No Image

Что такое радиатор в компьютере

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020

Что такое радиатор процессора?

Наверное, каждый пользователь компьютера знает, что процессор охлаждается с помощью радиатора и, примерно, представляет себе его функцию. Стоит сразу оговориться, что радиатором считается именно выполненная из определенного металла или сплава металлов конструкция квадратной или иной формы с «лепестками», прорезями, трубками и т. п., которая устанавливается непосредственно на процессор. А вентилятор является лишь дополнением, выполняющим функцию нагнетания (продува) воздуха. И все вместе, радиатор и вентилятор, составляет «систему охлаждения процессора». Поэтому неверно называть радиатором только сам вентилятор или наоборот — всю систему охлаждения процессора (фото 1).

Цены в интернет-магазинах:

Deepcool Вентилятор для процессора THETA 15 PWM Kotofoto 850 Р.
Scythe Cooler SCMGD-1000 Mugen Max (S775, S1150/1155/S1156, S1356/S1366, S2011, AM2, AM2+, AM3/AM3+/FM1, FM2/FM2+) flashcom.ru 3860 Р.

Какие функции выполняет радиатор?

Основной и единственной функцией радиатора является постоянный отвод тепла от нагревающегося процессора во время его работы. Суть данного принципа заключается в теплопроводности материалов, т.е. способности молекул вещества передавать тепло. Этот процесс легко представить, например, как губка впитывает воду. Примерно также и радиатор поглощает тепло. Но поглощать тепло — мало, нужно это тепло еще и рассеивать, а за этот процесс уже отвечает форма радиатора (об этом чуть ниже).

Из каких материалов изготавливаются радиаторы?

Современные радиаторы для процессоров имеют разную методику производства. Например, алюминиевые радиаторы (из-за легкости обработки этого металла) чаще выполняют цельнометаллическими. При этом какие-либо сложные формы радиаторов (с тонкими лепестками, технологическими изгибами, при совмещении разных металлов) выполняют методами: прессовки, напайки, стяжки и др. И хотя существует мнение, что при таких способах изготовления радиаторы имеют так называемые контактные потери (снижение теплопроводности в точках спайки или прессовки двух отдельных пластин), однако на практике эти потери настолько малы, что ими можно пренебречь.

С физико-экономической точки зрения разные металлы имеют разную теплопроводность, а также стоимость производства. Например, медь является лучшим вариантом для систем охлаждения процессора, но стоимость таких радиаторов достаточно велика. Именно поэтому производители бюджетных моделей все чаще используют в производстве радиаторов алюминий (радиаторы из цельного алюминия) или сплавы из алюминия и меди (алюминиевый радиатор с медным сердечником). Дело в том, что медный сердечник за счет большей теплопроводности намного эффективнее простого алюминиевого при равной площади соприкосновения (контакта). Таким образом, получается оптимальный вариант радиатора (фото 2).

Цены в интернет-магазинах:

Intel Cooler for 1156/1155/1150/1151 Original Al+Cu низкопрофильный flashcom.ru 780 Р.
Intel Cooler for 1156/1155/1150/1151 Original Al низкопрофильный flashcom.ru 520 Р.
DeepCool CAPTAIN 120 EX OLDI 6090 Р.

Но очень эффективными и достаточно распространенными стали радиаторы на тепловых трубках. Это конструкции, как правило, больших размеров (по сравнению со стандартными радиаторами), в основе функционирования которых лежит принцип использования теплопроводности воды. Внутри таких трубок постоянно циркулирует вода (нагревается и испаряется, затем охлаждается и конденсируется), как в замкнутом цикле. Такие радиаторы являются достойной заменой даже для систем с водяным охлаждением, так как не уступают им по эффективности (фото 3).

Цены в интернет-магазинах:

Cooler Master Вентилятор 120×120 (NCR-12K1-GP) flashcom.ru 400 Р.

Какая форма радиатора более выгодна для наилучшего охлаждения процессора?

Вместе с тем не только материал играет важную роль в радиаторе, но и его форма. Ведь из приведенного выше понятно, что отводя тепло от процессора, радиатор сам нагревается. И одним только вентилятором здесь не обойтись. Речь идет о том, что единожды сильно нагретый плотный кусок металла (например, брус или куб) за короткий промежуток времени невозможно охладить потоком воздуха. Так как охлаждаться будет только поверхность, а внутри металл будет оставаться горячим довольно долго. И вот здесь как раз и используется такое понятие как «рассеивание тепла». Другими словами кусок металла (наш куб или брус) нужно рассечь на тонкие пластины (уменьшая плотность конструкции и увеличивая площадь охлаждаемой поверхности), чтобы один и тот же поток воздуха полностью охлаждал конструкцию из металла. Теперь понятно, почему радиаторы на первый взгляд имеют такие странные формы. Все делается для того, чтобы эффективно (а значит быстро и качественно) охлаждать процессор.

Практические заметки при выборе радиатора

При покупке радиатора стоит помнить о следующем. Чем больше и массивнее сам радиатор, тем лучше. Но стоит отметить, что медь как металл имеет большую плотность, чем алюминий, а значит и больше весит. Другими словами медный аналог большого алюминиевого радиатора будет весить практически в три раза больше.

Читайте также:  Телевизионная приставка моторола билайн

Самыми эффективными и оптимальными являются массивные радиаторы на медных тепловых трубках с алюминиевыми пластинами имеющие два парных вентилятора (фото 4).

На качество охлаждения также влияет интенсивность воздушного потока. Так даже самый отличный радиатор при недостаточном обдуве не будет работать эффективно (кстати, именно из-за принудительного обдува такие системы охлаждения и называются «активными»).

Если же брать обычные цельные радиаторы, тонкие медные лепестки лучше алюминиевых толстых ребер. Медный сердечник и алюминиевый радиатор лучше, чем просто алюминиевый или медный. Слишком сложные геометрические формы не являются оптимальным решением из-за особенностей вентиляторов, которые имеют ограниченную направленность воздушного потока. Другими словами простой круглый или квадратный радиатор с лепестками лучше какого-либо вычурного с утопленным вентилятором и приподнятыми закругленными ребрами, имеющими странные геометрические формы.

Лидеры в производстве радиаторов

Сейчас на рынке присутствует довольно много конкурирующих производителей радиаторов, но наиболее распространенными являются радиаторы ZALMAN из Южной Кореи, радиаторы COOLER MASTER из Тайваня, а также американские радиаторы CORSAIR. Конечно, это не значит, что штатный радиатор от Intel или AMD не справится со своими задачами, иначе их не выпускали бы. Но все же стоит понимать, что такие радиаторы рассчитаны на стандартную нагрузку (обычное использование).

Что такое радиатор процессора?

Наверное, каждый пользователь компьютера знает, что процессор охлаждается с помощью радиатора и, примерно, представляет себе его функцию. Стоит сразу оговориться, что радиатором считается именно выполненная из определенного металла или сплава металлов конструкция квадратной или иной формы с «лепестками», прорезями, трубками и т. п., которая устанавливается непосредственно на процессор. А вентилятор является лишь дополнением, выполняющим функцию нагнетания (продува) воздуха. И все вместе, радиатор и вентилятор, составляет «систему охлаждения процессора». Поэтому неверно называть радиатором только сам вентилятор или наоборот — всю систему охлаждения процессора (фото 1).

Цены в интернет-магазинах:

Deepcool Вентилятор для процессора THETA 15 PWM Kotofoto 850 Р.
Scythe Cooler SCMGD-1000 Mugen Max (S775, S1150/1155/S1156, S1356/S1366, S2011, AM2, AM2+, AM3/AM3+/FM1, FM2/FM2+) flashcom.ru 3860 Р.

Какие функции выполняет радиатор?

Основной и единственной функцией радиатора является постоянный отвод тепла от нагревающегося процессора во время его работы. Суть данного принципа заключается в теплопроводности материалов, т.е. способности молекул вещества передавать тепло. Этот процесс легко представить, например, как губка впитывает воду. Примерно также и радиатор поглощает тепло. Но поглощать тепло — мало, нужно это тепло еще и рассеивать, а за этот процесс уже отвечает форма радиатора (об этом чуть ниже).

Из каких материалов изготавливаются радиаторы?

Современные радиаторы для процессоров имеют разную методику производства. Например, алюминиевые радиаторы (из-за легкости обработки этого металла) чаще выполняют цельнометаллическими. При этом какие-либо сложные формы радиаторов (с тонкими лепестками, технологическими изгибами, при совмещении разных металлов) выполняют методами: прессовки, напайки, стяжки и др. И хотя существует мнение, что при таких способах изготовления радиаторы имеют так называемые контактные потери (снижение теплопроводности в точках спайки или прессовки двух отдельных пластин), однако на практике эти потери настолько малы, что ими можно пренебречь.

С физико-экономической точки зрения разные металлы имеют разную теплопроводность, а также стоимость производства. Например, медь является лучшим вариантом для систем охлаждения процессора, но стоимость таких радиаторов достаточно велика. Именно поэтому производители бюджетных моделей все чаще используют в производстве радиаторов алюминий (радиаторы из цельного алюминия) или сплавы из алюминия и меди (алюминиевый радиатор с медным сердечником). Дело в том, что медный сердечник за счет большей теплопроводности намного эффективнее простого алюминиевого при равной площади соприкосновения (контакта). Таким образом, получается оптимальный вариант радиатора (фото 2).

Цены в интернет-магазинах:

Intel Cooler for 1156/1155/1150/1151 Original Al+Cu низкопрофильный flashcom.ru 780 Р.
Intel Cooler for 1156/1155/1150/1151 Original Al низкопрофильный flashcom.ru 520 Р.
DeepCool CAPTAIN 120 EX OLDI 6090 Р.

Но очень эффективными и достаточно распространенными стали радиаторы на тепловых трубках. Это конструкции, как правило, больших размеров (по сравнению со стандартными радиаторами), в основе функционирования которых лежит принцип использования теплопроводности воды. Внутри таких трубок постоянно циркулирует вода (нагревается и испаряется, затем охлаждается и конденсируется), как в замкнутом цикле. Такие радиаторы являются достойной заменой даже для систем с водяным охлаждением, так как не уступают им по эффективности (фото 3).

Читайте также:  Чат банк совкомбанк официальный сайт

Цены в интернет-магазинах:

Cooler Master Вентилятор 120×120 (NCR-12K1-GP) flashcom.ru 400 Р.

Какая форма радиатора более выгодна для наилучшего охлаждения процессора?

Вместе с тем не только материал играет важную роль в радиаторе, но и его форма. Ведь из приведенного выше понятно, что отводя тепло от процессора, радиатор сам нагревается. И одним только вентилятором здесь не обойтись. Речь идет о том, что единожды сильно нагретый плотный кусок металла (например, брус или куб) за короткий промежуток времени невозможно охладить потоком воздуха. Так как охлаждаться будет только поверхность, а внутри металл будет оставаться горячим довольно долго. И вот здесь как раз и используется такое понятие как «рассеивание тепла». Другими словами кусок металла (наш куб или брус) нужно рассечь на тонкие пластины (уменьшая плотность конструкции и увеличивая площадь охлаждаемой поверхности), чтобы один и тот же поток воздуха полностью охлаждал конструкцию из металла. Теперь понятно, почему радиаторы на первый взгляд имеют такие странные формы. Все делается для того, чтобы эффективно (а значит быстро и качественно) охлаждать процессор.

Практические заметки при выборе радиатора

При покупке радиатора стоит помнить о следующем. Чем больше и массивнее сам радиатор, тем лучше. Но стоит отметить, что медь как металл имеет большую плотность, чем алюминий, а значит и больше весит. Другими словами медный аналог большого алюминиевого радиатора будет весить практически в три раза больше.

Самыми эффективными и оптимальными являются массивные радиаторы на медных тепловых трубках с алюминиевыми пластинами имеющие два парных вентилятора (фото 4).

На качество охлаждения также влияет интенсивность воздушного потока. Так даже самый отличный радиатор при недостаточном обдуве не будет работать эффективно (кстати, именно из-за принудительного обдува такие системы охлаждения и называются «активными»).

Если же брать обычные цельные радиаторы, тонкие медные лепестки лучше алюминиевых толстых ребер. Медный сердечник и алюминиевый радиатор лучше, чем просто алюминиевый или медный. Слишком сложные геометрические формы не являются оптимальным решением из-за особенностей вентиляторов, которые имеют ограниченную направленность воздушного потока. Другими словами простой круглый или квадратный радиатор с лепестками лучше какого-либо вычурного с утопленным вентилятором и приподнятыми закругленными ребрами, имеющими странные геометрические формы.

Лидеры в производстве радиаторов

Сейчас на рынке присутствует довольно много конкурирующих производителей радиаторов, но наиболее распространенными являются радиаторы ZALMAN из Южной Кореи, радиаторы COOLER MASTER из Тайваня, а также американские радиаторы CORSAIR. Конечно, это не значит, что штатный радиатор от Intel или AMD не справится со своими задачами, иначе их не выпускали бы. Но все же стоит понимать, что такие радиаторы рассчитаны на стандартную нагрузку (обычное использование).

Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

  1. В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
  1. Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
  2. Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением [радиацией] тепла и принудительной конвекцией [обдув вентиляторами])
  • Вместе с теплоносителем (системы жидкостного охлаждения)
  • За счёт фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)
  • По способу отвода тепла от нагревающихся элементов системы охлаждения делятся на:

    1. Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
    2. Системы жидкостного охлаждения
    3. Фреоновая установка
    4. Системы открытого испарения

    Также существуют комбинированные системы охлаждения, сочетающие элементы систем различных типов:

    Содержание

    Системы воздушного охлаждения [ править | править код ]

    Пассивная [ править | править код ]

    Если плотность теплового потока (тепловой поток, проходящий через единицу поверхности) не превышает 0,5 мВт/см², перегрев поверхности устройства относительно окружающей среды не превысит 0,5 °C (обычно — макс. до 50—60 °C), такая аппаратура считается нетеплонагруженной и не требует специальных схем охлаждения. На компоненты с превышением этого параметра, но с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило, устанавливаются только пассивные радиаторы.

    Также, при не очень большой мощности чипа или при ограниченной вычислительной ёмкости задач, достаточно бывает только радиатора, без вентилятора.

    Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких, как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

    Читайте также:  Фотоаппарат nikon coolpix l100 характеристики

    Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока.

    Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

    Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных (и довольно больших) радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

    Активная [ править | править код ]

    Для увеличения проходящего воздушного потока дополнительно применяют вентиляторы (совокупность его и радиатора именуют кулером). На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно кулеры.

    Также, на некоторые компьютерные компоненты, в частности, жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они принудительно охлаждаются за счёт обдува вентилятором.

    Системы жидкостного охлаждения [ править | править код ]

    Принцип работы — передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками, имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда (не рекомендуется) — масло, антифриз, жидкий металл [1] , или другие специальные жидкости.

    Система жидкостного охлаждения состоит из:

    • Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости;
    • Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости;
    • Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным;
    • Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости;
    • Шлангов или труб;
    • (опционально) Датчика потока жидкости.

    Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

    Фреоновые установки [ править | править код ]

    Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

    • Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения, работающих при температурах ниже температуры окружающей среды);
    • Трудности охлаждения нескольких компонентов;
    • Повышенное электропотребление;
    • Сложность и дороговизна.

    Ватерчиллеры [ править | править код ]

    Системы, совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреоновых системах охл. охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

    Системы открытого испарения [ править | править код ]

    Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий [2] , испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

    Системы каскадного охлаждения [ править | править код ]

    Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь — охлаждение радиатора установки другой фреонкой (то есть их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры, чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

    Системы с элементами Пельтье [ править | править код ]

    Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой активной системы охлаждения.

    Комментировать
    0 просмотров
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Это интересно
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    Adblock detector