Любой элемент компьютера, который потребляет энергию, выделяет тепло.
Радиатор – это узел систем охлаждения, состоящий из ряда тонких трубок и резервуаров. Он необходим для рассеивания в атмосферу тепла от нагревающегося элемента. Воздух, проходящий через радиатор, забирает тепло на себя.
Теплоемкость – это количество теплоты, выделяемой (поглощаемой) предметом в процессе нагревания (остывания).
Теплопроводность – это способность материала проводить энергию от более нагретых частей к менее нагретым частям.
Радиаторы изготавливают из теплопроводных материалов с минимальной теплоемкостью. Радиаторы должны быстро поглощать тепло и быстро его отдавать. Такой принцип применяется для охлаждения любой системы, выделяющей тепло при работе.
Элементы материнской платы, которые в процессе работы сильно нагреваются, комплектуются радиаторами. К таким элементам, например, относят чипсет и центральный процессор.
Цепь блока питания содержит радиаторы охлаждения
Радиатор чипсета (южного моста)
Виды систем охлаждения компьютера
Воздушное охлаждение
Радиатор центрального процессора
На процессор через специальную теплопроводную пасту устанавливается радиатор. Он через медные трубки передает тепло на алюминиевую решетку. Вентилятором через алюминиевую решетку прогоняется большой объем воздуха. В таком случае тепло рассеивается с большей эффективностью.
Для охлаждения центрального процессора применяются стандартизированные радиаторы и вентиляторы охлаждения.
Система воздушного охлаждения в блоке персонального компьютера и в ноутбуке
Для игровых ноутбуков предусмотрены специальные охлаждающие подставки.
Если корпус недостаточно продувается, то вентиляторы в системном блоке будут гонять горячий воздух по кругу. Нагретый воздух не эффективно принимает в себя тепло. В итоге тепловая энергия, которая накопилась в корпусе системного блока, приведет к перегреву системы. В результате перегрева системы могут сгореть или начать некорректно работать какие-либо компоненты компьютера.
Жидкостная система охлаждения
Эта система охлаждения более дорогая в использовании и более сложная при установке в корпус системного блока. Жидкостную систему охлаждения устанавливают в игровые компьютеры премиум класса. В среднем данная система обеспечивает лучший теплосъем по сравнению с обычным воздушным охлаждением.
Составные части системы:
- Вентилятор
- Радиатор для рассеивания тепла, получаемого от жидкости
- Теплосъемник (водоблок) – это устройство, забирающее тепло у охлаждаемого элемента системы. Теплосъемник передает тепло жидкости.
- Помпа – это насос для циркуляции жидкости. Помпа может быть совмещена с теплосъемником.
- Резервуар с жидкостью – этот элемент необходим для компенсации теплового расширения жидкости, удобства заправки и слива жидкости
- Шланги или трубы, необходимые для перемещения жидкостного потока между элементами системы
Возможна установка датчика потока жидкости.
В качестве жидкости используется дистиллированная вода, часто с добавками, имеющими бактерицидный или антигальванический эффект.
Некоторые водоблоки, совмещенные с помпой, имеют дисплей, на котором отображается информация по температуре, скорости вращения вентиляторов, частота, напряжения и другие параметры.
Классификация жидкостных систем охлаждения
Обслуживаемая система жидкостного охлаждения – это комплект отдельных элементов системы охлаждения. Помпа и водоблок отделены. У данной системы есть возможность модернизации, то есть при необходимости можно установить дополнительный водоблок для видеокарты, удлинить трубки, заменить радиатор или жидкость. Монтаж данной системы сложнее, чем у необслуживаемой системы жидкостного охлаждения. Существует риск протечки и загрязнения жидкости.
Необслуживаемая система – это комплект готовой герметичной системы с залитой жидкостью. Система состоит из совмещенных водоблока и помпы, одного или нескольких вентиляторов, трубок и радиатора. Проста в установке. Модернизация системы и замена жидкости не предусмотрена.
Фреоновые системы охлаждения
Система состоит из компрессора, конденсатора, испарителя, осушителя и капиллярной трубки.
Принцип действия данной системы охлаждения как у бытового холодильника или кондиционера. По системе прокачивает хладагент – фреон. В основе фреонового цикла лежит эффект Джоуля-Томсона. Этот эффект заключается в понижении температуры хладагента при понижении его давления в ходе протекания через сужение в канале трубок.
Температуры, получаемые при такой системе охлаждения ниже нуля. В связи с образованием конденсата возникает необходимость теплоизоляции холодной части системы.
Данные системы охлаждения являются очень сложными в изготовлении и монтаже. Во фреоновых установках затруднено охлаждение нескольких компонентов компьютера.
Ватерчиллеры
Это системы, совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновой установки. Принцип действия данной системы заключается в охлаждении циркулирующего по системе антифриза при помощи фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют охлаждать низкими температурами несколько компонентов компьютера.
К недостаткам данной системы относится сложность при монтаже, высокая стоимость и необходимость теплоизоляции всей системы охлаждения.
Системы охлаждения открытого типа
Это установки, в которых в качестве хладагента используют сухой лед, жидкий азот или гелий. Хладагент испаряется в специальной закрытой емкости, установленной на охлаждающем элементе. Данный вид охлаждения для тех, кто занимается экстремальным разгоном аппаратуры (оверклокинга). Данная система охлаждения имеет ограниченное время работы и требует постоянного пополнения хладагента.