Радиатор для компьютера что они делают

Радиатор для компьютера что они делают

Со времени появления первых микропроцессоров прошло уже более 30 лет. Микроэлектронная технология успела далеко шагнуть за этот период, и если раньше компьютер был уделом только избранных, то теперь он стал неотъемлемой частью жизни каждого из нас. Но вместе с переходом компьютеров из категории роскоши в разряд, так сказать, средств передвижения, неминуемо образовалась масса серьезных проблем.

Ни для кого не секрет, что высокопроизводительные процессоры сильно нагреваются при работе, иными словами — рассеивают большую тепловую мощность. И без дополнительных средств охлаждения быстродействующее «кремниевое сердце» современного компьютера обойтись уже не может. Проблема обеспечения оптимальной рабочей температуры процессора в последние годы начинает проявлять себя в полный рост, становясь самым настоящим краеугольным камнем на пути к созданию надежной, эргономичной и высокопроизводительной компьютерной системы. Общепризнанным и наиболее распространенным средством охлаждения процессора являются на сегодня так называемые кулеры (или, говоря по научному — теплообменные аппараты принудительного воздушного охлаждения). В общем случае они являются сочетанием металлической оребренной пластины (радиатора) и воздушного насоса (вентилятора), и служат для поддержания рабочей температуры процессора в пределах допустимых нормативов, обеспечивая его правильное и надежн! ое функционирование. Что ж, давайте рассмотрим эти устройства поподробнее.

Радиаторы

По своей сути радиатор является устройством, существенно облегчающим теплообмен процессора с окружающей средой. Площадь поверхности процессорного кристалла чрезвычайно мала (на сегодня не превышает нескольких квадратных сантиметров) и недостаточна для сколько-нибудь эффективного отвода тепловой мощности, измеряемой десятками ватт. Благодаря своей оребренной поверхности, радиатор, будучи установленным на процессоре, в сотни и даже тысячи раз увеличивает площадь его теплового контакта с окружающей средой, способствуя тем самым усилению интенсивности теплообмена и кардинальному снижению рабочей температуры.

Фундаментальной технической характеристикой радиатора является термическое сопротивление относительно поверхности процессорного кристалла — величина, позволяющая оценить его эффективность в качестве охлаждающего устройства.

Термическое сопротивление выражается простым соотношением:

Rt — термическое сопротивление радиатора,
Tc — температура поверхности процессорного кристалла,
Ta — температура окружающей среды,
Ph — тепловая мощность, рассеиваемая процессором.

Измеряется термическое сопротивление соответственно в °С/Вт. Оно показывает, насколько увеличится температура процессорного кристалла относительно температуры в компьютерном корпусе при отводе определенной тепловой мощности через данный конкретный радиатор, установленный на процессоре.

Для примера возьмем платформу VIA Eden. Типичное термическое сопротивление процессорного радиатора составляет здесь 6°С/Вт, типичная тепловая мощность процессора равняется 3 Вт, а типичная температура внутри системного блока лежит в пределах 50°C. Перемножив значения термического сопротивления радиатора и тепловой мощности процессора, мы получим 18°C. Теперь мы знаем, что температура поверхности процессорного кристалла будет превышать температуру в системном блоке на 18°C и будет держаться соответственно на уровне 68°C. В принципе, такая температура вполне соответствует «медицинским» нормативам на процессоры VIA Eden ESP, и поводов для беспокойства за его здоровье у нас нет.

Теперь давайте посмотрим другой пример. Если нам вдруг вздумается использовать радиатор от VIA Eden ESP, но уже с процессором AMD Athlon XP, тепловая мощность которого составляет порядка 40–60 Вт, то результат будет плачевным: температура процессора достигнет 300°C и более, что привет к его скоропостижной кончине от «теплового удара». Совершенно очевидно, что при такой тепловой мощности нужен радиатор (или предпочтительно — уже полноценный кулер) с гораздо меньшим термическим сопротивлением, чтобы он смог удержать температуру процессора в пределах безопасных 75–90°C.

Таким образом, для термического сопротивления действует четкий принцип «чем меньше, тем намного лучше». Зная его величину, мы сможем легко оценить целесообразность применения того или иного радиатора (или процессорного кулера в целом, но об этом чуть позднее) в наших конкретных эксплуатационных условиях. И также легко сможем избежать ошибок, которые нередко приводят к катастрофическим последствиям для компьютерной системы и кошелька пользователя.

На практике термическое сопротивление (суть тепловая эффективность) радиатора во многом зависит не только от площади оребренной поверхности, но и от его конструктивных особенностей и технологии изготовления. В настоящее время на рынке представлены пять «архетипов» радиаторов, задействованных в массовом производстве. Позвольте уделить им немного вашего драгоценного внимания.

«Экструзионные» (прессованные) радиаторы. Наиболее дешевые, общепризнанные и самые распространенные на рынке, основной материал, используемый в их производстве — алюминий. Такие радиаторы изготавливаются методом экструзии (прессования), который позволяет получить достаточно сложный профиль оребренной поверхности и достичь хороших теплоотводящих свойств.

«Складчатые» радиаторы. Отличаются довольно интересным технологическим исполнением: на базовой пластине радиатора пайкой (или с помощью адгезионных теплопроводящих паст) закрепляется тонкая металлическая лента, свернутая в гармошку, складки которой играют роль своеобразной оребренной поверхности. Основные материалы — алюминий и медь. По сравнению с экструзионными радиаторами, данная технология позволяет получать изделия более компактных размеров, но с такой же тепловой эффективностью (или даже лучшей).

«Кованые» (холоднодеформированные) радиаторы. Для их изготовления используется технология холодного прессования, которая позволяет «ваять» поверхность радиатора не только в форме стандартных прямоугольных ребер, но и в виде стрежней произвольного сечения. Основной материал — алюминий, но зачастую в основание (подошву) радиатора дополнительно интегрируют медные пластины (для улучшения его теплоотводящих свойств). Технология холодного прессования характеризуется относительно малой производительностью, поэтому «кованые» радиаторы, как правило, дороже «экструзионных» и «складчатых», но далеко не всегда лучше в плане тепловой эффективности.

«Составные» радиаторы. Во многом повторяют методику «складчатых» радиаторов, но обладают вместе с тем весьма существенным отличием: здесь оребренная поверхность формируется уже не лентой-гармошкой, а раздельными тонкими пластинами, закрепленными на подошве радиатора пайкой или стыковой сваркой. Основной используемый материал — медь. Как правило, «составные» радиаторы характеризуются более высокой тепловой эффективностью, чем «экструзионные» и «складчатые», но это наблюдается только при условии жесткого контроля качества производственных процессов.

«Точеные» радиаторы. На сегодня это самые продвинутые и наиболее дорогие изделия. Они производятся прецизионной механической обработкой монолитных заготовок (обрабатываются на специализированных высокоточных станках с ЧПУ) и отличаются наилучшей тепловой эффективностью. Основные материалы — алюминий и медь. «Точеным» радиаторам вполне по силам вытеснить с рынка все остальные «архетипы», если себестоимость такой технологии будет снижена до приемлемых значений.

Итак, радиаторы мы рассмотрели, обратимся теперь к вентиляторам.

Вентиляторы

Как уже было отмечено, современные процессоры испытывают нужду в охлаждающих устройствах с как можно более низким термическим сопротивлением. На сегодня даже самые продвинутые радиаторы не справляются с этой задачей: в условиях естественной конвекции воздуха, т.е. когда скорость движения воздушных масс мала (типичный пример — марево над асфальтом дорожного полотна в жаркий летний день), «штатной» тепловой эффективности радиаторов оказывается недостаточно для поддержания приемлемой рабочей температуры процессора. Кардинально уменьшить термическое сопротивление радиатора можно только одним способом — хорошенько его вентилировать (говоря по-научному, создать условия вынужденной конвекции теплоносителя, то бишь воздуха). Как раз для этих целей практически каждый процессорный радиатор и оборудуется вентилятором, который добросовестно продувает его внутреннее межреберное пространство.

На сегодня в процессорных кулерах находят применение в основном осевые (аксиальные) вентиляторы, формирующие воздушный поток в направлении, параллельном оси вращения пропеллера (крыльчатки).

«Ходовая» часть вентилятора может быть построена на подшипнике скольжения (sleeve bearing, наиболее дешевая и недолговечная конструкция), на комбинированном подшипнике — один подшипник скольжения плюс один подшипник качения (one sleeve -one ball bearing, наиболее распространенная конструкция), и на двух подшипниках качения (two ball bearings, самая дорогая, но в то же время очень надежная и долговечная конструкция). Ну, а электрическая часть вентилятора повсеместно представляет собой миниатюрный электродвигатель постоянного тока.

Читайте также:  Как рассчитать квт для радиаторов

Как же оценить, насколько хорош (или плох) тот или иной вентилятор? Каковы его технические характеристики и эксплуатационные параметры? Давайте посмотрим!

Во-первых, фундаментальной характеристикой любого вентилятора является его производительность (технический термин — «расход») — величина, показывающая объемную скорость воздушного потока. Выражается она в кубических футах в минуту (cubic feet per minute, CFM). Чем больше производительность вентилятора, тем он более эффективно продувает радиатор, уменьшая термическое сопротивление последнего. Типичные значения расхода — от 10 до 80 CFM.

Во-вторых, очень важной характеристикой вентилятора является скорость вращения крыльчатки (в отечественной практике выражается в об/мин, американская единица измерения — rotations per minute, RPM). Чем быстрее вращается крыльчатка, тем выше становится производительность вентилятора. Типичные значения скорости — от 1500 до 7000 об/мин.

Ну и, в-третьих, еще одна важная характеристика вентилятора — это его типоразмер. Как правило, чем больше габариты вентилятора, тем выше его производительность. Наиболее распространенные типоразмеры — 60х60х15 мм, 60х60х20 мм, 60х60х25 мм, 70х70х15 мм, 80х80х25 мм.

Что же касается эксплуатационных параметров, то наиболее существенными из них являются уровень шума и срок службы вентилятора.

Уровень шума вентилятора выражается в децибелах и показывает, насколько громким он будет в субъективном восприятии. Значения уровня шума вентиляторов лежат в диапазоне от 20 до 50 дБА. Человеком воспринимаются в качестве тихих только те вентиляторы, уровень шума которых не превышает 30-35 дБА.

Наконец, срок службы вентилятора выражается в тысячах часов и является объективным показателем его надежности и долговечности. На практике срок службы вентиляторов на подшипниках скольжения не превышает 10-15 тыс. часов, а на подшипниках качения — 40-50 тыс. часов.

Итак, на сегодня, пожалуй, все. В следующий раз мы вновь обратимся к вентиляторам, произведем их вскрытие и более подробно рассмотрим некоторые технические тонкости. Спасибо за внимание и до встречи!

Источник



Материалы изготовления радиаторов для процессоров

Увеличение мощности персональных компьютеров и других популярных электронных гаджетов приводит к выделению большого количества тепла в процессе работы. Чтобы быстродействие не снижалось и процессор не терял мощности, это тепло необходимо куда-то отводить, постоянно охлаждая устройство.

С этой задачей справляется совокупность вентилятора и теплоотвода/радиатора (в английских терминах – heatsink and fan), устанавливаемая на те электронные компоненты, которые отличаются повышенным тепловыделением. Это могут быть центральный и графический процессоры, микросхемы чипсета, блок питания. В том случае, если процессор имеет небольшую мощность, как правило, достаточно только радиатора.

Суть процесса охлаждения в том, чтобы радиатор установить на тепловыделяющий компонент. Сам радиатор изготавливают, как правило, из алюминия или меди. Радиаторы и теплообменники систем охлаждения изготавливаются в основном из этих металлов, поскольку именно они обладают наилучшей теплопроводностью. Правда, лучше всего проводит тепло серебро, но радиаторы из него обходятся слишком дорого.

Самым дешевым материалом является алюминий, но он менее эффективен, чем медный. Чтобы установить наилучшее соотношение цены и качества, многие производители применяют комбинированную схему. Для этого дорогой медный сердечник впрессовывают в алюминиевый радиатор, после чего медь помогает более эффективно распределять тепло.

Для уменьшения потерь теплопроводности при возможных неровностях на тепловыделяющих и радиаторных поверхностях на них наносится слой так называемого термоинтерфейса. А полезная площадь радиатора может быть существенно увеличена для повышения теплоотдачи. Это приводит к тому, что радиатор может иметь весьма причудливые формы, что становится, кстати, дополнительным элементом внешней привлекательности устройства.

На радиатор прикрепляется вентилятор, который гонит воздух. Часто один вентилятор охлаждает сразу несколько радиаторов. Когда радиаторы охлаждаются потоком воздуха, создаваемым «чужими» вентиляторами, это называется пассивными системами охлаждения. Чаще всего они используются для охлаждения видеокарт.

Однако использование пассивных систем охлаждения часто приводит к постоянному перегреву устройства, поскольку современные компьютеры обладают такой мощностью, что рассеивают слишком много тепла. Можно, конечно, превратить в радиатор весь корпус компьютера, но это приводит к значительному удорожанию. Заменить пассивные системы охлаждения можно большим количеством тихоходных вентиляторов большого диаметра.

Источник

Кулер или система жидкостного охлаждения — что лучше?

Одним из важных элементов в современных ПК является система охлаждения. Любому процессору, будь то бюджетный или топовый, требуется охлаждение для поддержания рабочей температуры на безопасном уровне. Обычно с процессором поставляется кулер, и его охлаждения бывает достаточно, чтобы выполнить нетребовательные задачи, но в мощных ПК используют куда более эффективные системы охлаждения.

Охлаждать центральный процессор можно разными способами, например, кулером или системой жидкостного охлаждения (СЖО), в том числе кастомной (собранной из отдельных компонентов СЖО). Кастомная Система жидкостного охлаждения лучше всего справится с самыми горячими процессорами и позволит добиться максимального результата, но правильно выбрать все необходимые компоненты, а затем их установить — задача не из простых. Конечная стоимость и вовсе может отпугнуть.

Возникает логичный вопрос, что выбрать. Для ответа на него ознакомимся с основными различиями между кулером и системой жидкостного охлаждения.

Принцип работы

Кулер состоит из двух основных компонентов: радиатор и вентилятор. В недорогих моделях радиатор изготавливают из алюминия, в дорогих — из меди. На поверхность процессора радиатор устанавливают при помощи пластины, фиксаторов или крепежных модулей. Радиатор увеличивает площадь теплового контакта процессора. Тепло рассеивается по множеству металлических ребер радиатора, которые охлаждаются с помощью вентилятора.

Система жидкостного охлаждения устроена сложнее. Ее основными компонентами являются: водоблок, радиатор, вентилятор, помпа и шланги, по которым движется хладагент. От центрального процессора тепло передается водоблоку. Хладагент передает его по шлангам на радиатор, который и рассеивает тепло. Вентиляторы охлаждают радиатор.

За движение жидкости отвечает помпа. В качестве хладагента зачастую выступает дистиллированная вода, которую смешивают с различными антикоррозийными добавками. Также производители предлагают готовые жидкости, которые остается только залить в систему.

Установка и профилактическое обслуживание

Кулер отличается простотой в обслуживании. Его легко установить, однако стоит учитывать тип разъема питания. Для поддержания работоспособности достаточно чистить кулер от пыли и смазывать. Можно с легкостью дополнить систему еще одним или несколькими вентиляторами.

Системы жидкостного охлаждения можно купить в комплекте, собранном производителем (AIO от английского «all in one» — «все включено») и сразу готовом к использованию, либо составить комплект самостоятельно. Серийные системы бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми. Разница в них небольшая: в обслуживаемых можно долить жидкость или полностью заменить ее, а необслуживаемые лишены этой возможности.

Для установки СЖО потребуется дополнительное пространство внутри системного блока. Тем не менее, она охлаждает центральный процессор лучше, чем большинство воздушных кулеров. Система жидкостного охлаждения имеет более привлекательный внешний вид, особенно если дополнить ее прозрачными трубками и RGB-подсветкой.

Читайте также:  Сломал сливной кран радиатора

В преимущества кастомной системы также можно записать бесшумную работу, красивый внешний вид и эффективное охлаждение. Вы можете собрать систему под свои нужды, а в дальнейшем проапгрейдить ее до нового уровня. Любые элементы системы можно заменить на более мощные, либо включить в СЖО дополнительные компоненты. Возможности таких систем ограничиваются исключительно кошельком владельца.

Но следует учесть, что кастомную систему сложно выбрать и установить. Перед покупкой придется тщательно изучить совместимость компонентов СЖО и компьютера, подобрать их в соответствии с тепловыделением процессора, не промахнуться с размерами, а также удостовериться в надежности каждого элемента. Конечный результат зависит от опыта и прямоты рук того, кто ее собирает.

Если вы готовы потратить несколько часов, а то и дней на подборку компонентов и сборку кастомной сжо, то рекомендуем ознакомиться со статьями о кастомном охлаждении компьютера и о том, как организовать кастомное СЖО на шлангах и трубках. Они помогут вам с выбором и установкой комплектующих.

Профилактическое обслуживание СЖО более трудоемко, чем обслуживание кулеров. Так, жидкость со временем теряет свои свойства, добавки оседают на трубках, что может привести к поломке системы. Трудности могут возникнуть с необслуживаемыми системами, где невозможна чистка или замена компонентов. В обслуживаемых и кастомных СЖО предусмотрена замена хладагента и комплектующих: время от времени придется полностью осушать систему, разбирать ее, промывать трубки и шланги, очищать радиатор и водоблок, а затем снова собирать, не забывая проверять систему на утечки.

Уровень шума

Работа вентиляторов достаточно шумная — уровень шума может превышать 45 дБ. Если пренебрегать профилактическим обслуживанием, кулер будет работать еще громче. Кроме того, из-за своих размеров кулер может мешать установке других компонентов или перекрыть доступ к ним внутри системного блока. При этом вентилятора меньшего размера, который будет работать тише, может оказаться недостаточно для эффективного охлаждения.

Системы жидкостного охлаждения выгодно отличаются от кулеров низким уровнем шума. У современных моделей он обычно не превышает 25 – 40 дБ. В СЖО при работе шумит помпа, однако шум все равно не такой громкий, как во время работы кулера. Уменьшить шум можно, если тщательно продумать компоновку системы на этапе сборки.

Недостатки

Главным недостатком систем жидкостного охлаждения является цена. СЖО стоят заметно выше, чем кулеры. Как и следовало ожидать, дороже всего обойдутся кастомные системы жидкостного охлаждения. Однако высокая стоимость оправдана возможностью тонкой настройки «под себя», особой эстетикой, особенно в кастомных сборках, а также более эффективным охлаждением. Цены на кулеры будут ниже, однако следует учитывать, что производительность кулеров соответствует их стоимости. Зато и установить их значительно проще.

Второй минус также относится к СЖО — это сложность обслуживания. Установка и техобслуживание таких систем требуют времени, опыта и прямых рук. Возможна утечка хладагента, которая повлечет выход из строя различных компонентов компьютера. Больше всего в этом случае рискуют системы кастомной сборки. Самые надежные — необслуживаемые системы. Утечки хладагента возможны даже в том случае, если вы выбираете очень надежную и дорогую модель СЖО от известной компании. Поэтому при установке и обслуживании систем жидкостного охлаждения необходимо тщательно проверять все узлы.

Основной недостаток кулера заключается в том, что его размеры прямо пропорциональны эффективности. Небольшой вентилятор не сможет качественно охладить процессор. А некоторые модели, помимо внушительных габаритов, имеют слишком большой вес, из-за чего материнская плата под ними может деформироваться.

Еще один недостаток кулера, о котором уже говорилось выше, — уровень шума, который со временем может усиливаться.

Эффективность

Будет ли водяное охлаждение эффективнее, чем воздушная система? В большинстве случаев — да. Конечно, можно найти кулеры, которые превосходят показатели недорогих систем жидкостного охлаждения. Но чаще всего жидкостное охлаждение будет более эффективным. В первую очередь это связано с тем, что вода имеет большую теплопроводность, чем воздух. Кроме того, в СЖО находится больший объем хладагента и он быстрее циркулирует по системе, а следовательно, лучше охлаждает центральный процессор.

Но нужна ли вам дополнительная охлаждающая способность СЖО? Для центрального процессора, который работает на заводских тактовых частотах и напряжении, хватит и воздушного охлаждения. Даже если вы планируете легкий разгон, воздушное охлаждение вполне может с ним справиться. В игровых компьютерах также можно ограничиться установкой кулера, поскольку процессор практически не задействуется и, соответственно, не перегревается. СЖО требуется для топовых версий процессора, либо когда процессор доведен до предела и работает в экстремальных условиях.

Система жидкостного охлаждения более эффективна, но преимущество кулеров в том, что они более надежны, просты в обслуживании и доступны: разница в стоимости СЖО и вентиляторов может составлять несколько тысяч рублей.

Источник

Ликбез по системам охлаждения

Со времени появления первых микропроцессоров прошло уже более 30 лет. Микроэлектронная технология успела далеко шагнуть за этот период, и если раньше компьютер был уделом только избранных, то теперь он стал неотъемлемой частью жизни каждого из нас. Но вместе с переходом компьютеров из категории роскоши в разряд, так сказать, средств передвижения, неминуемо образовалась масса серьезных проблем.

Ни для кого не секрет, что высокопроизводительные процессоры сильно нагреваются при работе, иными словами — рассеивают большую тепловую мощность. И без дополнительных средств охлаждения быстродействующее «кремниевое сердце» современного компьютера обойтись уже не может. Проблема обеспечения оптимальной рабочей температуры процессора в последние годы начинает проявлять себя в полный рост, становясь самым настоящим краеугольным камнем на пути к созданию надежной, эргономичной и высокопроизводительной компьютерной системы. Общепризнанным и наиболее распространенным средством охлаждения процессора являются на сегодня так называемые кулеры (или, говоря по научному — теплообменные аппараты принудительного воздушного охлаждения). В общем случае они являются сочетанием металлической оребренной пластины (радиатора) и воздушного насоса (вентилятора), и служат для поддержания рабочей температуры процессора в пределах допустимых нормативов, обеспечивая его правильное и надежн! ое функционирование. Что ж, давайте рассмотрим эти устройства поподробнее.

Радиаторы

По своей сути радиатор является устройством, существенно облегчающим теплообмен процессора с окружающей средой. Площадь поверхности процессорного кристалла чрезвычайно мала (на сегодня не превышает нескольких квадратных сантиметров) и недостаточна для сколько-нибудь эффективного отвода тепловой мощности, измеряемой десятками ватт. Благодаря своей оребренной поверхности, радиатор, будучи установленным на процессоре, в сотни и даже тысячи раз увеличивает площадь его теплового контакта с окружающей средой, способствуя тем самым усилению интенсивности теплообмена и кардинальному снижению рабочей температуры.

Фундаментальной технической характеристикой радиатора является термическое сопротивление относительно поверхности процессорного кристалла — величина, позволяющая оценить его эффективность в качестве охлаждающего устройства.

Термическое сопротивление выражается простым соотношением:

Rt — термическое сопротивление радиатора,
Tc — температура поверхности процессорного кристалла,
Ta — температура окружающей среды,
Ph — тепловая мощность, рассеиваемая процессором.

Измеряется термическое сопротивление соответственно в °С/Вт. Оно показывает, насколько увеличится температура процессорного кристалла относительно температуры в компьютерном корпусе при отводе определенной тепловой мощности через данный конкретный радиатор, установленный на процессоре.

Для примера возьмем платформу VIA Eden. Типичное термическое сопротивление процессорного радиатора составляет здесь 6°С/Вт, типичная тепловая мощность процессора равняется 3 Вт, а типичная температура внутри системного блока лежит в пределах 50°C. Перемножив значения термического сопротивления радиатора и тепловой мощности процессора, мы получим 18°C. Теперь мы знаем, что температура поверхности процессорного кристалла будет превышать температуру в системном блоке на 18°C и будет держаться соответственно на уровне 68°C. В принципе, такая температура вполне соответствует «медицинским» нормативам на процессоры VIA Eden ESP, и поводов для беспокойства за его здоровье у нас нет.

Читайте также:  Радиатор hp proliant ml350p 667268 001

Теперь давайте посмотрим другой пример. Если нам вдруг вздумается использовать радиатор от VIA Eden ESP, но уже с процессором AMD Athlon XP, тепловая мощность которого составляет порядка 40–60 Вт, то результат будет плачевным: температура процессора достигнет 300°C и более, что привет к его скоропостижной кончине от «теплового удара». Совершенно очевидно, что при такой тепловой мощности нужен радиатор (или предпочтительно — уже полноценный кулер) с гораздо меньшим термическим сопротивлением, чтобы он смог удержать температуру процессора в пределах безопасных 75–90°C.

Таким образом, для термического сопротивления действует четкий принцип «чем меньше, тем намного лучше». Зная его величину, мы сможем легко оценить целесообразность применения того или иного радиатора (или процессорного кулера в целом, но об этом чуть позднее) в наших конкретных эксплуатационных условиях. И также легко сможем избежать ошибок, которые нередко приводят к катастрофическим последствиям для компьютерной системы и кошелька пользователя.

На практике термическое сопротивление (суть тепловая эффективность) радиатора во многом зависит не только от площади оребренной поверхности, но и от его конструктивных особенностей и технологии изготовления. В настоящее время на рынке представлены пять «архетипов» радиаторов, задействованных в массовом производстве. Позвольте уделить им немного вашего драгоценного внимания.

«Экструзионные» (прессованные) радиаторы. Наиболее дешевые, общепризнанные и самые распространенные на рынке, основной материал, используемый в их производстве — алюминий. Такие радиаторы изготавливаются методом экструзии (прессования), который позволяет получить достаточно сложный профиль оребренной поверхности и достичь хороших теплоотводящих свойств.

«Складчатые» радиаторы. Отличаются довольно интересным технологическим исполнением: на базовой пластине радиатора пайкой (или с помощью адгезионных теплопроводящих паст) закрепляется тонкая металлическая лента, свернутая в гармошку, складки которой играют роль своеобразной оребренной поверхности. Основные материалы — алюминий и медь. По сравнению с экструзионными радиаторами, данная технология позволяет получать изделия более компактных размеров, но с такой же тепловой эффективностью (или даже лучшей).

«Кованые» (холоднодеформированные) радиаторы. Для их изготовления используется технология холодного прессования, которая позволяет «ваять» поверхность радиатора не только в форме стандартных прямоугольных ребер, но и в виде стрежней произвольного сечения. Основной материал — алюминий, но зачастую в основание (подошву) радиатора дополнительно интегрируют медные пластины (для улучшения его теплоотводящих свойств). Технология холодного прессования характеризуется относительно малой производительностью, поэтому «кованые» радиаторы, как правило, дороже «экструзионных» и «складчатых», но далеко не всегда лучше в плане тепловой эффективности.

«Составные» радиаторы. Во многом повторяют методику «складчатых» радиаторов, но обладают вместе с тем весьма существенным отличием: здесь оребренная поверхность формируется уже не лентой-гармошкой, а раздельными тонкими пластинами, закрепленными на подошве радиатора пайкой или стыковой сваркой. Основной используемый материал — медь. Как правило, «составные» радиаторы характеризуются более высокой тепловой эффективностью, чем «экструзионные» и «складчатые», но это наблюдается только при условии жесткого контроля качества производственных процессов.

«Точеные» радиаторы. На сегодня это самые продвинутые и наиболее дорогие изделия. Они производятся прецизионной механической обработкой монолитных заготовок (обрабатываются на специализированных высокоточных станках с ЧПУ) и отличаются наилучшей тепловой эффективностью. Основные материалы — алюминий и медь. «Точеным» радиаторам вполне по силам вытеснить с рынка все остальные «архетипы», если себестоимость такой технологии будет снижена до приемлемых значений.

Итак, радиаторы мы рассмотрели, обратимся теперь к вентиляторам.

Вентиляторы

Как уже было отмечено, современные процессоры испытывают нужду в охлаждающих устройствах с как можно более низким термическим сопротивлением. На сегодня даже самые продвинутые радиаторы не справляются с этой задачей: в условиях естественной конвекции воздуха, т.е. когда скорость движения воздушных масс мала (типичный пример — марево над асфальтом дорожного полотна в жаркий летний день), «штатной» тепловой эффективности радиаторов оказывается недостаточно для поддержания приемлемой рабочей температуры процессора. Кардинально уменьшить термическое сопротивление радиатора можно только одним способом — хорошенько его вентилировать (говоря по-научному, создать условия вынужденной конвекции теплоносителя, то бишь воздуха). Как раз для этих целей практически каждый процессорный радиатор и оборудуется вентилятором, который добросовестно продувает его внутреннее межреберное пространство.

На сегодня в процессорных кулерах находят применение в основном осевые (аксиальные) вентиляторы, формирующие воздушный поток в направлении, параллельном оси вращения пропеллера (крыльчатки).

«Ходовая» часть вентилятора может быть построена на подшипнике скольжения (sleeve bearing, наиболее дешевая и недолговечная конструкция), на комбинированном подшипнике — один подшипник скольжения плюс один подшипник качения (one sleeve -one ball bearing, наиболее распространенная конструкция), и на двух подшипниках качения (two ball bearings, самая дорогая, но в то же время очень надежная и долговечная конструкция). Ну, а электрическая часть вентилятора повсеместно представляет собой миниатюрный электродвигатель постоянного тока.

Как же оценить, насколько хорош (или плох) тот или иной вентилятор? Каковы его технические характеристики и эксплуатационные параметры? Давайте посмотрим!

Во-первых, фундаментальной характеристикой любого вентилятора является его производительность (технический термин — «расход») — величина, показывающая объемную скорость воздушного потока. Выражается она в кубических футах в минуту (cubic feet per minute, CFM). Чем больше производительность вентилятора, тем он более эффективно продувает радиатор, уменьшая термическое сопротивление последнего. Типичные значения расхода — от 10 до 80 CFM.

Во-вторых, очень важной характеристикой вентилятора является скорость вращения крыльчатки (в отечественной практике выражается в об/мин, американская единица измерения — rotations per minute, RPM). Чем быстрее вращается крыльчатка, тем выше становится производительность вентилятора. Типичные значения скорости — от 1500 до 7000 об/мин.

Ну и, в-третьих, еще одна важная характеристика вентилятора — это его типоразмер. Как правило, чем больше габариты вентилятора, тем выше его производительность. Наиболее распространенные типоразмеры — 60х60х15 мм, 60х60х20 мм, 60х60х25 мм, 70х70х15 мм, 80х80х25 мм.

Что же касается эксплуатационных параметров, то наиболее существенными из них являются уровень шума и срок службы вентилятора.

Уровень шума вентилятора выражается в децибелах и показывает, насколько громким он будет в субъективном восприятии. Значения уровня шума вентиляторов лежат в диапазоне от 20 до 50 дБА. Человеком воспринимаются в качестве тихих только те вентиляторы, уровень шума которых не превышает 30-35 дБА.

Наконец, срок службы вентилятора выражается в тысячах часов и является объективным показателем его надежности и долговечности. На практике срок службы вентиляторов на подшипниках скольжения не превышает 10-15 тыс. часов, а на подшипниках качения — 40-50 тыс. часов.

Итак, на сегодня, пожалуй, все. В следующий раз мы вновь обратимся к вентиляторам, произведем их вскрытие и более подробно рассмотрим некоторые технические тонкости. Спасибо за внимание и до встречи!

Источник

Adblock
detector