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Carregado porJoão Antonio
Refrigeração de cpu
O documento discute diferentes métodos de refrigeração para CPUs, incluindo air cooling, air cooling com heat pipes, imersão, chiller e water cooler. Explica como cada método funciona e seus prós e contras, enquanto responde perguntas sobre tópicos como pasta térmica e o porquê de CPUs gerarem calor.
Refrigeração de cpu
- 1. Métodos e Sistemasde Refrigeração para CPU X andelly Área Modding Carlos Alexandre Carvalho Duarte – X a ndelly Campus P arty 2008 Brasil
- 2. Visão geral Métodos deRefrigeração Air Cooling Air Cooling com Heat Pipes Imersão Chiller Water Cooler Conceitos Básicos Diferentes Perfomances Water Cooler x Air Cooling Overclock
- 3. Visão geral Chiller O queé ? Onde e como usar? Dúvidas gerais Imersão Conceitos e funcionamento Dúvidas gerais Water Cooler Conceito Básico
- 4. Visão geral Fazendo oProjeto 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. Métodos de Refrigeração Hojeem 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. Tipos de Coolers Comou 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. Algumas fotos Alguns modelosde 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. 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. Processo de Condução Quandoo 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. 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. 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. Análise Final Quais osproblemas 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. Continuação Análise Final Istosignifica 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. Air Cooling Próse 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
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- 16. Heat Pipes (tubosde Calor) O Cooler ganha um poderoso aliado !!!!
- 17. Heat Pipes ? Conheçaum 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. Cooler a Arcom 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.
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- 20. Passo a Passoda 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.
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- 22. Gás e seuresfriamento
- 23. Air cooling comHeat Pipes
- 24. Resultados dos Testesde 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. Conclusão heat pipes Omercado 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. Heat Pipes Próse 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. Perguntas e Discussão Temos 15 minutos para esc larec er as dúvidas dos c onvidados ate o momento.
- 28. Porque existe Calorna 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. Você sabia? A águaé 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. Continue Sabendo !!! Vocêsabia 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. Você Sabia ? Vocesabia 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. 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. Aprenda a calculara 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. Um pouco sobreTérmicas
- 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. O que éa 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. Porque tem queusar ? 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. 4 em 4meses.... Ciclo de vida Pasta térmica após 4 meses de instalação sem a devida manutenção ou reposição
- 39. Termo condutores ouPasta 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.
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- 42. Water Cooler Um poucosobre Watercooler
- 43. O que éWater 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. Componentes Básicos O modelode 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.
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- 46. Funcionamento Padrão O ciclocompleto 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. Water Blocks Blocks paramosfets Blocks para CPU Blocks para VGA Blocks para Chipset
- 48. Tipos de Radiadores Radiador comercial 120mm 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. Algumas marcas e Fabricantesde 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. Principais Vantagens WC Custorelativamente 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. Porque devo migrarpara 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. O que ganhamoscom WaterCooler Além do ganho e rendimento final no quesito temperatura, o Water Cooler proporciona uma performance superior a maioria dos Heat PIPES