Jak poprawić wydajność cieplną radiatora procesora
Istnieje wiele czynników wpływających na wydajność rozpraszania ciepła przez radiator chłodzący procesor powietrzem, takich jak przewodność cieplna materiału, powierzchnia żeberek, odstęp żeberek, grubość dna, powierzchnia styku, kierunek przepływu płynu itp. Klasyfikacja radiatora obejmuje chłodnicę rurki cieplnej i chłodnicę procesora bez rurki cieplnej, typu wieżowego i typu dolnego. Ze względu na słabą wydajność radiatora procesora bez rurki cieplnej, jest on coraz rzadziej stosowany na rynku. Obecnie większość powszechnie stosowanych radiatorów procesorów to chłodnice procesorów z rurkami cieplnymi.
Radiator dociskowy:
Ogólnie rzecz biorąc, konstrukcja radiatora o dolnym ciśnieniu ma dwie zalety. Po pierwsze, ma stosunkowo niską wysokość i można go dostosować do różnych obudów, zwłaszcza do obudów mini itx o ograniczonej przestrzeni. Większość z nich może używać wyłącznie chłodnicy chłodzonej powietrzem pod ciśnieniem; Po drugie, może wykorzystać przepływ powietrza do rozproszenia ciepła do elementów wokół procesora, takich jak obwód zasilania i pamięć, co pozwala uniknąć problemu gromadzenia się ciepła przez te elementy. Jednakże taka konstrukcja nie sprzyja kanałowi powietrznemu wewnątrz obudowy, co łatwo powoduje turbulentny przepływ powietrza wewnątrz obudowy. Maksymalizacja efektywności rozpraszania ciepła jest trudna, co skutkuje dalszą utratą efektywności wymiany ciepła. Dlatego też grzejnikowi dolnociśnieniowemu trudno jest osiągnąć wysoką skuteczność odprowadzania ciepła, dlatego powoli wycofywał się z głównego nurtu.
Radiator wieżowy:
Sprawność wymiany ciepła radiatora wieżowego jest wyższa niż radiatora dolnego. Gdy strumień powietrza przechodzi równolegle przez żeberka chłodzące, prędkość przepływu powietrza po czterech stronach sekcji przepływu powietrza jest największa. Jednocześnie radiator wieżowy sprzyja również budowie kanału powietrznego wewnątrz obudowy, który może tak szybko poprowadzić strumień powietrza, aby był odprowadzany z portu chłodzącego z tyłu obudowy.
Zalety radiatora HeatPipe:
Rura cieplna jest podzielona na koniec ogrzewania parującego i koniec kondensacji. Kiedy koniec grzewczy zacznie się nagrzewać, ciecz wokół ścianki rury natychmiast odparuje i wytworzy się para. W tym czasie ciśnienie w tej części wzrośnie, a strumień pary przepływa do końca skraplającego pod wpływem ciśnienia. Gdy strumień pary dotrze do końca skraplania, zostaje ochłodzony i skraplony do postaci cieczy. Jednocześnie wydziela dużo ciepła. Na koniec powraca do końca ogrzewania przez parowanie za pomocą siły kapilarnej i grawitacji, aby zakończyć cykl.
Ponieważ rurka cieplna ma tę zaletę, że zapewnia wyjątkowo dużą prędkość wymiany ciepła, może skutecznie zmniejszyć wartość oporu cieplnego i zwiększyć efektywność rozpraszania ciepła po zainstalowaniu w radiatorze. Ma niezwykle wysoką przewodność cieplną, nawet setki razy większą niż przewodność cieplna czystej miedzi. Dlatego nazywany jest „nadprzewodnikiem termicznym”. Radiator procesora z rurką cieplną, charakteryzujący się doskonałym procesem i konstrukcją, będzie miał wysoką wydajność, której nie da się osiągnąć za pomocą zwykłej chłodnicy powietrza bez rurki cieplnej.
Konstrukcja żeberek radiatora:
Gdy konstrukcja podstawy i rurki cieplnej jest taka sama, zwiększenie obszaru rozpraszania ciepła jest niewątpliwie najbardziej bezpośrednim sposobem na poprawę wydajności radiatora, a istnieją tylko dwa sposoby na zwiększenie obszaru rozpraszania ciepła. Pierwsza polega na dodaniu większej liczby lub większych radiatorów poprzez zwiększenie objętości, a druga polega na zmniejszeniu odstępu i grubości radiatorów. Dodaj więcej radiatorów o tej samej objętości. Nie zaleca się ślepego poszukiwania większego obszaru odprowadzania ciepła. Należy dokładnie rozważyć objętość i wagę grzejnika, grubość i rozstaw żeberek odprowadzających ciepło, a nawet rozmiar i typ wentylatora.
Proces lutowania i penetracji żeber:
Istnieją dwa główne sposoby montażu rurek cieplnych i żeberek: lutowanie i penetracja żeber. Opór cieplny interfejsu w procesie spawania jest niski, ale koszt jest stosunkowo wysoki. Na przykład, gdy żebra aluminiowe są spawane z miedzianymi rurkami cieplnymi, rury cieplne zasadniczo wymagają obróbki galwanicznej przed spawaniem z aluminiowymi żebrami, a wymagania dotyczące procesu spawania są stosunkowo wysokie. Nierówne spawanie lub wewnętrzne pęcherzyki znacząco obniżą wydajność wymiany ciepła .
Penetracja żeberek polega na umożliwieniu rurce cieplnej przejścia przez żeberko bezpośrednio za pomocą środków mechanicznych. Proces ten jest prosty, ale wymagania techniczne nie są mniejsze niż spawanie, ponieważ wymaga, aby żebro odprowadzające ciepło znajdowało się w bliskim kontakcie z rurką cieplną. Koszt procesu penetracji żebra jest nieco niższy niż procesu spawania i teoretycznie opór cieplny powierzchni styku jest nieco wyższy niż w przypadku spawania.
Rurka cieplna, podstawa i żebro to trzy główne elementy obecnego głównego nurtu radiatora chłodzącego procesor powietrzem. Każda część będzie miała istotny wpływ na efektywność odprowadzania ciepła przez grzejnik, a te trzy części są również ze sobą powiązane. Samo ulepszenie jednej części może nie przynieść jakościowego skoku w wydajności radiatora, ale jakakolwiek część nie została wykonana dobrze. Jest to poważny cios dla wydajności radiatora procesora.
