Что такое кулер Пельтье и лучше ли он для вашего ПК?
Опубликовано: 2023-02-27
Вы можете охлаждать ЦП или ГП водой, воздухом и жидким азотом, но как насчет электронов? Охладители Пельтье могут использовать магию электричества и физики для охлаждения ваших компонентов, но есть причина, по которой мы не все их используем.
Что такое эффект Пельтье?
Эффект Пельтье (также известный как эффект термоэлектрического охлаждения) — это когда электричество используется для охлаждения или нагревания материала. Он назван в честь французского физика Жана Шарля Атанаса Пельтье, открывшего его в 1834 году. Эффект Пельтье — это явление, которое возникает, когда электрический ток протекает через соединение двух разных типов материалов, вызывая появление разницы температур в месте соединения. Эту разницу температур можно использовать для охлаждения или нагрева перехода в зависимости от направления тока. Этот эффект можно использовать в таких устройствах, как термоэлектрические охладители (ТЭО), которые используются для охлаждения электронных устройств, а также в грелках или других нагревательных устройствах.
Эффект Пельтье также называют «твердотельным охлаждением», поскольку для достижения охлаждения используются твердотельные материалы (например, полупроводники), а не традиционные методы, такие как сжатие и испарение хладагентов. Это делает его более эффективной и экологически чистой альтернативой традиционным методам охлаждения. Эффект Пельтье также используется в обратном направлении, где его можно использовать для выработки тепла вместо охлаждения. Это часто используется в грелках, грелках для рук и других подобных устройствах.
Кстати, верно и обратное. Если вы подвергнете две стороны соединения разнице температур, вместо этого вы будете генерировать электричество. Это известно как эффект Зеебека.
Как работают охладители Пельтье
Когда вы используете кулер Пельтье на своем компьютере, он подключается к вашему ЦП и использует электричество для охлаждения ЦП. С одной стороны кулера тепло поглощается процессором, а с другой - выделяется. Вентилятор также используется для рассеивания тепла, выделяемого горячей стороной кулера.
Проще говоря, кулеры Пельтье используют электричество для перемещения тепла с горячей стороны на холодную, а вентилятор помогает охлаждать горячую сторону, которая, в свою очередь, охлаждает ЦП. Таким образом, «пельтье»-часть кулера на самом деле является тепловым насосом, а не системой охлаждения сама по себе. Вам по-прежнему необходимо традиционное воздушное или водяное охлаждение, чтобы избавиться от тепла.
Охладители Пельтье лучше? За и против
Охладители Пельтье могут обеспечить очень высокую эффективность охлаждения, особенно по сравнению с традиционными воздушными охладителями. Они могут эффективно снизить температуру процессора даже при больших нагрузках. Это включает в себя охлаждение процессоров до температуры ниже температуры окружающей среды.
Кулеры Пельтье также обычно меньше по размеру по сравнению с воздушными кулерами, что делает их идеальными для использования в ПК небольшого форм-фактора или в ограниченном пространстве. Их можно использовать для отвода тепла из тесных пространств туда, где его можно легко рассеять.
С другой стороны, кулеры Пельтье потребляют много энергии, что может привести к увеличению счетов за электроэнергию и увеличить нагрузку на блок питания вашего компьютера. Кроме того, они, как правило, дороже, чем традиционные воздушные охладители, и часто не имеют лучшего охлаждения в абсолютном выражении по сравнению с воздушным или водяным охлаждением.
Поскольку они могут охлаждать процессоры до температуры ниже температуры окружающей среды, кулеры Пельтье могут вызывать конденсацию, которая может повредить внутренние части компьютера, вызывая короткие замыкания и коррозию.
Реальные процессорные кулеры на элементах Пельтье
Найти процессорные кулеры, использующие эффект Пельтье, часто называемые кулерами «TEC», довольно сложно. В конце 2000-х и начале 2010-х их было несколько, но с тех пор их стало довольно мало.
Есть еще продукты, которые вы можете купить под брендом Intel Cryo, реализованные сторонними партнерами, такими как Cooler Master, которые умело объединили технологию охлаждения Пельтье с водяным охлаждением AIO (All-In-One).
Cooler Master MasterLiquid ML360 SUB-Zero
Сочетая мощность водяного охлаждения с твердотельным охлаждением, ML360 обещает буквально холодок при разгоне или просто максимальном увеличении тактовой частоты вашего процессора.
Легче найти кулеры TEC, которые не предназначены специально для охлаждения процессоров ПК, а предназначены для общего охлаждения полупроводниковых микросхем. Обычно они предназначены для проектов DIY или специальных нестандартных вычислительных систем, которые должны работать в условиях, когда кулеры TEC имеют смысл.
Почему охладители Пельтье для ПК не распространены?
Вы могли бы подумать, что способность кулеров Пельтье (потенциально) достигать охлаждения ниже температуры окружающей среды привлечет к ним многих энтузиастов разгона, но пока они не оказались популярными. Недостатки технологии, о которых мы уже упоминали выше, безусловно, в какой-то степени объясняют, почему они не получили распространения, но дело не только в этом.
Во-первых, достижение температуры ниже комнатной на самом деле не является целью, которую кто-либо хочет достичь. Процессор, работающий при максимальной безопасной температуре, будет работать как ниже этого предела, так и выше его нижнего предела. Пока процессор не тормозит и достигает максимального уровня производительности без превышения безопасного температурного предела, все в порядке.
Современные высокопроизводительные процессоры могут выделять сотни ватт тепловой энергии, а кулерам Пельтье для работы требуется электричество. Существует серьезная проблема с убывающей отдачей, когда вам нужно использовать эффект Пельтье для охлаждения таких высоких температур, и другие методы охлаждения, требующие гораздо меньше энергии, могут подойти достаточно близко, чтобы охладители Пельтье заняли нишу внутри ниши.
Так что неудивительно, что эти кулеры не получили широкого распространения. Прямо сейчас в них нет реальной необходимости, но будущие изменения в конструкции компьютеров или продолжающийся переход на мобильные устройства, такие как игровые ноутбуки (теперь с водяным охлаждением!) могут изменить это.
СВЯЗАННЫЕ С: Что такое охлаждение испарительной камеры и нужно ли оно вашему ПК?