Pet osnovnih metoda za odvođenje topline u IT okruženju
Postoji pet glavnih načina na koje se neželjena toplina može prikupiti i prenijeti iz IT prostorije u vanjsko okruženje. Jedna ili više ovih metoda koristi se za hlađenje gotovo svih kritičnih računalnih soba i podatkovnih centara. Svaka se metoda oslanja na rashladni ciklus za prijenos ili pumpanje topline iz podatkovnog centra ili računalne sobe u vanjsko okruženje. Neke metode premještaju komponente rashladnog ciklusa dalje od IT prostorije, a neke metode dodaju dodatne petlje (zatvorene cijevi) vode ili drugih tekućina kako bi se potpomogao proces hlađenja.
ARS isporučuje sustave svih vrsta ovisno o mogućnostima izgradnje poslužiteljskih soba i podatkovnih centara, prostorija podatkovnih centara, uvjeta okoline itd.
U nastavku je opisana opcija konstrukcije klimatizacijskog sustava korištena u ovom projektu.
Sustav hlađen glikolom
U ovom tipu sustava, sve komponente rashladnog ciklusa smještene su u jednom kućištu (kao u zatvorenom sustavu), ali je glomazna zavojnica kondenzatora zamijenjena mnogo kompaktnijim izmjenjivačem topline, kao što je prikazano na slici. 3. Izmjenjivač topline koristi struju glikola (mješavina vode i etilen glikola, slično antifrizu automobila) za prikupljanje topline iz rashladnog sredstva i prijenos iz IT okruženja. Glikolni izmjenjivači topline i cjevovod uvijek su manji od zavojnica kondenzatora (u dvosmjernim sustavima hlađenim zrakom) i kanala kondenzatora (u sustavima hlađenog zrakom zatvorene petlje) jer mješavina glikola skuplja i prenosi toplinu puno bolje od plina. Struja glikola odvodi se cijevima do vanjskog montiranog uređaja koji se naziva hladnjak tekućine. Toplina se raspršuje u vanjsku atmosferu puhanjem vanjskog zraka pomoću ventilatora kroz zavojnicu hladnjaka s toplom tekućinom ispunjenu glikolom. Sklop pumpe (pumpa, motor i kućište za zadržavanje) cirkulira glikol u krugu od klima uređaja računalne sobe do hladnjaka tekućine i natrag.
Sustav hlađen glikolom
Prednosti
Sve komponente rashladnog ciklusa sadržane su u jedinici za rukovanje zrakom računalne sobe, koja je zapečaćena i tvornički testirana kako bi se postigla najveća pouzdanost uz održavanje istih zahtjeva za prostorom kao dvodijelni sustav hlađen zrakom.
Cjevovodi za glikol mogu se provoditi na znatno većim udaljenostima od vodova rashladnog sredstva (u sustavima hlađenim zrakom), a jedan hladnjak tekućine i pumpna jedinica mogu opsluživati klimatizacijske jedinice iz više računalnih soba.
Za hladnog vremena, glikol u hladnjaku tekućine može se toliko ohladiti (ispod 10°C) da može zaobići izmjenjivač topline CRAC jedinice i izravno ući u posebno instaliranu zavojnicu ekonomizatora. U ovom slučaju, rashladni ciklus se isključuje i IT okruženje se hladi zrakom koji prolazi kroz zavojnicu ekonomajzera, kroz koju sada teče hladni glikol. Ovaj proces, nazvan "free cooling", omogućuje izvrsno smanjenje operativnih troškova.
Potreba za dodatnim komponentama (blok pumpe, ventili) povećava kapitalne troškove i troškove instalacije u usporedbi s DX sustavima hlađenim zrakom.
Volumen i kvaliteta glikola u sustavu moraju se održavati.
Male do srednje velike računalne sobe i podatkovni centri.
Sustavi rashlađene vode
U sustavu s hlađenom vodom, komponente rashladnog ciklusa prenose se iz sustava klimatizacije računalne sobe u uređaj koji se naziva rashladnik vode, kao što je prikazano na slici. 5. Ovaj uređaj proizvodi ohlađenu vodu (na temperaturi od približno 8°C), koja se pumpa kroz cjevovod od rashladnog uređaja do klima uređaja za računalnu sobu (CRAH) instaliranih u IT okruženju. CRAH blokovi su slični izgled na klima uređajima u računalnoj sobi, ali rade drugačije. Oni hlade zrak (odvode toplinu) upuhivanjem toplog zraka iz računalne sobe kroz zavojnice ohlađene vode ispunjene cirkulirajućom ohlađenom vodom. Toplina se uklanja iz IT okruženja strujom (toplije) ohlađene vode koja izlazi iz CRAH jedinice i vraća se u rashladni uređaj. Tamo se toplina uklonjena iz vode koja se vraća obično uklanja u vodenu petlju kondenzatora (isto kao u klima uređajima s vodenim hlađenjem računalne sobe) kako bi se prenijela u vanjsku atmosferu. Sustavi rashlađene vode obično se dijele među klima-uređajima računalne sobe i često se koriste za hlađenje cijele zgrade.
Sustav rashlađene vode
Napomena: Stroj za vodeno hlađenje može koristiti Različite vrste hlađenje. U ovom slučaju prikazan je sustav s vodenim hlađenjem. U hladnim regijama obično se koriste strojevi hlađeni glikolom.
Prednosti
Uređaji za rukovanje zrakom u računalnim sobama obično su jeftiniji, sadrže manje dijelova i imaju veći kapacitet rasipanja topline od klima uređaja istog otiska.
Cjevovodi za hlađenu vodu mogu se lako provesti na vrlo velikim udaljenostima, a jedna jedinica za hlađenu vodu može služiti mnogim IT sobama (ili cijeloj zgradi).
Sustavi s rashlađenom vodom mogu se projektirati tako da pružaju vrlo visoku pouzdanost.
Za veće instalacije, sustavi s hlađenom vodom osiguravaju najnižu cijenu po jedinici kapaciteta.
Sustavi s rashlađenom vodom obično zahtijevaju najveće kapitalne troškove za instalacije s kapacitetom električno opterećenje IT ispod 100 kW.
Tipično, CRAH jedinice uklanjaju više vlage iz zraka nego CRAC jedinice, što povećava troškove ovlaživanja unutarnjeg prostora u mnogim klimatskim zonama.
U IT okruženju pojavljuje se dodatni izvor tekućine.
U kombinaciji s drugim sustavima u srednjim do velikim podatkovnim centrima s umjerenim do visokim zahtjevima dostupnosti ili kao namjensko rješenje visoke dostupnosti u velikim podatkovnim centrima.
Distribucija protoka zraka unutar server sobe i moguće opcije postavljanje klimatizacijskih sustava.
ARS nudi nekoliko opcija za organiziranje razmjene zraka unutar poslužiteljske sobe i, kao rezultat toga, nekoliko opcija za smještaj opreme.
Opcija 1: Organizirajte hladni prolaz/vrući prolaz kao što je prikazano na donjoj slici.
U ovom slučaju klima uređaji su instalirani na oba kraja hladnog prolaza i ispuštaju hladan zrak direktno iz hladnog prolaza.
Prednosti
Sustav je prilično ekonomično rješenje, jer ne zahtijeva korištenje podignutog poda
Sustav omogućuje daljnje odvajanje protoka toplog i hladnog zraka ugradnjom dodatnih komponenti, osiguravajući disipaciju topline unutar 7 kW/rack
Ne postoji potpuno odvajanje protoka toplog i hladnog zraka, stoga, bez dodatnih elemenata može ukloniti toplinu unutar 2,5 kW/rack
Mala poslužiteljska soba ili podatkovni centar s niskom gustoćom snage opreme, ali je moguće povećanje gustoće.
Opcija 2. Organizacija hladnog prolaza/vrućeg prolaza pomoću podignutog poda, kao što je prikazano na donjoj slici.
Smjer kretanja vrućeg zraka preko podignutog poda
Smjer kretanja hladnog zraka ispod podignutog poda
Izlaz hladnog zraka prolazi kroz podignuti pod
U ovom slučaju, klima uređaji su instalirani u suprotnim kutovima prostorije (poželjno je da se organizira ravnomjeran pritisak ispod podignutog poda) i ispuštaju hladan zrak ispod podignutog poda.
Vrući zrak se usisava sa stropa klimatizacijskog sustava.
Prednosti
Sustav omogućuje odvajanje protoka toplog i hladnog zraka, stoga je sposoban ukloniti toplinu unutar 3 kW/rack
Potreban podignuti pod
Zbog ograničenog prostora dostupnog za usis hladnog zraka daljnji razvoj poslužitelj (povećanje disipacije topline na 5-7 kW/rack) je nemoguće.
Održavanje kabelskog sustava ako je položeno ispod podignutog poda ili produženo je teško. Ako se podignuti pod demontira, tlak je također poremećen, zbog toga tijekom rada može doći do lokalnog pregrijavanja opreme i zaustavljanja procesa.
Mala poslužiteljska soba ili podatkovni centar s niskom gustoćom snage opreme.
Opcija 3. Organizacija hladnog prolaza/vrućeg prolaza s ugradnjom klima uređaja u jednom redu s montažnim ormarićima za opremu, kao što je prikazano na donjoj slici.
U ovom slučaju klima uređaji se postavljaju u jednom redu s opremom koja uzima topli zrak direktno iz toplog prolaza i ispušta hladan zrak direktno u hladni prolaz.
Prednosti
Sustav omogućuje odvajanje protoka toplog i hladnog zraka i sposoban je ukloniti toplinu unutar 7 kW/rack
Nije potreban lažni pod
Veći trošak u usporedbi s tradicionalnim rješenjima
Srednji i veliki podatkovni centri s opremom visoke gustoće snage.
Nije tajna da dva identična računala mogu imati vrlo različite performanse samo zato što je sustav rasipanja topline na jednom od njih bolje implementiran. Moderan korisnik bi trebao započeti odabir komponenti za sastavljanje svog stolnog računala odabirom prostranog kućišta niske impedancije i odabirom komponenti za hlađenje ili čak stvaranjem cijelog sustava za odvod topline od takvog računala. Začudo, sa suvremenim trendovima u razvoju računalnih uređaja, uklanjanje topline je na prvom mjestu po važnosti za produktivan i pouzdan rad računalnih sustava.
Izvori topline
Kako biste se odlučili za rashladni sustav za svoje računalo, morate znati izvore proizvodnje topline. Jasno je da svi uređaji koji čine računalo troše električnu energiju i sukladno tome emitiraju toplinu.
CPU troši najviše energije. Snaga rasipanja topline modernog (čak i jednojezgrenog) procesora Intel Pentium 4 na 3.8GHz je 130W! Prije samo nekoliko godina sve Osobno računalo(isključujući monitor) trošio ovu količinu energije.
Godine 1965., tri godine prije nego što je Gordon E. Moore postao jedan od osnivača Intel Corporation, skupina znanstvenika predvođena njime završila je razvoj novih mikrosklopova koji su kombinirali tada rekordan broj elemenata na jednom čipu - 60 tranzistora. Na zahtjev časopisa Electronics, Gordon Moore je napisao članak u kojem je dao predviđanje o tome kako će se poluvodički uređaji poboljšati u sljedećih deset godina. Moore je predložio da će do 1975. broj tranzistora u jednom integriranom krugu biti 65 tisuća. U kasnim 1980-ima, Mooreovo predviđanje postalo je poznato kao Mooreov zakon, a sada je počelo značiti udvostručenje računalnih performansi, mjereno u milijunima instrukcija u sekundi (MIPS), svakih 18 mjeseci zbog povećanja broja tranzistora na jednostruka podloga.
Danas, ne samo središnji procesori, već i grafički procesori na video karticama, pa čak i čipsetovi na matičnim pločama imaju nekoliko milijuna tranzistora, i unatoč činjenici da potonji imaju vrlo male veličine, usporedive s veličinom pojedinačnih virusa, ukupna proizvodnja topline je raste svake godine. S tim u vezi već je moguće uvesti novi zakon “Moore-grijača” koji kaže da se udvostručenjem broja elemenata na jednoj podlozi količina oslobođene topline utrostručuje.
Dakle, glavni izvori topline u računalu su središnji procesor, grafički procesor video kartice i čipset matične ploče.
Uzimajući u obzir činjenicu da radna frekvencija PC memorije raste svake godine i da se danas već koriste DDR II memorijski moduli koji rade na visokim frekvencijama s performansama do DDR2 1000, podsustav PC memorije također stvara značajnu količinu topline.
Drugi veliki izvor topline su tvrdi diskovi. Ponajprije zbog činjenice da je brzina rotacije najčešćih tvrdih diskova za stolna računala već 7200 okretaja u minuti. U isto vrijeme, za stvaranje brzog i pouzdanog memorijskog podsustava čak iu stolnim računalima, korisnici koriste stvaranje RAID polja od dva ili čak četiri tvrdi diskovi, radeći istovremeno.
Ukupna potrošnja svih komponenti računala je toliko visoka da je preporučena snaga napajanja 450 W ili više. Zamislite samo: gotovo pola kilovata na stolu prosječnog kućnog korisnika. Ova toplina se mora ukloniti na najodlučniji način.
Zašto uklanjati toplinu iz
PC za kućno igranje?
Mnogi kućni korisnici ne znaju odgovor na ovo naizgled glupo pitanje. Mnogi ljudi znaju da proizvođači procesora i matične ploče koristiti različite tehnologije toplinske zaštite. Samo tvrtka Intel za svoje procesore koristi tri načina toplinske zaštite odjednom: Thermal Monitor, Thermal Monitor 2 i način isključivanja u nuždi. Zahvaljujući ovim tehnologijama, procesor neće pregorjeti i neće prijeći dopuštene radne temperature. Slični mehanizmi za praćenje temperature također su dostupni na matičnoj ploči. Čega se ima bojati?
Međutim, nemojte zaboraviti da su ovi mehanizmi toplinske zaštite izmišljeni u slučaju kvara hladnjaka procesora ili kada rashladni sustav osobnog računala ne može podnijeti hlađenje procesora na optimalnu razinu. Dakle, procesor može stalno raditi na više niske frekvencije, ili u načinu rada "ciklus mirovanja". Dakle, ne samo pouzdanost njegovog rada, već i performanse ovise o tome kako radi rashladni sustav vašeg računala.
Uklanjanje topline glavni je uvjet za povećanje performansi i pouzdanosti računala
Borba za učinkovito uklanjanje topline mora započeti s pravi izbor kućišta za buduća računala. Ovisno o namjeni budućeg računala, kućišta se mogu podijeliti u nekoliko vrsta:
Kućišta za kućna računala za igranje
kućišta za kućna univerzalna računala
kućišta za mini računala
kućišta za multimedijske centre (PC za zabavu)
kućišta za radne stanice.
Glavni kriteriji za odabir kućišta sa stajališta učinkovite disipacije topline uključuju sljedeće parametre:
Volumen kućišta i njegova impedancija (pojednostavljeno - unutarnji otpor rasipanju topline)
debljina stijenki kućišta i nosivog okvira
broj odjeljaka za ugradnju razne uređaje (optički pogoni, tvrdi diskovi itd.)
broj montažnih mjesta za ventilatore i njihovu standardnu veličinu
prisutnost ventilacijskih otvora na prednjoj ploči kućišta
karakteristike napajanja
prisutnost specijaliziranih elemenata za uklanjanje i nadzor rada uređaja za uklanjanje topline.
Volumen kućišta uvelike određuje njegovu impedanciju, a time i učinkovitost sustava za odvod topline koji se može implementirati u kućište.
Debljina stijenki kućišta, kao i debljina nosivog okvira, određuju akustičke karakteristike kućišta. S dovoljnom debljinom metala (najmanje 0,8 mm), razina buke je znatno smanjena zbog odsutnosti vibracija. Jeftina kućišta, koja uglavnom biraju korisnici u Uzbekistanu zbog niske cijene, izrađena su od metala debljine ne veće od 0,5-0,6 mm, tako da su tijekom rada zidovi ovih kućišta podložni rezonantnim vibracijama. Ako u kućište ugradite i dodatne ventilatore, tada razina buke koju emitira računalo postaje jednostavno nepodnošljiva, a korisnik često isključuje dodatne ventilatore umjesto da odabere pravo kućište.
Broj odjeljaka za ugradnju raznih unutarnjih uređaja mora odgovarati trenutnim i budućim potrebama korisnika. Neka kućišta za ugradnju, na primjer, tvrdih diskova imaju gumene prigušnice za sprječavanje izravnog kontakta tvrdi disk iz šasije kućišta, što je važno pri stvaranju tihog računala. Uzimajući u obzir činjenicu da suvremeni HDD rashladna sredstva su dodatno instalirana, ova okolnost je od velike važnosti.
Rad rashladnih uređaja i praćenje procesa odvođenja topline najbolje je kontrolirati vizualno pomoću posebne ploče s instrumentima, stoga je dobrodošla prisutnost elemenata u kućištu za nadzor rada uređaja za odvođenje topline. No, na tržištu su široko dostupni posebni paneli ove vrste koji se jednostavno ugrađuju u standardni konektor od 5,25″, a ponekad i u konektor od 3,5″.
Također je dobrodošlo imati posebne rešetke, plastična kućišta i druge strukturne elemente u kućištu kako bi se povećala učinkovitost uklanjanja topline izvana jedinica sustava PC.
Cijena takve futrole je u pravilu oko 100 dolara, dok je cijena većine kofera koji se prodaju na našem tržištu u protuvrijednosti od 25 do 35 američkih dolara.
Kućišta za gaming računala, uz nekoliko iznimaka, dizajnirana su u obliku velikog tornja, a glavni fokus ovih kućišta je na mogućnosti stvaranja učinkovitog sustava hlađenja. Stoga kućišta za gaming računala imaju nisku impedanciju (iznutra su prilično prostrana) i imaju najmanje 4 dodatna ventilatora standardnih veličina od 92 ili 120 milimetara. Važno je razumjeti da je jedan od njih (ispuh) nužno smješten na stražnjoj ploči kućišta, drugi (ili još bolje, dva paralelna) je instaliran na prednjoj ploči kućišta i radi za puhanje. Osim toga, morate osigurati ventilator na bočnoj ploči.
Kućište, koje ima posebno plastično kućište za odvođenje topline, vrlo učinkovito odvodi toplinu od procesora. Jednostavan i pouzdan.
Rashladni sustavi
Danas je teško povjerovati da prije deset godina nije bilo radijatora ni hladnjaka na procesorima. Kako rasteš taktne frekvencije Povećala se disipacija topline procesora. Prvo su se radijatori pojavili na procesorima, a zatim su se na radijatore počeli ugrađivati dodatni ventilatori; takvi setovi sada se nazivaju poznatom riječju hladnjak.
Uzimajući u obzir nagli porast proizvodnje topline, danas je razvijen veliki broj rashladnih sustava koji se razlikuju kako po principu rada tako i po mediju za odvođenje topline. Moderni sustavi Hladnjaci se mogu podijeliti u sljedeće kategorije:
pasivni rashladni sustavi bazirani na radijatorima
Sustavi hlađenja temeljeni na toplinskim cijevima
sustavi zračnog hlađenja
sustavi tekućeg hlađenja
rashladni sustavi temeljeni na Peltierovim modulima
kriogeni sustavi hlađenja.
Ako govorimo o stolnim računalima, kod njih se još ne koriste kriogene metode hlađenja, ali za hlađenje npr. servera koriste se instalacije koje se po principu rada ne razlikuju puno od hladnjaka, gdje kompresor komprimira rashladno sredstvo, a ono, isparavajući, hladi isparivač.
Pasivni sustavi hlađenja
Tradicionalni i najčešći sustav hlađenja za procesor ili bilo koji vrući čip (na primjer, čipset matične ploče) naziva se hladnjak i uključuje radijator i ventilator. Radijator povećava intenzitet izmjene topline između toplinskog pokrova (danas su gotovo svi procesorski čipovi zaštićeni posebnom toplinskom podlogom) procesora i vanjskog prostora. Radijatori su najčešće izrađeni od aluminija, bakra ili kombinacije oba. Bakreni radijatori imaju najbolje performanse prijenosa topline (najhladniji od njih imaju čistoću bakra do četiri devetke), ali su skuplji. Važna je veličina (težina) i oblik radijatora. Relativno kompaktan radijator može učinkovito ukloniti toplinu samo u malim granicama. S obzirom da je tipična temperatura unutar PC kućišta oko 50 stupnjeva Celzijusa, a radna temperatura procesora 80 stupnjeva (uz rasipanje topline do 130 vata), nemoguće je napraviti pasivni radijator koji bi se nosio s tim zadatak. Za povećanje učinkovitosti radijatora koristi se ventilator koji stvara prisilnu izmjenu topline između radijatora i okolnog prostora.
Prilikom odabira hladnjaka morate obratiti pozornost ne samo na volumen i kvalitetu metala (osobito dobro ako postoji barem bakrena podloga u kontaktu s procesorom), već i na kvalitetu hladnjaka. Što je veća veličina ventilatora i brzina rotacije, to je učinkovitiji. O obožavateljima će biti riječi u nastavku.
Sustavi hlađenja temeljeni na toplinskim cijevima
Izum "toplinska cijev" predložio je još 1942. godine izumitelj Golger. Prototip za stvaranje toplinske cijevi bio je termosifon, čije se načelo rada temelji na takvom fizičkom fenomenu kao što je konvekcija. Kada se doda toplina, tekućina se počinje pretvarati u paru. Para nastala tijekom zagrijavanja kao rezultat konvekcije kreće se prema gore, odnosno u zonu s nižom temperaturom. Hlađenjem se para kondenzira i slijeva niz stijenke termosifona, gdje se ponovno zagrijava i isparava. Dakle, u opći pogled, dolazi do izmjene topline.
Međutim, princip termosifona uključuje vraćanje kondenzirane tekućine natrag pod utjecajem gravitacije, te stoga termosifon može raditi samo kada je zona isparavanja ispod zone kondenzacije. U toplinskoj cijevi, koju je predložio Grover još 1963. godine, kapilarne sile koje nastaju kada se kapilarno-porozni materijal smoči tekućinom koriste se kao sile koje podižu kondenzat protiv sila gravitacije. Dakle, toplinska cijev može raditi u bilo kojem položaju. Toplinske cijevi koje se koriste za hlađenje procesora najčešće su izrađene od bakra, a radna tekućina je voda ili aceton.
Sustavi zračnog hlađenja
Sustavi zračnog hlađenja najčešći su i pristupačniji, a zastupljeni su ventilatorima. Ventilatori se koriste i zajedno s radijatorima i zasebno za stvaranje prisilne konvekcije zraka unutar sistemske jedinice (ili napajanja računala). Osnova svih modernih ventilatora koji se koriste u osobnim računalima je motor. istosmjerna struja s naponom od 12 V i upravljačkim krugom koji inducira okretno magnetsko polje, što rezultira pogonom rotora motora.
Upravljački krug ventilatora može uključivati kontrolu tahometra za praćenje brzine vrtnje. Obično postoje i zaštitni krugovi za otkrivanje zaustavljanja ventilatora, pa čak i toplinski senzor za nadzor temperature radijatora.
Vrlo važan parametar ventilatora je vrsta ležaja. Ventilatori mogu biti bazirani na kotrljajućem ležaju (klizni ležaj) i kliznom ležaju (kuglični ležaj). Također se mogu koristiti kombinirane izvedbe jednog kliznog ležaja i jednog kliznog ležaja. Ponekad se koriste dva kotrljajuća ležaja.
Najjednostavniji za izradu, a time i najjeftiniji, su ventilatori na kliznim ležajevima. Ali oni su manje pouzdani i bučniji. Štoviše, s vremenom se povećava razina buke.
Ventilatori na bazi kotrljajućih ležajeva su skuplji, ali izdržljivi i tihi. Najbolje je izabrati ljubitelje takozvane “Silent Series”.
Ventilatori također karakteriziraju performanse, brzina vrtnje, veličina i razina buke.
Uobičajene brzine ventilatora kreću se od 1000 do 5000 o/min. Što se tiče dimenzija, najčešći su ventilatori 60x60 mm, 80x80 mm, 92x92 mm i 120x120 mm. Što je veća veličina ventilatora, veća je njegova učinkovitost pri istim brzinama vrtnje. Veći ventilatori mogu učinkovito raditi pri nižim brzinama.
S obzirom da je jedan od najvažnijih pokazatelja ventilatora razina buke koju stvara, važno je odabrati ventilatore na bazi kotrljajućih ležajeva, većih dimenzija i manjih brzina vrtnje.
Ventilatori unutar sistemske jedinice mogu se instalirati na različite načine, ali postoje dva osnovna položaja ventilatora: paralelni i sekvencijalni.
Uz paralelni raspored, dva ventilatora nalaze se jedan pored drugog i rade za puhanje ili, obrnuto, puhanje, stvarajući dvostruki protok na otvorenom prostoru. Međutim, ako kućište vašeg računala ima visoku impedanciju, onda je bolje koristiti sekvencijalni raspored ventilatora, kada se nalaze jedan iza drugog i istovremeno rade na puhanju ili puhanju zraka iz sistemske jedinice. Raspored ventilatora također se može smatrati sekvencijalnim, kada se jedan ventilator nalazi na prednjoj ploči kućišta i radi za puhanje, a drugi je na stražnjoj ploči kućišta i radi za ispuh.
Bilo bi prikladno podsjetiti da je za smanjenje impedancije kućišta dovoljno pažljivo povezati sve žice i kabele koji povezuju uređaje kako bi zrak unutar kućišta mogao slobodno cirkulirati.
Sustavi hlađenja tekućinom
U U zadnje vrijeme Rašireni su sustavi hlađenja tekućinom u kojima se umjesto zraka za prijenos topline koristi tekućina koja ima veći toplinski kapacitet od zraka. Tekućina koja cirkulira osigurava mnogo bolju disipaciju topline od protoka zraka.
Unutarnji sustavi tekućeg hlađenja aktivno se koriste na serijskim uređajima proizvođača prijenosnih računala.
Načelo dizajna tekućinskih rashladnih sustava prilično je jednostavno i tradicionalno, budući da gotovo u potpunosti ponavlja rashladni sustav automobila. Uključeno u vanjski sustav hlađenje tekućinom uključuje radijator za središnji procesor ili grafički procesor video kartice, pumpu (pumpu) i vanjski izmjenjivač topline u kojem se toplina uklanja u vanjsko okruženje. Sve komponente vanjskog sustava tekućeg hlađenja povezane su savitljivim silikonskim crijevima.
Za učinkovitiju izmjenu s vanjskim prostorom u izmjenjivačima topline koriste se ventilatori. Izmjenjivači topline montiraju se ili izravno na kućište straga ili sprijeda, ili proizvođači izrađuju vanjsku jedinicu koja se, poput razdjelnika, može nalaziti na određenoj udaljenosti od računala.
Učinkovitost tekućih radijatora određena je područjem kontakta njegove površine s tekućinom, stoga se za povećanje kontakta ugrađuju rebra ili stupne igle unutar tekućih radijatora.
U vanjskim sustavima za hlađenje tekućinom, unutar kućišta računala nalazi se samo tekući radijator, a izvan kućišta spremnik rashladne tekućine, pumpa i izmjenjivač topline, smješteni u jednom bloku.
Neki proizvođači imaju vanjske sustave tekućeg hlađenja s dva radijatora - za središnji procesor i grafički procesor na video kartici istovremeno.
Očigledno sustavi tekućeg hlađenja imaju veliku budućnost, pa pri sastavljanju osobnog računala treba obratiti posebnu pozornost na korištenje ovih sustava, jer rade učinkovitije, stabilnije i proizvode manje buke.
Rashladni sustavi
pomoću Peltierovih modula
Sustavi hlađenja koji se temelje na ovim modulima koriste tzv. Peltierov efekt koji se odnosi na termoelektrične fenomene i sastoji se u tome da ako dva različita vodiča prođu kroz kontakt struja, tada se toplina apsorbira ili oslobađa u kontaktu ovisno o smjeru struje. Poznato je da je Peltierov efekt najjače izražen u poluvodičima. Koristeći ovaj učinak, Peltierovi termoelektrični moduli (TEM), koji su niz poluvodiča p- i n-tipa povezanih u seriju s bakrenim vodičima (niz spojeva poluvodič-metal), postali su široko rasprostranjeni.
U Peltierovom elementu, broj spojeva koji su međusobno povezani može biti vrlo velik, ali svi spojevi za grijanje nalaze se u jednoj ravnini, a svi spojevi za hlađenje nalaze se u drugoj.
Neki modeli hladnjaka procesora i hladnjaka video kartice temelje se na termoelektričnim modulima. Kod ovih hladnjaka hladna keramička ploča Peltier modula je u kontaktu s vrućom površinom hlađenog elementa (procesora), a na vruću ploču je pričvršćen radijator s ventilatorom za odvođenje topline.
Proizvođači i brendirani rashladni uređaji
Unatoč činjenici da danas tržište u Uzbekistanu nudi veliki broj rashladnih uređaja - od standardnih procesorskih hladnjaka, ventilatora različitih veličina, prekrasnih kućišta s otvorenim rešetkama do egzotičnih tekućih rashladnih sustava - moraju se pažljivo kupovati.
Činjenica je da rashladni uređaji moraju raditi kontinuirano, stabilno i bez stvaranja nepotrebne buke. Stoga je potrebno obratiti veliku pozornost na brendirane uređaje koji su specijalizirani za rashladne sustave svjetskih proizvođača. Takvi proizvođači uključuju Thermaltake, čije samo ime u prijevodu znači "oduzima toplinu". Tvrtka Thermaltake posluje pod sloganom “Cool all your life”, što bi se moglo prevesti kao “hladi cijeli život”.
Tvrtka proizvodi na najvišem nivou tehnička razina hladnjake za procesore na AMD i Intel platformama koji koriste toplinske cijevi i sustave tekućeg hlađenja. Linija proizvoda uključuje posebne rashladne uređaje za video kartice, memorijske module i tvrde diskove. Kao primjer, razgovarajmo o nekim modelima.
Blue Orb II hladnjak zraka
Niz zračno hlađenih hladnjaka za procesore Intel LGA 775 i AMD K8 odlikuje se ne samo originalnim dizajnom radijatora sa svijetlim LED pozadinskim osvjetljenjem, već i izvrsnim tehnički podaci. Hladnjaci u ovoj seriji koriste veliki ventilator dimenzija 120x120 mm, koji ima razinu buke od samo 17 dBA.
Razina buke ventilatora izražava se u decibelima prema filtru “A” (dBA). Filtar "A" uzima u obzir osobitost percepcije zvuka od strane ljudskog uha na različitim frekvencijama. Podsjetimo, osoba percipira zvuk već od 30 dBA, a tipična vrijednost buke koju stvaraju moderni ventilatori je u rasponu od 32 do 50 dBA.
Hladnjak zraka Blue Orb II visoko je učinkovit jer ima bakrenu jezgru i oblik radijatora s vrlo velikim područjem rasipanja topline.
Dakle, u ovom slučaju, izvrstan dizajn podudara se s visokim tehničkim parametrima. Osim toga, proizvođač jamči najmanje 40.000 sati rada ovog uređaja.
Serija hladnjaka temeljena na
toplinske cijevi
Tvrtka proizvodi cijelu seriju hladnjaka na temelju toplinskih cijevi za oba AMD platforme, i za Intelove platforme. U isto vrijeme, proizvođač pozicionira ove hladnjake za korištenje s procesorima s rasipanjem topline od 130 W!
Model SL-P0327 ima četiri toplinske cijevi, aluminijski radijator i ventilator koji se vrti na 4200 okretaja u minuti. Razina buke hladnjaka je 44 dBA, a radni vijek mu je do 40.000 sati.
Rad ventilatora obično se izražava u kubičnim stopama po minuti (CFM). Uobičajena učinkovitost ventilatora kreće se od 10 do 50 CFM, ali ovaj je model ocijenjen na 71,79 CFM.
U liniji hladnjaka temeljenih na toplinskim cijevima postoje modeli s dvije cijevi, ali s kombiniranim bakreno-aluminijskim radijatorom. Ovaj uređaj je također vrlo učinkovit.
Tekući sustavi
Thermaltake hlađenje
Tvrtka proizvodi veliki broj uređaja za hlađenje tekućinom, unutarnjih i vanjskih. Sustavi tekućeg hlađenja dizajnirani su za hlađenje središnjih procesora, grafičkih procesora, video kartica, pa čak i memorijskih modula.
Niz unutarnji sustavi Tekuće hlađenje Big Water 745 dizajnirano je za ugradnju na matične ploče faktora forme ATX/BTX (za kompatibilnost s novim BTX standardom, poseban adapter je uključen u paket) i može se instalirati s Intel procesori LGA 775 i AMD K8.
Sustav hlađenja Big Water 745 uključuje poseban bakreni radijator presvučen plastikom, pumpu, spremnik tekućine (koristeći polietilen glikol, koji svijetli pod ultraljubičastim svjetlom) i dva izmjenjivača topline – jedan za jedan ventilator od 120 mm, drugi za dva ventilatora od 120 mm. Crpka proizvodi buku unutar 16 dBA, a izmjenjivači topline proizvode ukupno 42 dBA.
Thermaltakeov Big Water sustav tekućeg hlađenja može se upariti s namjenskim Aqua RX Series-R1 hladnjakom za hlađenje memorijskih modula. Radijator je izrađen od aluminija i dizajniran je za hlađenje DDR memorijskih čipova na DIMM modulima.
Vrlo raznolika i zanimljiva serija vanjskih uređaja za hlađenje tekućinom, u kojima je izmjenjivač topline izrađen u obliku udaljene jedinice. U ovom slučaju izmjenjivač topline izgleda poput zvučnika kućnog kina.
Vanjski sustavi tekućeg hlađenja mogu se koristiti za bilo koju vrstu kućišta, budući da su sve komponente sustava smještene u vanjskoj jedinici, a samo radijator s cijevima nalazi se na procesoru izravno u jedinici sustava.
Uzimajući u obzir činjenicu da danas mnogi korisnici instaliraju ne samo nekoliko tvrdih diskova, već i dvije video kartice koje rade u SLI načinima (za nVIDIA video kartice) ili CrossBar (za video kartice tvrtke ATI). Zamislite koliko topline generiraju dvije grafičke kartice visokih performansi, ali takvo gaming računalo bi trebalo imati snažan procesor, brzu memoriju i najmanje dva tvrda diska koji rade u RAID 0 načinu rada.
Posebno za overlockere i računalne entuzijaste proizvodi se tekući rashladni uređaj Tide Water Plus, koji je poseban blok debljine samo 9 mm, unutar kojeg je proizvođač mogao postaviti pumpu, izmjenjivač topline i ventilator. Jedinica za hlađenje Tide Water Plus montirana je u standardni PCI utor, a dva bakrena hladnjaka za tekućinu pričvršćena su na GPU-ovi dvije video kartice koje rade u SLI načinu (za nVIDIA video kartice) ili CrossBar (za ATI video kartice). Postoji isto rješenje za pojedinačne video kartice.
Zaboravili smo govoriti o sustavima hlađenja tvrdog diska. Korisnici obično kupuju jednostavni sustavi zračno hlađenje praktički bez radijatora, ali s dva ventilatora. Ovo je donekle učinkovito, ali prilično glasno (pogotovo ako su instalirana do 4 HDD-a) i nepouzdano.
Thermaltake nudi uređaj za zračno hlađenje tvrdog diska Hardcano 14, izrađen u obliku masivnog aluminijskog radijatora s ugrađenim ventilatorom (3000 okretaja u minuti, 16 dBA) i težine 986 grama. Uređaj je dizajniran za 3,5″ tvrde diskove s IDE sučelja, SCSI, SATA pa čak i novi SAS. Hardcano 14 ugrađen je u 5,25″ konektor sistemske jedinice i između ostalog štiti (anti-shock) tvrdi disk od oštećenja.
Ako se korisnik odluči pozabaviti odvođenjem topline na najozbiljniji način, budući da je odlučio overclockati sustav do maksimuma, onda za takve entuzijaste Thermaltake linija proizvoda uključuje kućišta s ugrađenim sustavima tekućeg hlađenja, kao i posebne, više snažna (do 600-900 W) jedinica napajanja dizajnirana za sustave s velikom potrošnjom energije.
Ako mislite da samo određene tvrtke poput Thermaltakea proizvode rashladne uređaje, varate se. Gotovo svaki proizvođač matičnih ploča i video kartica vrlo je ozbiljan u pogledu hlađenja svojih uređaja. Ako vidiš matična ploča ili video kartica bez ikakvih ozbiljnijih sustava hlađenja, što znači ili proizvođač neozbiljan, ili su uređaji slabih performansi.
Zaključujući priču o sustavima hlađenja stolnih računala, možemo dodati da u vrućoj klimi Uzbekistana svaki korisnik treba biti pažljiv na pitanja hlađenja svog računala. Dodatni ventilator i pravilno odabrano kućište mogu riješiti ne samo problem pouzdanosti, već i performansi.
Za one koji vole istinski overclockati procesor i sve komponente računala, pitanja hlađenja su od najveće važnosti. Općenito, “Ohladi cijeli život” i sve će biti u redu.
U Odnoklassniki
Korisni savjeti
Prije nego što počnete učiti sve tajne očuvanja topline u kući, vrijedi obratiti pozornost na to kako toplina izlazi iz naše kuće (postotak svih gubitaka u običnoj kući od ploča):
* Zidovi i vrata - 42%
* Ventilacija - 30%
* Windows - 16%
* Podrumi - 5%
* Krov - 7%
Kako održati toplinu u domu
1. Ujutro otvorite zavjese i/ili rolete kako biste sunčevoj svjetlosti ušli u kuću. Staklo u prozoru omogućuje svjetlost da prođe unutra, ali ne i natrag. U kući se svjetlost nakuplja odbijajući se od zidova i namještaja te se na kraju pretvara u toplinu.
2. Noću koristite debele (zamračujuće) zavjese kako biste spriječili izlazak topline kroz prozore. Bez sunčeve svjetlosti, prozori postaju vaš neprijatelj. Napravite debele tapete kako biste spriječili izlazak topline.
* Za održavanje oblika možete jednostavno koristiti debelu deku na koju je pričvršćena šipka ili štap.
Izmjerite svoj prozor i pronađite nešto čvrsto, poput krute šipke ili jake palice, oko koje možete omotati zavjesu. Možete koristiti i staru garnišnu (ako je imate).
*Možete koristiti i dva komada debele tkanine. Za to postoje upute:
2.1 Pripremite dva komada debele tkanine. Stavite oba komada tkanine jedna na drugoj s šarom jedna nasuprot drugoj. Sve učvrstite pribadačama i izrežite tako da krajnji rezultat bude nekoliko centimetara veći od dimenzija prozora.
2.2 Sašijte sve slojeve na tri strane. Na posljednjoj 4. strani sa svakog kraja prišijte trećinu cijele dužine (ispada da će u sredini ostati jedna neušivena trećina). Upotrijebite nezašiveni dio da okrenete tkaninu naopako.
2.3 Umetnite šipku u rupu i učvrstite je šavom te zašijte tkaninu do kraja.
* Ako su zavjese dugačke i prekrivaju radijatore, na donji rub zavjese pričvrstite omče, a na sredini zavjese prišijte gumbe. Na taj način možete nanizati omče na gumbe, podižući zavjese iznad radijatora.
3. Zabrtvite stare okvire prozora kako biste spriječili curenje topline. Ne morate puno potrošiti - jeftino brtvilo možete pronaći u bilo kojoj trgovini hardverom. Također će vam oduzeti vrlo malo vremena.
4. Ako vam je ostalo folije od proizvoda koji su bili umotani u nju, izrežite je na potrebnu veličinu. Važno je napomenuti da se ovaj film može kupiti zasebno. Poprskajte malo vode po prozoru i pritisnite foliju na prozor s mjehurićima - voda će poslužiti kao ljepilo za foliju, a kasnije neće ostati mrlje. Na taj način možete smanjiti gubitak topline za 50%.
Kako učiniti pod toplijim
5. Pokrijte podove tepisima. Ne postoji ništa neugodnije od stajanja bosih nogu na hladnom podu ujutro. Osim izvrsnog osjećaja, tepisi također pružaju dodatni sloj izolacije koji sprječava da se hladan zrak diže s poda, što znači da će vam vaša stopala biti zahvalna.
6. Koristite brtvilo (vatu ili pjenu, na primjer) za brtvljenje svih pukotina na prozorima. Nakon toga prekrijte pukotine trakama pamučne tkanine (širina svake trake je 4-5 cm). To će spriječiti izlazak topline iz vašeg doma.
7. Preporučljivo je imati debela, masivna vrata u kući koja će zadržati dosta topline. Također možete tapecirati stara ulazna vrata umjetnom kožom punjenom spužvom.
Preporučljivo je zalijepiti sve pukotine poliuretanskom pjenom. Ako se odlučite za ugradnju novih vrata, onda pogledajte možete li zadržati stara, jer... dvoja ulazna vrata stvaraju zračni raspor između sebe, a on izolira toplinu.
Kako održati toplinu u domu
8. Pričvrstite foliju iza radijatora i ona će reflektirati toplinu natrag u prostoriju s malo topline koja izlazi kroz zid. Važno je napomenuti da razmak između folije i baterije mora biti najmanje 3 cm.
9. Ako iz jednog ili drugog razloga ne možete pričvrstiti metalnu foliju, pokušajte izolirati kuću izvana. Naručite izolaciju krajnjeg zida (u pravilu se to radi posebnim pločama).
10. Tuširajte se s otvorenim vratima (ako je moguće). Toplina i vlažan zrak stvoreni kupanjem povisit će temperaturu zraka u cijeloj kući.
11. Sušiti stvari u kući. Kao i plivanje s otvorenim vratima, ova metoda povećava vlažnost zraka, a vi ćete se osjećati ugodnije i ugodnije.
Izolacija kuće uradi sam
12. Presložite namještaj
Ne možete si priuštiti izolaciju vanjskih zidova? Zatim pokušajte preurediti namještaj. Na primjer, postavite veliki ormar blizu najhladnijeg zida. Ali imajte na umu da kauč ne smije biti postavljen u blizini radijatora, jer poremetit ćete izmjenu zraka.
13. Ako imate napuknute prozore, svakako ih zamijenite.
14. Odlučite li nešto ispeći, ostavite kuhinjska vrata otvorena kako bi se toplina pećnice i/ili štednjaka proširila cijelom kućom.
15. Posljednje, ali ne manje važno, možete kupiti grijač.
Kako odabrati grijač
Postoji nekoliko stvari koje biste trebali znati prije kupnje grijača.
Prvo morate odlučiti za što vam je to potrebno. Na temelju toga trebali biste odabrati koliko je snažan grijač potreban. Saznajte površinu sobe (sobe). Običan stan sa stropovima od 2,75 - 2,8 m treba grijač kapaciteta najmanje 1 kW na svakih 10 m2. m.
Veliki plus bit će prisutnost regulatora temperature i snage u grijaču. Postoji nekoliko vrsta grijača:
15.1 Uljni grijač
Kako on radi:
Unutar takvog grijača nalaze se 2 ili 3 grijača koja služe za zagrijavanje mineralnog ulja. Ovo ulje ima dosta visoko vrelište i kada se zagrije, toplina se prenosi preko cijele metalne površine uređaja.
Uz pomoć takvog grijača, zrak se zagrijava prilično brzo, a uljni grijač ne isušuje zrak. Može biti opremljen termostatom, s kojim se grijač isključuje kada temperatura dosegne zadanu razinu.
15.2 Konvektor
Kako on radi:
Hladni zrak prolazi kroz grijač i zagrijava se, a zatim izlazi kroz rešetke koje se nalaze u gornjem dijelu uređaja. Dodatni izvor toplina dolazi iz tijela konvektora, koje se također zagrijava. No grijalicu biste trebali postaviti dalje od namještaja, jer... topla kutija ga može uništiti.
Konvektori se mogu montirati na zid ili postaviti na posebne noge. Uređaj je prilično siguran, jer njegov grijaći element skriven je unutar kućišta. Ako konvektor ima termostat, može raditi neprekidno.
Jedina mana je što grijalica sporo zagrijava prostoriju. Treba ga koristiti za održavanje željene temperature.
15.3 Ventilator topline
Kako on radi:
Unutar ovog grijača nalazi se tanka spirala koja se jako zagrijava. Toplina nastala zagrijavanjem spirale se pomoću ventilatora distribuira po prostoriji.
Zrak u prostoriji se prilično brzo zagrijava, a sam uređaj je lako nositi, jer prilično je lagan. Obično se toplinski ventilator koristi u uredima.
Ali vrijedi napomenuti da uređaj isušuje zrak, što je pak štetno za zdravlje. Nije preporučljivo koristiti ventilator gdje se nalazi osoba s astmom. Još jedan nedostatak takvog uređaja je stalna buka tijekom njegovog rada.
15.4 Infracrveni grijač (kvarcni emiter)
Kako on radi:
Ovaj uređaj, za razliku od drugih, zagrijava predmete oko sebe, a ne zrak. Daljnje zagrijavanje prostorije događa se zahvaljujući toplini koja proizlazi iz grijanih podova, zidova i namještaja. To vam omogućuje uštedu električne energije, jer sam uređaj možda neće raditi, ali soba je i dalje topla.
Ako je ušteda na prvom mjestu, onda treba odabrati upravo takav grijač. Ali trebali biste znati da su infracrveni kvarcni emiteri najskuplji i zahtijevaju stručnjaka za njihovu instalaciju.
pojedinosti
Tehnologija za odvođenje topline iz opreme
Sudjeluje u proizvodnim procesima različite vrste oprema: to uključuje strojeve za obradu, visokotlačne aparate, spremnike s kemijskim otopinama i spremnike za grijanje. Svi oni mogu se zagrijavati, što negativno utječe na izratke, radne dijelove i tehnološki proces općenito. Ali kako ukloniti toplinu iz spremnika, koji sam osigurava grijanje za određene sustave? Ili kako ukloniti toplinu iz posude pune vrućeg proizvoda? I također kako ukloniti toplinu sa stroja u kojem je alat u stalnom kretanju?
I hlađenje alatnih strojeva i raznih spremnika provodi se pomoću posebne opreme za izmjenu topline, koja se danas aktivno koristi u poljoprivredi, industriji i svakodnevnom životu. Takvi uređaji zagrijavaju ili hlade vodu, koja osigurava zagrijavanje ili hlađenje druge tehnološke vode i otopina, cirkulira u zatvorenim krugovima opskrbe toplom vodom i sustavima grijanja, u sustavima ventilacije i klimatizacije, u isparivačima i kondenzatorima, u bazenima i drugim industrijskim i kućanskim sustava.
Pitanje kako ukloniti toplinu iz vode rješava se korištenjem rashladnih uređaja - posebnih rashladnih jedinica jedne ili druge snage i kapaciteta hlađenja. Pomoću kompresorskog agregata i isparivača u ovoj instalaciji se hladi freon koji kroz izmjenjivač topline hladi vodu u posebnom spremniku. Odavde rashladna tekućina hrli prema objektu koji treba hladiti, bilo da se radi o spremniku, kupki otopine, spremniku za grijanje ili stroju za obradu. Ali za kontrolu temperature rashladne tekućine, dizajn hladnjaka također uključuje grijač vode, koji eliminira prekomjerno hlađenje tekućine, što može dovesti do neravnoteže u proizvodnom ciklusu. Za hlađenje spremnika izmjenjivač topline ugrađen je unutar spremnika i oko njih, ovisno o tome radi li se o otvorenom ili zatvorenom spremniku. Hlađenje stroja uključuje i hlađenje pokretnih dijelova i hlađenje sustava za podmazivanje. U prvom slučaju, hladna voda se može otvoreno dovoditi izravno u područje rezanja ili mljevenja. U drugom slučaju, zavojnica s ohlađenom rashladnom tekućinom potrebne temperature prolazi kroz sustav za podmazivanje.
Tvrtka Peter Kholod već dugo radi na području opreme za izmjenu topline za široku paletu namjena. Implementiramo moderne kvalitetne instalacije, koji se savršeno nose s dodijeljenim zadacima grijanja i hlađenja, instaliramo ih na licu mjesta uz potpunu instalaciju pripadajućih cjevovoda, izvodimo puštanje u rad, održavanje i podučavamo osoblje o pitanjima podešavanja i upravljanja.
