晨怡熱管2008-1-1 20:28:12
隨著炎熱夏天的來臨，我們的電腦早已是“揮汗如雨”了，當(dāng)你正在玩精彩游戲時，電腦突然“卡”住了，當(dāng)你正在進行圖形設(shè)計時，屏幕突然不動了……這一切的一切，都有可能是由于在夏季電腦散熱不合理導(dǎo)致；另一方面，由于品牌PC在散熱方面一直比較保守，這也為用戶超頻帶來了極大麻煩?！ 〔贿^事在人為，不管是為了PC的健康著想，還是為了讓電腦舒服的為游戲而“戰(zhàn)”，我們必須改善PC的散熱效果，這樣才能讓品牌PC發(fā)揮其應(yīng)有的能力，如果你是一個品牌機用戶，如果你想讓自己的品牌PC在炎熱夏天舒服的工作，那么請進入本次的品牌PC散熱大行動行列來吧。
一、前言——改造前不得不提的事
在寫本文之前，首先要提醒大家，品牌機在散熱方案方面與普通兼容PC基本一致，但大家不要忘記，大部分品牌PC在質(zhì)保范圍內(nèi)，都不讓用戶自己私自對PC進行升級、改造等工作，這也就是為什么品牌PC的機箱都會貼有封條（如圖1），有的品牌機廠家不允許用戶擅自打開機箱，甚至一些廠商明確指出自行拆機并更換了第三方配件使用，否則就會失去保修的服務(wù)。因此，如果你的品牌機還在質(zhì)保范圍內(nèi)的話，改造散熱系統(tǒng)前請詢問品牌機廠商的售后服務(wù)部門，在他們的指導(dǎo)下進行合理散熱改造比較好。當(dāng)然，如果你的品牌PC過了質(zhì)保，那么就不存在這個問題了，如果你自認(rèn)為是DIY行家，也不妨考驗自己在各方面的動手能力。
圖1 品牌PC機箱上不可揭開的封條
二、掌握基本工夫——解析PC散熱方式
確保你的品牌PC不存在改造后的隱患，那么下面我們可以進入散熱主題，不過在此之前，我們需要先來了解一下目前主流散熱的幾種方式，這樣以方便下面我們進行散熱的改造。
1．風(fēng)冷散熱方式
風(fēng)冷散熱是最普通、最常見的散熱方式，也是最成熟的散熱方式。它是由風(fēng)扇、散熱片以及固定扣具三部分所組成，其核心部件為風(fēng)扇和散熱片，風(fēng)扇的作用是形成對流，而散熱片主要起到傳導(dǎo)作用。風(fēng)冷散熱的原理是通過散熱片將熱傳導(dǎo)出來，再通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)動，加強空氣流動，通過強制對流的方式將散熱片上的熱量傳至周圍環(huán)境（如圖2）。
圖2 風(fēng)冷散熱原理
如果你拆開品牌機的機箱，就可以在CPU、顯卡、電源等設(shè)備上看到由風(fēng)扇和散熱片構(gòu)成的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)。風(fēng)冷散熱方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，價格低廉，安全可靠。但卻不能將溫度降至室溫以下，由于存在風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動，所以有噪音，風(fēng)扇壽命也有時間限制。
2．熱管散熱方式
如果你熟悉筆記本電腦或準(zhǔn)系統(tǒng)，那么一定了解它們的散熱方式，隨著處理器頻率的提升，功耗也隨之增加，發(fā)熱量就大大提高了，而這些體積比較小的電腦，不可能使用面積大的散熱風(fēng)扇，因此使用熱管散熱是最好的散熱方案，目前在普通PC上采用熱管散熱也比較常見。
與普通風(fēng)冷散熱片不同的是，熱管并不是普通的實心管，里面填充了特制的液態(tài)導(dǎo)熱介質(zhì)。其工作原來是：熱管兩端產(chǎn)生溫差的時候，蒸發(fā)端的液體就會迅速氣化，將熱量帶向冷凝端，速度非?？臁啥藴夭钤酱?，蒸發(fā)速度越大。液體在冷凝端凝結(jié)液化以后，通過毛細(xì)作用，流回蒸發(fā)端。如此循環(huán)往復(fù)，不斷地將熱量帶向溫度低的一端（如圖3）。
圖3 熱管散熱原理
熱管一般是中空的圓柱形管，當(dāng)中一部分空間充有易于蒸發(fā)的液體。熱管的管中始終保持真空狀態(tài)，當(dāng)中的液體的蒸發(fā)溫度與環(huán)境溫度相近。應(yīng)用熱管散熱可以用極快的速度將熱量從熱管的底部導(dǎo)到熱管的頂部，最后使熱量不會在發(fā)熱部位堆積，而是均勻地散發(fā)到了散熱器的各個散熱翅片上，極大的提高了散熱片的導(dǎo)熱性能。熱管散熱的優(yōu)點是散熱效果好，可滿足所有CPU滿負(fù)荷運行的散熱要求，并且噪音低，使用壽命長，缺點是價格比較昂貴一些。
3．水冷散熱方式
水冷散熱原理是利用水泵驅(qū)動水流經(jīng)熱源，進行吸熱傳遞。水冷散熱通過水的流動可以迅速的將熱量帶走，散熱性能也大大優(yōu)于風(fēng)冷散熱和熱管散熱。一套水冷散熱系統(tǒng)是由散熱器、水管、水泵、足夠的水源組成（如圖4），因此水冷散熱器所需的空間可以說是非常龐大。這一切都注定了水冷散熱方式只會停留在少數(shù)高端的發(fā)燒友才會去采用。水冷散熱優(yōu)點是散熱效果非常優(yōu)秀，沒有噪音，缺點是需要良好的通風(fēng)環(huán)境，并且體積大安裝和維護不方便，容易滴漏、安全性不高，并且價格昂貴。
圖4 水冷散熱的組成及工作原理
4．半導(dǎo)體制冷方式
半導(dǎo)體制冷是根據(jù)熱電效應(yīng)技術(shù)的特點，采用特殊半導(dǎo)體材料熱電效應(yīng)來制冷，半導(dǎo)體致冷器由許多N型和P型半導(dǎo)體之顆?；ハ嗯帕卸桑鳱 P之間以一般的導(dǎo)體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導(dǎo)體，最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導(dǎo)熱良好（如圖5）。半導(dǎo)體致冷最大的好處在于可以把溫度降至室溫以下，致冷組件為固體器件，無運動部件，因此失效率低。壽命大于二十萬小時，并且工作時不產(chǎn)生噪音。
圖5 半導(dǎo)體制冷原理
使用者在將其應(yīng)用于制冷時，電源正負(fù)不可接反，以免燙壞CPU。半導(dǎo)體制冷器效率較高，串接成制冷方式，其表面溫度可低于0℃～－5℃，把它貼于CPU表面，可有效地為CPU降溫。不過，半導(dǎo)體制冷器的散熱器的功耗大（50W），使用后可能會造成機箱內(nèi)更熱，制冷器表面可能會出現(xiàn)“結(jié)露”現(xiàn)象，而且還要看你的電源是否能夠承受。
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三、風(fēng)道的奧秘——合理建設(shè)機箱風(fēng)道
對于一些低端的連接品牌機，特別是那些2999元、3999元之類的品牌機，大部分這類產(chǎn)品的機箱都沒有經(jīng)過精心的風(fēng)道設(shè)計，廠商為了節(jié)約成本，能省就省，或許就因為少安裝了一個風(fēng)扇，導(dǎo)致該品牌機在散熱方面不合理，所以，我們需要自己重新設(shè)計機箱內(nèi)部風(fēng)道來達到更好的散熱效果。
1．風(fēng)道形成原理
首先需要明確一點，機箱內(nèi)部的部件溫度不可能低于所使用的空氣溫度，機箱中的熱空氣排出到房間中，而冷空氣也是從房間中進入到機箱。在一個房間中，靠近地板的空氣溫度往往低于靠近屋頂?shù)臏囟?。因為空氣的密度隨著溫度的上升而下降。機箱中的空氣也是基于同樣的原理分布。當(dāng)空氣通過機箱的時候，它帶走了機箱內(nèi)部部件的熱量。這個過程使得空氣的密度降低，因此它會升到機箱的頂部。當(dāng)空氣流出機箱時，它的溫度會比進入的時候上升了(如圖6)。其實這就是我們平常所說的風(fēng)道，風(fēng)道是由機箱內(nèi)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動強制形成的，因此機箱內(nèi)風(fēng)扇的數(shù)目和風(fēng)扇的位置都會影響風(fēng)道的強弱和軌跡。
圖6 機箱風(fēng)道形成原理
2．探討不合理布局
首先來看看下圖7這個廉價品牌機的內(nèi)部風(fēng)道情況，這是典型的8厘米電源風(fēng)扇形成的風(fēng)道圖。采用這種方式散熱的話，冷空氣從機箱前面板的下方進入機箱，從電源后面抽出。冷空氣進入機箱后，實際上并沒有流過硬盤、CPU、顯卡與光驅(qū)這些產(chǎn)熱大戶。首先顯卡、硬盤產(chǎn)生的熱空氣，通過主風(fēng)道邊緣的旋渦進入主風(fēng)道排出機箱；其次硬盤產(chǎn)生的熱空氣上升，積聚在機箱上方，通過輔助風(fēng)道排出機箱。但是采用該布局散熱的話，熱空氣不能及時地排出，而且機箱存在一些散熱死角如顯卡、PCI卡等地方。有的電源采用了12厘米風(fēng)扇，風(fēng)扇位置翻轉(zhuǎn)了90度，導(dǎo)致了風(fēng)道發(fā)生了變化。主風(fēng)道經(jīng)過了CPU，因此改善了CPU的散熱，但硬盤、光驅(qū)仍然得不到理想的散熱。
圖7 典型不合理風(fēng)道設(shè)計
3．合理設(shè)計內(nèi)部風(fēng)道
因此，為了彌補以上缺陷，我們必須自己為機箱增加風(fēng)扇，增加少量的機箱風(fēng)扇，是可以改善散熱的，但機箱風(fēng)扇增加過多，會形成較多的強制風(fēng)道，風(fēng)道力量相互可能會抵消部分，反而影響了散熱效果，特別是機箱側(cè)面開孔過多。如圖8所示，在增加一個機箱風(fēng)扇后，可以形成輔助風(fēng)道，氣流可以流過CPU和顯卡附近，對這兩個配件進行散熱。
圖8 改善CPU和顯卡散熱的風(fēng)道設(shè)計
不管以上無論改變，硬盤總是無法得到合理散熱，那么如何改善硬盤的散熱呢？其實我們可采用比較簡單的方法，比如把軟驅(qū)的塑料檔板卸下來，形成一個通風(fēng)口（如圖9），這樣就能把硬盤的散熱解決好，這樣的散熱效果非常明顯。此外光驅(qū)部分的散熱比較麻煩一點，如果條件允許，建議將機想頂部開一個口安裝一個風(fēng)扇，當(dāng)然該方法比較復(fù)一些，因此你購買機箱的時候可考慮該類散熱的機箱。除了風(fēng)道的設(shè)計外，風(fēng)量的大小，也影響散熱。采用風(fēng)量大的電源風(fēng)扇或同時安裝兩個風(fēng)扇。
圖9 改善硬盤散熱的風(fēng)道設(shè)計
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