Как выбрать охлаждение для центрального процессора
При сборке компьютера выбору охлаждения для центрального процессора зачастую уделяют мало внимания.
Потратив выделенный бюджет на основные комплектующие – процессор, видеокарту, память и материнскую плату, охлаждение для процессора выбирают по остаточному принципу. Зачастую это — ошибочный подход, который может привести к различным проблемам.
Давайте рассмотрим основные моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе системы охлаждения ЦП. А также обозначим мелкие нюансы, которые при этом упускают из вида.
Зачем нужен радиатор?
Корпус процессора сделан из алюминия (на фото) – разве он не может сам отдавать температуру в воздух, зачем нужен радиатор? Тут нужно понимать, что существует такое понятие, как площадь контакта. Сам процессор очень маленький, а воздух имеет недостаточную теплопроводность, чтобы отвести все то тепло, которое производит даже самый простенький процессор.
Для этого на процессор цепляется радиатор. Он через медные трубки передает тепло на алюминиевую решетку, через которую прогоняется большой объем воздуха с помощью вентилятора. Таким образом, мы рассеиваем тепло с гораздо большей эффективностью.
На фото хорошо видно, как медные трубки переходят в алюминиевую решетку.
Такой же принцип применяется и для охлаждения видеокарты. Но из-за большого количества производителей и особой формы этого компонента, радиаторы все разные и изготавливаются под конкретную модель видеокарты, в то время как радиаторы ЦП стандартизированы.
Некоторые нагруженные элементы материнской платы, такие как цепь питания или чипсет, комплектуются радиаторами без вентиляторов. Если ваша система предусматривает разгон, использование мощной видеокарты и процессора, то вам нужен хороший продув корпуса. Тогда поток свежего воздуха будет охлаждать все элементы с пассивной системой охлаждения.
Если продув корпуса недостаточный, то вентиляторы процессора и видеокарты просто будут гонять по кругу уже горячий воздух. А как мы знаем, процесс теплообмена происходит от большего к меньшему, и нагретый воздух уже не так эффективно принимает в себя тепло. В итоге тепловая энергия накапливается в корпусе, что приводит к перегреву: в лучшем случае сработает автоматика и компьютер выключится, в худшем – сгорит какой-то компонент.
Тест «пристрелочный»: тестирование без использования вентиляторов
Для начала было решено провести «пристрелочное» тестирование, которое заключалось в том, что комплектующие внутри закрытого корпуса будут нагреваться при естественной циркуляции воздушных потоков. Смысл же этого тестирования заключался в том, чтобы выявить «эталонную» температуру, с которой мы в последующем будем сравнивать, чтобы определить, какая схема расположения вентиляторов покажет себя максимально эффективно.
В процессе тестирования горячие воздушные потоки будут выходить естественным путем через перфорационные отверстия на верхней крышке корпуса, а также «выбрасываться» через перфорацию в задней стенке при помощи башенного кулера GELID Phantom.
реклама
Были получены следующие результаты, с которыми вы можете ознакомиться во вложении.
Элементы системы охлаждения
Для построения грамотной системы охлаждения необходимо знать, какие именно элементы компьютера больше всего нуждаются в отводе тепла, и как правильно этот отвод организовать.
Охлаждение для корпуса
В недорогих конфигурациях персональных компьютеров воздухообмен в системном блоке происходит за счет вентиляционной решетки и вытяжного вентилятора на блоке питания. Воздух попадает внутрь корпуса через отверстия вентиляции, проходит через компоненты ПК и отводит тепло наружу, через блок питания. Однако при более-менее приличной мощности компьютера этого зачастую бывает недостаточно и тогда необходимо устанавливать в системный блок дополнительные вентиляторы. Но ставить их нужно не как попало, иначе горячий воздух будет «гулять» внутри системного блока, что сведет на нет всю эффективность охлаждения. Ниже на иллюстрации показана схема правильного воздухообмена внутри корпуса компьютера: холодный воздух затягивается большим вентилятором снизу, проходит через все главные компоненты ПК и вытягивается наверх при помощи нескольких небольших вентиляторов.
Охлаждение для процессора
Процессор является самым «жарким» компонентом компьютера и поэтому особенно нуждается в хорошем охлаждении. Лучшим решением для отвода тепла от процессора будет качественный радиатор с кулером среднего или большого диаметра – это обеспечит высокую эффективность при невысоком уровне шума.
Также не стоит забывать о правильном и своевременном нанесении термопасты – без этого вещества между процессором и радиатором будет образовываться тонкий воздушный слой с крайне низкой теплопроводимостью.
Охлаждение для видеокарты
Видеокарте также необходимо качественное охлаждение, ведь она тоже испытывает при работе немалую нагрузку (особенно во время игр, или работы с графическими редакторами). Большинство видеокарт продаются со встроенным кулером активного охлаждения, но есть и модели с радиатором пассивного охлаждения. Последние приобретаются любителями бесшумных систем, а также энтузиастами, которые дополнительно устанавливают на них кулер, повышая тем самым производительность видеокарты.
Охлаждение для жесткого диска, чипсета и оперативной памяти
Обычному пользователю вряд ли стоит беспокоиться об охлаждении материнской платы, оперативной памяти или винчестера. Однако владельцам мощных комплектующих установка пассивных теплоотводных элементов на вышеперечисленные компоненты совсем не помешает. Особенно сильно может нагреваться чипсет материнской платы – при больших нагрузках его температура порой достигает 65-70 градусов по Цельсию.
Тепловые трубки
В современных системах перестали быть редкостью применяемая в радиаторах и в кулерах – тепловые трубки или просто теплотрубки.
Она представляет собой герметическое теплопередающее устройство, которое работает по замкнутому испарительно-конденсационному циклу в тепловом контакте с внешними — источником и стоком тепла. Тепловая энергия берется на охлаждаемом объекте и затрачивается на испарение теплоносителя, который находится внутри корпуса тепловой трубки. Далее тепловая энергия переносится паром в виде скрытой теплоты испарения далее, на определенном расстоянии от места испарения, где при конденсации пара выделяется в сток. Образовавшийся конденсат снова возвращается в место испарения — либо под действием капиллярных сил (которые обеспечиваются наличием специализированной капиллярной структуры внутри тепловой трубки), либо за счет действия массовых сил (такая конструкция обычно именуется термосифоном).
Получается, что вместо привычного электронного механизма переноса тепла (путем теплопроводности, что имеет место в сплошном металлическом теплопроводе), в теплотрубке используется молекулярный механизм переноса (точнее, процесс переноса кинетической и колебательной энергии беспорядочного движения частиц пара).
Элемент Пельтье
Термоэлектрический преобразователь (термоэлектрический охладитель), принцип действия которого базируется на возникновении разности температур при протекании электрического тока.
В принципе работы элементов Пельтье лежит контакт двух полупроводниковых материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости.
В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.
Если нагревающуюся сторону элемента Пельтье охлаждать при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны станет ещё ниже. Разность температур может достигать 70 °C.
До азотного охлаждения, энтузиасты использовали модуль Пельтье для охлаждения процессоров при экстремальном разгоне.
- Небольшие размеры
- Отсутствие движущихся частей, газов и жидкостей
- Бесшумность.
- Более низкий КПД, чем у установок на фреоне. Это ведёт к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур.
Так же существуют различные комбинации всех перечисленных выше систем, но их практическая реализация очень сложна.
По совокупности всех положительных качеств, лучшим способом охлаждения компьютера и комплектующих, остается воздушное охлаждение.
Увлечен компьютерами и программами с 2002 года. Занимаюсь настройкой и ремонтом настольных ПК и ноутбуков.
Охлаждение для накопителей SSD, чипсетов и модулей ОЗУ
Накопители M.2 SSD греются гораздо сильнее, чем SSD формата 2.5″. Их популярность дала рождение новому подвиду устройств охлаждения. Радиаторы охлаждения SSD стали обычным делом в производительных ПК. Есть и водоблоки для SSD, позволяющие достичь гораздо более низких температур.
Из чего собрать «тихий» ПК
- Ultra-tower;
- Full-tower.
Система охлаждения ЦП:
- максимальное количество.
- от 120 мм и выше.
- магнитное центрирование;
- гидродинамический подшипник.
- коэффициент теплопроводности > 8 Вт/(м*К).
Что еще сделать :
- кабель-менеджмент;
- регулярно чистить пылевые фильтры;
- провести «тонкую» настройку вентилятора с помощью регулятора оборотов.
Мы определили источник шума и как его убрать. Узнали, какие бывают подшипники, где расположить и как смонтировать вентиляторы. Научились рассчитывать воздушный поток и создавать нужное давление в корпусе. Этого вполне достаточно, чтобы собрать малошумный компьютер с эффективной системой охлаждения.
