ОБЗОР СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА «ICE-BOX»

Эта статья посвящена обзору системы охлаждения персонального компьютера «Ice-Box». В статье будет представлено: основная проблема перегрева компьютера, небольшое описание самой системы охлаждения, обзор аналогов систем охлаждения и специализированных программ, а также показана работы программы для управления системой «Ice Box».

При работе компьютера все его электронные компоненты нагреваются. Критической температурой считается та температура, при которой процессор уже не в состоянии работать стабильно длительное время. При температурах выше 90°С в кристалле процессора начинают активно протекать электрохимические процессы, которые нарушают стабильную работу и приводят к самовыключению компьютера. Одна из наиболее распространенных проблем связана с перегревом компьютера.

Регулярный перегрев компьютера приводит к снижению его производительности и уменьшению времени службы.

Структурная схема системы охлаждения «Ice-Box» представлена на рисунке 1. Система изолирована от воздействия окружающих факторов на работу компьютера, таких как температура и влажность.

Сам прототип состоит из трех основных взаимосвязанных блоков:

А. Корпус компьютера;

Б. Компрессор с охлаждением;

В. Охлаждающий радиатор.

Рисунок 1. Структурная схема установки.

Корпус компьютера (3) состоит из 4 основных элементов: материнской платы (1), платы управления «Ice-Box» (2) и двух вентиляторов, один из которых осуществляет захват воздуха (4), другой вывод (5).

Основным источником тепла в корпусе компьютера является материнская плата, поэтому вентиляторы, работающие в нем, расположены таким образом, чтобы воздух максимально эффективно охлаждал ее.

Плата управления «Ice-Box» дает возможность регулирования работы системы, а именно вентиляторов (4) и (11), а также компрессора (8), что позволяет сократить потребление электричества, а также предохраняет компьютер от переохлаждения, так как для многих элементов материнской платы существует оптимальный диапазон рабочих температур, преодоление которого неизбежно ведет к выходу из строя данных компонентов.

К вентиляторам подключены вентиляционные трубы, передающие холодный воздух от охлаждающего радиатора (7). Охлаждающий радиатор в свою очередь имеет вентилятор для захвата воздуха из корпуса компьютера, так как на выводе горячего воздуха из компьютера стоят родные кулеры, имеющие малую производительность.

Передача тепла от охлаждающего радиатора (7) к радиатору (9) осуществляется с помощью фреона, который подается из компрессора (8). Затем тепло выводится в окружающую среду при помощи вентилятора (11).

Рассмотрим аналоги систем охлаждения. На данный момент известно несколько технических решений для управления охлаждением внутренностей компьютера.

Кулер для процессора DEEPCOOL Ice Blade PRO [2]. Система охлаждения, совместимая с процессорами Intel и AMD, создающая внушительные 150 Вт рассеиваемой мощности. Вентилятор данной модели может автоматически регулировать скорость вращения (PWM) и прекрасно справляется не только с охлаждением алюминиевых пластин радиатора, но и с вентиляцией пространства всего системного блока. Недостаток этой системы возможные шумы, а также небольшой КПД.

Система водяного охлаждения (СВО) DEEPCOOL Captain 240. Модель DEEPCOOL под названием Captain 240 [3] относится к более высокому классу СВО, представляет собой необслуживаемую, заправленную и готовую к эксплуатации систему жидкостного охлаждения. Данная система охлаждения более эффективна, но способна охлаждать только главный процессор, крепление к графическому процессору не предусмотрено.

Далее известны ряд специализированных программ для операционной системы ПК, которые взаимодействуют с периферией компьютера, позволяют управлять подключенными кулерами внутри системного блока. Одна из самых распространенных таких программ – SpeedFan, бесплатная программа, предназначенная для управления скоростями вентиляторов, а также для контроля за температурами и напряжениями в компьютерах с материнскими платами, имеющими аппаратные датчики [4]. Но главная особенность данной программы – это то, что она может изменять скорости вентиляторов в зависимости от текущих температур. К её недостаткам можно отнести отсутствие устройств охлаждения, специализированных под неё, она способна управлять только стандартными кулерами.

Другие системы используют управление без регулирования температуры внутри корпуса, либо с регулированием, но без взаимодействия с ОС ПК.

Теперь рассмотрим приложение для управление системой «Ice-Box». Программа выполняет следующие функции:

• Считывание температуры процессора.
• Связь компьютера с микроконтроллером по протоколу Modbus.
• Визуализация данных.

Рисунок 2. Работа программы управления.

Работа программы основана на простом алгоритме, в начале считается температура процессора с датчиков, затем эта информация пересчитывается в мощность кулеров и компрессора и передается на плату управления, которая в свою очередь уменьшает или увеличивает ток который подаётся на компрессор и кулеры. Информация о мощностях кулеров и о температуре процессора также выводится на экран компьютера, благодаря этому можно видеть каким образом изменяется температура процессора. [1, c. 187]

Список литературы:

1. Албахари, Д., Албахари, Б. C# 5.0. Справочник. Полное описание языка.: Пер. с англ. — М.: OOO “И.Д. Вильямс”,2014. — 1008 с.: ил. — Парал. тит. англ.
2. Персональные страницы. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://people.overclockers.ru/hmMisha/17528/Nastrojka_SpeedFan/ свободный (дата обращения 03.03.2016).
3. ФЦентр [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://fcenter.ru/online/hardarticles/cooling/26832 свободный (дата обращения 03.03.2016).
4. 3DNews Daily Digital Digest [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.3dnews.ru/922058 свободный (дата обращения 03.03.2016).