ペルチェ クーラーとは何ですか? お使いの PC に適していますか?
公開: 2023-02-27
CPU や GPU は水、空気、液体窒素で冷却できますが、電子はどうでしょうか。 ペルチェ クーラーは、電気と物理の魔法を使ってコンポーネントを冷やすことができますが、すべての人が使用しないのには理由があります。
ペルチェ効果とは
ペルチェ効果 (熱電冷却効果とも呼ばれます) は、電気を使用して材料を冷却または加熱する場合です。 1834年に発見したフランスの物理学者ジャン・シャルル・アタナセ・ペルティエにちなんで名づけられました。ペルチェ効果とは、異なる2種類の物質の接合部に電流が流れ、接合部に温度差が生じる現象です。 この温度差は、電流の方向に応じて接合部を冷却または加熱するために使用できます。 この効果は、電子デバイスの冷却に使用される熱電冷却器 (TEC) などのデバイスや、加熱パッドまたはその他の加熱デバイスで使用できます。
ペルチェ効果は、冷媒の圧縮や蒸発などの従来の方法ではなく、固体材料 (半導体など) を使用して冷却を行うため、「固体冷却」とも呼ばれます。 これにより、従来の冷凍方法に代わる、より効率的で環境に優しい代替品になります。 ペルチェ効果は逆方向にも使用され、冷却の代わりに熱を発生させるために使用できます。 これは、加熱パッド、ハンドウォーマー、およびその他の同様のデバイスでよく使用されます。
ちなみに逆もまた然り。 ジャンクションの両側を温度差にさらすと、代わりに電気が発生します。 これは、ゼーベック効果として知られています。
ペルチェ クーラーのしくみ
パソコンでペルチェ クーラーを使用すると、CPU に取り付けられ、電力を使用して CPU を冷却します。 クーラーの片側で CPU から熱が吸収され、反対側で熱が放出されます。 ファンは、クーラーの高温側から放出される熱を放散するためにも使用されます。
簡単に言えば、ペルチェ クーラーは電気を使用して熱を高温側から低温側に移動させ、ファンは高温側を冷却し、CPU を冷却します。 したがって、クーラーの「ペルチェ」部分は、それ自体が冷却システムではなく、実際にはヒート ポンプです。 熱を取り除くには、従来の空冷または水冷が必要です。
ペルチェクーラーは優れていますか? 長所と短所
ペルチェ クーラーは、特に従来の空気冷却器と比較して、非常に高い冷却性能を提供できます。 負荷が高い場合でも、CPU の温度を効果的に下げることができます。 これには、プロセッサを周囲温度未満に冷却することが含まれます。
また、ペルチェ クーラーは通常、空気冷却器に比べてサイズが小さいため、フォーム ファクターが小さい PC や狭いスペースでの使用に最適です。 それらは、それらの狭いスペースから簡単に放散できる場所に熱を移動させるために使用できます。
マイナス面として、ペルチェ クーラーは大量の電力を消費するため、電気代が高くなり、コンピューターの電源に負担がかかる可能性があります。 また、一般的に従来の空冷式クーラーよりも高価であり、多くの場合、空冷や水冷と比較して絶対的に優れた冷却を備えていません。
プロセッサを周囲温度以下に冷却できるため、ペルチェ クーラーは結露を引き起こす可能性があり、電気的短絡や腐食を引き起こし、コンピューターの内部部品を損傷する可能性があります。
実世界のペルチェ CPU クーラー
多くの場合、「TEC」クーラーと呼ばれるペルチェ効果を使用する CPU クーラーを見つけるのは、やや難しいことがわかります。 2000 年代後半から 2010 年代前半にかけていくつかありましたが、それ以降はかなり少なくなりました。
ペルチェ冷却技術と AIO (オールインワン) 水冷を巧みに組み合わせた Cooler Master などのサードパーティ パートナーによって実装された Intel Cryo ブランドで購入できる製品がまだあります。
Cooler Master MasterLiquid ML360 サブゼロ
ML360 は、水冷のパワーとソリッド ステート冷却を組み合わせることで、CPU のブースト クロックをオーバークロックしたり、単純に最大にしたりするときに、文字通り冷えた体験をお約束します。
特に PC CPU を冷却するためのものではなく、一般的な半導体チップ冷却用に設計された TEC クーラーを見つける方が簡単です。 これらは通常、DIY プロジェクトや、TEC クーラーが理にかなっている状況で動作する必要がある特別な非標準のコンピューティング システムを対象としています。
ペルチェ PC クーラーが一般的でないのはなぜですか?
周囲温度以下の冷却を (潜在的に) 達成するペルチェ クーラーの能力は、多くのオーバークロック愛好家を惹きつけると思うかもしれませんが、これまでのところ、人気が証明されていません. すでに上で述べたテクノロジーの欠点は、なぜそれらが離陸しなかったのかについて確かに何らかの形で説明されていますが、それ以上のものがあります.
まず第一に、周囲温度以下を達成することは、誰もが達成しようとしている目標ではありません。 最大安全温度で動作している CPU は、下限のすぐ上と同じように、その制限のすぐ下でも機能します。 CPU がスロットリングしておらず、安全な温度制限を超えることなく最高のパフォーマンス レベルを達成している限り、問題はありません。
最新の高性能 CPU は数百ワットの熱エネルギーを放出することができ、ペルチェ クーラーは動作するために電力を必要とします。 ペルチェ効果を使用してこのような高温を冷却する必要がある場合、利益が減少するという重大な問題があり、はるかに少ない電力を必要とする他の冷却方法は、ペルチェクーラーをニッチ内のニッチにするのに十分近づくことができます.
したがって、これらのクーラーが主流ではないことは驚くべきことではありません. 現時点では実際には必要ありませんが、コンピューターの設計方法が将来変更されるか、ゲーム用ラップトップ (現在は水冷式) などのモバイル デバイスへの移行が進むと、状況が変わる可能性があります。
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