Системы охлаждения компьютера

Какие существуют виды охлаждения CPU?

В компьютере много элементов, требующих охлаждения, но один из главных компонентов — это центральный процессор и в этом материале мы расскажем какие популярные системы охлаждения существуют для CPU и разберемся с их плюсами и минусами. При этом мы не будем сейчас трогать экзотические виды, вроде охлаждения на элементах Пельтье, систем фазового перехода и т.п. Они крайне мало распространены и предъявляют высокие требования к навыкам пользователя.

Вообще главный принцип работы охлаждения в компьютере заключается в рассеивании тепла от нагревающегося элемента в атмосфере. А разница в привычных видах охлаждения заключается в способах передачи тепловой энергии от источника до точки рассеивания. Поэтому основные способы улучшения теплоотвода — это снижение температуры окружающей среды, увеличение площади рассеивания, а также улучшение способов передачи тепловой энергии.

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.

Жидкостные системы охлаждения

Чудо-диво-изобретение последней десятилетки, используется в основном для серверов, но в связи с бурным развитием техники, со временем имеет все шансы перебраться и в домашние системы. Дорого и немного страшно, если представить, но достаточно эффективно, поскольку вода проводит тепло в 30 (или около того) раз быстрее воздуха. Такой системой можно практически без шума одновременно охлаждать несколько внутренних компонентов. Над процессором помещается специальная металлическая пластинка (теплосъемник), которая собирает тепло с процессора. Поверх теплосъемника периодически прокачивается дистиллированная вода. Собирая с него тепло, вода попадает в радиатор охлажденный воздухом, остывает и начинает свой второй круг с металлической пластины над процессором. Радиатор при этом рассеивает собранное тепло в окружающую среду, охлаждается и ждет новую порцию нагретой жидкости. Вода в таких системах может быть специальная, например, с бактерицидным либо антигальваническим эффектом. Вместо такой воды может использоваться антифриз, масла, жидкие металлы или еще какая-нибудь жидкость, обладающая высокой теплопроводностью и высокой удельной теплоемкостью, дабы обеспечить максимальную эффективность охлаждения при наименьшей скорости циркуляции жидкости. Конечно, такие системы более дорогие и сложные. Они состоят из помпы, теплосъемника (ватерблок или головка охлаждения), прикрепленного к процессору, радиатора (может быть как активным, так и пассивным), обычно прикрепленного к задней части корпуса компьютера, резервуара для рабочей жидкости, шлангов и датчикв потока, разнообразных измерителей, фильтров, сливных кранов и пр. (перечисленные компоненты, начиная от датчиков, опциональны). Кстати, замена такой системы — занятие не для слабонервных. Это вам не вентилятор с радиатором поменять.

Жидкостные кулеры

Водяные кулеры используют специальную теплопроводную трубку для того, чтобы перегонять жидкость для охлаждения. Несмотря на популяризацию такой системы в последние несколько лет, она используется очень давно, примерно с 1982 года. Состоит система из ватерблока — металлической пластины, соприкасающейся с нагревающим элементом, насоса для перекачки воды и водовоздушного радиатора. Принцип работы также завязан на жидкости, поскольку именно она используется для передачи тепла на радиатор. Типичный кулер для такого типа охлаждения по размеру существенно меньше остальных. Также немного места занимают и сами трубки для перегона жидкости. Плюс, подобное охлаждение может функционировать не только для CPU, но и комплексно. Правда, для этого требуется разомкнутая система охлаждения. О ней мы поговорим чуть позже.

Основное преимущество жидкостных кулеров — это их эффективность. В среднем, мощность такой системы охлаждения выше, чем у стандартного вентиляторного кулера. Горячий воздух отводится так, что риск повредить другие элементы сведен к минимуму.

Еще один плюс — это тихая работа. В то время, как вентиляторы создают много шума, водяной кулер если и не работает совсем беззвучно, то не превышает среднего уровня звука работы приборов в квартире.

Нельзя сказать, что у таких кулеров нет недостатков: один из них, это высокая стоимость, которая постепенно, хоть и не быстро, снижается. Также существенно обслуживание. Невозможно просто установить жидкостную систему охлаждения и ожидать, что она будет работать вечно.

К сожалению, в некоторых случаях эксплуатация жидкостных кулеров сопряжена с протечками, в результате которых может пострадать начинка устройства. Как раз это предотвращается уходом за системой.

Помимо замкнутой системы охлаждения, которая продается в готовом виде и устанавливается довольно легко, существует еще и кастомная система. Она рассчитана на запросы пользователя, потому является самой дорогой и сложной в плане установки и функционирования. Она же называется разомкнутой системой охлаждения. Как ни странно, именно кастомный кулер дает максимально эффективные результаты, с которыми остальным типам сравниться тяжело. Благодаря такой системе можно сразу и единовременно решить все вопросы охлаждения, охватив и процессор, и видеокарту.

Существует одно преимущество жидкостных систем охлаждения, которое привлекает в основном, геймеров. Это визуальный аспект. Трубки выглядят весьма эффектно, особенно если они оснащены подсветкой, а течет по ним не простая прозрачная вода, а подкрашенная жидкость. Однако, жидкости для охлаждения тоже стоит уделить внимание.

Источник: Ekwb.com

Варианты выбора

Подведем итоги наших рекомендаций.

Для бюджетного процессора с небольшим значением TDP будет достаточно боксового кулера. Аналогичный по конструкции кулер, приобретенный отдельно может быть и тише, и эффективнее. Эффективность модели с медным основанием будет выше. Заострять внимание на наличие PWM в данном случае не нужно.

Для среднепроизводительных процессорови не самых горячих процессоров с возможностью разгона лучше всего подойдут недорогие башенные кулеры с тремя-четырьмя тепловыми трубками. Если бюджет позволяет, и важна эстетика сборки, то можно присмотреться к СЖО с радиатором на 120 мм.

При сборке системы в компактном корпусе нужно выбирать среди специальных решений с топ-конструкцией. Небольшая высота такого кулера хорошо сочетается с его эффективностью.

Для охлаждения флагманских процессоров с возможностью разгона и высоким тепловыделением нужны башенные суперкулеры или СЖО. Они обеспечат эффективное охлаждение и низкий уровень шума.

Покупаем кулер для ЦП

Разобравшись, чем отличаются кулеры, можно приступать к подбору системы охлаждения для центрального процессора. Охладители подбирают по таким критериям:

1. Рассеиваемая мощность. Первая в нашем рейтинге характеристика. На основании показателя делают вывод, может ли рассматриваемая модель кулера охладить установленный ЦП. В спецификации часто обозначается аббревиатурой TDP. Запас мощности должен равняться 25…35% от номинального тепловыделения процессора. Так, если последнее равно 70 Вт, TDP кулера должна лежать в диапазоне 90…95 Вт. Эта осторожность поможет покрыть возможный перегрев ЦП и избежать таким образом его выхода из строя; особенно это важно для «разогнанных» процессоров. Кроме того, такой кулер не будет работать на максимальных оборотах — а значит, не будет слишком шуметь.
2. Совместимость с центральным процессором. ЦП устанавливается в сокет (разъём) материнской платы определённого типа — он указан в спецификации устройства. Найти характеристики процессора можно в инструкции, на заводской упаковке, на сайте компании-изготовителя. Необходимо обеспечить совместимость кулера и процессора: система охлаждения должна быть совместима с сокетом ЦП. К примеру, если разъём маркирован как LGA 1151, то и кулер в числе поддерживаемых должен иметь сокет LGA 1151 — иначе он не подойдёт.
3. Габариты. Как правило, СО с большими радиаторами и вентиляторами обеспечивают лучшее охлаждение — но слишком крупный кулер может не подойти по размерам для системного блока или перегораживать доступ к слотам материнской платы, например, для подключения оперативной памяти.
4. Совместимость крепления. В идеале охладитель должен фиксироваться при помощи прилагаемых производителем шурупов, без дополнительных хитростей. Можно закрепить кулер и более сложными способами — но это повлияет на надёжность установки и отнимет много времени.
5. Подшипник. Лучший тип — гидродинамический: прочный, малошумный, надёжный. Более дешёвые — подшипники скольжения (наименее ненадёжен) и качения (прочнее, но дороже).
6. Подсветка. Чисто эстетический критерий, не влияющий на коэффициент теплоотведения. Подсветка может быть постоянной или изменяемой, в том числе с пульта дистанционного управления.

Остались вопросы про совместимость кулеров с ЦП или боитесь сделать неверный выбор? Звоните и пишите в «Службу добрых дел» — мы проводим дистанционные консультации для жителей Москвы, Санкт-Петербурга и всех российских регионов!

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.

Самые простые

Совсем элементарные

Стильные

Для системы водяного охлаждения

Тяжелая артиллерия

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.

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.