1.4. Системи водяного охолодження потужного процесору певм [29]

Підвищення продуктивності сучасних персональних комп'ютерів і пов'язане з цим збільшення потужності центральних процесорів, що проявляється у збільшенні виділення теплоти, призводить до значних перегрівів мікросхем, що робить актуальним завдання підтримки їх температурного рівня в заданому діапазоні. Оскільки збільшення температури приводить до появи помилок в роботі процесора, а також до виходу його з ладу, необхідність створення ефективних систем охолоджування не викликає сумніву.

Більшість існуючих систем охолодження складаються з радіаторів з розвиненою поверхнею теплообміну, оснащених потужними вентиляторами. Пошук методів інтенсифікації теплозйому від потужних процесорів привів до створення таких систем охолодження, в яких поверхня, що контактує з процесором, омивається потоком води.

Це сприяє значному підвищенню коефіцієнтів тепловіддачі в місці контакту і, відповідно, зниженню температури ядра процесора. В даний час є різні конструкції систем водяного охолодження, проте принцип їх функціонування практично однаковий. В той же час відомостей про теплопередаючі характеристики таких систем охолодження недостатньо, щоб оцінити вплив різних чинників на температурний режим роботи процесора.

Принцип дії рідинних систем охолодження досить простий і нагадує систему охолодження в автомобільних двигунах.

Холодна рідина (як правило, дистильована вода) прокачується через теплообмінний пристрій, що контактує з поверхнею процесора, в якому вона нагрівається (відводить тепло). Після цього нагріта рідина поступає в зовнішній теплообмінник (радіатор), в якому обмінюється теплом з навколишнім середовищем і охолоджується. Для ефективного теплообміну з навколишнім середовищем в зовнішніх теплообмінниках, як правило, використовуються вентилятори. Всі компоненти конструкції з'єднуються між собою гнучкими силіконовими шлангами діаметром 5-10 мм. Для того, щоб змусити рідину циркулювати по замкнутому контуру, використовується спеціальний насос - помпа. Структурна схема такої системи показана на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схема роботи рідинної системи охолодження

Мабуть, найголовнішим елементом будь-якої системи водяного охолодження є теплообмінник, саме від його технічних якостей (термічного і гідравлічного опору) багато в чому залежить загальна теплова ефективність системи.

На сьогодні водяна система охолодження повинна відповідати таким вимогам:

– Простота інсталяції;

– Можливість встановлення всередину або зовні корпусу пристрою;

– Безпека використання протягом всього процесу експлуатації;

– Наявність апаратного моніторингу;

– Можливість використання з усіма типами мікропроцесорів;

– Можливість регулювання продуктивності і рівня шуму.

На Україні представлені системи водяного охолодження таких відомих фірм, що займаються безпосередньо розробками та дослідженнями систем тепловідводу, як Titan, Thermaltake, Thermalright, Zalman, 3R System. Вартість їх, у порівнянні з системами повітряного охолодження доволі висока, але ефективність набагато вища.