ما هو مبرد بلتيير ، وهل هو أفضل لجهاز الكمبيوتر الخاص بك؟
نشرت: 2023-02-27
يمكنك تبريد وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات بالماء والهواء والنيتروجين السائل ، ولكن ماذا عن الإلكترونات؟ يمكن لمبردات بلتيير استخدام سحر الكهرباء والفيزياء لتبريد مكوناتك ، ولكن هناك سببًا لعدم استخدامها جميعًا.
ما هو تأثير بلتيير؟
يحدث تأثير بلتيير (المعروف أيضًا باسم تأثير التبريد الكهروحراري) عند استخدام الكهرباء لتبريد أو تسخين مادة ما. تمت تسميته على اسم الفيزيائي الفرنسي جان تشارلز أثاناس بلتيير ، الذي اكتشفه في عام 1834. تأثير بلتيير هو الظاهرة التي تحدث عندما يتدفق تيار كهربائي عبر تقاطع بين نوعين مختلفين من المواد ، مما يتسبب في ظهور اختلاف في درجة الحرارة عند التقاطع. يمكن استخدام هذا الاختلاف في درجة الحرارة لتبريد أو تسخين الوصلة ، اعتمادًا على اتجاه التيار. يمكن استخدام هذا التأثير في أجهزة مثل المبردات الكهروحرارية (TEC) ، والتي تُستخدم في تبريد الأجهزة الإلكترونية ، وفي وسادات التدفئة أو أجهزة التدفئة الأخرى.
يشار إلى تأثير بلتيير أيضًا باسم "تبريد الحالة الصلبة" لأنه يستخدم مواد الحالة الصلبة (مثل أشباه الموصلات) لتحقيق التبريد ، بدلاً من الطرق التقليدية مثل ضغط وتبخر المبردات. وهذا يجعلها بديلاً أكثر كفاءة وصديقًا للبيئة لطرق التبريد التقليدية. يستخدم تأثير بلتيير أيضًا في الاتجاه العكسي ، حيث يمكن استخدامه لتوليد الحرارة بدلاً من التبريد. غالبًا ما يستخدم هذا في ضمادات التدفئة وتدفئة اليدين وغيرها من الأجهزة المماثلة.
بالمناسبة ، العكس صحيح أيضًا. إذا قمت بتعريض جانبي التقاطع إلى اختلاف في درجة الحرارة ، فستولد الكهرباء بدلاً من ذلك. يُعرف هذا باسم تأثير سيبيك.
كيف تعمل مبردات بلتيير
عندما تستخدم مبرد بلتيير في جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فإنه يتصل بوحدة المعالجة المركزية ويستخدم الكهرباء لتبريد وحدة المعالجة المركزية. على جانب واحد من المبرد ، يتم امتصاص الحرارة من وحدة المعالجة المركزية ، وعلى الجانب الآخر ، يتم إطلاقها. تستخدم المروحة أيضًا للمساعدة في تبديد الحرارة المنبعثة من الجانب الساخن للمبرد.
ببساطة ، تستخدم مبردات بلتيير الكهرباء لنقل الحرارة من الجانب الساخن إلى الجانب البارد ، وتساعد المروحة على تبريد الجانب الساخن ، والذي بدوره يبرد وحدة المعالجة المركزية. لذا فإن الجزء "بلتيير" من المبرد هو في الواقع مضخة حرارية ، وليس نظام تبريد بحد ذاته. ما زلت بحاجة إلى تبريد تقليدي بالهواء أو الماء للتخلص من الحرارة.
هل مبردات بلتيير أفضل؟ إيجابيات وسلبيات
يمكن أن توفر مبردات بلتيير أداء تبريد عاليًا جدًا ، خاصة عند مقارنتها بمبردات الهواء التقليدية. يمكنهم خفض درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية بشكل فعال ، حتى في ظل الأحمال الثقيلة. يتضمن معالجات التبريد إلى ما دون درجة الحرارة المحيطة.
تعد مبردات Peltier أيضًا أصغر حجمًا بشكل عام مقارنة بمبردات الهواء ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر صغيرة الحجم أو المساحات الضيقة. يمكن استخدامها لنقل الحرارة من تلك المساحات الضيقة إلى حيث يمكن تبديدها بسهولة.
على الجانب السلبي للأشياء ، تستهلك مبردات بلتيير الكثير من الطاقة ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع فواتير الكهرباء ويضع ضغطًا على مصدر طاقة جهاز الكمبيوتر الخاص بك. إنها أيضًا أغلى بشكل عام من مبردات الهواء التقليدية وغالبًا ما لا تتمتع بتبريد أفضل من حيث القيمة المطلقة مقارنةً بتبريد الهواء أو الماء.
نظرًا لإمكانية تبريد المعالجات إلى درجات حرارة أقل من المحيط ، يمكن أن تتسبب مبردات Peltier في حدوث تكثيف ، مما قد يؤدي إلى تلف الأجزاء الداخلية للكمبيوتر عن طريق التسبب في حدوث قصور كهربائي وتآكل.
مبردات وحدة المعالجة المركزية بلتيير في العالم الحقيقي
إن العثور على مبردات وحدة المعالجة المركزية التي تستخدم تأثير بلتيير ، والتي تسمى غالبًا مبردات "TEC" ، أمر صعب إلى حد ما. كان هناك العديد منهم في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، لكن منذ ذلك الحين ، أصبحوا نادرًا إلى حد ما.
لا تزال هناك منتجات يمكنك شراؤها تحت العلامة التجارية Intel Cryo ، والتي تم تنفيذها من قبل شركاء خارجيين مثل Cooler Master ، الذين قاموا بذكاء بدمج تقنية التبريد Peltier مع التبريد المائي AIO (All-In-One).
كولر ماستر ماستر سائل ML360 SUB-Zero
من خلال الجمع بين قوة التبريد المائي والتبريد في الحالة الصلبة ، يعدك ML360 بتجربة تبريد حرفيًا عند رفع تردد التشغيل أو ببساطة زيادة ساعات التعزيز لوحدة المعالجة المركزية الخاصة بك.
من الأسهل العثور على مبردات TEC التي لا تهدف تحديدًا إلى تبريد وحدات المعالجة المركزية للكمبيوتر الشخصي ، ولكنها مصممة بدلاً من ذلك لتبريد رقاقة أشباه الموصلات العامة. عادة ما تكون مخصصة لمشاريع DIY أو أنظمة الحوسبة غير القياسية الخاصة التي يجب أن تعمل في ظروف تكون فيها مبردات TEC منطقية.
لماذا لا تكون مبردات الكمبيوتر بلتيير شائعة؟
كنت تعتقد أن قدرة مبردات بلتيير (من المحتمل) على تحقيق التبريد دون المحيط ستجذب إليها العديد من المتحمسين لرفع تردد التشغيل ، لكنها لم تثبت شعبيتها حتى الآن. من المؤكد أن عيوب التكنولوجيا التي ذكرناها أعلاه تؤدي إلى حد ما إلى سبب عدم انطلاقها ، ولكن هناك ما هو أكثر من ذلك.
بادئ ذي بدء ، فإن تحقيق درجات حرارة دون المحيط ليس حقًا هدفًا يتطلع أي شخص إلى تحقيقه. ستعمل وحدة المعالجة المركزية التي تعمل تحت درجة الحرارة القصوى الآمنة تمامًا أقل من هذا الحد تمامًا حيث ستكون أعلى من الحد الأدنى. طالما أن وحدة المعالجة المركزية لا تختنق وتحقق أعلى مستوى من الأداء دون تجاوز حد درجة الحرارة الآمنة ، فأنت على ما يرام.
يمكن لوحدات المعالجة المركزية الحديثة عالية الأداء أن تستهلك مئات الواط من الطاقة الحرارية ، وتتطلب مبردات بلتيير الكهرباء لتعمل. هناك مشكلة كبيرة تتعلق بتناقص العوائد عندما يتعين عليك استخدام تأثير بلتيير لتبريد درجات الحرارة المرتفعة هذه ، ويمكن أن تقترب طرق التبريد الأخرى التي تتطلب طاقة أقل بكثير بما يكفي لجعل مبردات بلتيير مكانًا مناسبًا داخل مكانة مناسبة.
لذلك ليس من المستغرب أن هذه المبردات ليست سائدة. في الوقت الحالي ، لا توجد حاجة حقيقية لها ، ولكن التغييرات المستقبلية في كيفية تصميم أجهزة الكمبيوتر ، أو التحول المستمر إلى الأجهزة المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب (الآن مع التبريد المائي!) يمكن أن يغير ذلك.
ذات صلة: ما هو تبريد غرفة البخار ، وهل يحتاجه جهاز الكمبيوتر الخاص بك؟