Spis treści. 1. Rozdział Rozdział Rozdział Koniec spisu treści - Realitynet.pl - przystępnie o komputerach

Transkrypt

1 Spis treści 1. Rozdział Rozdział Rozdział Koniec spisu treści - Realitynet.pl - przystępnie o komputerach

2 1. Rozdział 1 2.) Podstawy działa poszczególnych systemów chłodzenia komputerów Podczas pracy komputera wytwarzane zostają znaczne ilości energii w postaci temperatury. Kiedy źle chłodzone półprzewodniki osiągną zbyt wysoką temperaturę przekształcają się w przewodniki. Wtedy to przy temperaturze krytycznej powstaje zwarcie, po czym dany układ nadaje się już tylko na złom. Temperatura niższa od krytycznej również źle działa na tranzystory. Nie powoduje ona przerwania pracy układu, ale zmniejsza jego trwałość. Przyjmowane jest że wzrost temperatury danego układu o 10 C spowoduje skrócenie jego żywotności o połowę. Wiele firm przyjmuje bardzo złą strategię podczas sprzedaży procesorów. Do procesorów bardzo szybkich dodawane są chłodzenia które przy wzroście temperatury otoczenia nie są w stanie poradzić sobie z odebraniem całego ciepła. Do takiego zestawu zwykle dodawane są stosunkowo głośne, mało wydajne i nietrwałe wiatraki z prostymi w budowie radiatorami. Komputery takie podczas gorącego lata wracają na serwisy gdzie użytkownik komputera płaci dodatkowo za wymianę chłodzenia na lepsze. Źle chłodzone układy mogą wytrzymać jedynie 1,5 3 lat użytkowania. Jeżeli więc nasz układ pracuje w temperaturze 80 C i kupimy chłodzenie które obniży temperaturę do 60 C to żywotność danego układu zwiększy się czterokrotnie. Patrząc jednak na szybki rozwój technologiczny, procesory których używa się teraz, czyli Intel Pentium 4 czy AMD Athlon 64 za 3-4 lata będą już niewiele warte i albo użyjemy ich jako domowe małe serwery, albo sprzedamy za bezcen. Czy warto więc walczyć z temperaturą układów? Odpowiedz nie jest taka prosta i oczywista jakby się wydawało. Na pewno warto, ale nie za wszelką cenę. Problemem w tym przypadku jest znalezienie złotego środka i jego wykorzystanie. 2.1.) System chłodzenia powietrzem oraz rurki cieplne Typowy radiator który został nagrzany do temperatury 50 C wypromieniowuje około 0,3 W ciepła. Wielkość ta jest śmieszna w stosunku do tego co powinno się odprowadzić np. z procesora. Najważniejszymi czynnikami określającymi skuteczność chłodzenia powietrzem są: przepływ powietrza przez wentylator, temperatura otoczenia którą wtłacza wentylator, prędkość przepychanego powietrza, oraz powierzchnia i materiał z którego jest zbudowany radiator. Wymieniona prędkość przepychanego powietrza powiązana jest z przepływem laminarnym i turbulentnym. Przepływ laminarny występuje przy małych prędkościach powietrza. Jeżeli przepływ jest bardzo mały to wokół radiatora powstaje mała warstwa ciepłego powietrza, która zachowuje się jak izolator i nie dopuszcza do wymiany ciepła. Przepływ burzliwy występuje przy silnym przepływie powietrza. Charakteryzuje się powstawaniem wirów które wzmagają wymianę ciepła z radiatora. Ich powstawanie ułatwia nieregularny kształt żeberek i chropowata powierzchnia radiatora. Taka konstrukcja jednak wywoła opory przez co mniej powietrza przepłynie przez radiator. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 2

3 Radiator nałożony na układ ma za zadanie odprowadzić jak najwięcej ciepła. Aby mógł to dobrze wykonać musi być stworzony z materiałów dobrze przewodzących ciepło, takie jak: aluminium, miedź, złoto czy srebro, a nawet diament. Najczęściej spotykanym materiałem na radiatory jest aluminium. Aluminium w stosunku do wyżej wymienionych najgorzej przewodzi ciepło jednak jest to najlżejszy i najtańszy metal wśród nich. Droższe modele radiatorów mają całe miedziane konstrukcje bądź też sam rdzeń jest zrobiony z miedzi i oddaje ciepło do aluminium. Miedź ma sporą przewagę w porównaniu do aluminium w odprowadzaniu ciepła a jednak stosuje się je rzadziej niż aluminium. Spowodowane jest to dużo większą wagą miedzi. Dwa radiatory o takiej samej wielkości zbudowane jeden z aluminium a drugi z miedzi różnią się wagą ponad trzykrotnie, a różnica temperatury na procesorze przy zastosowaniu jednego i drugiego często wynosi 3-4 C. Tak więc budowane radiatory z samej miedzi robione są dla układów przy których można zastosować małej powierzchni radiatory. W niektórych modelach producenci używają bardzo cienkiej warstwy srebra lub złota. Stosowane to jest do wygładzenia nierówności powierzchni, co prowadzi do zmniejszenia rezystancji termicznej. W takim samym celu stosuje się też pasty termoprzewodzące, które wypełniają przestrzenie pomiędzy radiatorem a układem. Ostatnio często stosowane przez producentów są rurki cieplne (z ang. Heat Pipe). Są to urządzenia stosowane do przenoszenia ciepła z jednego miejsca w inne. Działają na zasadzie parowania i skraplania tworząc duże możliwości przenoszenia ciepła. Rury cieplne miały początkowe zastosowanie w technice kosmicznej podczas wyrównania ciepła, a także w budownictwie do stabilizacji temperatury gruntu. Najprostszymi rurami cieplnymi są termosyfony, gdzie przemieszczanie odbywa się pod wpływem ciężkości. W rurach wirujących transport ciepła jest wywołany działaniem siły dośrodkowej. W rurach cieplnych o nawie termosyfon antygrawitacyjny kondensat przemieszcza się w postaci dwufazowej mieszaniny w oddzielnym, wewnętrznym przewodzie, w którym jest osobny grzejnik. Schemat klasycznej rury cieplnej. Powyższy rysunek obrazuje schemat i zasadę działania klasycznej rury cieplnej. W środku rury umieszczony jest gaz lub płyn nazywany jako czynnik roboczy, który służy do transportu i wymiany ciepła. W wyniku różnic temperatury i różnicy ciśnień na końcach rury ogrzana para przemieszcza się w kierunku Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 3

4 skraplacza gdzie oddaje ciepło i ulega kondensacji. Skroplona para wraca spowrotem do parownika. Proces ten odbywa się cyklicznie. Niska temperatura w parowniku powoduje że gaz wypełnia też część skraplacza zmniejszając znacznie transport i wymianę ciepła. Rury cieplne mogą być stosowane dla bardzo różnych temperatur. Przy zastosowaniu helu można zbudować rurę która będzie w stanie pracować przy temperaturze -269 C. Przy zastosowaniu srebra jako czynnika roboczego można pracować nawet przy 1700 C. Oczywiście takie różnice temperatur powiązane są również z zastosowaniem innego materiału rury cieplnej. Hel jest głównie stosowany z aluminium, stopami aluminium oraz stalą nierdzewną. Do srebra stosowane są głównie stopy tantalu, tunsgenu, wolframu i renu. Czynnik Roboczy Hel Azot Metan Etan Freony Amoniak Aceton Metanol Etanol Woda Materiał konstrukcyjny Aluminium, stopy aluminium, stal nierdzewna Aluminium, stopy aluminium, stal nierdzewna Aluminium, stopy aluminium, stal nierdzewna Aluminium, stopy aluminium, stal nierdzewna Aluminium, stopy aluminium, miedź Stopy aluminium, stal nierdzewna, nikiel Stopy aluminium, stal nierdzewna, miedź, nikiel Miedź, stopy miedzi, stal nierdzewna, nikiel Miedź, stopy miedzi, stal nierdzewna, nikiel Miedź, stopy miedzi, stal nierdzewna, nikiel Zakres temperatury, C Rtęć Stal nierdzewna Sód Stal nierdzewna, nikiel Lit Srebro Stopy niobu i cyrkonu, molibdenu i renu, wolframu i renu, stal nierdzewna Stopy tantalu i tunsgenu, wolframu i renu Czynniki robocze, stosowane materiały i temperatury stosowane w rurach cieplnych. Zakres pracy rury cieplnej jest przede wszystkim ograniczony przez temperaturę topnienia i temperaturę krytyczną czynnika roboczego. Maksymalny strumień ciepła ograniczony jest przez szereg zależności takich jak Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 4

5 : największe ciśnienie kapilarne, lepkość czynnika roboczego w temperaturach zbliżonych do temperatury topnienia, porywanie kropel cieczy przez parę i możliwość wrzenia pęcherzyków w parowniku. Poniżej widać przekroje poprzeczne najczęściej stosowanych rur cieplnych. Przekroje poprzeczne w rurach cieplnych. Producenci i sklepy komputerowe zazwyczaj oszczędzają na każdym podzespole jaki oferują, więc często pozostawiają w komputerze tylko niezbędne elementy chłodzące. Komputery sprzedawane dzisiaj to istne grzałki które wymagają już coraz to nowszych systemów chłodzeń. Niektóre firmy dodają do obudowy mały wiatraczek na przedniej ściance. Komputer taki w pewnych przypadkach może się przegrzewać i zawieszać podczas pracy. Potrzebny więc jest lepszy system chłodzenia który poradzi sobie z ekstremalnymi warunkami nawet podczas podkręcania podzespołów. Przy zastosowaniu wiatraków jako głównego systemu chłodzenia najprostszym sposobem na zniwelowanie nadwyżki ciepła są dodatkowe wentylatory. Pierwszym pytaniem na jakie trzeba sobie odpowiedzieć to czy chcemy zrobić z komputera suszarkę czy pozostać przy ciszy. Nierozmyślne upakowanie wentylatorów w obudowę poza spadkiem temperatury w środku komputera tylko doprowadzi nas to utraty znacznej pieniędzy. Profesjonalne wymodelowanie opływu powietrza dla każdego komputera jest zbyt kosztowne, a wyniki jakie otrzymamy prawdopodobnie będzie można osiągnąć dużo niższymi kosztami przez inny system. Do wydajnego chłodzenia nie potrzeba dużej ilości wentylatorów. Każdy dodatkowy wentylator to kolejny hałas w obudowie. Znacznie lepiej jest zakupić mniejszą ilość wiatraków lepszej jakości, a starczą na dłużej i przepchają większa ilość powietrza podczas pracy. Nad ustawieniem wentylatorów należy się zastanowić w którym kierunku mają być ustawione czy mają wdmuchiwać czy wydmuchiwać powietrze. Aby dobrze schłodzić układy należy wprowadzić świeże powietrze do środka, które schłodzi komponenty komputera, a wyprowadzić je na zewnątrz kiedy się ociepli. Trzeba wyrównać przepływ powietrza tak żeby wprowadzać i wyprowadzać mniej więcej tyle samo powietrza. Ze względu na to iż ogrzane powietrze unosi się do góry, należy tak ustawić przepływ aby zimne powietrze było wtłaczane od dołu, ogrzewało się w środku i wskutek tego szło do góry. Stamtąd dodatkowym wiatrakiem i przez zasilacz ciepłe powietrze powinno wydostawać się z obudowy. Takie ustawienie wentylatorów w obudowie spowoduje najkorzystniejsze obniżenie temperatury względem wydatków jakie się poczyni. Poniżej widać zdjęcie komputera z zastosowanymi dwoma dodatkowymi wentylatorami. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 5

6 Przepływ powietrza z dodatkowymi wentylatorami. Urządzenia produkowane w ostatnim okresie wydzielają ogromne ilości ciepła. Procesory przekroczyły już granicę 100W ciepła, karty graficzne nowej generacji posiadają specjalne zaawansowane systemy chłodzenia aby odprowadzić ogromną ilość ciepła, dyski obracające się z predkością 7200 rpm, rpm oraz rpm również tworzą znaczą ilość ciepła, nawet nagrywarka wypalając płytkę jest w stanie wytworzyć znaczne ilości ciepła. Temperaturę wszystkich tych urządzeń można choć trochę obniżyć poprzez dostarczenie świeżego, chłodnego powietrza i prawidłowe jego wypompowanie z obudowy. Powietrze na swojej drodze natrafia na wszelkie kable od dysków, napędów CD/DVD/FDD, kabli audio, przewodów zasilających. Od jakiegoś już czasu na rynku dostępne są okrągłe kable do transferu danych pomiędzy napędami a płyta główną. Dzięki nim znacznie zmniejsza się powierzchnia kabli które zakłócają przepływ z wentylatorów. Inne kable można w prosty sposób spiąć ze sobą i poprowadzić po boku obudowy. 2.2.) System chłodzenia płynami Chłodzenie wodne (z ang. Watercooling) to stosunkowo nowy system chłodzenia którego zadaniem jest odebranie i odprowadzenie dużej ilości ciepła za pomocą płynu. Tak samo jak przy chłodzeniu powietrzem, chodzenie wodne może być stosowane praktycznie w każdym miejscu komputera. Procesor, mostek północny i południowy, zasilacz, dyski czy nawet mosfety mogą być chłodzone przy pomocy tego systemu. System ten może być stosowany dla zwykłych użytkowników którzy nie lubią głośno pracujących komputerów, jak również dla osób które podkręcają swoje komputery do granic możliwości. System ten może być również stosowany w serwerach gdzie wydzielane są ogromne ilości ciepła. Ciepła woda z takich serwerowni z powodzeniem może być zastosowana np. do ogrzewania garaży firm. W skład systemu chłodzenia Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 6

7 wodnego wchodzą : blok wodny, pompka wodna, chłodnica, węże i ewentualnie zbiornik na wodę oraz wiatrak na chłodnicę. Przykładowy zestaw chłodzenia wodą. Blok wodny to część systemu którego zadaniem jest odebranie jak największej ilości ciepła z danej części którą chcemy chłodzić. Może on być wykonany w całości z metalu lub metalu w połączeniu z innym tworzywem np. pleksą. W środku bloku przewiercone bądź wyfrezowane są kanaliki którymi woda przechodzi i odbiera ciepło. Wydajność całego systemu chłodzenia w głównej mierze zależy od technologii wykonania bloku a co za tym idzie od konstrukcji bloku. W ostatnim czasie bardzo dużo producentów wykonujących systemy chłodzenia powietrzem zaczęła produkować i sprzedawać elementy chłodzenia wodnego. Różnice między nimi zależą w głównej mierze do sposobu rozmieszczenia kanalików i materiału z jakiego zostały wykonane. Występują dwa rodzaje bloków : bloki wiercone i bloki frezowane. Bloki wiercone to bloki o stosunkowo prostej budowie które wykonane są poprzez nawiercenie dziur bo dwóch bokach kawałka metalu i zalepieniu ich tworząc niewyprofilowane kanały dla przepływającej wody. Technologia ta pozwala na wyprodukowanie słabego bloku wodnego który może okazać się dobrym produktem przy zastosowaniu do starszych komputerów. Przy wejściu strumienia wody przez jeden z otworów ustawionych prostopadle do powierzchni bloku, zostaje on rozbity na jeden, dwa lub więcej rzędów poprowadzonych równolegle do powierzchni bloku, a następnie drugim otworem wychodzi z bloku. Przy takim ułożeniu kanalików występują duże opory. Układ z takim blokiem wymaga więc dość wydajnej pompki. Bloki frezowane są to bloki które wykonane są przy użyciu specjalistycznych urządzeń np. frezarek. Dzięki nim w kawałku metalu wydrążone zostają kanaliki którymi strumień wody jest kierowany. Taka technologia wymaga od producentów zaprojektowania kanalików tak aby wydajność bloku była jak największa. Początkowe konstrukcje jakie pojawiały się jako wyfrezowane kanaliki w kształtach litery S, G, N czy w kształcie ślimaka. Były one dużo wydajniejsze niż tańsze od nich bloki wiercone. Kolejnym Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 7

8 krokiem który dzisiaj przoduje jest dodanie do kanałów podłużnych flinów, które ułożone wzdłuż strumienia płynu poprawiają wymianę ciepła. Bloki tego typu stosowane są z powodzeniem do chłodzenia nowoczesnych procesorów z serii Athlon 64 albo Pentium 4. Bloki te są też chętnie stosowane do chłodzenia innych podzespołów komputera. Bloki wodne stosowane na procesor. Po prawej blok wiercony, po lewej blok frezowany. Aby zbadać wydajność bloku należy poddać go określonym testom i badać temperatury wody i otoczenia oraz musimy wiedzieć ile ciepła wytwarza chłodzony przez nas układ. Przy znajomości tych trzech danych można w prosty sposób wyliczyć wydajność bloku. Wydajność bloku wodnego = dt / P dt to różnica temperatury płynu i temperatury otoczenia, a P to ilość ciepła jakie wytwarza chłodzony układ. Wartość wydajności bloków jest z reguły różna dla każdego bloku. Jednak panuje zasada im mniejszy jest ten współczynnik tym lepiej jest wykonany blok. Kolejnym ważnych w systemie urządzeniem jest pompka wodna. Zadaniem pompki jest zwiększenie przepływu płynu, aby wymiana ciepła mogła funkcjonować sprawniej. Pompki które są dostępne na rynku mają moc od kilku do kilkudziesięciu Watt. Dostępne i używane są dwa rodzaje pompek : zatapialne i niezatapialne. Pompki zatapialne ze względu na swoją konstrukcję potrzebują dodatkowego pojemnika z wodą gdzie należy je umieścić. Druga grupa to pompy niezatapialne, które mogą pracować jako pompy niezatapialne i zatapialne. Pompki te nie wymagają korzystania z dodatkowych zbiorników. Dysponują szczególnie dużą mocą, jednak często bywają stosunkowo głośne. Przy doborze pompki należy uważać przede wszystkim na jej moc, wysokość podnoszenia słupa wody i wydajność. Im mocniejsza pompka tym więcej ciepła musimy odprowadzić gdyż sama pompka też nagrzewa wodę. Jeżeli wydajność i wysokość podnoszenia słupa wody jest stosunkowo mała to istnieje prawdopodobieństwo że dana pompka nie da sobie rady w naszym układzie przez co zmniejszy się wymiana ciepła. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 8

9 Różne rodzaje pompek. Po lewej pompka zatapialna, po prawej pompka niezatapialna. Do połączenia elementów chłodzenia używa się metalowych rurek lub węża. Najczęściej używane są węże ponieważ w razie wymiany procesora nie trzeba rozmontowywać całego układu. Dużo łatwiej też jest podłączyć układ dzięki wężom. Aby stworzyć dobry system chłodzenia należy tak dobrać węże żeby były zbliżonej wielkości wlotu/wylotu pompki i wlotu/wylotu bloku oraz oraz żeby przy lekkim zgięciu nie zatkał się przepływ strumienia płynu. Podłączenie układu przy użyciu tylko bloku wodnego, pompki i węża jest stosunkowo dobrym rozwiązaniem przy urządzeniach które wydzielają stosunkowo mało ciepła. Stare procesory Intel Pentium 3 lub AMD K5, oraz starsze karty graficzne nie wymagają tak wydajnego chłodzenia więc system bez użycia chłodnicy będzie pracował bez znacznych wzrostów temperatury. Przy zastosowaniu chłodzenia wodą w nowszych układach takich jak nowoczesne Intel Pentium IV, AMD 64 chłodnica będzie wręcz wskazana. Pełni ona rolę wymiennika ciepła pomiędzy wodą a powietrzem. Do tego celu firmy zajmujące się chłodzeniem wodnym produkują specjalne chłodnice dedykowane tylko do tego celu. Takie produkty jak seria Black Ice firmy Hardware Labs są bardzo wydajne i porządnie wykonane jednak wysoką ceną deklasują siebie w oczach wielu użytkowników. Alternatywą dla tego typu drogich produktów są nagrzewnice i chłodnice samochodowe. Chłodnice te są stosunkowo tanie i wydajne jednak przed użytkowaniem należy ją dokładnie przeczyścić. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 9

10 Po lewej nagrzewnica Kadet, po prawej dwie chłodnice firmy BlackIce. Aby wszystko działało sprawnie potrzebny jeszcze jest płyn który będzie transportował ciepło z układów które chcemy chłodzić do chłodnicy gdzie ciepło zostanie oddane do otoczenia. Zwykła woda z kranu posiada dużo minerałów i bakterii które zapchają blok oraz pompkę i zmniejszą znacznie wydajność układu. Woda demineralizowana, którą stosuje się także do samochodów, jest w dużej mierze oczyszczona z zanieczyszczeń. Przy zastosowaniu takiej wody pozbędziemy się późniejszego problemu odkamieniania bloku, chłodnicy i pompki. Zmorą układów chłodzenia wodnego jak i akwariów są glony. W przypadku akwarium prostym sposobem jest zakup glonojada który sam będzie czyścił akwarium. Wpuszczenie glonojada do chłodzenia komputera nie wróży mu długiego życia. Istnieją płyny antybakteryjne i antyglonowe, które równie dobrze jak glonojad zajmą się czyszczeniem. W przypadku zastosowania różnych metali w układzie np. miedziany blok i aluminiowa chłodnica należy zastosować specjalny płyn który zahamuje reakcje korozji elektrolitycznej. Podłączenie układu można rozwiązać na kilka sposobów, jednak wśród nich są dwa, które są podstawą budowy bardziej zaawansowanych systemów chłodzenia. Są to układ otwarty i układ zamknięty. Układ otwarty to taki układ w którym pompa umieszczona jest w zbiorniku wyrównawczym, potocznie zwanym jako rezerwuar. Plusem takiego podłączenia jest wyciszenie i schłodzenie pompki przez wodę w której się znajduje. Do minusów zalicza się tłumienie prędkości wpadającej wody do rezerwuaru, napełnianie zbiornika oraz zwiększenie temperatury wody przez pracującą pompę. Układ zamknięty to układ pozbawiony zbiornika wyrównawczego, a stosowana pompa musi być niezatapialna. Zaletą tego układu jest zwiększona prędkość wody zminimalizowana brakiem rezerwuaru. Nie ma też problemu z napełnianiem i odpowietrzaniem. Do wad można zaliczyć problem wygłuszenia pompy, która pracuje głośniej niż w przypadku układu otwartego. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 10

11 Podłączenie układu chłodzenia. Po prawej układ otwarty, po lewej układ zamknięty. 2.3.) System chłodzenia oparty o ogniwa Peltiera Opisane wcześniej dwa systemy chłodzenia są systemami w których bez żadnych przeróbek nie da się zejść z temperaturą poniżej temperatury otoczenia. Przy pomocy modułu Peltiera można jednak zwiększyć wydajność tych systemów. Moduł Peltiera jest to urządzenie zbudowane na bazie półprzewodników, którym w zależności od potrzeb można ogrzewać bądź chłodzić dany układ. Aby moduł sprawnie pracował potrzeba dobrze odprowadzić ciepło które uzyska się na jednej ze stron modułu. Można to zrobić za pomocą radiatora oraz wiatraka, ale używając do tego celu lepszego systemu np. chłodzenia wodą można przy pomocy Peltiera odebrać większą ilość ciepła, aż do punktu granicznego którym jest wskaźnik mocy modułu. Urządzenia te spotykane są o bardzo różnych mocach odbierania ciepła. Spotykane są nawet małe o mocy 4W i powierzchni odbierania ciepła 1 cm2, oraz duże o mocy 276W z powierzchnią odbierania ciepła 36 cm2 lecz do nich potrzeba już napięcia 15V i dużego prądu 30A. Przy zastosowaniu tego drugiego na dzień dzisiejszy trzeba mieć dodatkowy zasilacz który będzie zasilał tylko ten moduł. Budowa ogniwa Peltiera. 2.4.) System chłodzenia gazami Systemy chłodzenia gazami oparte są o dosyć prostą zasadę działania. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 11

12 Podstawowy system składa się z kompresora, skraplacza, odwadniacza, kapilary, parownika, rurki ssącej oraz rurek miedzianych. Gaz który znajduje się w kompresorze zostaje przez niego sprężony i tym samym ogrzany. Następnie dostaje się do skraplacza w którym zostaje schłodzony i skrapla się. Po wyjściu z niego trafia do filtra (odwadniacza) w którym wyłapywana jest wilgoć. Zaraz za filtrem skroplony gaz przedostaje się bardzo cienką rurką zwaną kapilarą do parownika. W parowniku ciecz paruje do postaci gazu i przez rurkę ssącą gaz trafia z powrotem do skraplacza. Poniższy rysunek obrazuje ten obieg gazu. Schemat chłodzenia gazem. Działające, złożone samodzielnie przez Berkuta chłodzenie gazem. Główną częścią chłodzenia gazem jest kompresor. Od niego zależy moc układu. Najczęściej stosowanymi do chłodzenia kompresorami są kompresory tłokowe które sprężają gaz za pomocą tłoka. Jedną z firm produkujących takie urządzenia jest Danfos, którego kompresory są dobrej jakości, stosunkowo małe i ciche. Przy budowie taniego chłodzenia istnieje możliwość wykorzystania kompresorów ze starych lodówek. Kompresor taki nie będzie bardzo wydajny gdyż przeważnie nie są one dużych mocy, a ponadto przez lata pracy w Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 12

13 lodówkach są już zużyte. Kompresor firmy Danfos. Zaraz za kompresorem znajduje się skraplacz. Z wyglądu przypomina on powiększoną nagrzewnicą samochodową, które zwykle stosowane są przy systemach chłodzenia wodą. Zastosowanie takiej nagrzewnicy przy chłodzeniu gazem może spowodować jej rozszczelnienie. Specjalne skraplacze przystosowane do chłodzenia gazem wytrzymują dużo wyższe ciśnienia. Ze względu na sposób chłodzenia można je podzielić na chłodzone powietrzem i chłodzone płynem. Skraplacze chłodzone powietrzem to nic innego jak skraplacz z przykręconym do niego dużym wiatrakiem. Skraplacz chłodzony wodą to długa rurka którą chłodzi woda. Dobór skraplacza uwarunkowany jest mocą kompresora. Zalecane jest jednak dobranie go tak żeby mieć jeszcze zapas, który może nam się przydać przy zmianie gazu na inny. Skraplacz chłodzony powietrzem. Następnie gaz po przejściu przez skraplacz trafia do filtra, inaczej zwanego też odwadniaczem. Zadaniem tego urządzenia jest wyłapanie wilgoci. Występują dwa rodzaje filtrów. Pierwsze stosowane przy lodówkach są urządzeniami jednorazowego użytku. Kosztują około 6 zł, ale po napełnieniu należy je wymienić. Drugie stosowane przy klimatyzacjach są dużo droższe od tych lodówkowych ale za to starczają na dłużej i dużo lepiej chłoną wilgoć. Filtr. Odparowany gaz trafia go kapilary, takiej cienkiej rurki. Ciśnienie jakie panuje tutaj powoduje skroplenie się gazu. Również od kapilary zależy wydajność Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 13

14 układu. Dla gazu r404/r507 należy użyć 3 metrów kapilary 0,7mm dla obciążenia 150W przez kompresor. Jeżeli mamy słabszy lub mocniejszy kompresor należy skracać kaliparę o 15 cm na każde 15W więcej i wydłużać kapilarę na każde 15W mniej. Kapilara. Po wyjściu z kapilary skroplony gaz trafia do parownika. Parownik ma za zadanie odebrać ciepło z układu który chłodzi, tak samo jak radiator czy blok wodny. Ma on dużą powierzchnię oddawania ciepła i powinien uwzględniać siły grawitacji. Wysokość parownika nie powinna przekraczać 2 cm. Aby ułatwić odprowadzanie ciepła w miejscu gdzie będzie parował freon można wywiercić bądź wyfrezować odpowiednie wypustki. W środku parownika powinno być wystarczająco dużo miejsca aby wystarczająca ilość gazu mogła się skroplić, w przeciwnym wypadku układ będzie niewydajny. W przypadku zastosowania zbyt dużej ilości miejsca w parowniku, olej wykorzystywany do smarowania kompresora nie dostanie się do niego. Optymalna wielkość parownika to 5x5x2 cm. Ciekły gaz po wyparowaniu musi dostać się z powrotem do kompresora. Do tego celu służy rurka ssąca. Ze względu na wygodę montażu chłodzenia częściej stosowane są rurki giętkie. Podczas pracy temperatura rurki oscyluje w granicach -20 C, czasami nawet -50 C. Przy takiej temperaturze potrzebne są specjalne materiały izolacyjne takie jak armaflex, które są przystosowane do pracy w takich temperaturach. Różne gazy mają różne temperatury skraplania. Poniższa tabelka obrazuje skraplanie najczęściej używanych gazów : 2.5.) Inne sposoby chłodzenia komponentów komputera Opisane wyżej metody chłodzenia są z powodzeniem stosowane w komputerach przez wielu użytkowników. Istnieją też inne sposoby, bardziej ekstremalne, dzięki którym możemy schłodzić najnowsze procesory do temperatur dużo niższych od zera. Jest wiele możliwości osiągnięcia takich wyników. Wśród nich są dwie które szczególnie lubiane są przez ludzi bijących rekordy w podkręcaniu komputerowych podzespołów. Pierwsza metoda to chłodzenie za pomocą suchego lodu. Suchy lód to Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 14

15 sprasowany dwutlenek węgla ( CO2 ) do postaci stałej. Zależnie od przeznaczenia suchy lód może być w postaci dużego bloku lub w postaci granulatu o różnej wielkości. W jednej jak i drugiej postaci w zetknięciu z powietrzem przechodzi on z ciała stałego w gaz. Suchy lód charakteryzuje się tym że jest bez zapachowy, bez smakowy, nie wydziela oparów trujących, obojętny, bakteriostatyczny a jego temperatura wynosi -78,5 C. Przy chłodzeniu elementów komputera wykorzystywany jest głównie granulat, który ze względu na swoją sypkość dopasowuje się do kształtu pojemnika. Metoda ta jest wydajniejsza od wymienionych wcześniej systemów, jednak jest to chłodzenie w którym po pewnym czasie trzeba uzupełnić materiał chłodzący. Przygotowanie do chłodzenia elementów komputera powinno się zacząć od przygotowania pojemnika, w którym będzie znajdowało się chłodziwo. Ciężko przystosować ten system do pracy codziennej, jednak po dokładnym uszczelnieniu można byłoby go używać. Trzeba jednak pamiętać o ciągłym dosypywaniu suchego lodu do pojemnika. Granulat suchego lodu. Drugą metodą jest chłodzenie za pomocą ciekłego azotu. Skroplony Azot ( LN2 ) w otwartym naczyniu w temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym wrze w temperaturze -196 C. Jest on otrzymywany poprzez syntezę amoniaku w procesie Habera, przez co jest bardzo tani. Ze względu na szybkie wrzenie musi być trzymany w specjalnych pojemnikach zwanych naczyniami Dewara. Używany jest w laboratoriach, przemyśle medycznym oraz także przez pasjonatów podkręcania podzespołów w komputerach. Sam proces chłodzenia odbywa się w zasadzie podobnie jak w przypadku suchego lodu. Do chłodzenia potrzebny jest parownik, który będzie odbierał ciepło z chłodzonego układu, zapinka parownika, dobra izolacja oraz sam azot. Niestety pod obciążeniem Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 15

16 procesora ciekły azot strasznie szybko wrze więc potrzebne jest ciągłe dolewanie. Istnieją też inne gazy takie jak ciekły wodór, ciekły tlen, ciekły aragon, ciekły hel które z powodzeniem mogłyby być stosowane podczas chłodzenia jednak ze względów bezpieczeństwa nie są używane. Parownik do chłodzenia azotem. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 16

17 Wlewanie ciekłego azotu do parownika. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 17

18 2. Rozdział 2 3.) Porównanie firmowych systemów chłodzeń W poprzednim rozdziale zostały omówione zasady działania poszczególnych systemów chłodzenia, wraz z adnotacjami ich podłączenia i funkcjonowania. Do pełnego porównania brakuje szereg testów które zostaną zaprezentowane w dalszej części pracy. Do każdego z poszczególnych systemów dobrałem kilka charakterystycznych produktów firmowych. Dobór wykonywałem pod względem budowy, wydajności i głośności. Wszystkie testy zostały wykonane w temperaturze otoczenia około 25 C na tym samym komputerze : Procesor Płyta główna Pamięć ram Karta graficzna Zasilacz : Intel Pentium 4 3.2@3,4 Ghz HT : Abit IC7-MAX3 : 2 x TwinMos Twister 512MB 533 MHz : Sapphire Radeon MB : X-Connect 500W Titanium Procesor który wystąpił w testach został nieznacznie podkręcony do 3,4 Ghz aby wydzielał około 100W ciepła. To dosyć dużo, ale żeby było dobrze widać różnice pomiędzy chłodzeniami potrzebowałem stosunkowo dużej grzałki. 3.1.) Układy chłodzące powietrzem Wentylator firmy Intel z pudełkowej wersji procesora Chłodzenie to dodawane jest do każdej pudełkowej wersji procesora Intel Pentium 4. Żeberka radiatora zrobione są z aluminium, rdzeń natomiast został wykonany z miedzi. Dodatkowo każde z żeberek od połowy rozwidla się powiększając dzięki temu powierzchnię radiatora. Od dolnej strony producent zadbał o położenie pasty termo-przewodzącej która wypełnia niedoskonałości pomiędzy radiatorem a procesorem. Górną część przykrywa wentylator opatrzony w zapinkę do płyty głównej. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 18

19 Dane techniczne : Materiał radiatora : Miadziany rdzeń, aluminiowe żebra Obroty wentylatora : RPM Wielkość wentylatora : 80 x 80 mm Cena : Tylko z procesorem Spire SP420B8-2 Radiator tego produktu został wykonany w całości z aluminium. Dosyć gęsto poukładane żeberka stworzyły sporą powierzchnię radiatora przez co może odebrać więcej ciepła z chłodzonego układu. Wentylator został mocno przykręcony do radiatora za pomocą śrubek, natomiast na jego górze umieszczona została osłonka która utrudnia dostanie się kabli do wiatraka. Wadą radiatorów tej firmy jest dosyć niedokładne wypolerowanie spodu, co później obrazuje gorszym odbieraniem ciepła z procesora. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 19

20 Dane techniczne : Materiał radiatora : Aluminium Obroty wentylatora : 3600 RPM Wielkość wentylatora : 70 x 70 x 25 mm Cena : ~90 zł Titan TTC-CW9TB/SC Poniższe chłodzenie firmy Titan, jest produktem bardzo starannie i szczegółowo dopracowanym. Jest to rodzaj chłodzenia w którym radiator został wykonany z miedzi. Żebra poukładane są bardzo równo i gęsto. Producent specjalnie zrobił dużo szersze żebra od podstawy i w ten sposób znacznie zwiększył powierzchnię radiatora, a co za tym idzie możliwość oddania większej ilości ciepła. Wentylator znajduje się bezpośrednio nad radiatorem i podczas chłodzenia słychać specyficzny świst powietrza przechodzącego przez blaszki. Producent zadbał również o spód radiatora, który został bardzo idealnie wypolerowany. Dane techniczne : Materiał radiatora : Miedź Obroty wentylatora : RPM Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 20

21 Wielkość wentylatora : 70 x 70 x 25 mm Cena : ~75 zł Thermaltake SilentTower i Thermaltake Tower112 Oba produkty firmy Thermaltake należą do systemów chłodzenia powietrzem typu Tower. Ciepło z procesora oddawane jest na metalowa płytkę. Stamtąd często poprzez kilka rurek cieplnych zostaje odprowadzone wyżej gdzie znajdują się miedziane bądź aluminiowe blaszki. Ciepło przechodzi na blaszki a z nich rozprzestrzeniane jest do otoczenia. Pierwszy z produktów : SilentTower posiada miedzianą podstawę na której umieszczonych zostało sześć rurek cieplnych. Odprowadzają one ciepło do blaszek które znajdują w górnej części produktu. Zastosowane blaszki zrobione są z aluminium, jednak ich duża ilość radzi sobie znakomicie z oddawaniem ciepła do otoczenia. Chłodzenie jest pokaźnych rozmiarów, przy zastosowaniu przy małych bądź cienkich obudowach problemem może być domknięcie obudowy. Podstawa jest mała, ale wystarcza i co najważniejsze nie zahacza o pobliskie kondensatory. Przy takiej konstrukcji wiatrak jest zaczepiony na bocznej ściance górnego radiatora. Układ taki pozwala na zastosowanie dwóch wentylatorów, jeden wprowadza świeże powietrze, drugi je wyciąga. Przy tak zaawansowanym produkcje aż szkoda że producent nie postarał się o dokładne wypolerowanie spodu. Drugi z nich Tower112 to produkt o identycznym wyglądzie jak SilentTower jednak w nim żeberka zostały wykonane z miedzi. Producent nie przewidział w tym modelu wiatraka. Samo chłodzenie nie wystarcza jednak do schłodzenia wydajnego procesora, więc trzeba go kupić oddzielnie. Również w tym modelu producent nie postarał się o wypolerowanie spodu chłodzenia. Dane techniczne : Materiał radiatora : Miedziano-aluminiowy i miedziany Obroty wentylatora : RPM Wielkość wentylatora : 90 x 90 x 25 mm Cena : ~165 zł i ~229 zł VapoChill Micro Produkt firmy Asetek : VapoChill Micro pojawi się na rynku dopiero w maju. Podstawowe założenie to wykorzystanie Heat-Pipe czyli rurek z cieczą Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 21

22 przewodzących ciepło jednak w rozwiązaniu Asetek rura cieplna dotyka bezpośrednio procesora, a nie poprzez miedzianą podstawę jak ma to miejsce w innych podobnych systemach. W górnej części rura cieplna dzieli się na 3 części, które oddają ciepło do radiatora. Konstrukcja pozwala na montaż wentylatorów o wielkości 92mm. W sprzedaży mają się pojawić trzy wersje Vapochill Micro: Vapochill FL1 o wymiarach mm, w całości z miedzi i bez wentylatora oraz Vapochill X2 o wielkości mm, wykonany z miedzi, powierzchnia niklowana, z 92mm wentylatorem z regulatorem a także Vapochill X1 o wymiarach mm, w całości z miedzi z wentylatorem 92mm. Dane techniczne : Materiał radiatora : Aluminium Obroty wentylatora : 3000 RPM Wielkość wentylatora : 90 x 90 x 25 mm Cena : ~230 zł Zalman 7700 Cu Firma Zalman znana jest ze produktów jako ciche i wydajne urządzenia. Większość ich produktów to często innowacyjne rozwiązania. Zalman 7700 to następca modelu Zalman 7000 który miał mniejszą średnice wiatraka i rozstawu radiatorów. Radiator jest zrobiony z cienkich miedzianych blaszek które zostały sprasowane i skręcone ze sobą. Kształtem przypomina tulipana. W środku został umieszczony 120mm wiatrak. Takie rozwiązanie sprawiło że powietrze jest lepiej i szybciej dostaje się do każdej części żeberek. Przy minimalnych obrotach wiatrak pracuje niemal niesłyszalnie a przy tym dosyć dobrze chłodzi procesor. Budowa radiatora pozwala chłodzić również podzespoły które znajdują się niedaleko procesora, jak np. pamięć ram, mosfety czy mostek północny. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 22

23 Dane techniczne : Materiał radiatora : Miedź Obroty wentylatora : RPM Wielkość wentylatora : 120 x 120 mm Cena : ~249 zł 3.2.) Układy chłodzące płynami Zalman Reserator 1 Kolejny produkt firmy Zalman tym razem chłodzenia płynem to Reserator 1. Jest to kompletny pasywny zestaw chłodzenia wodą. W skład niego wchodzą : podłużny radiator sprawujący rolę pojemnika na wodę oraz chłodnicy, pompka, blok wodny na procesor, wskaźnik przepływu wody, wąż, zapinki, pasta silikonowa, zaciski do węży, szybkozłączki oraz instrukcja obsługi. Główną częścią układu jest podłużna chłodnica. Producent postarał się aby kilka urządzeń zmieścić w jednej rzeczy. Tak chłodnica to trzy urządzenia zawierające się w każdym układzie : rezerwuar, czyli pojemnik na wodę, chłodnicę oddającą ciepło do otoczenia oraz miejsce na pompkę. W środku mieści się 2,5L wody, co przy prostej konstrukcji wystarcza w zupełności. Dzięki żeberkom wzrasta pojemność oddawania ciepła aż do 1,274m2. Całość została zrobiona z aluminium, które zostało anodowane przy pomocy elektrolizy aby zabezpieczyć materiał przed korozją. Na samym dole została umiejscowiona malutka pompka wodna o mocy 5W, przepływie 300L/h i maksymalnej wysokości podnoszenia słupa wody 0,5m. Przy takich parametrach zdawałoby się że układ nie będzie działał rewelacyjnie, jednak chłodnica ma bardzo małe opory które w porównaniu z oporami chłodnic produkcji BlackICE są znikome. Duża pompka nie jest więc potrzebna. Zastosowanie innej, mocniejszej niesie za sobą konsekwencje utraty idealnej ciszy do której firma Zalman dąży przy każdym produkcie. Zastosowany blok wodny został wykonany z miedzi. Dolna warstwa bloku dodatkowo została pokryta cienką warstwą złota która ma chronić przed utlenianiem się miedzi. Wpadająca do bloku woda otacza go dookoła przepływając przy okazji przez trzy pierścienie. Kroćce do których montowane są węże są demontowane i przystosowane do węży o średnicach 13/10 mm oraz 12/8 mm. Dołączony do zestawu wskaźnik przepływu nie jest tu niezbędny, jednak przy bardzo cichej pracy całego układu praktycznie tylko po nim można sprawdzić czy złożony przez nas układ pracuje prawidłowo. W środku szklanej rurki znajduje się plastikowy pławnik który drga przy przepływie wody. Instalacja układu jest bardzo prosta. Nie trzeba się Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 23

24 zasadniczo znać na tym jak ma on działać, gdyż wszystko to przemyślał już producent. Po włączeniu pompki zauważalna jest jedna wada produktu. Pompka która jest przymocowana do aluminiowej chłodnicy przenosi na nią drgania a te wędrują na podstawę robiąc przy tym specyficzny pomruk. Po podłożeniu kawałka gumy problem ten zniknął. Dane techniczne : Materiał chłodnicy : Aluminium Materiał bloków : Miedź Obroty wentylatora : 0 RPM Cena : ~999 zł Cooler Master Aquagate I Firma Cooler Master ostatnio zainteresowała się chłodzeniem wodą i wyprodukowała produkt o nazwie Aquagate I. Zestaw oferuje kompletne chłodzenie i dosłownie nic więcej nie potrzeba aby system działał poprawnie. Do zestawu dołączone są : jednostka chłodząca w której znajduje się pompka, chłodnica i pojemnik na wodę, blok wodny na procesor, karta PCI, węże, zaciski, specjalne końcówki, zapinki, podkładki pod jednostkę chłodzącą, instrukcję oraz płyn. Jednostka chłodząca wykonana jest starannie i w bardzo stabilnej konstrukcji. Na przodzie umieszczony został wyświetlacz LCD z panelem sterującym dzięki któremu możemy ustawiać prędkość obrotów wiatraka. Na nim też wyświetlane są obroty wiatraka oraz temperatura procesora i wody. W środku znajduje się też alarm który włącza się podczas małej ilości wody w układzie lub zatrzymania się wiatraka na chłodnicy. Jeżeli stan taki się nie zmienia się przez 30 sekund to komputer zostaje wyłączony. W zestawie znajduje się także karta PCI do której zostaje podłączony sensor temperatury oraz kabel zasilający. Blok wodny został wykonany z miedzi w której zostało wyfrezowanych 13 finów po 1 mm każdy. Dzięki nim przepływająca woda lepiej Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 24

25 odbiera ciepło. Producent zadbał o dokładne wypolerowanie spodu bloku aby powierzchnia była jak najbardziej płaska. Do spodu przyklejona jest folia aby powierzchnia bloku nie porysowała się przed jego użyciem. Zestaw jest jednym z niewielu na rynku do którego dodawany jest pojemnik z płynem. Płyn ten przeciwdziała rozwojowi glonów, zapobiega reakcji miedzi z aluminium, oraz jak twierdzi producent nie przewodzi prądu. Dane techniczne : Materiał chłodnicy : Aluminium Materiał bloków : Miedź Obroty wentylatora : 2000/3100/4600 RPM Cena : ~1149 zł 3.3.) Układy oparte o ogniwa Peltiera ActiveCool AC4G-D Produkt AC4G-D został wyprodukowany przez firmę ActiveCool. Jest to specyficzny i rzadko spotykany model ze względu na swą wyjątkowość. Na pierwszy rzut oka nic w nim szczególnego, może poza dołączonym panelem. Wyjątkowość jednak nie leży w wyglądzie a w konstrukcji. W zestawie znajduje się radiator z wentylatorem, ogniwem Peltiera oraz panel sterujący. Układ chłodzący składa się z ogniwa Peltiera, radiatora, wentylatora, oraz podstawki która odbiera ciepło z procesora i przekazuje go na ogniwo. Ogniwo od strony procesora jest zimny, schładza więc odebrane wcześniej ciepło. Z drugiej strony ogniwa uwalniane jest ciepło które za pomocą radiatora i wentylatora zostaje odebrane i oddane w otoczenie. Zastosowane przez producenta ogniwo ma moc 72W. Przy procesorze wydzielającym około 100W ciepła można by powiedzieć że nie jest możliwe schłodzenie go tym produktem. Producent zadbał jednak aby to chłodzenie potrafiło schłodzić procesor wydzielający aż Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 25

26 115W ciepła. Zasługą tego jest współczynnik wydajności tego modułu Peltiera, który w tym przypadku wynosi więcej niż 1,0. Radiator zbudowany został z 45 aluminiowych blaszek. Na nim przykręcony jest wentylator o wymiarach 70x70x15 mm. Do metalowej płytki która styka się z procesorem dołączony został czujnik temperatury dzięki któremu regulowana jest moc ogniwa. Gdyby ogniwo pracowało cały czas na pełnych obrotach i podczas zadań mniej obciążających procesor temperatura spadłaby poniżej temperatury otoczenia i wokół procesora mogłyby się pojawić krople wody. To mogłoby doprowadzić do zwarcia. Do zestawu dołączony jest również panel, który zajmuje się sterowaniem mocy ogniwa Peltiera oraz obrotami wiatraka. Instalacja chłodzenia odbywa się w taki sam sposób jak przy układach chłodzenia powietrzem. Dodatkowo należy dobrze podpiąć kable do panelu. Produkt podczas pracy zachowuje się stosunkowo głośno, jednak generowany hałas jest do zniesienia. Odprowadzane ogromne ilości ciepła z ogniwa przekazywane są do powietrza w obudowie. Po chwili pracy czuć wzrost temperatury w środku obudowy. Aby nie doszło do przegrzania innych elementów należy z przodu i z tyłu zamontować dwa dodatkowe wiatraki które stworzą przepływ i wyciągną ciepła powietrze na zewnątrz obudowy. Dane techniczne : Materiał radiatora : Aluminium z miedzią Obroty wentylatora : 3000 RPM Cena : ~210 zł 3.4.) Układy chłodzące gazami Prometeia Mach 2 Prometeia Mach 2 firmy Chip-Con jest w tej chwili jednym z najlepszych produkowanych seryjnie systemów chłodzenia komputera. Przy kupnie zestawu możliwe jest zamówienie chłodzenia razem z obudową przeznaczoną na komponenty komputera. Obudowa ma w dolnej części fabrycznie wyciętą dziurę przez którą przechodzi rurka ssąca razem z parownikiem i kapilarą Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 26

27 prosto do procesora. Komplet bez obudowy waży około 21 kg, a jest to zasługą przede wszystkim kompresora. Kompresor to produkt znanej firmy Danfoss o oznaczeniu NL11F, w którym czynnikiem chłodzącym jest gaz o symbolu R134a. Pobór mocy przez kompresor to bagatela około 300W. Z przodu obudowy znajduje się stosunkowo mały skraplacz wykonany z miedzi z wentylatorem 80x80x30 mm. Za kompresorem umieszczony został system sterowania i kontroli chłodzenia który podłącza się przez port USB do płyty głównej. Kontroli podlega taktowanie procesora, temperatura chłodzenia, oraz prędkość wiatraków. Do zestawu dołączone są również komponenty pozwalające na umocowanie parownika na procesorze : grzałka służąca do podgrzania dolnej części płyty głównej na której mogłaby się skraplać para wodna, uchwyt służący do przymocowania parownika, ramka, pasta silikonowa, śrubki, oraz klucz imbusowy do przykręcenia śrubek. Składanie układu sprowadza się do założenia grzałki i mocowania parownika do płyty głównej oraz przykręcenie parownika. Po włączeniu zauważalny jest dźwięk kompresora. Producent starał się dobrać taki aby był jak najcichszy, jednak bez mat wygłuszających chłodzenie jest słyszalne. Do zestawu producent dołączył oprogramowanie pozwalające na monitoring pracy zestawu. Produkt jest dostępny zarówno dla procesorów firmy Intel (Pentium 4) jak i najnowsze AMD (Athlon XP, Athlon 64). Wśród wielu zalet można wyodrębnić kilka wad. Pierwszą z nich są ostre kanty obudowy. Są one tak ostre że można się o nie pokaleczyć. Dodatkowo przy wadze 21kg producent nie przewidział żadnych uchwytów do przenoszenia z miejsca na miejsce. Z drugiej strony są to drobne szczegóły zwłaszcza przy tym że wymiana płyty głównej bądź chłodzonego procesora odbywa się w przeciągu paru minut. Dane techniczne : Materiał parwonika : Miedź Materiał skraplacza : Miedź z aluminium Obroty wentylatora : 3000 RPM Cena : ~2999 zł Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 27

28 3. Rozdział 3 4.) Wyniki i podsumowania testów Platforma testowa na której zmagały się zestawy została dobrana tak aby procesor wydzielał stosunkowo dużo ciepła. Dodatkowo karta graficzna, która nie była tak ważna przy testach jest na chłodzeniu pasywnym więc nie zagłusza pracującego chłodzenia procesora. Procesor przy taktowaniu 3,4 GHz wydziela około 100W ciepła co wystarczy do zobrazowania wydajności pomiędzy konkretnymi zestawami chłodzeń. Podczas testu obudowa komputera była otwarta, więc takie urządzenia jak dyski twarde i karta graficzna które też trochę podgrzewały otoczenie, nie miały tak bardzo wpływu na temperaturę procesora. Spoiwem termicznym była pasta termoprzewodząca Arctic Silver 5 która w 99,9% zrobiona jest na bazie srebra. Podczas testów procesor został obciążony programami Seti oraz Prime95. Programy były uruchomione przez 11 godzin na każdy jeden test obciążeniowy, po czym następowała godzinna przerwa w pracy komputera aby procesor mógł schłodzić się do temperatury otoczenia. Każdy zestaw chłodzenia został przetestowany w dwóch warunkach. Pierwszy przy zastosowaniu programów obciążeniowych przy których procesor pracował cały czas w 100% wykorzystania, wtedy właśnie wydzielał około 100W ciepła. Drugi test obejmował wartości temperatur przy bardzo małym obciążeniu, praktycznie sam uruchomiony system, bez zbędnych aplikacji w tle ani procesów. Każdy pomiar zostawał zapisywany po jedenastu godzinach. Temperatura otoczenia oscylowała w granicach 25 C. Przedstawione wykresy to : najlepiej chłodzący system, czyli poszczególne pomiary temperatury procesora, pokazanie wydajności względem ceny, czyli wykres zależności co warto kupić aby schłodzić procesor, oraz wykres głośności chłodzenia. Do testów firmowych chłodzeń dołączyłem również wyniki systemów opartych na suchym lodzie oraz chłodzeniu ciekłym azotem. Żadna firma nie oferuje chłodzenia opartego na ciekłym azocie czy suchym lodzie, gdyż chłodzenia takie mają zbyt krótki możliwy czas chłodzenia. Chłodzenia te są ulotne, i aby móc ciągle chłodzić układ należy co chwilę dokładać czynnika chłodzącego. Używane są jednak przez ludzi chcących chwilowo uzyskać lepsze parametry swoich układów przez ich podkręcenie. Zwykle takie chłodzenia stosowane są do chłodzenia procesora bądź karty graficznej by móc bić rekordy w programach testujących. Powyższe temperatury pokazują w jakiej temperaturze pracował procesor przy poszczególnych chłodzeniach. Ogromną przewagę ma system oparty na chłodzeniu ciekłym azotem. Temperatura -194 C daje ogromne możliwości podkręcenia procesora, jednak czynnik chłodzący szybko zamienia się w gaz więc trzeba go co chwilę uzupełniać. Pozatym dużo niższa temperatura od temperatury otoczenia czyni ten system bardzo niebezpiecznym do użytkowania. Wokół procesora, na płycie głównej, kondensatorach i samym Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 28

29 parowniku tworzy się szron, więc istnieje duże prawdopodobieństwo uszkodzenia sprzętu. Podczas chwilowego chłodzenia można nad nim zapanować bez strat w sprzęcie. Na drugim miejscu uklasował się produkt firmy Chip-Con Prometeia Mach II. System oparty jest na chłodzeniu gazem. Produkt jest w stanie dobrze schłodzić nawet procesory które wytwarzają 200W ciepła. Jak podaje producent przy takim ogromnym cieple temperatura układu nie powinna być większa niż -30 C. Przy tym teście procesor oddawał dwa razu mniej ciepła więc produkt miał jeszcze spory zapas mocy. Producent zadbał o to aby nawet przy temperaturze dużo niższej niż temperatura otoczenia nie występował szron na płycie. Jest to sprawą odizolowania części w której znajduje się procesor od otoczenia, oraz podgrzewanie spodu płyty głównej przy pomocy grzałki. Ostatnim systemem który potrafi chłodzić poniżej 0 C jest chłodzenie suchym lodem. Jest to kolejny system do którego po jakimś czasie należy ciągle dodawać czynnik chłodzący. Wytrzymuje on trochę dłużej niż ciekły azot jednak potrzebuje uzupełnienia. Również w tym przypadku bez odpowiedniego zabezpieczenia może zaistnieć utrata niektórych części. Kolejne miejsce zajął produkt ActiveCool AC4G-D. Bez obciążenia systemu widać że niewielki radiator z wiatrakiem i użytym ogniwem Peltiera 72W może spokojnie schłodzić procesor do temperatury 31 C. W przypadku tego chłodzenia mocą ogniwa Peltiera steruje panel kontrolny i względem temperatury dolnej części chłodzenia jest on przystosowywany do sytuacji. Podczas pracy chłodzenia radiator mimo wiatraka być bardzo gorący. Część z drugiej strony ogniwa Peltiera stykająca się bezpośrednio z procesorem była zupełnie zimna. Nie była jednak oszroniona więc chłodzenie nie potrzebowało zabezpieczenia układów wokół procesora przed zwarciem. Na kolejnym miejscu uklasował się produkt firmy Cooler Master o nazwie Aerogate I. Chłodzenie to używa wody jako wymiennika ciepła. Podczas testów wiatrak który znajdował się na chłodnicy był ustawiony na maksymalne obroty, zresztą jak też i przy innych chłodzeniach. Ten jednak przy 4600 obrotach robił strasznie dużo szumu. Przy takim hałasie ciężko było wysiedzieć nie mówiąc już o pracy. Chłodzenie dobre ale projektowane moim zdaniem mnie na potrzeby domowe. Całe chłodzenie zajmuje dwa miejsca 5,25 w obudowie co przy posiadaniu nagrywarki CD i DVD wymaga posiadania dużej obudowy. Chłodniczka jest bardzo mała i woda bardzo szybko przez nią przepływa. Samej wody w całym układzie jest niewiele. Przy małym obciążeniu układ chłodzi dobrze bo w zasadzie nie ma za bardzo co chłodzić, kolejny test pokaże że kosztowne urządzenie w zasadzie jest warte niewiele. Następna pozycja to również system oparty na chłodzeniu płynem. Zalman Reserator 1 uklasował się za produktem Cooler Mastera. Jest to system w pełni pasywny. Jedynym mechanicznym urządzeniem jest pompka. Czynnikiem wymiennym jest woda która transportuje ciepło z procesora do wysokiego radiatora umieszczonego na zewnątrz obudowy i tam oddaje je do otoczenia. Realitynet.pl - przystępnie o komputerach 29