49319 (588645), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рисунок 1.5 - Нитрогенное охлаждение

Принцип действие элемента Пельтье основан на работе полупроводников p - и n-типа.

Рисунок 1.6 - Элемент Пельтье

Еще одно устройство охлаждения, состоящее из двух полупроводниковых пластин. При пропускании через них электрического тока одна пластина начинает морозить, а другая, наоборот, излучать тепло. Причем температурный промежуток между температурами двух пластин всегда одинаков. Используется элемент Пельтье следующим образом: "морозящая" сторона крепиться на процессор. Опасность его использования связана с тем, что при неправильной установке элемента есть вероятность образования конденсата, что повлечет за собой выход оборудования из строя. Так что при использовании элемента Пельтье следует быть чрезвычайно аккуратным.

При исследовании СО приходим к выводу, что для нашего случая наиболее приемлемый вариант - воздушное охлаждение. Остается выбрать приемлемый вариант вентилятора (малый уровень шума и побольше производительность).

1.3 Охлаждение блока питания

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы.

1.3.1 Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем (Рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Компоненты вентилятора

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы) (Таблица 1.2).

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать "вечными": срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Таблица 1.2 - Зависимость работы вентилятора от марки подшипника

Тип подшипника	Время наработки на отказ		Подшипник скольжения
	часов	лет
(sleeve bearing)	10 000	1	Один подшипник скольжения, один подшипник качения
(ball bearing)	20 000	2	Два подшипника качения
(2 ball bearing)	30 000	3	Гидродинамический подшипник

1.3.2 Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту. Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора GlacialTech SilentBlade GT80252BDL (Рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - Производительность вентилятора SilentBlade GT80252BDL

Общий вид вентилятора SilentBlade II GT80252-BDLA1приведен на рисунке 1.9, а его характеристики ниже.

Рисунок 1.9 - Общий вид вентилятора SilentBlade II GT80252-BDLA1

Характеристики вентилятора SilentBlade II GT80252-BDLA1

Вентилятор для охлаждения корпуса ПК

Низкий уровень шума

Напряжение питания 12 В

Подшипник 2 х Качения

Скорость вращения 1700 (± 10%) об. /мин.

Поток воздуха 26.3 CFM

Шум 18 дБ

Размеры 80 х 80 х 25 мм

Вес 72.5 г

Разъем питания Коннектор 3-pin + 4 - pin

Цвет Черный

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик. Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения Titan, в разделе корпусных вентиляторов мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, 80×80×25 мм, 92×92×25 мм и 120×120×25 мм (Таблицы 1.3).

Таблица 1.3 - Уровень шума различных вентиляторов Titan

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума.

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: GlacialTech SilentBlade 80×80×25 мм, 92×92×25 мм и 120×120×25 мм. Составим аналогичную таблицу 1.4

Таблица 1.4 - Уровень шума различных вентиляторов GlacialTech

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.

Общий вид вентиляторов этой серии изображен на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 - Общий вид вентиляторов GlacialTech

Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan (см. графу прирост). А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен: пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов - их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

2. Усовершенствование охлаждения блока питания

Моддинг (англ. modding, происходит от слова modify - модифицировать, изменять) - внесение креативных изменений в аппаратное обеспечение компьютера. Самый распространённый объект моддинга - "case", корпус компьютера. Моддинг может делаться для улучшения параметров оборудования (то есть разгона), но, по словам самих энтузиастов, основная цель моддинга - "получение эстетического удовлетворения от вещи, которую мы любим, а также выражение собственной индивидуальности". Как относительно массовое явление, моддинг сформировался в США и странах западной Европы ориентировочно в конце 1999 - начале 2000 года. На территории Украины моддинг начал зарождаться под конец 2001 - начало 2002 года, а резкий набор популярности начался примерно в 2004 году.

Моддинг блока питания - это процесс модификации серийного компьютерного блока питания для придания ему эксклюзивности и непохожести на другие БП, улучшение системы охлаждения и повышение удобства его эксплуатации. Моддинг блока питания является составной частью моддинга компьютера, в процессе которого применяют, в основном, все те же концепции и идеи, что и при моддинге корпуса, так что можно сказать, что моддинг БП - это моддинг компьютера в миниатюре.

Ну что, следует заняться моддингом блока питания.

Мы уже в предыдущем разделе рассмотрели почти все недостатки относительно температуры БП. В основном в блоке питания используется вентиляторы на "выдув". С одной стороны это правильное решение, т.к согласно физике воздуха, холодный воздух с нижней части компьютера втягивается, проходя через блок питания, затем нагревается элементами блока питания и затем высасывается вентилятором, продолжая обдувать теплым потоком остальные составляющие компьютера, подымаясь вверх. Если же мы рассмотрим, когда вентилятор работает на "вдув", то окажется, что холодный воздух поступает на обдув элементов блока питания и далее уже ослабленный поток обдувает остальные блоки компьютера разогретым БП воздухом. Как видим и у того и у другого варианта есть свои преимущества и недостатки.

Пойдем по пути усовершенствования охлаждения блока питания с наименьшими затратами.

Установим дополнительный вентилятор на "вдув", а вентилятор на "выдуве" снабдим электронным термореле.

Схемы расположения вентиляторов, для различных вариантов показаны на рисунке 2.1 и 2.2 до переделки и после.

а

)

б)

Рисунок 2.1 - Расположение вентиляторов в БП до переделки (а) и после переделки (б) первый вариант

а
)

б
)

Рисунок 2.2 - Расположение вентиляторов в БП до переделки (а) и после переделки (б) второй вариант

На рисунке показано направление движения воздуха. В первом варианте мы устанавливаем вентилятор на "вдув" (Рис.2.1, б), во втором на "выдув" (Рис.2.2, б).

Схема блока питания ПК до усовершенствования представлена на рисунке 2.3. Питание вентилятора осуществляется с выводов 12 В.

Тип вентилятора выбирается аналогичный установленному.

Характеристики

Список файлов ВКР