Система охлаждения персонального компьютера

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Сентября 2013 в 19:14, курсовая работа

Краткое описание

Целью дипломного проекта является определение способа охлаждения ПК и подбор необходимого оборудования.
Для достижения поставленных целей и задач необходимо выполнить следующие этапы работы:
подбор литературы и изучение материалов по данной тематике;
виды охлаждений;
Определение необходимого оборудования;
обзор оборудования;
рассмотрение устройства и его характеристик;
модернизация серверного огборудования;
определение устройства;
Теоретическая значимость состоит в анализе существующих технологий и применений одной из них для реализации на практике;
Практическая значимость состоит в анализе реализованного на практике проекта;

Содержание

Введение 3
1. Охлаждение, виды охлаждения 4
1.1 Активное охлаждение 5
1.2 Водяное охлаждение 7
1.3 Криогенное охлаждение 7
1.4 Нитрогенное охлаждение 8
1.5 Элемент Пельтье 9
2. Двигатель и терморегулятор. 10
2.1 Устройство термоконтроля 14
3. Устройство вентилятора 19
3.1 Характеристики вентиляторов 19
3.2 Виды вентиляторов 22
3.3 Рабочая характеристика вентилятора 24
3.4 Параллельное и последовательное включение вентиляторов 25
4. Выбор кулера 27
Вывод

Прикрепленные файлы: 1 файл

курсовой.doc

— 1.15 Мб (Скачать документ)

В ходе тестирования самой «тихоходной» оказалась модель CI5-9HDPA-PL-GP — максимальная скорость вентилятора этого кулера составила 2288 об./мин. Отметим, что для «схватывания» данного кулера необходимо, чтобы скважность импульсов превышала 10%.

Максимальные скорости вращения вентиляторов всех остальных моделей примерно одинаковы и варьируются в диапазоне от 4100 до 4325 об./мин (рис. 13).

Если говорить об эффективности  охлаждения протестированных кулеров, то отметим, что модель DI5-9GDPA-PL-GP оказалась  неспособной охладить процессор  при степени его утилизации 100%. В результате температура процессора поднималась выше 83 °С и активировался режим тепловой защиты процессора Throttling. Поэтому данную модель кулера целесообразно использовать только в сочетании с процессорами, выделяющими меньшее количество тепла (например, с процессорами Intel Core 2 Duo).

Все остальные кулеры (CI5-9GDPA-PL, CI5-9HDPA-PL-GP, CI5-9IDPA-I1-GP) успешно справились с охлаждением  процессора: и максимальная температура  процессора не превышала 68 °С для моделей CI5-9GDPA-PL и CI5-9IDPA-I1-GP и 75 °С для модели CI5-9HDPA-PL-GP (рис. 14). 

 

Рис. 13. Зависимость скорости вращения вентилятора от скважности импульсов

Рис. 14. Зависимость температуры процессора от степени его утилизации


Если говорить об уровне шума, то самой  тихой оказалась модель CI5-9HDPA-PL-GP (табл. 6).

Таблица 6. Уровень шума, создаваемого 
кулерами Cooler Master

Кулер

Уровень шума, дБА

Min

Max

DI5-9GDPA-PL-GP

-

60

CI5-9GDPA-PL

-

60

CI5-9HDPA-PL-GP

 

43

CI5-9IDPA-I1-GP

-

55,5


 

Кулеры ASUS

Бюджетные кулеры компании ASUS были представлены всего двумя моделями: P5A1-8LB3 и P5M2-8SB3W, которые имеют очень похожую конструкцию и предусматривают болтовое крепление к материнской плате с использованием монтажной рамки, устанавливаемой с противоположной стороны материнской платы. 

 

P5M2-8SB3W

P5A1-8LB3

В моделях P5A1-8LB3 и P5M2-8SB3W применяется  съемный 80-миллиметровый вентилятор, причем модель P5M2-8SB3W оснащена четырехконтактным вентилятором, а модель P5A1-8LB3 — трехконтактным.

Крепление вентиляторов к радиаторам возможно в двух положениях, при  этом вентиляторы оказываются немного  повернутыми друг относительно друга.

Различаются по форме и радиаторы этих моделей. Кроме того, в P5M2-8SB3W используется медный сердечник, а радиатор кулера P5A1-8LB3 выполнен полностью из алюминия. Термопаста заранее нанесена на подложку радиаторов.

Подробные технические характеристики кулеров ASUS приведены в табл. 7.

Таблица 7. Технические характеристики кулеров ASUS

Модель кулера

P5M2-8SB3W

P5A1-8LB3

Цена, руб.

300

234

Процессорный  разъем

LGA 775

Скорость вращения, об./мин

3000

3300

Воздушный поток, CFM

35,31

42

Размеры вентилятора, мм

Ø80x25

Ø80x25

Размеры радиатора, мм

90x90x68

Ø90x34

Разъем питания

Четырехконтактный

Трехконтактный

Материал радиатора

Алюминий

Тип крепления

Болты

Вес, г

577

434


В ходе тестирования выяснилось, что  максимальная скорость вращения вентилятора  модели P5M2-8SB3W, поддерживающей PWM-технологию, составляет 3102 об./мин (рис. 15), а модели P5A1-8LB3 (рис. 16) варьируется в диапазоне от 1256 до 2891 об./мин (напомним, что данная модель кулера поддерживает управление скоростью вращения только путем изменения напряжения питания). 

 

Рис. 15. Зависимость скорости вращения вентилятора от скважности импульсов

Рис. 16. Зависимость скорости вращения вентилятора от напряжения питания


Что касается эффективности охлаждения кулеров P5M2-8SB3W и P5A1-8LB3, то обе модели вполне успешно справились с охлаждением  процессора: его максимальная температура  не превышала 65 °С для модели P5M2-8SB3W и 71 °С для модели P5A1-8LB3 (рис. 17). 

 

Рис. 17. Зависимость  температуры процессора 
от степени его утилизации

Уровень создаваемого шума примерно одинаков для обеих моделей кулеров и составляет 48-49 дБA (табл. 8).

 

 

 

 

Таблица 8. Уровень шума, создаваемого 
кулерами ASUS

Кулер

Уровень шума, дБА

Min

Max

P5M2-8SB3W

-

48

P5A1-8LB3

33,6

49


 

Кулеры Floston

Кулеры компании Floston Electronic еще не получили широкого распространения в России. Отметим, что эксклюзивным дистрибьютором компании Floston Electronic на территории России является компания Alcomtrade (www.alcomtrade.ru).

Китайская компания Floston Electronic предлагает широкий ассортимент кулеров, в том числе множество бюджетных моделей для процессоров Intel и AMD. В нашем тестировании принимали участие кулеры FCI7754BAC-4P, FC77580SQ-3P и FCI77560S-3P, рассчитанные на эксплуатацию только с процессорами Intel, имеющими разъем LGA 775. 

 

FCI7754BAC-4P

 

FC77580SQ-3P

FCI77560S-3P

Модель FCI7754BAC-4P внешне похожа на обычный  боксовый кулер, в котором предусмотрены  клипсовые крепления к материнской  плате, а радиатор выполнен из алюминия, но имеет медный сердечник.

80-миллиметровый вентилятор модели FCI7754BAC-4P выполнен из прозрачного  пластика. Согласно технической  документации, максимальный уровень  шума, создаваемого вентилятором  на максимальной скорости вращения, составляет 30 дБ. Отметим, что в модели FCI7754BAC-4P реализован четырехконтактный разъем, то есть кулер поддерживает PWM-технологию.

Модель FCI77560S-3P также оснащена пластиковыми клипсами для крепления к материнской  плате. Радиатор этой модели полностью  выполнен из алюминия, однако качество обработки поверхности подошвы радиатора (поверхность соприкосновения с процессором) оставляет желать лучшего. Она оказалась не только не отшлифованной, но и шершавой, что ухудшает теплоотдачу даже при наличии термопасты.

Вентилятор в кулере FCI77560S-3P имеет трехконтактный разъем питания, то есть предусмотрено управление скоростью вращения путем динамического изменения напряжения питания.

Модель FC77580SQ-3P внешне похожа на модель FCI77560S-3P, но имеет ряд особенностей. Во-первых, для крепления к материнской плате используются болты с монтажной рамкой, устанавливаемой с обратной стороны материнской платы. Во-вторых, в модели FC77580SQ-3P применяется несколько иной по форме алюминиевый радиатор. А вот в отношении крыльчаток вентиляторов можно сказать, что они абсолютно одинаковые и в FC77580SQ-3P, и в FCI77560S-3P, причем в кулере FC77580SQ-3P также используется трехконтактный вентилятор.

В комплекте с кулерами Floston поставляется термопаста.

Технические характеристики кулеров Floston приведены в табл. 9.

Таблица 9. Технические характеристики кулеров Floston

Модель кулера

FCI7754BAC-4P

FC77580SQ-3P

FCI77560S-3P

Цена, руб.

312

156

143

Процессорный  разъем

LGA 775

Размеры, мм

Ø95x65

Ø95x57

Ø95x63

Разъем питания

Четырехконтактный

Трехконтактный

Трехконтактный

Материал радиатора

Алюминий + медь

Алюминий

Тип крепления

Клипсы

Болты

Клипсы


В ходе тестирования кулеров Floston было определено, что максимальная скорость вращения вентилятора модели FCI7754BAC-4P, поддерживающей PWM-технологию, достигает 2748 об./мин (рис. 18).

В двух других моделях управление скоростью вращения вентилятора  осуществляется за счет изменения напряжения питания, что позволяет варьировать  скорость вращения в диапазоне от 596 до 1614 об./мин — для модели FC77580SQ-3P и от 956 до 2231 об./мин — для модели FCI77560S-3P (рис. 19). 

 

Рис. 18. Зависимость скорости вращения вентилятора от скважности импульсов

Рис. 19. Зависимость скорости вращения вентилятора от напряжения питания


Кулер FC77580SQ-3P, работающий на малых  оборотах, хотя и является малошумным, не обеспечивает эффективного охлаждения процессора при его 100-процентной утилизации. Температура ядер процессора при этом превышает 82 °С, а кроме того, активируется режим тепловой защиты Throttling.

Кулеры FCI77560S-3P и FCI7754BAC-4P вполне успешно  справляются с охлаждением процессора: его максимальная температура не превышает 76 °С для модели FCI77560S-3P и 70 °С — для модели FCI7754BAC-4P (рис. 20). 

 

Рис. 20. Зависимость  температуры процессора 
от степени его утилизации

В отношении уровня шума, создаваемого кулерами Floston, можно сделать следующие  выводы. Кулер FC77580SQ-3P оказался самым  тихим — максимальный уровень шума составляет всего 36 дБА. Однако нужно помнить, что данный кулер является и наименее эффективным, поэтому его целесообразно использовать вкупе с менее мощными процессорами (с TDP не выше 65 Вт).

Кулеры FCI77560S-3P и FCI7754BAC-4P также достаточно тихие (табл. 10), но при этом более  эффективные по сравнению с моделью FC77580SQ-3P.

Таблица 10. Уровень шума, создаваемого 
кулерами Floston

Кулер

Уровень шума, дБА

Min

Max

FC77580SQ-3P

30,5

36

FCI77560S-3P

31

45,3

FCI7754BAC-4P

33

48


 

Кулеры Zalman

Казалось бы, причем тут Zalman, если речь идет о бюджетных OEM-кулерах? Эта компания хорошо известна в России благодаря своим навороченным моделям кулеров для экстремального охлаждения. Однако, как выяснилось, в ее ассортименте есть и OEM-кулеры. Собственно, такие устройства ничем не отличаются от обычных навороченных кулеров Zalman, разве что отсутствует красочная коробка с инструкцией, да цена существенно ниже. В остальном это те самые кулеры Zalman, с которыми данная торговая марка традиционно ассоциируется.

Итак, в нашем тестировании принимали  участие кулеры СNPS7700 AlCu и СNPS9500 LED — довольно известные по своим «коробочным» вариантам, поэтому назвать их новыми нельзя. Отметим, что все кулеры Zalman являются трехконтактными, то есть не поддерживают PWM-технологию. 

 

СNPS9500 LED

СNPS7700 AlCu

В кулерах СNPS9500 LED и СNPS7700 AlCu используется весьма неудобная система крепления, что, в общем-то, типично для всех кулеров Zalman. Стремление сделать универсальную систему крепления, совместимую со всеми типами процессорных разъемов, привело к тому, что крепление под конкретный тип процессора получается, мягко говоря, неважным. Так, кулеры СNPS9500 LED и СNPS7700 AlCu совместимы с процессорными разъемами Intel Socket 478, Intel LGA 775 и AMD Socket 754/939/940.

К кулерам СNPS9500 LED и СNPS7700 AlCu прилагаются  инструкция по установке (без нее  не обойтись) и разнообразные монтажные  скобы, обеспечивающие совместимость с разъемами разных типов.

Кулер СNPS9500 LED, вообще-то, нельзя назвать  бюджетной OEM-моделью. Он выполнен полностью  из меди, оснащен тепловыми трубками и светодиодными индикаторами. Этот кулер ориентирован на компьютерных энтузиастов и вряд ли заинтересует компании, занимающиеся серийной сборкой ПК. А если еще вспомнить и систему крепления, которая никак не сочетается с конвейерной сборкой, то предположение, что такой кулер можно использовать в серийных моделях ПК, не выдерживает никакой критики.

Информация о работе Система охлаждения персонального компьютера