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Refrigeração de cpu

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  • 1. Mtodos e Sistemas de Refrigerao para CPUX andellyrea ModdingCarlos Alexandre Carvalho Duarte X a ndelly Campus P arty 2008 Brasil

2. Viso geral Mtodos de Refrigerao Air Cooling Air Cooling com Heat Pipes Imerso Chiller Water CoolerConceitos Bsicos Diferentes Perfomances Water Cooler x Air Cooling Overclock 3. Viso geral Chiller O que ? Onde e como usar? Dvidas geraisImerso Conceitos e funcionamento Dvidas geraisWater Cooler Conceito Bsico 4. Viso geral Fazendo o Projeto de WC Escolhendo as peas Fundamentos Viabilizando o Projeto Tirando Dvidas Finalizando o ProjetoMomento de Reflexo Momento para os convidados tirarem as duvidas e compartilhar experincias 5. Mtodos de Refrigerao Hoje em dia Computadores cada vez mais rpidos e velozes, precisam de avanados sistemas de refrigerao para dissipao do calor gerado pelas CPUs, 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 no seja atingido por perda de performance, os sistemas de refrigerao e um dos mais importantes no conjunto para no comprometer todo o seu Micro. 6. Tipos de Coolers Com ou sem base de cobre, alumnio escovado ou polido. Formatos diferenciados e tamanhos variados. Coolers poderosos de 4500 RPM com 120 mm e 40 db. Enfim, hoje o mercado dispe de algumas dezenas de centenas de Coolers a Ar, para todos os gostos e tipos de usurios. Seus valores mais baixos so R$ 20,00 atingindo at R$ 230,00 7. Algumas fotos Alguns modelos de cooler a ar, so bem arrojados, construdos em base slida de cobre, mas pecam quando em anlise no conjunto todo da dissipao geral. Maior erro da maioria dos fabricantes, deixar o fan como uma opo de segundo ou terceiro nvel. 8. Como funciona ? 1. Conduo de calor do processador para o dissipador 2. Transferncia do dissipador para o ar ambiente atravs de conveco forada. As leis da fsica para a transferncia de calor por conduo indicam que a taxa e transferncia proporcional rea de contato entre os materiais e diferena de temperatura entre os dois. H tambm uma propriedade dos materiais, a condutividade trmica, que determinar a eficincia do processo. A transferncia por conveco mais complexa e ineficiente, no entanto, as mesmas proporcionalidades citadas para a conduo valem. 9. Processo de Conduo Quando o computador ligado, o dissipador estar em temperatura ambiente, enquanto que a CPU ating altos valores j em fraes de segundo. O dissipador passa a esquentar at que, em algum momento, a temperatura se estabiliza (a transferncia de calor para o dissipador total, e a temperatura do ncleo pra de aumentar). Obviamente, a diferena de temperatura a responsvel pela variao na taxa de transmisso do calor at a chegada ao equilbrio, j que a rea de contato apresenta variaes que podem ser consideradas inexistentes Se esta estabilidade ocorre com a temperatura do ncleo muito alta, sinal de que o conjunto dissipador ventoinha no est realizando seu trabalho corretamente. E possvel que parte da energia nem cheque ao dissipador no consiga enviar esta energia ao ambiente (rea de contato do dissipador com o ar pequena ou a ventoinha no oferece um fluxo de ar suficiente). 10. Segundo Passo = Conveco O segundo passo consiste em dissipar o calor para o ar em volta. Neste processo, chamado de conveco, a transferncia de calor muito mais complicada, por isso, necessrio o dissipador (a rea de contato entre o ar e o pequeno ncleo do processador seria insuficiente para re-passar ao ambiente toda a energia trmica liberada). O dissipador encarrega-se de transferir, com grande eficincia, a energia trmica para onde h maiores reas de contato, facilitando o processo de conveco. Ainda assim, por ser um processo bastante ineficiente, a transferncia por conveco o estgio que acaba provocando maiores diferenas de temperatura. 11. Continuao Segundo Passo = Conveco Lembre-se que, para ocorrer transferncia de calor, deve haver diferena de temperatura. Logo, a transferncia por conveco, ao se estabilizar, faz com que haja uma grande diferena de temperatura entre o dissipador e o ambiente - o dissipador deve estar mais quente, claro. Por outro lado, o dissipador deve estar mais frio do que ncleo da CPU. 12. Anlise Final Quais os problemas com es te s is tema? Essencialmente, deve haver uma diferena de temperatura entre o dissipador e o ncleo para que a transferncia de calor possa ocorrer. Isto significa que, quanto menor a temperatura do dissipador menor tambm poder ser a temperatura do ncleo. Os fabricantes j mudaram os materiais, o tamanho e o design, sempre na busca de um dissipador que repasse o calor para o ambiente da melhor forma possvel. No entanto, existem limites impostos pela baixa eficincia inerente ao processo de conveco. Em particular, o ar um pssimo condutor de calor quando no est em movimento. Sem uma ventoinha, o ar na vizinhana do dispositivo ficar bastante quente, embora o ar a alguns centmetros de distncia esteja mais frio. Portanto, fluxo de ar essencial para melhorar a eficincia com que o ar fresco 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 refrigerao passiva. 13. Continuao Anlise Final Isto significa que o processo no faz nada alem, de facilitar a transferncia de energia para o ar, sem realizar nenhum "bombeamento" efetivo entre os meios envolvidos; em outras palavras, impossvel atingir valores de temperatura abaixo dos encontrados no ambiente. Alis, impossvel que a temperatura na superfcie do dissipador seja igual do ambiente. Como a diferena de temperaturas seria zero,no haveria mais calor (energia em trnsito) e o dissipador voltaria a esquentar do mesmo jeito. 14. Air Cooling Prs e Contras P ontos fa vo r veisCusto muito baixo Instalao mais fcil de todos os sistemas No requer experincia anterior Centenas de opes no mercadoP ontos N eg a tivo sAlto nvel de rudo Acmulo de Poeira e Sujeira No indicado para OverClock Visual no agradvel para modding 15. Heat Pipe 16. Heat Pipes (tubos de Calor) O Cooler ganha um poderoso aliado !!!! 17. Heat Pipes ? Conhea um pouco deste novo tipo de cooler. Suas verdades e mitos. Porque ele to eficiente? Tipos que existem no mercado.O heat pipe contm um lquido que evapora facilmente. O calor do processador absorvido pelo heatpipe, fazendo com que este lquido evapore. O vapor transportado para a outra extremidade do heat pipe, onde resfriado e condensa. Ento o lquido 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 Dinmica. Funcional Perfomance similar ao Water Cooler. 18. Cooler a Ar com tubos de calor Pelo que consta, independente da aplicao os HeatPipes s atingem os 100% da eficincia para a qual foram projetados se forem colocados na vertical, isto , seus "caninhos" capilares sejam conservados na posio ideal de funcionamento que recolher a temperatura na parte inferior e direcion-la para o topo onde se d a troca temperatura, de maneira passiva ou ativa. 19. Seu funcionamento ? 20. Passo a Passo da dissipao Existe outro tipo de Tubo de Calor com tecnologia mais avanada e mais eficiente para Gabinetes Torres. Chamado de Heat Lane.Levando-se em conta que a maioria dos Gabinetes so tipo torre, hoje podemos afirmar categoricamente que infelizmente os Heat Pipes no atingem sequer seu nvel mximo de arrefecimento e eficincia. Porm 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 tcnicas, adaptando-os aos novos desenhos e formatos, atingindo assim niveis de 85% a 90% de eficincia. 21. Heat Lane, tecnologia avanada 22. Gs e seu resfriamento 23. Air cooling com Heat Pipes 24. Resultados dos Testes de comparacao C oo lerCPUT em p N uc leoT em p S T R E S SIntel BOX 3.4 ghzE63004458Evo 120 Akasa (Heat Pipes)E630038443Condio CVerdadeiroVerdadeiro 25. Concluso heat pipes O mercado disponibiliza atravs de fabricantes de peso, timas opes de Cooler`s com Heat pipes a preos acessveis. Sua performance pode e devera surpreender os mais aficionados em Overclock. Traz um visual de fcil harmonia para os adeptos do Modding, e varias opes de tamanhos cores e formatos. 26. Heat Pipes Prs e Contras P ontos fa vo r veisCusto razovel Nvel de rudo geralmente baixo Muitas de opes no mercado Performance muito boaP ontos N eg a tivo sAcmulo de Poeira e Sujeira No indicado para usurio inexperiente Requer pacincia na instalao 27. Perguntas e DiscussoT emos 15 minutos para esc larec er as dvidas dos c onvidados ate o momento. 28. Porque existe Calor na CPU ? A circulao de corrente eltrica por qualquer elemento provoca uma dissipao de pontcia igual ao produto do quadrado da corrente eltrica pela resistncia do circuito. Tal potncia dissipada converte-se em calor. (Efeito J AULE). 29. Voc sabia? A gua provavelmente o melhor lquido para resfriamento em termos de densidade, viscosidade, condutividade trmica e calor especfico.O etileno glicol adicionado ao fludo (gua deionizada ou destilada) aumenta a vida til e o poder de arrefecimento do sistema de refrigerao e evita a corroso do cobre ou alumnio utilizado no sistema. 30. Continue Sabendo !!! Voc sabia que a cor do dissipador no influncia em absolutamente nada no calor gerado ou absorvido por ele? Sim, isso mesmo, a cor da superfcie influncia apenas na absorvidade da radiao, mas este no o mecanismo que o dissipador absorve o calor, ele absorvido por conduo trmica. (contato entra as partes fsicas - superfcies) Ento quebra-se o mito de um dissipador vermelho ficar mais quente que o preto ou vice versa. 31. Voc Sabia ? Voce sabia que a gua tem a capacidade 30x superior ao AR para transportar o calor? O primeiro Watercooler