Компьютерные кулеры: начинаем с нуля. Что такое кулер в компьютере.

Центробежный двигатель является более сложным и мощным и используется в кулерах для особо мощных компьютеров. Сам ротор состоит из рабочего колеса. Он втягивает воздух, завихряет его и выбрасывает в выходное отверстие «спирали» таким образом, что выходящий поток выходит под углом к втянутому воздуху, не вступая с ним в контакт.

Что такое компьютерный кулер?

Каждый год лето приносит нам не только множество положительных эмоций, но и разнообразные проблемы с поддержанием нормальной температуры. Всем известно, что от этой проблемы страдают как компьютеры, так и их владельцы.

Даже если температура в помещении находится в нормальном диапазоне, температура в системном блоке намного выше. Более высокая температура в помещении повышает риск перегрева, поэтому необходимо уделять больше внимания охлаждению внутренней части системного блока.

Кулер. Назначение и принципы работы

Радиатор — это вентиляторный охладитель, который обязательно является частью компьютера. В прошлом кулеры использовались не всегда, но по мере увеличения мощности компьютерных компонентов увеличивалось и выделяемое тепло.

Когда процессоры начали перегреваться, возникла опасность того, что они перестанут нормально функционировать или вовсе выйдут из строя, поэтому необходимо было найти решение этой проблемы.

Сам охладитель состоит из электромагнитного механизма, который вращается под действием силы тока. При вращении спиралевидная головка кулера создает поток воздуха, который выравнивает температуру компонентов компьютера. Кулер используется не только для охлаждения процессоров, но и для охлаждения других компонентов, например, блока питания.

Если недавно покупателей интересовал только диаметр вентилятора, то теперь они обращают внимание на различные технические характеристики, такие как тип подшипника, количество и угол наклона лопастей и, конечно, внешний вид вентилятора.

Некоторые системные блоки оснащены прозрачными крышками, поэтому покупатели придают большое значение элегантному внешнему виду своего компьютера.

На рынке представлено так много холодильников, что человек, не разбирающийся в тонкостях, не должен запутаться. Иногда возникает мысль, что холодильник — самая важная часть компьютера. Но в настоящее время это не так, как бы нам этого ни хотелось.

Сегодня вам не нужно напичкать свою систему кулерами, чтобы она не перегорела, но вы должны знать, откуда исходит тепло и как с ним бороться. Температура в системном блоке в той или иной степени зависит от нагрева его частей.

Например, модем можно считать относительно «холодным» устройством, не требующим дополнительного охлаждения, в то время как видеокарты требуют особого внимания. Некоторые видеокарты не зря оснащены несколькими кулерами с двумя вентиляторами.

Типы кулеров

Существуют различные типы кулеров, которые отличаются в основном своей производительностью. Не менее важен и размер самого охладителя, поскольку разные устройства могут быть оснащены охладителями разных размеров.

Например, кулеры размером от 5 до 9 см могут быть установлены на процессор, в то время как для боковой рамки требуются кулеры размером от 10 до 12 см. В целом, все эти параметры во многом определяются самим производителем компьютера.

Цвет кулера выполняет только эстетическую функцию, не влияя на производительность, потому что самым важным элементом является именно производительность, которая, в свою очередь, зависит от производителя и размера.

Повышение тепловой эффективности заставляет производителей использовать всевозможные ухищрения, так что форма радиаторов становится весьма необычной. С другой стороны, такая маркетинговая мера часто направлена на привлечение футуристически заинтересованных клиентов.

В целом, компьютерные кулеры можно разделить на 2 типа:

• Стандартные единицы. Эта группа представляет собой общий тип холодильника. Обычно системный блок оснащен блоком этого типа, но при желании вы можете добавить любое количество блоков. Обычные холодильники доступны в продаже, но не пользуются большой популярностью у покупателей из-за недостаточной производительности.
• Холодильники для моддинга — Моддинг — это форма тюнинга. Поэтому такие холодильники имеют большую емкость, чем стандартные холодильники. Кроме того, большинство «тюнингованных» холодильников имеют подсветку, которая улучшает внешний вид компьютера. В сочетании с высокой производительностью этот тип холодильников стал очень популярным.

Из-за ограниченного пространства непосредственно на процессоре и необходимости отвода большого количества тепла с небольшой площади используются тепловые трубки. Эффективность теплопередачи тепловой трубы на единицу поперечного сечения выше, чем у цельнометаллической тепловой трубы.

Радиаторы

Радиатор (от Radiate) используется для отвода тепла от охлаждаемого объекта. Он находится в непосредственном контакте с охлаждаемым объектом, и его основная функция — поглощать часть тепла, выделяемого телом, и отдавать его в окружающий воздух. Как мы знаем из физики, объект отдает тепло только на своей поверхности, а это значит, что охлаждаемый объект должен иметь как можно большую площадь поверхности для достижения оптимального теплоотвода. В современных радиаторах площадь поверхности увеличивается за счет установки большего количества ребер. Тепло от охлаждаемого объекта передается в нижнюю часть радиатора, затем равномерно распространяется вдоль ребер, после чего уходит в окружающий воздух — этот процесс называется излучением. Воздух вокруг радиатора постепенно нагревается, и процесс теплопередачи становится менее эффективным. Поэтому эффективность теплопередачи можно повысить, постоянно подавая холодный воздух на ребра радиатора. Сегодня для этой цели используются вентиляторы. Но об этом мы поговорим чуть позже. Радиатор должен обладать хорошей теплопроводностью и теплоемкостью. Теплопроводность определяет скорость распространения тепла через тело. В радиаторе теплопроводность должна быть как можно выше, поскольку площадь поверхности охлаждаемого объекта часто во много раз превышает площадь основания радиатора, и если теплопроводность низкая, тепло от охлаждаемого объекта не может быть равномерно распределено по всему объему, по всем ребрам радиатора. Если радиатор изготовлен из материала с высокой теплопроводностью, то температура в каждой точке радиатора одинакова и тепло отдается с одинаковой эффективностью со всей поверхности, т.е. нет возможности, чтобы одна часть радиатора была горячей, а другая оставалась холодной и не отдавала тепло окружающему воздуху. Теплоемкость показывает количество тепла, которое необходимо подвести к телу, чтобы повысить его температуру на 1 градус. Для радиаторов теплоемкость должна быть как можно выше, поскольку тело отдает одинаковое количество тепла при охлаждении на один градус. Теплоемкость и теплопроводность радиатора зависят от материала, из которого он изготовлен.

Как видно, для производства радиаторов наиболее выгодны два материала: алюминий и медь. Первый — из-за низкой стоимости и высокой теплоемкости, а второй — из-за высокой теплопроводности. Серебро слишком дорого, чтобы использовать его для изготовления радиаторов, но даже не обращая внимания на его высокую цену, этот металл лучше всего использовать только для изготовления оснований радиаторов из-за его хорошей теплопроводности. Дизайн радиатора также имеет большое значение. Например, ребра могут быть расположены под разными углами к потоку воздуха. Они могут быть прямыми или раздвоенными по всей длине радиатора, они могут быть толстыми и полосатыми, если радиатор экструдирован, или тонкими и гладкими, если он отлит из расплавленного металла. Ребра могут быть плоскими, согнутыми из пластин и впрессованными в основание. Радиатор может быть в целом игольчатым, т.е. иметь цилиндрические или квадратные иглы вместо ребер. В настоящее время общепризнано, что игольчатые радиаторы имеют лучшую форму ребер.

Пассивные охлаждающие устройства — это обычные охлаждающие устройства, которые устанавливаются на охлаждаемый объект. Они отводят тепло только за счет излучения, если не продуваются вентиляторами компьютера, и используются для охлаждения небольших и маломощных компонентов, таких как микросхемы памяти или транзисторы. Кулеры теперь встроены в видеокарты, в некоторые материнские платы, которые еще не имеют встроенных кулеров, в модули памяти и практически во все, что требует охлаждения, даже в процессоры, если они имеют низкое энергопотребление.

Частным случаем пассивного охладителя является теплораспределитель. Он выглядит как «голый» радиатор, выступающий из пластины, без ребер и с небольшой площадью поверхности. В настоящее время для охлаждения памяти системы используются тепловые диффузоры. В частности, Thermaltake производит специальные комплекты для модулей DIMM DDR SDRAM. Недостатком тепловых диффузоров, как и пассивных охладителей, является их низкая эффективность.

Активные кулеры

Активные охладители — это те, которые работают за счет конвекции. Проще говоря, они представляют собой кулер с прикрепленным к нему вентилятором. Чаще всего они используются для охлаждения процессоров. И когда мы сегодня используем слово «кулер», мы обычно имеем в виду их. Активные чиллеры используются практически везде, где требуется охлаждение, и заменяют обычные холодильники. Преимущество активного охлаждения заключается в том, что оно гораздо эффективнее обычных холодильников. Активные охладители могут охлаждать горячие процессоры и имеют очень малые размеры. Но вентиляторы всегда являются источником шума в компьютерах, а иногда и источником вибрации. Поэтому охлаждать следует только слишком горячие компоненты, иначе работа на шумной машине становится невыносимой. Еще одним недостатком активных охлаждающих устройств является то, что они недолговечны. Лопасти вентилятора вращаются, и рано или поздно подшипники ротора выходят из строя, и вентилятор останавливается. Конечно, в этом случае охлаждаемый элемент будет перегреваться и, возможно, выйдет из строя. Однако чаще всего вентиляторы начинают гудеть раньше, чем останавливаются, поэтому вас предупреждают заранее.

Теперь, когда мы понимаем основы охлаждения компьютера, мы можем перейти к источникам тепла в компьютере и способам их охлаждения.