Лекция: Активные воздушные системы охлаждения

Воздушное охлаждение до сих пор остается самым популярным способом борьбы с температурными излишками. Суть этого метода сводится к организации правильного воздушного потока — горячий воздух должен эффективно выводиться за пределы системного блока. Обычно устанавливают один или несколько вентиляторов, которые обеспечивают циркуляцию воздушного потока от передней стенки корпуса к задней. В непродуманной системе воздушного охлаждения может происходить застой воздуха или миграция горячего воздуха от одной комплектующей к другой, а это значит, что система охлаждения превращается в систему нагревания.

Правило эффективности воздушного охлаждения очень простое: чем интенсивнее поток воздуха, тем лучше отводится тепло от греющихся узлов. Для повышения качества обдува можно использовать один или несколько методов:

— увеличение количества вентиляторов;

— увеличение скорости вращения крыльчатки;

— установка вентиляторов большего диаметра;

— увеличение количества лопастей, а также изменение их формы (т.е. замена существующих вентиляторов на более «продвинутые» модели);

— разработка более эффективной схемы движения воздушных масс;

— устранение препятствий на пути отвода воздуха.

В современных компьютерах как минимум один вентилятор установлен в блоке питания компьютера (многие современные модели имеют два вентилятора, что позволяет существенно снизить скорость вращения каждого из них, а, значит, и шум при работе). В любом месте внутри корпуса компьютера можно устанавливать дополнительные вентиляторы для усиления потоков воздуха. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу. Также нужно проконтролировать, чтобы поток горячего воздуха от задней стенки компьютера не попадал напрямик в воздухозабор на левой стенке компьютера (такое случается при определённых положениях системного блока относительно стен комнаты и мебели). Какие вентиляторы устанавливать, зависит в первую очередь от наличия соответствующих креплений в стенках корпуса. Шум вентилятора главным образом определяется скоростью его вращения, поэтому рекомендуется использовать медленные (тихие) модели вентиляторов.

Как правило, эффективность работы вентилятора повышают путем добавления радиатора (пассивной системы охлаждения). Радиатор служит для распределения тепла охлаждаемого объекта в окружающую среду. Он должен находиться в непосредственном физическом контакте с охлаждаемым объектом. Так как тепло от одного тела к другому передаётся через поверхность, то площадь контакта радиатора и процессора должна быть как можно большей. Сторона, которой радиатор прилегает к процессору, называется основанием или подошвой. Тепло от охлаждаемого объекта переходит к основанию, потом распределяется по всей поверхности радиатора (причём распределение это — неравномерное) и отводится в окружающую среду с помощью вентилятора.

Основные характеристики воздушных систем охлаждения и кулеров в частности: тип разъёма, скорость вращения, материал радиатора, уровень шума, диаметр вентилятора, габаритные размеры всей конструкции, тип подшипников и т. д.

Достоинства систем воздушного охлаждения: низкая стоимость; простота в установке и обслуживании.

Недостатки систем воздушного охлаждения: основной источник шума в компьютере; скромные, в сравнении с другими активными системами, показатели эффективности; небольшой потенциал для покрытия постоянно возрастающих потребностей в охлаждении, износ деталей системы.

Главное преимущество таких систем – их доступность – с запасом покрывает все их недостатки. Поэтому для подавляющего большинства пользователей воздушные системы (в комплекте с радиаторами) остаются фактически единственной альтернативой для отвода тепла.