Ce este un răcitor Peltier și este mai bun pentru computerul tău?
Publicat: 2023-02-27
Puteți răci un procesor sau un GPU cu apă, aer și azot lichid, dar cum rămâne cu electronii? Răcitoarele Peltier pot folosi magia electricității și a fizicii pentru a vă răci componentele, dar există un motiv pentru care nu le folosim cu toții.
Ce este efectul Peltier?
Efectul Peltier (cunoscut și ca efect de răcire termoelectric) este atunci când electricitatea este utilizată pentru a răci sau a încălzi un material. Este numit după fizicianul francez Jean Charles Athanase Peltier, care l-a descoperit în 1834. Efectul Peltier este fenomenul care apare atunci când un curent electric trece printr-o joncțiune între două tipuri diferite de materiale, provocând apariția unei diferențe de temperatură la joncțiune. Această diferență de temperatură poate fi folosită pentru răcirea sau încălzirea joncțiunii, în funcție de direcția curentului. Acest efect poate fi utilizat în dispozitive precum răcitoarele termoelectrice (TEC), care sunt utilizate pentru răcirea dispozitivelor electronice, și în plăcuțe de încălzire sau alte dispozitive de încălzire.
Efectul Peltier este, de asemenea, denumit „refrigerare în stare solidă”, deoarece utilizează materiale în stare solidă (cum ar fi semiconductori) pentru a realiza răcirea, mai degrabă decât metodele tradiționale precum compresia și evaporarea agenților frigorifici. Acest lucru îl face o alternativă mai eficientă și mai ecologică la metodele tradiționale de refrigerare. Efectul Peltier este folosit și în sens invers, unde poate fi folosit pentru a genera căldură în loc de răcire. Acesta este adesea folosit în plăcuțe de încălzire, încălzitoare de mâini și alte dispozitive similare.
De altfel, este și inversul adevărat. Dacă supuneți cele două părți ale joncțiunii la o diferență de temperatură, veți genera energie electrică. Acesta este cunoscut sub numele de efectul Seebeck.
Cum funcționează răcitoarele Peltier
Când utilizați un răcitor Peltier în computer, acesta se atașează la procesor și folosește electricitate pentru a răci procesorul. Pe o parte a coolerului, căldura este absorbită de la procesor, iar pe cealaltă, este eliberată. Un ventilator este, de asemenea, folosit pentru a ajuta la disiparea căldurii eliberate din partea fierbinte a răcitorului.
Pentru a spune simplu, răcitoarele Peltier folosesc electricitatea pentru a muta căldura din partea fierbinte în partea rece, iar ventilatorul ajută la răcirea părții fierbinți, care la rândul său răcește procesorul. Deci, partea „peltier” a răcitorului este de fapt o pompă de căldură, mai degrabă decât un sistem de răcire în sine. Mai aveți nevoie de răcirea tradițională cu aer sau apă pentru a scăpa de căldură.
Sunt mai bune răcitoarele Peltier? Argumente pro şi contra
Răcitoarele Peltier pot oferi performanțe de răcire foarte ridicate, mai ales în comparație cu răcitoarele de aer tradiționale. Ele pot scădea în mod eficient temperatura unui procesor, chiar și sub sarcini grele. Aceasta include răcirea procesoarelor sub temperatura ambiantă.
Răcitoarele Peltier sunt, de asemenea, în general mai mici în comparație cu răcitoarele cu aer, ceea ce le face ideale pentru utilizarea în computere cu factor de formă mic sau în spații înguste. Ele pot fi folosite pentru a muta căldura din acele spații înguste, unde poate fi disipată cu ușurință.
Pe partea negativă a lucrurilor, răcitoarele Peltier consumă multă energie, ceea ce poate duce la facturi mai mari de energie electrică și poate pune sub presiune sursa de alimentare a computerului. De asemenea, sunt, în general, mai scumpe decât răcitoarele de aer tradiționale și adesea nu au o răcire mai bună în termeni absoluti în comparație cu răcirea cu aer sau cu apă.
Deoarece pot răci procesoarele la temperaturi sub ambianta, răcitoarele Peltier pot provoca condens, care poate deteriora părțile interne ale computerului, provocând scurtcircuitare electrică și coroziune.
Coolere pentru procesoare Peltier din lumea reală
Găsirea coolerelor CPU care utilizează efectul Peltier, adesea etichetate ca coolere „TEC”, se dovedește oarecum dificilă. Au fost mai multe dintre ele la sfârșitul anilor 2000 și începutul anilor 2010, dar de atunci, au fost destul de rare.
Mai există produse pe care le puteți cumpăra sub marca Intel Cryo, implementate de parteneri terți, cum ar fi Cooler Master, care au combinat inteligent tehnologia de răcire Peltier cu răcirea cu apă AIO (All-In-One).
Cooler Master MasterLiquid ML360 SUB-Zero
Combinând puterea răcirii cu apă cu refrigerarea în stare solidă, ML360 promite o experiență foarte rece atunci când faceți overclock sau pur și simplu maximizați ceasurile de creștere ale procesorului dumneavoastră.
Este mai ușor să găsești coolere TEC care nu sunt special menite să răcească procesoarele PC-urilor, ci mai degrabă concepute pentru răcirea generală a cipurilor semiconductoare. Acestea sunt de obicei destinate proiectelor de bricolaj sau sistemelor speciale de calcul nestandard care trebuie să funcționeze în condiții în care răcitoarele TEC au sens.
De ce nu sunt obișnuite răcitoarele de computer Peltier?
Ai crede că capacitatea răcitoarelor Peltier de a obține (potențial) răcire sub-ambient ar atrage mulți pasionați de overclocking la ele, dar până acum nu s-au dovedit populare. Dezavantajele tehnologiei pe care am menționat-o deja mai sus explică cu siguranță motivul pentru care nu au decolat, dar există mai mult decât atât.
În primul rând, atingerea temperaturilor sub-ambientale nu este cu adevărat un obiectiv pe care cineva încearcă să-l atingă. Un procesor care rulează sub temperatura maximă de siguranță va funcționa la fel de bine chiar sub această limită, precum va funcționa chiar peste limita sa inferioară. Atâta timp cât CPU-ul nu se limitează și atinge cel mai înalt nivel de performanță fără a depăși limita de temperatură sigură, ești gata.
Procesoarele moderne de înaltă performanță pot produce energie termică de sute de wați, iar răcitoarele Peltier necesită electricitate pentru a funcționa. Există o problemă semnificativă cu randamentele în scădere atunci când trebuie să utilizați efectul Peltier pentru a răci temperaturi atât de ridicate, iar alte metode de răcire care necesită mult mai puțină putere se pot apropia suficient pentru a face răcitoarele Peltier o nișă într-o nișă.
Deci nu este atât de surprinzător faptul că aceste răcitoare nu sunt mainstream. În acest moment, nu este nevoie reală de ele, dar schimbările viitoare în modul în care sunt proiectate computerele sau trecerea în curs de desfășurare la dispozitive mobile precum laptopurile pentru jocuri (acum cu răcire cu apă!) ar putea schimba acest lucru.
LEGATE: Ce este răcirea camerei de vapori și are nevoie de ea PC-ul dvs.?