу компютера, чим традиційні схеми. 1.3 Звязок між температурою і потужністю Розглянемо графік залежності температури джерела від розсіюваної потужності для трьох різних кулерів. Рис. 1.5 Чи можна стверджувати, що кулер 3 менш ефективний, чим перші два?. Їх здатність утримувати температуру нагрівача потужністю до 300 Вт в межах 80°С зовсім не гарантує меншу температуру процесора 100-ват в порівнянні з хорошим «повітряним» кулером. 1.4 Вплив термоінтерфейсів На малюнку зображена схема поширення тепла від кристала. Передача тепла між процесором і радіатором (процес тепловіддачі) залежить від різниці температур на межі двох середовищ, від площі контакту і від контактуючих матеріалів: (1.1) де W - кількість теплоти (тепловий потік), що передається в одиницю часу; S - площа контакту; DT - різниця температур; ? - коефіцієнт тепловіддачі, залежний від контактуючих матеріалів. Якщо в цій формулі величину позначити як RT, то тепловий потік можна записати у вигляді: (1.7) Величина RT, яка вимірюється в°С / Вт, називається тепловим опором переходу «мікросхема - термопаста - радіатор». Системи охолодження на основі теплових трубок Власне, сам термін «теплова труба» (HeatPipe) далеко не новий. Знаходження робочої точки при використанні одного вентилятора в корпусі Рішення цієї системи можливе тільки графічним методом. Структурна схема такої системи показана на Рис. 1.13. Рис. 1.13. Пізніше Intel стала рекомендувати додатково всмоктувати повітря для охолодження через ліву стінку, потім - підводити повітря з отвору в лівій стінці корпусу безпосередньо до процесорного кулеру: Рис. 2.1 Рис. 2.2 Рис. 2.3 Як мінімум один вентилятор встановлений в блоці живлення компютера (багато сучасних моделей мають два вентилятори, що дозволяє істотно понизити швидкість обертання кожного з них, а, означає, і шум при роботі).