Métodos e Sistemas de
Refrigeração para CPU

X andelly

Área Modding

Carlos Alexandre Carvalho Duarte – X a ndelly
Campus...
Visão geral
Métodos de Refrigeração
Air Cooling
Air Cooling com Heat Pipes
Imersão
Chiller
Water Cooler

Conceitos Básicos...
Visão geral
Chiller
O que é ?
Onde e como usar?
Dúvidas gerais

Imersão
Conceitos e funcionamento
Dúvidas gerais

Water Co...
Visão geral
Fazendo o Projeto de WC
Escolhendo as peças
Fundamentos
Viabilizando o Projeto
Tirando Dúvidas
Finalizando o P...
Métodos de Refrigeração
Hoje em dia Computadores cada vez mais rápidos e velozes, precisam de avançados
sistemas de refrig...
Tipos de Coolers
Com ou sem base de cobre, alumínio
escovado ou polido.
Formatos diferenciados e tamanhos variados.
Cooler...
Algumas fotos
Alguns modelos de cooler a
ar, são bem arrojados,
construídos em base sólida
de cobre, mas pecam
quando em a...
Como funciona ?
1. Condução de calor do processador para o dissipador
2. Transferência do dissipador para o ar ambiente at...
Processo de Condução
Quando o computador é ligado, o dissipador estará em
temperatura ambiente, enquanto que a CPU atingê ...
Segundo Passo = Convecção
O segundo passo consiste em dissipar o calor para o
ar em volta. Neste processo, chamado de conv...
Continuação Segundo Passo
= Convecção
Lembre-se que, para ocorrer transferência de
calor, deve haver diferença de temperat...
Análise Final
Quais os problemas com es te s is tema?
Essencialmente, deve haver uma diferença de temperatura entre o
diss...
Continuação Análise Final
Isto significa que o processo não faz nada alem, de
facilitar a transferência de energia para o ...
Air Cooling Prós e Contras
P ontos fa vo rá veis

Custo muito baixo
Instalação mais fácil
de todos os
sistemas
Não requer
...
Heat Pipe
Heat Pipes (tubos de Calor)
O Cooler ganha
um poderoso
aliado !!!!
Heat Pipes ?
Conheça um
pouco deste
novo tipo de
cooler.
Suas
verdades e
mitos.
Porque ele é
tão
eficiente?
Tipos que
exis...
Cooler a Ar com tubos de calor
Pelo que consta, independente da
aplicação os HeatPipes só atingem os
100% da eficiência pa...
Seu funcionamento ?
Passo a Passo da dissipação
Existe outro
tipo de Tubo
de Calor
com
tecnologia
mais
avançada e
mais
eficiente
para
Gabinete...
Heat Lane, tecnologia
avançada
Gás e seu resfriamento
Air cooling com Heat Pipes
Resultados dos Testes de
comparacao
C oo ler

CPU

T em p N uc leo

T em p S T R E S S

Intel BOX 3.4 ghz

E6300

44

58

...
Conclusão heat pipes
O mercado disponibiliza através de
fabricantes de peso, étimas opções de
Cooler`s com Heat pipes a pr...
Heat Pipes Prós e Contras
P ontos fa vo rá veis

Custo razoável
Nível de ruído
geralmente baixo
Muitas de opções
no mercad...
Perguntas e Discussão

T emos 15 minutos para
esc larec er as dúvidas dos
c onvidados ate o
momento.
Porque existe Calor na CPU ?
A circulação de corrente elétrica por qualquer
elemento provoca uma dissipação de pontêcia ig...
Você sabia?
A água é provavelmente o melhor líquido para
resfriamento em termos de densidade, viscosidade,
condutividade t...
Continue Sabendo !!!
Você sabia que a cor do dissipador não influência em absolutamente
nada no calor gerado ou absorvido ...
Você Sabia ?
Voce sabia que a água tem a capacidade 30x
superior ao AR para transportar o calor?
O primeiro Watercooler co...
Mitos ou Verdades !!!!
Quanto maior a área do dissipador, maior arrefecimento
/refrigeração?
Nem sempre o maior será o
mel...
Aprenda a calcular a temperatura
da CPU antes de instalar o Cooler
I nterpreta ndo o C oefic iente °C /W : Mas o que é
o c...
Um pouco sobre Térmicas
Pasta Térmica ? Chicletes?
Pasta Dental ? Pode?
Em algumas conversas recebo muitas
questões de se é possível isso..., aqui...
O que é a tal Pasta Térmica
As pastas térmicas tradicionais são compostas de silicone
especialmente preparado para conduzi...
Porque tem que usar ?
Entre o
Processador e a
base do dissipador
existe imperfeições
na superfície,
fazendo com que
exista...
4 em 4 meses.... Ciclo de
vida
Pasta térmica após 4 meses de instalação
sem a devida manutenção ou reposição
Termo condutores ou Pasta
Cinza ?
Elastômero = massa acinzentada de difícil remoção
e parecendo fita dupla face.
Pasta Cin...
Sem exageros. . .
Escolha custo benefício
Water Cooler

Um pouco sobre
Watercooler
O que é Water Cooler?
É uma técnica que ataca a ineficiência da transferência de calor por
convecção de duas maneiras: aum...
Componentes Básicos

O modelo de um watercooler
típico é um bloco metálico,
preenchido internamente por uma
tubulação. Est...
Peças e nomenclatura
Reservatório

Radiador

Bomba
WaterBlock
Funcionamento Padrão
O ciclo completo e básico de um sistema de
WaterCooler será:
1)- Reservatório
2)- Bomba
3)- CPU
4)- R...
Water Blocks
Blocks para mosfets

Blocks para CPU
Blocks para VGA

Blocks para Chipset
Tipos de Radiadores
Radiador
comercial
120 mm

Radiador
comercial
240 mm

H o je enc o ntra -s e c o m fa c ilida de no
m ...
Algumas marcas e
Fabricantes de Water Cooler
Alphacool
Aquacomputer
Feser One
Black Ice
Magicool
SilenX
LianLI
EK Waterblo...
Principais Vantagens WC
Custo relativamente baixo, melhor
performance e alcance a usuários não
avançados, pois não requer ...
Porque devo migrar para um
Watercooler
O Watercooler hoje, sem sombras de dúvidas,
deixou de ser um artigo de luxo ou aces...
O que ganhamos com
WaterCooler
Além do ganho e rendimento final no quesito
temperatura, o Water Cooler proporciona uma
per...
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Refrigeração de cpu
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Refrigeração de cpu

920 visualizações

Publicada em

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
920
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
2
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
17
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Refrigeração de cpu

  1. 1. Métodos e Sistemas de Refrigeração para CPU X andelly Área Modding Carlos Alexandre Carvalho Duarte – X a ndelly Campus P arty 2008 Brasil
  2. 2. Visão geral Métodos de Refrigeração Air Cooling Air Cooling com Heat Pipes Imersão Chiller Water Cooler Conceitos Básicos Diferentes Perfomances Water Cooler x Air Cooling Overclock
  3. 3. Visão geral Chiller O que é ? Onde e como usar? Dúvidas gerais Imersão Conceitos e funcionamento Dúvidas gerais Water Cooler Conceito Básico
  4. 4. Visão geral Fazendo o Projeto de WC Escolhendo as peças Fundamentos Viabilizando o Projeto Tirando Dúvidas Finalizando o Projeto Momento de Reflexão Momento para os convidados tirarem as duvidas e compartilhar experiências
  5. 5. Métodos de Refrigeração Hoje em dia Computadores cada vez mais rápidos e velozes, precisam de avançados sistemas de refrigeração para dissipação do calor gerado pelas CPU’s, lembramos que um Intel Core Duo Core em OverClock agressivo, chega a gerar algo em torno de 130 W de calor, ou seja, pouco mais de 80 C., e para que todo o sistema não seja atingido por perda de performance, os sistemas de refrigeração e um dos mais importantes no conjunto para não comprometer todo o seu Micro.
  6. 6. Tipos de Coolers Com ou sem base de cobre, alumínio escovado ou polido. Formatos diferenciados e tamanhos variados. Coolers poderosos de 4500 RPM com 120 mm e 40 db. Enfim, hoje o mercado dispõe de algumas dezenas de centenas de Coolers a Ar, para todos os gostos e tipos de usuários. Seus valores mais baixos são R$ 20,00 atingindo até R$ 230,00
  7. 7. Algumas fotos Alguns modelos de cooler a ar, são bem arrojados, construídos em base sólida de cobre, mas pecam quando em análise no conjunto todo da dissipação geral. Maior erro da maioria dos fabricantes, é deixar o fan como uma opção de segundo ou terceiro nível.
  8. 8. Como funciona ? 1. Condução de calor do processador para o dissipador 2. Transferência do dissipador para o ar ambiente através de convecçào forçada. As leis da física para a transferência de calor por condução indicam que a taxa e transferência é proporcional à área de contato entre os materiais e à diferença de temperatura entre os dois. Há também uma propriedade dos materiais, a condutividade térmica, que determinará a eficiência do processo. A transferência por convecção é mais complexa e ineficiente, no entanto, as mesmas proporcionalidades citadas para a condução valem.
  9. 9. Processo de Condução Quando o computador é ligado, o dissipador estará em temperatura ambiente, enquanto que a CPU atingê altos valores já em frações de segundo. O dissipador passa a esquentar até que, em algum momento, a temperatura se estabiliza (a transferência de calor para o dissipador é total, e a temperatura do núcleo pára de aumentar). Obviamente, a diferença de temperatura é a responsável pela variação na taxa de transmissão do calor até a chegada ao equilíbrio, já que a área de contato apresenta variações que podem ser consideradas inexistentes Se esta estabilidade ocorre com a temperatura do núcleo muito alta, é sinal de que o conjunto dissipador ventoinha não está realizando seu trabalho corretamente. E possível que parte da energia nem cheque ao dissipador não consiga enviar esta energia ao ambiente (área de contato do dissipador com o ar é pequena ou a ventoinha não oferece um fluxo de ar suficiente).
  10. 10. Segundo Passo = Convecção O segundo passo consiste em dissipar o calor para o ar em volta. Neste processo, chamado de convecção, a transferência de calor é muito mais complicada, por isso, é necessário o dissipador (a área de contato entre o ar e o pequeno núcleo do processador seria insuficiente para re-passar ao ambiente toda a energia térmica liberada). O dissipador encarrega-se de transferir, com grande eficiência, a energia térmica para onde há maiores áreas de contato, facilitando o processo de convecção. Ainda assim, por ser um processo bastante ineficiente, a transferência por convecção é o estágio que acaba provocando maiores diferenças de temperatura.
  11. 11. Continuação Segundo Passo = Convecção Lembre-se que, para ocorrer transferência de calor, deve haver diferença de temperatura. Logo, a transferência por convecção, ao se estabilizar, faz com que haja uma grande diferença de temperatura entre o dissipador e o ambiente - o dissipador deve estar mais quente, é claro. Por outro lado, o dissipador deve estar mais frio do que núcleo da CPU.
  12. 12. Análise Final Quais os problemas com es te s is tema? Essencialmente, deve haver uma diferença de temperatura entre o dissipador e o núcleo para que a transferência de calor possa ocorrer. Isto significa que, quanto menor a temperatura do dissipador menor também poderá ser a temperatura do núcleo. Os fabricantes já mudaram os materiais, o tamanho e o design, sempre na busca de um dissipador que repasse o calor para o ambiente da melhor forma possível. No entanto, existem limites impostos pela baixa eficiência inerente ao processo de convecção. Em particular, o ar é um péssimo condutor de calor quando não está em movimento. Sem uma ventoinha, o ar na vizinhança do dispositivo ficará bastante quente, embora o ar a alguns centímetros de distância esteja mais frio. Portanto, fluxo de ar é essencial para melhorar a eficiência com que o ar fresco é capturado. Outra "falha" relaciona-se com o fato um conjunto dissipador +ventoinha ser um mero dispersador de calor ou como disse acima um conjunto de refrigeração passiva.
  13. 13. Continuação Análise Final Isto significa que o processo não faz nada alem, de facilitar a transferência de energia para o ar, sem realizar nenhum "bombeamento" efetivo entre os meios envolvidos; em outras palavras, é impossível atingir valores de temperatura abaixo dos encontrados no ambiente. Aliás, é impossível que a temperatura na superfície do dissipador seja igual à do ambiente. Como a diferença de temperaturas seria zero,não haveria mais calor (energia em trânsito) e o dissipador voltaria a esquentar do mesmo jeito.
  14. 14. Air Cooling Prós e Contras P ontos fa vo rá veis Custo muito baixo Instalação mais fácil de todos os sistemas Não requer experiência anterior Centenas de opções no mercado P ontos N eg a tivo s Alto nível de ruído Acúmulo de Poeira e Sujeira Não indicado para OverClock Visual não agradável para modding
  15. 15. Heat Pipe
  16. 16. Heat Pipes (tubos de Calor) O Cooler ganha um poderoso aliado !!!!
  17. 17. Heat Pipes ? Conheça um pouco deste novo tipo de cooler. Suas verdades e mitos. Porque ele é tão eficiente? Tipos que existem no mercado. O heat pipe contém um líquido que evapora facilmente. O calor do processador é absorvido pelo heatpipe, fazendo com que este líquido evapore. O vapor é transportado para a outra extremidade do heat pipe, onde é resfriado e condensa. Então o líquido volta para a extremidade que fica em contato com o processador e inicia um novo ciclo. Sistema eficiente aliado ao poderoso projeto de engenharia Termo Dinâmica. Funcional Perfomance similar ao Water Cooler.
  18. 18. Cooler a Ar com tubos de calor Pelo que consta, independente da aplicação os HeatPipes só atingem os 100% da eficiência para a qual foram projetados se forem colocados na vertical, isto é, seus "caninhos" capilares sejam conservados na posição ideal de funcionamento que é recolher a temperatura na parte inferior e direcioná-la para o topo onde se dá a troca temperatura, de maneira passiva ou ativa.
  19. 19. Seu funcionamento ?
  20. 20. Passo a Passo da dissipação Existe outro tipo de Tubo de Calor com tecnologia mais avançada e mais eficiente para Gabinetes Torres. Chamado de Heat Lane. Levando-se em conta que a maioria dos Gabinetes são tipo torre, hoje podemos afirmar categoricamente que infelizmente os Heat Pipes não atingem sequer seu nível máximo de arrefecimento e eficiência. Porém é um sistema eficaz e eficiente. Chegando na maioria dos caso se equiparar com um WC comercial. Existem alguns tipos de coolers que seguem a risca a engenharia dos tubos de calor, e desenharam conforme as expecificacoes técnicas, adaptando-os aos novos desenhos e formatos, atingindo assim niveis de 85% a 90% de eficiência.
  21. 21. Heat Lane, tecnologia avançada
  22. 22. Gás e seu resfriamento
  23. 23. Air cooling com Heat Pipes
  24. 24. Resultados dos Testes de comparacao C oo ler CPU T em p N uc leo T em p S T R E S S Intel BOX 3.4 ghz E6300 44 58 Evo 120 Akasa (Heat Pipes) E6300 38 44 3 Condição C Verdadeiro Verdadeiro
  25. 25. Conclusão heat pipes O mercado disponibiliza através de fabricantes de peso, étimas opções de Cooler`s com Heat pipes a preços acessíveis. Sua performance pode e devera surpreender os mais aficionados em Overclock. Traz um visual de fácil harmonia para os adeptos do Modding, e varias opções de tamanhos cores e formatos.
  26. 26. Heat Pipes Prós e Contras P ontos fa vo rá veis Custo razoável Nível de ruído geralmente baixo Muitas de opções no mercado Performance muito boa P ontos N eg a tivo s Acúmulo de Poeira e Sujeira Não indicado para usuário inexperiente Requer paciência na instalação
  27. 27. Perguntas e Discussão T emos 15 minutos para esc larec er as dúvidas dos c onvidados ate o momento.
  28. 28. Porque existe Calor na CPU ? A circulação de corrente elétrica por qualquer elemento provoca uma dissipação de pontêcia igual ao produto do quadrado da corrente elétrica pela resistência do circuito. Tal potência dissipada converte-se em calor. (Efeito J AULE).
  29. 29. Você sabia? A água é provavelmente o melhor líquido para resfriamento em termos de densidade, viscosidade, condutividade térmica e calor específico. O etileno glicol adicionado ao fluído (água deionizada ou destilada) aumenta a vida útil e o poder de arrefecimento do sistema de refrigeração e evita a corrosão do cobre ou alumínio utilizado no sistema.
  30. 30. Continue Sabendo !!! Você sabia que a cor do dissipador não influência em absolutamente nada no calor gerado ou absorvido por ele? Sim, isso mesmo, a cor da superfície influência apenas na absorvidade da radiação, mas este não é o mecanismo que o dissipador absorve o calor, ele é absorvido por condução térmica. (contato entra as partes físicas - superfícies) Então quebra-se o mito de um dissipador vermelho ficará mais quente que o preto ou vice versa.
  31. 31. Você Sabia ? Voce sabia que a água tem a capacidade 30x superior ao AR para transportar o calor? O primeiro Watercooler comercial foi feito em 2002. (Anteriormente so exisitiam WC caseiros) O caminho que a água percorre dentro do WaterBlock é chamado de MAZE ou Labirinto.
  32. 32. Mitos ou Verdades !!!! Quanto maior a área do dissipador, maior arrefecimento /refrigeração? Nem sempre o maior será o melhor ou o que terá maior perfomance final na refrigeração. Uma série de cálculos físicos precisam ser levados em conta. Mas a regra é simples, quanto maior o sistema de resfriamento, melhor a perfomance, seja ele um cooler ou um block a agua.
  33. 33. Aprenda a calcular a temperatura da CPU antes de instalar o Cooler I nterpreta ndo o C oefic iente °C /W : Mas o que é o coeficiente °C/W ? Matematicamente até que é simples:T c pu = (°C /W * W a tts ) +T a m b Ou seja: a temperatura da CPU será igual ao coeficiente °C/W vezes o calor gerado pelo processador mais a temperatura ambiente. Ou ainda: para cada Watt gerado pelo processador, o cooler irá resfriá-lo em (°C/W * Watts) acima da temperatura ambiente. Por exemplo: no nosso caso (E6300 1,35) o calor gerado é de aproximadamente 85,0W, se usarmos um cooler que tenha o coefiente °C/W de 0,25 e estando a temperatura ambiente em 28°C, então a temperatura do processador ficará em mais ou menos 39°C.
  34. 34. Um pouco sobre Térmicas
  35. 35. Pasta Térmica ? Chicletes? Pasta Dental ? Pode? Em algumas conversas recebo muitas questões de se é possível isso..., aquilo..., ligar sem pasta térmica, já até perguntaram se podia colocar chicletes na CPU !!!! Então vamos à algumas orientações primordiais para todos.
  36. 36. O que é a tal Pasta Térmica As pastas térmicas tradicionais são compostas de silicone especialmente preparado para conduzir energia térmica. Com mais de trinta anos de emprego, a pasta de silicone continua imbatível na sua capacidade de conduzir energia térmica. Apesar desta significativa qualidade, há alguns aspectos críticos. Depois de algumas centenas de ciclos de aquecimento, a pasta começa a perder as suas características iniciais, podendo ressecar, migrar e formar blocos isolados. O processo ocorre gradativamente e em dado ponto da degradação toma-se indispensável a sua remoção e substituição. Há pastas boas e ruins. A condutividade térmica das melhores pode ultrapassar 2,5 W/(m-K) (Watt por metro vezes Kelvin). Tipicamente considera-se 1,5 W/(m-K), mesmo assim, um bom valor .
  37. 37. Porque tem que usar ? Entre o Processador e a base do dissipador existe imperfeições na superfície, fazendo com que exista ar e consequentemente a não aderência às superfícies.
  38. 38. 4 em 4 meses.... Ciclo de vida Pasta térmica após 4 meses de instalação sem a devida manutenção ou reposição
  39. 39. Termo condutores ou Pasta Cinza ? Elastômero = massa acinzentada de difícil remoção e parecendo fita dupla face. Pasta Cinza = geralmente em formato quadrado e vem aplicado pelo fabricante, feita de produtos térmicos com grafite. Existem ainda coolers mais baratos que vêm com um quadrado de grafite ou fita térmica parecida com um chiclete, que são péssimos condutores de calor. Nesse caso você deve remover estes compostos e aplicar pasta térmica no lugar.
  40. 40. Sem exageros. . .
  41. 41. Escolha custo benefício
  42. 42. Water Cooler Um pouco sobre Watercooler
  43. 43. O que é Water Cooler? É uma técnica que ataca a ineficiência da transferência de calor por convecção de duas maneiras: aumentando a área de contato e diminuindo a diferença de temperatura entre o ar (sempre o meio final) e o meio condutor de calor, que neste caso é a água. Na sua forma mais simples, ainda é uma forma de refrigeração passiva, no entanto, é possível atingir valores bastante próximos da temperatura ambiente.
  44. 44. Componentes Básicos O modelo de um watercooler típico é um bloco metálico, preenchido internamente por uma tubulação. Este bloco faz contato com a CPU. Na tubulação circula água, que recebe o calor e o transfere até um radiador, onde este é dissipado para o ar do ambiente. Como o espaço nas adjacências da cpu é limitado, o radiador pode ser colocado em um lugar mais espaçoso, geralmente fora do gabinete.
  45. 45. Peças e nomenclatura Reservatório Radiador Bomba WaterBlock
  46. 46. Funcionamento Padrão O ciclo completo e básico de um sistema de WaterCooler será: 1)- Reservatório 2)- Bomba 3)- CPU 4)- Radiador Em testes, este ciclo demonstrou ter o melhor rendimento e performance final, mas pode variar muito de sistemas para máquinas.
  47. 47. Water Blocks Blocks para mosfets Blocks para CPU Blocks para VGA Blocks para Chipset
  48. 48. Tipos de Radiadores Radiador comercial 120 mm Radiador comercial 240 mm H o je enc o ntra -s e c o m fa c ilida de no m erc a do ra dia do res que vã o des de 120 m m a te 480 Radiador de ar mm quente do Corsa
  49. 49. Algumas marcas e Fabricantes de Water Cooler Alphacool Aquacomputer Feser One Black Ice Magicool SilenX LianLI EK Waterblocks Swiftech A C Ryan Revoltec Inovatek Thermaltake Danger Den Zalman etc
  50. 50. Principais Vantagens WC Custo relativamente baixo, melhor performance e alcance a usuários não avançados, pois não requer experiência em instalação avançada, necessitando de apenas os cuidados básicos e pertinentes aos outros sistemas de arrefecimento. A água é o melhor sistema atual de arrefecimento utilizado em relação custo benefício.
  51. 51. Porque devo migrar para um Watercooler O Watercooler hoje, sem sombras de dúvidas, deixou de ser um artigo de luxo ou acessório de NeerdFanBoy para se tornar parte integrante do seu hardware. Além de Obter uma performance melhor, ele também irá estabilizar a temperatura o mais próximo o possível da sua temperatura ambiente.
  52. 52. O que ganhamos com WaterCooler Além do ganho e rendimento final no quesito temperatura, o Water Cooler proporciona uma performance superior a maioria dos Heat PIPES

×