Фреоновые парокомпрессионные системы охлаждения компьютеров, их готовые серийные решения
Фреоновые парокомпрессионные (холодильные) системы охлаждения центральных процессоров компьютеров и графических процессоров видеокарт, их преимущества и недостатки. Серийные решения фреоновой системы охлаждения.
На протяжении всего времени развития компьютерной техники всегда остро стоял, и будет стоять вопрос эффективного охлаждения различных элементов компьютеров, которые выделяют значительное количество тепла. Сколько уж копий сломано при решении этой проблемы, но кардинально она так и не решена. И, кажется, что эта борьба двух сил: «выделителей тепла» и «отводителей тепла» будет вечная. Давно известно, чем интенсивнее отводится тепло от нагревающихся элементов компьютера, и чем холодней будут они, тем большим будет их срок службы, и стабильнее работа всего компьютера. Каких только не создано систем охлаждения, и все они обладают различной эффективностью охлаждения. Воздушные и жидкостные системы охлаждения работают по элементарному принципу, они передают тепло от нагреваемых элементов сначала на радиатор охлаждения, а потом от радиатора в окружающую среду, благодаря теплопроводности применяемых в них материалов и воздуха. Такие системы не способны создать температуру в точке отбора тепла (например, на поверхности процессора) ниже, чем температура окружающей среды, или равную ей, так как передача тепла в таких системах возможна только от более горячего к менее горячему. В случае равных температур передача тепла прекратится. Вот и получается, что температура в этих системах всегда будет больше температуры окружающей среды.
Выбор подходящего кулера
Основные параметры, на которые нужно обратить внимание при выборе кулера:
Эти два варианта кулеров взаимозаменяемы, но в любом случае теряется четвертый контакт, отвечающий за сигнал, передающийся на материнскую плату.
Такие кулеры подключаются к блоку питания, но можно воспользоваться переходником и подключиться к материнке.
Размер имеет значение
От размера вентилятора зависит его производительность и уровень шума. Чем больше диаметр, тем меньше нужно сделать оборотов для достижения нужного эффекта и тем тише он работает. Чаще всего рядовому пользователю приходится иметь дело с вентиляторами следующих типоразмеров:
92 х 92 мм — уходящий формат, которому производители корпусов уделяют все меньше внимания. По стоимости сравнимы с более эффективными вентиляторами большего размера.
120 х 120 мм — дешево и сердито. Самые распространенные и универсальные. Хороший четырехпиновый вариант можно купить в пределах 1000 рублей.
140 х 140 мм — идеальный, по мнению автора, баланс шума и производительности. Цена за приличную модель стартует от 1000 рублей.
200 х 200 мм — решение редкое, но довольно эффективное в плане охлаждения и тишины. Главная проблема — найти замену в случае поломки. Второй спорный момент — стоимость, которая у именитых производителей начинается от четырех тысяч рублей.
Отдельные производители встраивают в свои корпуса настоящих монстров.
Стоит понимать, что выбор корпуса с вентиляторами редких размеров в случае их поломки может обернуться некоторыми проблемами. Если же корпус рассчитан на стандартные 120/140-миллиметровые вертушки, возместить потерю будет проще и быстрее. Как показывает практика, хорошие 140-миллиметровые вентиляторы при 600–800 об/мин или 120-миллимитровые на 800–1000 оборотах обеспечат хороший результат и максимальный акустический комфорт.
Второстепенные критерии выбора
Уровень шума
Многим пользователям важно не только то, что СО справляется с охлаждением, но и важен ее уровень шума.
В большей степени на уровень шума влияют характеристики используемых вентиляторов. Вот здесь и пригодится запас по эффективности, о котором мы говорили выше. Для наглядности приведем пример: процессор с TDP 90 Вти кулер с TDP 90 Вт, для охлаждения процессора под нагрузкой вентилятор будет работать на 100% оборотов, создавая при этом большой шум. Если же использовать более эффективный кулер на 180-200 TDP, то он будет работать до 50% оборотов, и вы его при этом не услышите.
Что касается регулировки оборотов вентиляторов, то все современные материнские платы умеют управлять этим показателем в зависимости от нагрузки. И не важно, подключается вентилятор 4-пин контактом с PWMили 3-пин контактом с регулировкой за счет изменения напряжения. В последнее время обычно все производители выпускают вентиляторы с PWM.
На уровень шума будет влиять и количество вентиляторов. Во многих моделях башенных кулеров используется два вентилятора. А в СЖО может быть и три, и четыре вентилятора. С одной стороны, чем больше вентиляторов, тем выше уровень шума; но с другой, чем больше вентиляторов, тем эффективней они смогут отводить тепло от радиатора, и тем на меньших оборотах они будут работать.
Размеры вентиляторов также могут повлиять на эффективность и уровень шума. Если говорить проще – чем больше размер вентилятора, тем он эффективней может охлаждать при меньших оборотах. Естественно, поставить вентилятор 140 ммна маленький радиатор не получиться, поэтому его размеры зависят от размеров самого кулера.
Зачастую производители в характеристиках систем охлаждения указывают уровень шума в дБ. Но этому показателю не стоит доверять, лучше посмотреть обзоры на независимых ресурсах, там авторы указывают реальные шумовые характеристики, которые добавляют в плюсы или минусы той или иной модели.
Тепловые трубки
Наиболее оптимальные по цене/эффективности башенные кулеры имеют три-четыре тепловых трубки. Здесь на эффективность влияет не столько количество трубок, сколько размер радиатора и вентилятора. Чем они больше, при прочих равных условиях, тем кулер будет эффективней.
Более пяти трубок – это уже массивный суперкулер, рассчитанный на охлаждение разогнанного процессора. Может быть двухсекционным, с двумя или тремя вентиляторами.
Можно еще обратить внимание и на подошву башенного кулера. Распространены два варианта крепления тепловых трубок: с непосредственным их контактом с теплораспределительной крышкой процессораи трубки, впрессованные в пластину основания, без непосредственного контакта. Здесь более важным будет качество самой поверхности. Она должна быть идеально ровной и отшлифованной. В бюджетных вариантах с прямым контактом трубок этого условия добиться сложнее.
Подсветка
Напрямую на эффективность данный параметр не влияет. Но с эстетической точки зрениядля общего оформления интерьера корпуса данный параметр важен.
Подсветка может быть одноцветной, например, в башенных кулерах. Многоцветная RGB-подсветка может подключаться к контроллеру материнской платы, иметь собственный контроллер с пультом ДУ. Здесь выбор зависит только от ваших предпочтений.
Как подключить 3-pin кулер к 4-pin
Для подключения 3-pin кулера к 4-pin разъему на материнской плате для возможности программной регулировки оборотов служит вот такая схема:
При прямом подключении 3-х проводного вентилятора к 4-х контактному разъёму на материнке вентилятор будет всегда вращаться, потому как у материнской платы не будет возможности управления 3 pin вентилятором и регулировки числа оборотов кулера.
Можно ли устанавливать два вентилятора последовательно?
Формулировать этот вопрос можно по-разному. Если обрезать коннекторы на проводах и скрутить их последовательно, это в два раза уменьшит напряжение каждого и соответственно скорость вращения. Так подключать можно, если вы знаете, что делаете.
Соединить корпуса вентиляторов вместе по оси вращения для увеличения воздушного потока тоже можно. Но увеличение производительности в данном случае сомнительно. В теории производительность увеличивается на 20-30% при 2-х последовательно соединенных. На практике рекомендую купить более мощный вентилятор или подключить имеющиеся параллельно. Это легко, учитывая множество переходников в магазинах.
Классификация воздушных охладителей
Выделяют следующие виды кулеров для процессора, работающих на воздухе:
- Пассивные. Теплоотвод осуществляется за счёт радиатора, вентилятор отсутствует. Такие конструкции громоздки, требуют много места для установки в корпусе. Преимущества — практически полная бесшумность, отсутствие движущихся частей, которые могут выйти из строя.
- Горизонтальной фиксации. Крепятся параллельно плоскости материнской платы, могут состоять из радиатора и вентилятора или включать тепловые трубки, обеспечивающие больший коэффициент теплоотведения. Просты в установке, не занимают много места, но не так эффективны, как башенные.
- Вертикальной фиксации (башенные). Включают одну или две охладительные секции. Между радиатором и основанием помещены тепловые трубки. При выборе, башенный кулер или обычный, нужно иметь в виду, что такая модель отводит тепло непосредственно в сторону кулеров системного блока: потоки горячего воздуха на материнскую плату не попадают. Недостаток такой системы охлаждения — громоздкость: она занимает внутри корпуса существенно больше места, чем горизонтальные модели.
- С-образные. Тепловые трубки выгнуты в форме буквы «C». Хорошо охлаждают центральный процессор, но отведённое тепло направляют на материнскую плату, что снижает общую полезность теплообмена.
- Комбинированные. Дорогие кулеры, включающие и вертикально, и горизонтально поставленный радиатор. Обеспечивают высокий коэффициент теплоотведения без перегрева материнской платы.
Гибридные версии
Представляют собой смесь описанных выше вариантов. Горизонтальное расположение радиатора, однако, уже добавляются тепловые трубки, как правило, медные. По размерам тоже нечто среднее между башней и боксом. Существуют, как слегка приподнятые на трубках модели, которые больше похожи на башенные конструкции, только горизонтальные, так и визуально выглядящие, как боксовые, только с тепловыми трубками.
Предназначение у таких моделей — такое же, как и у классических башенных версий. Гибридные модели означают и гибридные вариантов плюсы и минусы. С одной стороны — высокий уровень теплоотвода и обдув около-сокетного пространства из-за горизонтального расположения вентилятора. А с другой стороны — всё зависит от конкретной модели. По размерам, как правило они представляют собой нечто среднее между башней и боксом. Поэтому уровень шума и износостойкость находятся тоже где-то посередине. Главный минус такого чуда-юда — высокая цена. Относительно башни стоят в несколько раз дороже при одинаковой рассеиваемой мощности. Ну и внешний вид, на наш взгляд — на любителя.
