Chłodzenie, chłodzenia typy chłodzeń i w ogóle.

Chłodzenie pasywne to system chłodzenia oparty na radiatorze. W systemie tym wykorzystuje się jedynie zjawisko oddawania przez metale energii cieplnej do otoczenia - nie występują tu dodatkowe elementy ruchome w postaci wentylatorów. Chłodzenie pasywne może być proste, używające tylko radiatorów, bądź kombinowane z rurami cieplnymi lub ogniwami Peltiera.

Niektóre radiatory są tak skonstruowane (np. ze scalonych "rur") i umieszczone w odpowiednio (pionowo - tak, by powietrze mogło przesuwać się ku górze) przygotowanej obudowie (wlot powietrza na dole, wylot u góry), aby jak najlepiej wykorzystywać zjawisko konwekcji. Dzięki temu można znacznie zwiększyć przepływ powietrza nie używając żadnych wentylatorów - im radiator się mocnej nagrzeje tym szybciej będzie przepływać przez niego powietrze a przy tym wydajniej oddawać ciepło.

Zalety:

• bezgłośne działanie

• nie wymaga zasilania energią elektryczną

• nie zużywają się ruchome elementy

• nie osadza się zbyt szybko kurz i inne zabrudzenia

Wady:

• może być niewystarczające w przypadku mocno nagrzewających się elementów

• do poprawnego działania wymaga dobrego przepływu powietrza przez radiator

• często, aby spełnić swoje zadanie musi być duży a przy tym ciężki

Chłodzenie aktywne to rodzaj chłodzenia w którym wymianę ciepła miedzy urządzeniem a otoczeniem zapewnia metalowy radiator na którym montuje się wentylator o różnej średnicy. Zadaniem wentylatora jest wymuszenie obiegu powietrza pomiędzy żeberkami radiatora, co ma znaczący wpływ na spadek temperatury urządzenia. Jest znacznie bardziej efektywne niż chłodzenie pasywne ale przy tym wymaga dodatkowego zasilania i jest głośne.

Radiator - element wykonany z metalu służący do wymiany ciepła pomiędzy podzespołem komputerowym takim jak na np procesor, chipset płyty głównej czy karty graficznej a otoczeniem. Stosuję się go w celach ochronnych, aby uniknąć uszkodzeń sprzętu spowodowanych zbyt wysoką temperaturę.

Radiatory dzieli się ze względu na sposób wykonania:

Aluminiowe - wykonane w całości z aluminium. Zapewniają niska wagę i słabe odprowadzanie ciepła

Rysunek - Radiator chłodzący chipset płyty głównej

Aluminiowe z miedzianą wkładką - wykonane z aluminium. W miejscu gdzie radiator styka się z elementem z którego będzie odprowadzał ciepło jest umieszczona miedziana wkładka, która ma na celu zwiększenie szybkości wymiany ciepła. Rozwiązanie to jest powszechnie stosowane przez producentów procesorów, którzy sprzedają je z procesorami w wersji BOX (procesor plus radiator z wentylatorem).

Aluminiowo - miedziane - wykonane z dwóch materiałów w celu obniżenia ceny. Rozwiązanie to zapewnia lepsza wydajność w porównaniu do radiatorów wykonanych z samego aluminium.

Rysunek Radiator aluminiowo - miedziany

Miedziane - wykonane w całości z miedzi. Przewodność ciepła miedzi daje wartość dwukrotnie wyższa niż aluminium dzięki czemu zapewniają szybsze odprowadzanie ciepła. Radiatory miedziane są jednak znacznie droższe i cięższe co może utrudniać montaż i transport.

Rysunek Radiator miedziany karty graficznej Zalman

Radiator z ciepłowodami (heat-pipe) - bardzo wydajne radiatory. Odprowadzają doskonale ciepło dzięki zastosowanym ciepłowodą (z angielskiego heat-pipe). Ciepłowód jest wypełniony cieczą o niskiej temperaturze wrzenia, która w czasie wrzenia (30 stopni Celsjusza) zmienia się w parę przenosząc ciepło do radiatora.

Rysunek Jak działa ciepłowód

Powierzchnię pomiędzy radiatorem a elementem do którego jest przemontowany powinna wypełniać pasta termoprzewodząca, której zadaniem jest wypełnienie mikro nierówności na powierzchni radiatora. Zastosowanie pasty termoprzewodzącej zwiększa szybkość oddawania ciepła z rdzenia do radiatora.

Rodzaje past termoprzewodzących:

• pasta silikonowa

• taśma termoprzewodzaca

• Pasta z domieszką srebra

• Pasta na bazie płynnego metalu

• Podkładka termoprzewodząca

Chłodzenie wodne - chłodzenie elementów mechanicznych lub elektronicznych przy użyciu układu, w którym medium transportującym ciepło jest woda.

System chłodzenia wodnego, niezależnie od miejsca zastosowania składa się zawsze z trzech podstawowych elementów:

Bloków chłodzących - wymienników ciepła, w których przepływająca woda ogrzewa się od elementów, odbierając od nich tym samym ciepło; zwykle mają postać żłobkowanych kształtek lub zestawu cienkich rurek, wykonanych z metali dobrze przewodzących ciepło (np. miedź lub mosiądz) i posiadających dużą powierzchnię wymiany, przez które cyrkuluje woda

chłodnicy - która również jest wymiennikiem ciepła, zbudowanym z kształtek lub rurek, w której dochodzi do oddawania ciepła z wody do otoczenia; chłodnice są często zaopatrywane w wentylatory, które zwiększają intensywność wymiany ciepła przez wymuszanie ruchu powietrza

Pompy - która wymusza kontrolowany obieg wody w całym układzie - pompy te miewają różną konstrukcję zależną od zastosowania i potrzebnej wydajności pracy zbiornika wyrównującego z zaworami - automatycznie uzupełniającego niedobory wody, które powstają na skutek nieszczelności i parowania układu rur, które łączą z sobą pompę, bloki chłodzące, chłodnicę, zbiornik wyrównawczy i ewentualnie elementy dodatkowe takie jak wskaźniki przepływu, ciepła, ciśnienia i temperatury.

W porównaniu z układami powietrznymi, wodne układy chłodzące są zwykle dużo bardziej efektywne.

Jedną z wad chłodzenia wodnego, jest jego tendencja do porastania glonami, które świetnie rozwijają się w ciepłej wodzie. Innym problemem chłodzenia wodnego jest korozja, prowadząca do rozszczelniania się układów. Problemy te można jednak rozwiązać stosując odpowiednie preparaty.

---