Виды охлаждения компьютера и правильная установка
Как разобраться в системах охлаждения компьютера
Всего существует три вида охлаждения – воздушный, водяной и «аквариумное» охлаждение
Вентилятор и кулер – это одно и то же. В английском языке слово «cooler» помимо прочего означает «вентилятор», с приходом компьютерной техники оно плотно вошло в лексикон околокомпьютерной тематики.
Воздушное охлаждение
Выше были описаны именно принципы воздушного охлаждения. Оно подразумевает наличие вентиляторов на больших радиаторах и воздушный продув всего корпуса. Таким образом, вам нужно обеспечить впереди корпуса забор холодного воздуха, а сзади – возможность выброса теплого.
Водяное охлаждение
Более сложный в монтаже и гораздо более дорогой способ отвести тепло из компьютера. Зато и более эффективный, а сама система существенно тише и красивее. Именно водяное охлаждение устанавливают в игровые компьютеры премиум класса.
Можно приобрести элементы с подсветкой и синхронизировать их с материнской платой.
Например, ASUS предлагает комплект простой установки СВО для процессоров Asus ROG Strix LC 360 RGB. Подсветка синхронизируется с материнками и видеокартами ASUS серии ROG. Управление производится через общее ПО.
Помните радиатор башенного типа с медными рубками, который был показан выше? Водяное охлаждение вместо медных трубок использует трубки с водой или специальной жидкостью, которая имеет большую теплопроводность и высокую теплоемкость. Устанавливаются небольшие медные или алюминиевые пластины, которые называются водоблоками. Они снимают температуру с чипа или процессора и передают ее жидкости, а та, в свою очередь, отдает ее радиатору. Радиаторы водяных систем охлаждаются обычными вентиляторами.
Сложность установки СВО (системы водяного охлаждения) в том, что под каждый компонент (процессор, видеокарта) нужны конкретные радиаторы с подходящим типом крепления.
«Аквариумное» охлаждение
Готовых решений на рынке нет, это самодел, который и по эффективности мало кому интересен.
Самое большое его преимущество – полное отсутствие пыли. Заливать аквариум водой – плохая затея, она просто сразу же закоротит все контакты, а также начнется окисление. Вместо воды применяют масло с низкой электропроводностью или «сухую воду».
Сухая вода – это изобретение американской компании 3M, которая разрабатывалась для тушения пожаров. На самом деле состав этого вещества далек от воды, у них ничего общего нет, кроме пары похожих физических свойств, вроде того, что это жидкость, она течет, пропускает свет и все такое.
Недостаток «аквариумного» охлаждения в том, что область эта мало изучена, а также сложно найти вентиляторы, которые будут работать под водой. Несмотря на высокую теплопроводность этих жидкостей, вам все же придется установить радиатор и каким-то образом гонять через него воду. Также желательно иметь одну из стен аквариума сделанную из алюминия, чтобы обеспечить еще более эффективный отвод тепла.
Этот вариант подойдет только самым отчаянным энтузиастам, которые не боятся экспериментировать.
Как поменять вентилятор
Все подвижные части в компьютере или любой другой технике выходят из строя. Где-то отвалится лопасть, где-то будет гудеть подшипник, в некоторых случаях замена кулера чисто косметическая, например, хочется сделать подсветку или создать особый дизайн за счет необычных лопастей.
Как вытащить вентилятор из компьютера
Перед заменой нужно избавится от старого кулера. Обычный корпусный вентилятор крепится на четырех винтах, в некоторых случаях это могут быть быстросъемные зажимы или специальные антивибрационные силиконовые винтики. Открутите крепления или отцепите быстросъемы.
Между корпусом и вентилятором должна быть антивибрационная прокладка из силикона или резины, а также пылевой фильтр. Аккуратно снимите их – при долгой эксплуатации прокладки могут хорошо прилипнуть к корпусу, если они потрескались или уже успели рассыпаться, то их нужно заменить.
Лучше использовать антивибрационную прокладку, а не силиконовые винтики, она работает гораздо лучше и продлит время эксплуатации кулера.
Если он надежно прижат к корпусу, то его вибрации не будут расшатывать ось. Силиконовые винтики не гасят вибрацию, а просто препятствуют ее передачи на корпус.
Один из вариантов исполнения антивибрационной резинки.
Отключить штекер питания от материнской платы тоже очень просто, достаточно немного потянуть за провод, защелки нет. Вариантов подключения может быть несколько – некоторые кулеры включаются в материнку, некоторые по MOLEX разъему напрямую к блоку питания. Отсоединить MOLEX очень легко, там тоже нет никаких защелок.
Как поставить кулер на корпус
При установке вентилятора главное соблюдать направление воздуха. Обычно на корпусах забор идет спереди, а сзади выдув. Если вы установите неправильно, то эффективность охлаждения снизится в разы.
Чтобы установить вентилятор на корпус, прикрутите его болтами в соответствующие отверстия или используйте силиконовые прижимы. Ничего тут сложно нет, все отверстия стандартизированы, нужно только выбрать вентилятор подходящего диаметра.
Стандартными для корпуса считаются кулеры 120 мм на переднюю сторону, а сзади используются 80 мм или 90 мм. Игровые корпуса обычно комплектуются вентиляторами 120 мм со всех сторон. Особые дизайнерские модели могут иметь оригинальную систему продува.
Обычно к таким корпусам идет комплект установленного охлаждения или хотя бы инструкция.
Как подключить кулер к материнской плате
После того, как вы прикрутили на свое место кулер, его нужно подключить. На материнской плате есть разные разъемы, обычно это 3 PIN и 4 PIN. Если у вас вентилятор на 3 контакта, то его можно подключить к 3 PIN разъему и 4 PIN разъему, а вот если вы подключите 4 PIN кулер к 3 PIN разъему, то не сможете использовать для него систему регулировки через утилиту.
Как регулировать скорость кулеров
Для этого есть отдельные приспособления – плата-концентратор или реобас.
Плата-концентратор позволит вам подключить много кулеров на один выход материнской платы. Минус в том, что она не имеет выносного регулятора, также вы не сможете задавать команду каждому отдельному вентилятору, а только всем вместе.
Реобас механический не имеет таких недостатков, вы можете регулировать каждый отдельный кулер так как вам захочется, но придется иметь постоянно открытый датчик температур, а это не очень удобно. Такая модель, как на фото не имеет своего экрана, что ограничивает его возможности.
Реобас электронный имеет экран и выводит всю необходимую информацию на него, через сенсорную панель вы легко сможете отрегулировать скорость вращения вентиляторов.
На самом деле, реобас – скорее элемент декора и практического применения у него нет. Современные платы сами регулируют скорость вращения всех вентиляторов в зависимости от температуры на модулях корпуса. Но если вы захотите установить один из них, то ставятся они в отверстие под 3,5” устройства, а это чаще всего DVD-ROM. Учтите, что на современных игровых корпусах очень часто такого отверстия просто нет.
Замена охлаждения видеокарты
Если у вас проблемы с радиатором, то простого решения тут нет. Все системы охлаждения на видеокарты разнятся в зависимости от модели и производительности.
Вам придется искать точно такой же радиатор, и выгоднее всего его заказать в фирменном сервисном центре или поискать на разборках. Чаще всего кулеры и радиаторы – это все самое ценное, что можно вытащить из сгоревшей карточки, так что цена не будет очень высокой.
Когда у вас на руках будет новый радиатор, приступаем к замене.
Как заменить радиатор на видеокарте
Отключите все провода от видеокарты и вытащите ее из корпуса. Открутите все болтики с верхней стороны платы.
Затем нужно отключить кабель питания. Благо о нас подумал производитель и сделал разъем, а не припаял проводки напрямую.
Важно! Видеокарта очень разогревается в процессе работы, и не всегда термопаста выдерживает такие нагрузки. В испорченном состоянии паста превращается в камень и может намертво приклеить радиатор к чипу. Не дергайте и не делайте резких движений, попытайтесь нежно расшатать радиатор, пытаясь найти слабое место. Только так можно снять радиатор с уже поюзанной карты.
Теперь нужно хорошо зачистить все от старой термопасты.
Используйте только пластиковые инструменты и спирт – чип должен остаться невредимым, даже небольшая царапина может сказаться на его работоспособности. Не используйте моющие растворы на основе воды, а только те, которыми можно мыть платы. Попадание воды на дорожки через несколько недель или месяцев приведет к окислению, и придется менять видеокарту.
Некоторые места не промазываются термопастой, в частности это относится к чипам памяти с пластиковым корпусом. Для их охлаждения используются специальные термопрокладки (на фото). Не используйте старые, вам обязательно нужно купить новые, только так вы обеспечите надежный отвод тепла.
Следующая задача – смазать чип термопастой. Не экономьте деньги на таком важном элементе. В первые пару дней даже самая дешевая термопаста будет показывать великолепные результаты. Но через пару недель, а в лучшем случае через месяц, она засохнет, и карточка начнет перегреваться. Качественные пасты долго не засыхают и имеют максимальную теплопроводность.
Стоит также сказать об уже вымирающей КПТ-8, советской термопасте. Не используйте ее никогда для современной электроники. Она была рассчитана на совсем другие задачи и чипы совсем другого размера. Стоимость современных специализированных термопаст не так уж велика, чтобы рисковать перегревом из-за использования КПТ-8.
Наносить термопасту нужно самым тонким слоем, каким только сможете. На картинке показано, как правильно должно выглядеть место стыка в разрезе. Если вы делаете это в первый раз, то выдавите на чип видеокарты капельку размером с половину головки спички и аккуратно размажьте его пластиковой картой, маленьким пластиковым шпателем или просто пальцем, предварительно обвернув его пищевой пленкой или полиэтиленовым пакетом.
После этих операций можно установить на место новый радиатор и слегка прижать его. На местах крепления всегда присутствуют пружинки, которые не дадут вам возможности пережать и раздавить чип. Помните, что винтики должны быть закручены не до конца, а лишь до плотного прилегания радиатора к чипам.
Замена кулера на видеокарте
В отличии от кулеров на корпусе, видеокарта имеет декоративную пластиковую накладку, на которой уже размещены кулеры. Поменять каждый отдельно достаточно сложно, разные производители используют разные типы крепления и разные подшипники, нужно смотреть про каждый конкретный случай отдельно.
Некоторые производители, например MSI, стараются ставить отдельные кулеры, которые крепятся к радиатору с помощью трех винтиков. Менять их очень просто: выкручиваем старый вентилятор и отсоединяем его, потом прикручиваем новый и подключаем его на место старого. В отличие от радиатора, тут не нужна термопаста или другие изощрения, все максимально просто .
Единственная сложность может возникнуть, если производитель запараллелил два вентилятора на один разъем. В таком случае вам придется перепаивать провода. Это несложная задача, нужно лишь соблюдать распиновку. Учитывая, что у вас будет новый кулер с готовым входом, то трудностей с этим не должно возникнуть, главное при распайке соединять провода по порядку.
Обязательно изолируйте места спайки, при коротком замыкании может что-то сгореть еще до того, как включится защита, если она включится вообще и предусмотрена вашим производителем.
Поменять пластиковую накладку вместо со всеми кулерами – намного проще. Там всего лишь нужно открутить старый пластмассовый щиток и на его место прикрутить новый.
Как правильно установить радиатор башенного типа на процессор
Почти все современные модели воздушного охлаждения для процессоров – это башенные радиаторы (на фото). Другие модели с прямым продувом в сторону материнской платы используются только на очень слабых моделях ЦП. Любой более-менее мощный процессор требует радиатора башенного типа.
Начнем с того, что нужно вытащить материнскую плату из корпуса и отключить от нее все устройства, снять все модули (оперативная память, SSD и т.д.).
Отключите кулер имеющегося охлаждения и далее инструкция будет немного отличаться для процессоров Intel и AMD.
AMD
Снимите старый радиатор, отсоединив быстросъемную скобу.
Это можно сделать повернув, эксцентриковый зажим. Дальше нужно снять термопасту и нанести новую (технология описана выше). В результате термопаста должна лишь заполнять микротрещины, а не быть прослойкой между двумя металлическими поверхностями. Обратите внимание, что на многих радиаторах уже с завода нанесена термопаста, в таком случае не нужно наносить новую.
Обычный же кулер крепится все той же клипсой с эксцентриком или крючком. Просто установите его на место и зажмите быстросъемным механизмом.
Затем нужно подключить вентилятор к материнской плате через 4 PIN разъем и на этом установка радиатора башенного типа закончена.
INTEL
Снять старый радиатор можно, если провернуть против часовой стрелки быстрозажимные крепления с защелками.
Далее идет чистка старой термопасты и нанесение новой.
К новому кулеру нужно прикрутить крепления с ножками-защелками. Прикручивайте их снизу, иначе ножки не достанут до материнской платы.
После того как вы оборудовали новый радиатор креплениями, нужно поставить его на место старого, защелкнуть пластиковые ножки в посадочные гнезда и повернуть по часовой стрелке блокиратор.
Подключите кулер к материнской плате и дело сделано, ничего настраивать не нужно.
Как правильно установить кулер на материнскую плату
На саму материнскую плату есть смысл устанавливать радиатор только на цепь питания, иногда даже производитель сам устанавливает охлаждение в местах, где могут перегреваться мосты.
Если вы активно пользуетесь функцией разгона процессора, то у вас может идти перегрев цепей питания (MOSFET’ов).
В таком случае нужно туда установить радиаторы или систему радиаторов с кулерами.
Как видите, выбор достаточно широк. Но нужно ли это вам? Мосфеты или же цепь питания рассчитывается вместе с другими компонентами материнской платы под те модели процессоров, которые она поддерживает.
Обычно материнские платы, рассчитанные под разгон, выпускаются уже с необходимым количеством радиаторов, чаще всего стилизованных, чтобы не портить эстетический вид.
Если же вы нещадно разгоняете ваш процессор, а при этом перегревается материнка, то одними радиаторами на этих транзисторах дело не обойдется.
Если же вы все-таки решили установить радиатор на материнку, то единственный способ это сделать в обход рекомендациям производителя – приклеить радиатор с помощью термопроводной самоклеящейся прокладки или воспользовавшись специальной термопастой-клеем.
Под радиаторы для системы водяного охлаждения должно быть предусмотрено крепление на самой материнке.
Замена охлаждения ноутбука
Чтобы добраться до радиатора с вентилятором, вам нужно полностью разобрать ваш ноутбук. Как это сделать – можно узнать через поисковик. Каждая модель ноутбука разбирается по-разному и никаких универсальных рекомендаций дать невозможно. В любом случае потребуется крестовая отвертка и маленький пластиковый шпатель для отсоединения защелок на корпусе.
Если нужно заменить всю систему охлаждения, то опять же, универсальных систем нет. Вам нужна именно под вашу модель, иначе она просто не влезет. Если ноутбук с дискретной видеокартой, то скорее всего, на нем стоит одна медная трубка, которая снимает тепло с графического чипа и с процессора. Ее особый изгиб вам не повторить, это достаточно сложно, особенно учитывая необходимость пайки съемника тепла.
Единственное, что можно снять с такого радиатора – это кулер (на фото). Они, в принципе, взаимозаменяемы, не нужно искать под вашу конкретную модель, достаточно выбрать точно такой же по размерам.
Медная трубка и радиатор не разборные и припаяны друг к другу для лучшей передачи тепла.
Как только вы найдете подходящую систему охлаждения, можно смело снимать старую. Открутите ее и аккуратно снимите, не повредив чипы засохшей термопастой. Новую нужно прикрутить на ее место, предварительно смазав термопастой чипы.
Не забудьте подключить вентилятор в материнскую плату, иначе придется разбирать ноутбук еще раз.
Сборка системы водяного охлаждения
Все очень индивидуально и зависит от корпуса и выбора декоративных элементов, количества водоблоков и расположения помпы с резервуаром.
Суть монтажа – собрать все в единую систему, по которой помпа будет гонять воду, главное, чтобы после всех горячих точек жидкость попадала в радиатор для охлаждения.
Есть системы попроще, созданные для одного процессора, их не нужно собирать, они уже поставляются в собранном виде и имеют максимально простую конструкцию.
Яркий пример – be quiet! Pure Loop. Теплообменник покрыт никелем, что позволяет без проблем покрывать его жидким железом вместо термопасты.
Напомним, что жидкое железо разъедает алюминий, его нельзя мазать на радиаторы с алюминиевым теплообменником.
В этом случае ваш корпус должен поддерживал возможность установки СВО. Закрепите с помощью болтов или быстросъемных соединений радиатор охлаждения и прикрепите теплообменник на процессор, как обычный радиатор. Не забудьте смазать термопастой. Подключите кулеры к материнской плате и наслаждайтесь охлаждением нового поколения.
Как установить водяное охлаждение на видеокарту
Чтобы снимать тепло с видеокарты нужен соответствующий водоблок. Он подбирается под каждую модель видеокарты отдельно.
Для NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti Для ASUS ROG Strix RTX 2070 Для NVIDIA GeForce RTX 2080 Super Для NVIDIA GeForce RTX 3090 и 3080Устанавливается водоблок так же, как и обычный радиатор с предварительной смазкой термопастой. После чего его нужно подключить к СВО – соответственно, чтобы подключить водяное охлаждение на видеокарту, вам нужно монтировать полноценную систему.
А если вы не хотите вникать в тонкости установки систем охлаждения или боитесь что-то испортить, обращайтесь в HYPERPC. Наши мастера определят проблемы вашего компьютера и проведут его профессиональный апгрейд под ваши задачи.
Кулер компьютерный — радиатор с активным охлаждением
Ежегодно лето доставляет нам не только массу позитивных эмоций, но также и огромное количество проблем по поддержанию нормальной температуры. Все знают, что для компьютеров данный вопрос также актуален, как и для их владельцев.
Несмотря на то, что комнатная температура может быть в пределах нормы, в системном блоке она на порядок выше. Более высокая температура в комнате увеличивает риск перегрева, а следовательно, необходимо уделить больше внимания охлаждению внутренних частей системного блока.
Кулер. Назначение и принципы работы
Кулер представляет собой вентилятор-охладитель, непременно являющийся частью компьютера. Раньше кулеры не всегда использовались, но по мере увеличения мощности компьютерных частей, соответственно, повысилось и их тепловыделение.
Поскольку процессоры начали перегреваться, появилась угроза утраты их нормальной функциональности или вовсе полного выхода их из строя, что привело к необходимости найти решение данной проблемы.
Сам кулер состоит из электромагнитного механизма, который вращается благодаря силе тока. Вращаясь, винтообразная головка кулера создает воздушный поток, выравнивающий температуру компонентов компьютера. Помимо процессоров, кулер также служит для охлаждения и других частей, например, для блока питания.
Совсем недавно покупателей интересовал лишь диаметр вентилятора, но сейчас они обращают внимание на разные технические особенности, например, на вид подшипника, количество и угол наклона лопастей и, само собой, на внешний вид вентилятора.
Некоторые системные блоки имеют прозрачные крышки, поэтому покупатели желают, чтобы их компьютер выглядел стильно.
Рынок предлагает такое несметное множество кулеров, что человеку, неосведомленному во всех тонкостях, ничего не стоит растеряться при выборе.
Порой в голову приходит мысль, что кулер является самой важной деталью в компьютере. Но на данный момент это не так, как бы нам этого ни хотелось.
Сегодня еще не стоит заполонять системный блок кулерами, чтобы он не сгорел, но понимать, откуда исходит тепло и как с ним бороться, необходимо. Температура в системном блоке в разной степени зависит от нагрева его частей.
Например, модем можно считать вполне ”прохладным” устройством, которое не нуждается в дополнительном охлаждении, в то время как за видеокартами нужно пристальное внимание. Неспроста некоторые видеокарты имеют несколько кулеров, в распоряжении которых два вентилятора.
Типы кулеров
Существуют разные кулеры, отличающиеся, в основном, показателями мощности. Не менее важен и сам размер кулера, так как разным устройствам подходят разные размеры кулеров.
К примеру, на процессор можно установить кулеры размером от 5 до 9 см, в то время как для боковой стенки необходимы охлаждающие устройства уже от 10 до 12 сантиметров.
В целом, все эти параметры во многом определяются самим производителем компьютеров.
Что касается расцветки кулера, то она выполняет лишь эстетическую функцию, не влияя на производительность, так как важным аспектом является именно мощность, которая опять же зависит от изготовителя и размера.
Повышение теплоотдачи вынуждает производителей идти на разнообразные хитрости, в итоге форма радиаторов может быть довольно-таки своеобразной. Но все же, зачастую, такой маркетинговый ход направлен на привлечение покупателей, увлекающихся футуризмом.
В целом, кулеры для компьютеров могут быть условно разделены на 2 вида:
- Стандартные устройства. Данная группа представляет собой обычный вид кулеров. Как правило, системный блок комплектуется именно таким типом устройств, однако, при желании, можно добавить любое их количество. Стандартные кулеры доступны в магазинах, ввиду недостаточной мощности не пользуются большой популярностью среди покупателей.
- Кулеры, предназначенные для моддинга.
Моддинг представляет собой своеобразный тюнинг. Соответственно, такие кулеры могут похвастаться большей мощностью в сравнении со стандартными. Помимо этого, большинство “тюнингованных” кулеров имеют подсветку, позволяющую улучшить внешний вид компьютера. Вкупе с большой мощностью, данный вид кулеров завоевал высокую популярность.
Моддинг представляет собой своеобразный тюнинг. Соответственно, такие кулеры могут похвастаться большей мощностью в сравнении со стандартными. Помимо этого, большинство “тюнингованных” кулеров имеют подсветку, позволяющую улучшить внешний вид компьютера. Вкупе с большой мощностью, данный вид кулеров завоевал высокую популярность.Шумы от вентилятора кулера
Чрезмерный уровень шума, издаваемый вентилятором, свидетельствует о его износе. Сегодня компьютер может насчитывать до 6 кулеров. Чтобы найти именно тот, который издает шум, необходимо по очереди приостановить каждый из них. После того как отыскали тот “шумный” кулер, убедитесь, надежно ли он закреплен. Бывает, что для устранения проблемы достаточно лишь убрать вибрацию. Если после этого шум продолжается, придется менять сам вентилятор.
Невзирая на вершины прогресса, в недалеком будущем технологии охлаждения вентиляторами, судя по всему, станет архаичной. Степени охлаждения, выдаваемые кулером, все еще недостаточны для многих процессоров, нагревающихся до отметки в 60 градусов, при максимально возможной температуре в 80.
Однако на данный момент технологий, способных заменить старый добрый кулер, пока нет, но нет поводов сомневаться, что в будущем они обязательно появятся.
Что такое радиаторы? | Колонна | Решения/Продукты/Услуги
Углубление понимания важного компонента для охлаждения электроники
Радиаторы являются незаменимыми компонентами для эффективного управления теплом самых разных машин и устройств, включая электронные устройства, терминалы и системы. Знание радиаторов может привести к эффективному отводу тепла, чтобы ваше устройство могло охлаждаться и работать должным образом. Эта статья поможет вам узнать все, что вам нужно знать о радиаторах, включая:
• Определение радиатора
• Применение
• Как это работает
• Типы, материалы и конструкции
Вы также можете получить общее представление о радиаторах, сравнив их с другими устройствами отвода тепла. Давайте начнем.
См. 11 связанных полей
- Прецизионные устройства и компоненты
ИНДЕКС
Что такое радиатор?
Электронные устройства, такие как компьютеры, во время работы выделяют тепло.
Радиаторы широко используются для охлаждения деталей и компонентов, выделяющих тепло во время работы. Простой ответ на вопрос «Что такое радиатор?» заключается в том, что он постепенно отводит тепловую энергию от источника тепла. Таким образом, радиаторы в некотором смысле тесно связаны с охлаждением электроники. Целью использования радиатора является правильный отвод тепла от компонентов устройства для повышения производительности устройства и продления срока его службы. И обычно радиатор включает в себя вентилятор или другой механизм для снижения температуры аппаратного компонента, такого как процессор.
Мы знаем, что радиаторы являются весьма важными компонентами, и они изготавливаются самыми разными способами. Сосредоточив внимание на радиаторах, в этой статье рассматриваются их области применения, принцип их работы, типы, материалы и сравнение с другими устройствами рассеивания тепла.
Пример установки радиатора
Для чего можно использовать радиаторы?
Вообще говоря, радиаторы следует использовать для всего, что горячо, но этого не должно быть. Другими словами, любое оборудование или устройство с источником тепла, независимо от того, является ли оно механическим, электрическим, химическим, ядерным, солнечным или фрикционным, нуждается в рассеивании тепла для защиты всей системы и компонентов, как упоминалось ранее. Итак, для чего же можно использовать радиаторы?
Например, радиаторы активно используются для транспортных средств, двигателей и компьютеров.
Кроме того, они также предлагают решения по рассеиванию тепла для источников бесперебойного питания (ИБП), устройств управления двигателями с регулируемой скоростью, сварочных аппаратов, оборудования для выпрямления мощности и источников питания лазеров. В электронике радиаторы обычно используются для охлаждения контроллеров электромобилей, охлаждения аккумуляторных батарей и охлаждения ИТ-телекоммуникаций.
Итак, мы видим, что области применения радиаторов варьируются от мощного оборудования до небольших электронных устройств, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты. Теперь давайте посмотрим, как это работает.
Как работает радиатор?
Проще говоря, радиатор — это объект, рассеивающий тепло от источника тепла. Они также устанавливаются на компьютеры, DVD-плееры и другие портативные устройства. Размышляя о простом механизме, иллюстрирующем принцип работы радиатора, вы можете представить радиатор, установленный в автомобиле. Радиатор отводит тепло от двигателя автомобиля.
Точно так же радиаторы также отводят тепло, например, от процессора вашего ПК. Механизм, по которому работает радиатор, тесно связан с теплопроводностью, которая возникает всякий раз, когда соприкасаются два объекта с разными температурами.
Это связано со столкновениями быстрых молекул более горячего объекта с медленными молекулами более холодного объекта. Это также приводит к передаче энергии от горячего объекта к более холодному. Таким образом, радиатор передает тепло от высокотемпературного компонента, такого как транзистор, к низкотемпературной среде, такой как воздух, масло, вода или любая другая подходящая среда, посредством теплопроводности, а затем конвекции.
Радиаторы имеют теплопроводник, который отводит тепло от источника тепла к ребрам или штырям, которые обеспечивают большую площадь поверхности для рассеивания тепла по остальной части компьютера. Вот почему радиатор спроектирован так, чтобы максимально увеличить площадь его поверхности, соприкасающейся с окружающей его охлаждающей средой.
Таким образом, производительность радиатора зависит от скорости воздуха, материала, конструкции выступа и обработки поверхности. Этот факт заставляет нас исследовать типы, материалы и конструкции радиаторов.
Типы радиаторов
Хотя радиаторы почти всегда изготавливаются из металла, существуют разные типы радиаторов. И типы радиаторов в целом делятся на два типа: активные и пассивные. Давайте проверим некоторые различия между этими двумя типами радиаторов.
Активные радиаторы
Активный радиатор оснащен устройством с питанием, таким как вентилятор, водяной насос или воздуходувка, для повышения охлаждающей способности. Такие устройства с питанием, установленные на радиаторе, проталкивают или притягивают постоянный поток свежего воздуха через металлический кулер, что делает рассеивание тепла намного более эффективным. Некоторые активные радиаторы используют воду или другие жидкости для отвода тепла от источника тепла. Активные радиаторы широко используются в качестве системы контроля температуры в электронике, защищая и повышая производительность различных микросхем, светодиодов, интегральных схем и других модулей.
Одним из преимуществ активных радиаторов является то, что они более компактны, чем пассивные радиаторы. Пассивные радиаторы не имеют вентилятора или других средств отвода теплого воздуха от радиатора, поэтому они должны быть физически больше, чтобы отводить тепло. Поскольку активные радиаторы основаны на принудительном прохождении воздуха через область ребер, они более эффективны, что приводит к меньшему и легкому дизайну радиатора.
Активные радиаторы обычно легко устанавливаются и снимаются, при этом они широко используются для охлаждения компонентов ПК, включая процессоры и графические процессоры. Также было бы лучше не забыть нанести термопасту между частями чипа ЦП и металлическими частями радиатора, которые соприкасаются, чтобы обеспечить более эффективную теплопроводность.
Пассивные радиаторы
В отличие от активных радиаторов, пассивные радиаторы не имеют в своей конструкции никаких питаемых устройств, таких как вентиляторы, и обычно больше, чем активные радиаторы.
Из-за использования дополнительной площади поверхности устройства для улучшения теплового охлаждения, что является компенсацией отсутствия вентилятора и его высокой теплоотводящей способности, они, как правило, больше. В сочетании с типичной оребренной или штыревой компоновкой пассивные радиаторы требуют большой площади поверхности для передачи тепла в атмосферу.
Целью использования таких пассивных радиаторов вместо активных является снижение шума и устранение риска перегрева, вызванного отказом вентилятора. Они часто используются в электронике или оборудовании с низким энергопотреблением, которое не нагревается настолько, чтобы гарантировать активное охлаждение. Кроме того, нельзя игнорировать экономическую эффективность, поскольку это недорогие решения, в которых невозможно установить очень большие компоненты. Но в то же время они требуют приличного свободного пространства вокруг детали или компонента, на котором они установлены.
Материал радиатора
В большинстве случаев материалы радиатора для электронного охлаждения всегда изготавливаются из алюминия или меди.
Ниже описывается каждый материал, используемый для радиаторов.
Медь
В качестве основного материала часто используется медь, которая в два раза эффективнее алюминия проводит тепло с теплопроводностью около 400 Вт/м·К. Обладая выдающимися свойствами теплоотвода с точки зрения теплопроводности и коррозионной стойкости, медь может обеспечить превосходную, быструю и эффективную способность рассеивания тепла. А вот что касается недостатков, то медь в три раза тяжелее и совсем немного дороже алюминия. Его также сложнее формировать по сравнению с алюминием.
Алюминий
Алюминий — чрезвычайно легкий и недорогой материал с высокой степенью теплопроводности, что делает его идеальным выбором для большинства радиаторов. Алюминий может быть более структурно прочным металлом при использовании в тонких листах. Но способность алюминия перемещать тепло, теплопроводность, примерно вдвое меньше, чем у меди. Этот недостаток ограничивает расстояние, на которое тепло может быть перемещено или отведено от источника тепла в основании радиатора.
Структура радиатора
Рассмотрим конструкции радиаторов следующих трех типов: охлаждающие пластины, радиаторы с игольчатыми ребрами и радиаторы с пластинчатыми ребрами.
Охлаждающие плиты
Многие электронные устройства, производимые в наши дни, нуждаются в эффективном охлаждении для удовлетворения тепловых потребностей некоторых горячих компонентов. Охлаждающие пластины, в том числе жидкостные охлаждающие пластины, являются распространенными системами охлаждения в мощных лазерах, топливных элементах, охладителях батарей, приводах двигателей, медицинском оборудовании и других устройствах с высоким тепловым потоком. Холодные пластины обеспечивают локальное охлаждение за счет передачи тепла от устройства к среде, которая течет к удаленному теплообменнику и рассеивается в окружающую среду или другую жидкость во вторичной системе охлаждения.
Штифтовые радиаторы
Штыревой радиатор имеет экструзионную конфигурацию со штифтами.
В этой структуре основной блок состоит из группы штифтов или стержней, отходящих вверх или наружу от его основания. Штифты могут иметь различную форму, например, цилиндрическую, эллиптическую или квадратную. К преимуществам штифтовых радиаторов относится дешевизна конструкции, но они не обеспечивают значительной теплоотводящей способности для многих применений. На самом деле они менее широко используются, чем ребристые радиаторы.
Пластинчатые радиаторы
Пластинчато-ребристый радиатор поставляется с прямыми ребрами, которые обеспечивают радиатору гораздо большую площадь поверхности для отвода большего количества тепловой энергии. Такая конструкция обеспечивает гораздо более эффективную и действенную передачу тепла от компонента, к которому прикреплен кулер. Пластинчато-ребристые радиаторы могут изготавливаться различными способами и использоваться в самых разных областях, например, снаружи механических корпусов и корпусов, поскольку они представляют собой простое решение, не создающее шума или энергопотребления.
Сравнение радиаторов и других устройств рассеивания тепла
Существуют различные решения и устройства для отвода тепла. Что отличает радиаторы от других подобных устройств и чем они отличаются в приложениях? В этом разделе представлены сравнения между радиаторами и другими типичными устройствами рассеивания тепла.
Пластинчатые теплообменники
В пластинчатом теплообменнике используются металлические пластины для передачи тепла между двумя жидкостями, что обеспечивает высокоэффективный механизм теплопередачи. Обычно он имеет специальную конструкцию, хорошо подходящую для передачи тепла между жидкостями среднего и низкого давления. Пластины, используемые в пластинчато-корпусном теплообменнике, получают цельным прессованием металлических пластин. Нержавеющая сталь является широко используемым металлом для пластин из-за ее способности выдерживать высокие температуры, прочности и коррозионной стойкости. Их области применения включают водонагреватели, изоляцию градирен, рекуперацию отработанного тепла и системы хранения тепла.
Механизм пластинчатого теплообменника отличается от радиатора, потому что радиатор в основном предназначен для поглощения тепла от источника тепла и выделения его в воздух через ребра или штифты. Что касается преимуществ, пластинчатые теплообменники могут быть установлены в различных местах и положениях благодаря их гибкости и компактной конструкции. Более низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, включая их экологичность, также делают пластинчатые теплообменники привлекательными. С другой стороны, весь блок пластинчатого теплообменника имеет тенденцию быть больше. Поэтому пластинчатые теплообменники — не лучшее решение для охлаждения небольших портативных электронных устройств.
Радиаторы охлаждения
Радиатор — это еще один тип теплообменника, используемый для различных применений, включая автомобили, здания и электронику. Типичным применением, которое мы можем назвать, является охлаждение двигателя, но в электронике радиаторы также используются для охлаждения процессоров компьютеров.
Обычно радиатор состоит из большого количества охлаждающей поверхности, подвергаемой воздействию большого количества воздуха, так что он распространяется через воду для эффективного охлаждения. Для увеличения площади поверхности, доступной для теплообмена с окружающей средой, радиатор имеет несколько ребер, контактирующих с трубкой, по которой проходит жидкость, прокачиваемая через радиатор. Таким образом, можно сказать, что радиаторы имеют схожую структуру с радиаторами. Но для радиаторов требуется среда, такая как вода или масло, в отличие от радиаторов, которые обычно используют воздух в качестве среды.
Термопаста
Термопаста представляет собой теплопроводящее химическое соединение, обычно используемое в качестве интерфейса между радиаторами и источниками тепла. Термопаста может быть хорошим выбором для герметизации зазоров, таких как канавки, существующие на поверхности ЦП и контактной пластине радиатора. Если они не закрыты должным образом, эти зазоры позволяют воздуху попадать между процессором и радиатором, снижая эффективность теплопередачи.
Распространенным применением является отвод отработанного тепла, выделяемого электрическим сопротивлением в полупроводниковых устройствах, включая силовые транзисторы, процессоры, графические процессоры и светодиодные COB.
Так что в некотором смысле термопаста используется с радиатором в комплекте. Они дополняют друг друга. Термопаста сама по себе не может рассеивать тепло, как и радиатор не может в полной мере проявить свою теплоотводящую способность, будучи единым блоком. Применение термопасты может способствовать повышению производительности всего устройства или системы благодаря ее способности легко наноситься. Это также вносит значительный вклад в продление срока службы компьютера.
Теплопроводящие листы
Теплопроводящие листы или листы, рассеивающие тепло, изготовлены из силикона или акриловой смолы. Листовидная структура является гибкой с отличной клейкостью. Теплопроводящий лист работает как термопаста, но его проще использовать, так как его не нужно наносить, а просто установить, например, между процессором и радиатором.
Поэтому они широко используются для отвода тепла микросхем и батарей, установленных в небольших бытовых приборах и электронных устройствах, в сочетании с другими компонентами теплопередачи, такими как радиаторы.
С другой стороны, теплопроводящие листы и радиаторы могут демонстрировать полную эффективность охлаждения, когда они используются в тандеме, аналогично взаимодействию между термопастой и радиатором. Это приводит к дополнительному преимуществу увеличения срока службы устройства и системы.
Испарительные камеры
Испарительная камера — это двухфазное устройство, используемое в качестве решения для управления температурным режимом. Обычно испарительная камера состоит из плоских тепловых трубок с очень высокой теплопроводностью, имеющих плоские поверхности сверху и снизу. Работая по тому же принципу, что и тепловые трубки, паровая камера содержит пар внутри камеры, а не в трубе, поэтому она так и называется паровой камерой. Состоящие из тонких пластин с точно сформированными канавками и фитильной структурой, спаянными вместе, испарительные камеры содержат небольшое количество жидкости, что позволяет рассеивать тепло от источника.
Испарительные камеры обладают чрезвычайно высокой проводимостью и могут передавать большое количество тепла. Хотя они, как правило, стоят дороже, чем радиаторы, испарительные камеры могут использовать преимущества своей плоской конструкции, поскольку они используются для охлаждения электроники, такой как смартфоны, носимые устройства и другие электронные средства связи.
Испарительные камеры DNP
Компания DNP, являясь лидером отрасли, разработала мощные тонкие испарительные камеры, используя все преимущества технологии сверхтонкой обработки. Они обладают высокой проводимостью, но гибки, чтобы соответствовать сложным платформам с изогнутыми плоскостями и несколькими уровнями. Благодаря такой фантастической гибкости, их конструкция может быть адаптирована к широкому спектру форм и форм, чего обычные испарительные камеры никогда не могли достичь.
Ожидается, что испарительные камеры DNP будут широко использоваться для различных приложений, поскольку в отрасли происходит значительный сдвиг в сторону электронных устройств 5G.
Также ожидается, что они продемонстрируют свою реальную силу в различных электронных устройствах, включая смартфоны 5G, тонкие ноутбуки и планшеты. Они также являются лучшим решением для рассеивания тепла для носимых устройств, таких как терминалы VR, AR и MR, а также для дронов и электронных транспортных средств.
Изготовление таких привлекательных испарительных камер стало возможным благодаря технологии DNP формирования рисунка высокой четкости, включая химическое травление, которое стало важным преимуществом при производстве тонких испарительных камер. В полной мере используя свои знания, охватывающие более широкий спектр отраслей и постоянно расширяющихся сетей, DNP будет искать и внедрять уникальные решения по управлению теплом, которые может разработать только DNP. (Информация на февраль 2022 г.)
Что такое радиатор и как он работает?
Процессор компьютера (центральный процессор) часто подвержен перегреву, поскольку некоторые его компоненты перегреваются, что создает угрозу для всей функциональности компьютера.
В этом блоге вы узнаете, как радиаторы помогают защитить ЦП вашего компьютера от перегрева, обеспечивая максимальную эффективность и защиту важных деталей и компонентов.
Что такое радиатор?
Радиатор — это кусок металла, который находится поверх компьютерного чипа, такого как ЦП, и отводит энергию от компонентов, позволяя ему подниматься через ряд ребер.
Сами по себе радиаторы пассивны, то есть не имеют движущихся частей. Однако в большинстве случаев радиатор сочетается с вентилятором, который сдувает горячий воздух, или с жидкостным охлаждающим раствором, который отводит тепло на полпути по трубам.
Для чего нужен радиатор?
ЦП склонен к перегреву, так как некоторые его компоненты нагреваются. Без радиатора тепло, выделяемое компонентами, остается в вашем процессоре, что может сжечь или поджарить его.
Поскольку большинство компонентов изготовлены из электронных микросхем, они легко поглощают тепло. Если они получают слишком много тепла, они повреждаются и, следовательно, становятся бесполезными, что создает риск для функциональности высокопроизводительных компьютеров.
Наличие радиатора имеет решающее значение, поскольку он помогает охлаждать процессор, даже если вы используете его в течение длительного периода времени. Он предназначен для поглощения тепла, исходящего от вашего процессора, а затем рассеивания тепла от его компонентов. Отвод тепла возможен благодаря тому, что радиатор имеет ребра, что дает большую площадь поверхности при передаче тепла.
Радиатор должен плотно прилегать к источнику тепла, чтобы обеспечить максимальное охлаждение. Радиаторы используют проводник тепла для передачи тепла в ребра, которые имеют большую площадь поверхности и, таким образом, рассеивают тепло по всему компьютеру.
Как работает радиатор?
Радиатор отводит тепло от компонента в четыре основных этапа:
- Источник тепла: Этот источник представляет собой любую систему, которая создает тепло и требует ее удаления для работы.
- Теплопередача от источника: Тепло поступает в радиатор и от источника за счет естественной теплопроводности, на которую непосредственно влияет теплопроводность материала радиатора. Это стало возможным благодаря материалам с высокой теплопроводностью, таким как медь и алюминий, в радиаторе.
- Тепло распределяется по радиаторам: Тепло естественным образом распространяется по радиатору за счет естественной проводимости, перемещаясь по тепловому градиенту от высокотемпературной среды к низкотемпературной. Это означает, что радиаторы обычно будут более горячими по направлению к источнику и холоднее по направлению к краям поглотителя.
- Тепло уходит от радиатора: Этот процесс зависит от градиента температуры радиатора и его рабочей жидкости — чаще всего воздуха или неэлектропроводной жидкости.
- Рабочая жидкость проходит по поверхности теплого радиатора, используя тепловую диффузию и конвекцию для отвода тепла от поверхности в окружающую среду.
- Это основано на градиенте температуры, поэтому конвекция и последующий отвод тепла не произойдет, если температура окружающей среды не ниже температуры радиатора.
- Общая площадь поверхности радиатора становится выгодной, поскольку большая площадь поверхности обеспечивает увеличенную площадь для тепловой диффузии и конвекции.
Это стало возможным благодаря материалам с высокой теплопроводностью, таким как медь и алюминий, в радиаторе.
Источник: researchgate.net . Радиаторы отводят тепло от критического компонента. Это делается в четыре основных этапа: источник производство тепла, передача тепла от источника, тепло распределение — отвод тепла от радиатора.
Какие бывают радиаторы?
Существует три типа радиаторов: пассивные, активные и гибридные.
Пассивные радиаторы Пассивные радиаторы основаны на естественной конвекции, т. е. способность горячего воздуха плавать создает воздушный поток, генерируемый через радиатор, и им не требуется дополнительное питание или системы управления для отвода тепла. Но пассивные радиаторы не так эффективны для отвода тепла от системы, как активные радиаторы.
Источник: easytechjunkie.com. Пассивные радиаторы основаны на естественной конвекции, что означает, что плавучесть горячего воздуха сама по себе вызывает воздушный поток, генерируемый через систему радиатора.
Активные радиаторыАктивные радиаторы используют нагнетаемый воздух, обычно создаваемый вентилятором, воздуходувкой или даже движением всего объекта, для увеличения потока жидкости через горячую область.
Это подобно тому, как вентилятор вашего персонального компьютера включается после того, как ваш компьютер нагревается. Вентилятор нагнетает воздух через радиатор, что позволяет большему количеству ненагретого воздуха перемещаться по поверхности радиатора. Это увеличивает общий температурный градиент на радиаторе, позволяя большему количеству тепла выйти.
Источник: amazeinvent.com. Активные радиаторы используют принудительную подачу воздуха для увеличения потока жидкости через горячую область.
Гибридные радиаторы
Гибридные радиаторы сочетают в себе характеристики как пассивных, так и активных радиаторов. Эти конфигурации менее распространены, часто используются системы управления для охлаждения системы в зависимости от требований к температуре.
Когда система работает на более низких уровнях, источник принудительного воздуха неактивен, охлаждая систему только пассивно. Как только источник достигает более высокой температуры, включается активный механизм охлаждения, чтобы увеличить охлаждающую способность поглотителя.
Источник: Impact-innovations.com. Гибридные радиаторы сочетают в себе некоторые аспекты пассивных и активных радиаторов.
Что такое теплоотвод?
Состав для радиатора, также известный как термопаста, термопаста, смазка для ЦП, тепловая паста, паста для теплоотвода и материал для термоинтерфейса, представляет собой липкую пасту, которая используется в качестве интерфейса между радиаторами ЦП и источниками тепла.
Масса для радиатора используется для заполнения зазоров между ЦП или другими компонентами, выделяющими тепло, и механическим радиатором. Механический радиатор расположен над процессором. Тепло отводится от ЦП, хотя механический радиатор отводится к его ребрам, где вентилятор продувает воздух для рассеивания избыточного тепла.
Источник: techspray.com. Компаунд для радиатора представляет собой липкую пасту, которая используется в качестве интерфейса между радиаторами ЦП и источниками тепла.
Заключительные мысли
Радиаторы играют важную роль в отводе тепла от ЦП и предотвращении перегрева, защищая физические поверхности важных деталей и компонентов.
При перегреве процессора функциональность компьютера снижается, что снижает производительность там и тогда, когда это наиболее важно.
В Trenton наши платы оснащены нестандартными и стандартными радиаторами и вентиляторами от Dynatron, чтобы снизить нагрев компонентов и системы в целом.
Наши инженеры тратят бесчисленное количество часов на настройку решения с наилучшей системой охлаждения для отвода тепла и отвода его от корпуса для оптимальной производительности во всех средах.
Ваш комментарий будет первым