Chłodzenie z komorą parową w PC-tach dla graczy

Półprzewodniki, takie jak krzem czy german stanowią podstawę działania naszych komputerów. Niestety, materiały te są bardzo wrażliwe na ciepło – maksymalna temperatura złącza w przypadku przyrządów krzemowych wynosi około 150-200oC. Właśnie dlatego tak kluczowe jest dobre chłodzenie komputera.

Energetyczna rzeź
Całkowita energia układu musi być zachowana. Niestety, świat nie jest idealny, a każdy materiał przewodzący charakteryzuje się oporem elektrycznym. Jak zauważyli Joule i Lenz, w zależności od oporu przewodnika i natężenia przepływającego przez niego prądu, wydziela się proporcjonalna ilość ciepła. Oznacza to, że na poziomie współczesnej elektroniki i informatyki, każdy przesył informacji będzie niósł za sobą straty cieplne.
Niestety, utrata sporej dawki energii nie jest jedyną zagwozdką wnętrza pecetów. Z punktu widzenia konsumenta, znacznie większym problemem jest to, co może stać się z delikatnymi elementami ukrytymi na płycie głównej. W ekstremalnych przypadkach może dojść do uszkodzenia połączeń lutowanych, złącz czy spalenia podzespołu, co w efekcie skróci żywotność naszego sprzętu.

Wentylatory zbyt głośne…
Rozwiązaniem tutaj mogą być niewielkie wentylatory, które podczas wzrostu temperatury zaczynają pracować szybciej i głośniej niż zwykle. W konsekwencji doprowadzają do nieprzyjemnego drgania sprzętu, co znacznie potrafi obniżyć komfort pracy.

Chłodzenie i komory powietrzne
W tradycyjnych układach chłodzenia wykorzystywane są metalowe bloki, które odprowadzają ciepło na zewnątrz CPU. Niestety, tak jak materiały takie jak miedź są doskonałymi przewodnikami ciepła, tak chłodzenie tą metodą nie jest często na tyle wydajne by zaspokoić potrzeby nawet delikatnie podkręconego procesora. Rozwiązaniem może okazać się zastąpienie tradycyjnego bloku systemem komór parowych (VC), wykorzystujących zamiast przewodnictwa cieplnego, konwekcję swobodną.

Jak to działa?
Komory powietrzne w blokach chłodzących to nic innego jak zintegrowany system tzw. „heat -pipe'ów”. W blokach chłodzących umieszczone są specjalne rurki wypełnione substancją chłodzącą, która pod wpływem ciepła zmienia fazę z ciekłej na gazową. Para przenosi się następnie do zimniejszej części rurki, gdzie oddając ciepło skrapla się na chłodniejszych ściankach, a skroplony płyn z powrotem spływa do cieplejszej części. Rządzące procesem ruchy konwekcyjne ze zmianą fazy są dużo wydajniejsze od tradycyjnego przewodzenia ciepła przez ciała stałe i zapewniają równomierne zmiany temperatury na całej powierzchni bloku chłodzącego.

Oferta rynkowa
Jedną z firm, które w swojej ofercie posiadają systemy chłodzące CPU wykorzystujące komory parowe jest Cooler Master. W portfolio producenta znajdziemy dwa typy takiego chłodzenia – z wykorzystaniem horyzontalnych i wertykalnych komór parowych.

Komory horyzontalne (HVC), które firma zastosowała m.in. w V8 GTS, charakteryzują się płaskim ułożeniem bloku chłodzącego na procesorze. Poza zastosowaniem komory parowej, wymianę ciepła w V8 GTS znacznie zwiększa wykorzystanie „heat-pipe'ów” do chłodzenia samego bloku VC.

Działanie komór wertykalnych (VVC), które znaleźć można między innymi w TPC 812, jest nieco bardziej skomplikowane, jednakże taki system z pewnością znajdzie zwolenników wśród osób, których obudowy nie pomieszczą ogromnych systemów HVC. Cała konfiguracja przypomina kształt litery „U”, natomiast blok z komorą parową jest w nim zorientowany prostopadle do chłodzonego elementu oddając ciepło do specjalnych aluminiowych finów umożliwiających szybkie, aktywne lub pasywne usunięcie ciepła z procesora.

Komory parowe to ciekawe rozwiązanie dla osób, dla których tradycyjne chłodzenie powietrzne jest nie wydajne, ale nie czują potrzeby inwestowania w systemy wodne. VC sprawdzą się szczególnie wtedy, kiedy od procesora będziemy wymagać większej wydajności.