什么是 Peltier 冷却器,它是否更适合您的 PC?

已发表: 2023-02-27
配备金士顿内存、RGB 风扇、灯、MSI CPU 散热器和 GeForce RTX GPU 的游戏 PC。
贾斯汀·杜伊诺 / How-To Geek
珀耳帖效应发生在电流通过双金属结时,冷却一侧并加热另一侧。 虽然 Peltier 冷却器已用于计算机,但它们的众多缺点使它们远离主流。

您可以用水、空气和液氮冷却 CPU 或 GPU,但电子呢? Peltier 冷却器可以利用电力和物理的魔力来冷却您的组件,但我们没有全部使用它们是有原因的。

什么是珀耳帖效应?

珀耳帖效应(也称为热电冷却效应)是指使用电来冷却或加热材料。 它以1834年发现它的法国物理学家Jean Charles Athanase Peltier的名字命名。Peltier效应是电流流过两种不同材料之间的结点时发生的现象,导致结点处出现温差。 该温差可用于冷却或加热结点,具体取决于电流的方向。 这种效应可用于诸如用于冷却电子设备的热电冷却器 (TEC) 以及加热垫或其他加热设备中。

塞贝克效应与珀耳帖效应的示意图。
Fouad A. Saad/Shutterstock.com

珀耳帖效应也被称为“固态制冷”,因为它使用固态材料(如半导体)来实现制冷,而不是像制冷剂的压缩和蒸发等传统方法。 这使其成为传统制冷方法的更高效、更环保的替代方法。 珀耳帖效应也用于反方向,它可以用来产生热量而不是冷却。 这通常用于加热垫、暖手器和其他类似设备。

顺便说一下,反之亦然。 如果让结点的两侧产生温差,就会产生电能。 这被称为塞贝克效应。

珀耳帖冷却器的工作原理

当您在计算机中使用 Peltier 冷却器时,它会连接到您的 CPU 并使用电力来冷却 CPU。 在冷却器的一侧,吸收 CPU 的热量,在另一侧释放热量。 风扇也用于帮助散发冷却器热侧释放的热量。

简而言之,Peltier 冷却器利用电力将热量从热端转移到冷端,风扇帮助冷却热端,进而冷却 CPU。 所以冷却器的“珀耳帖”部分实际上是一个热泵,而不是冷却系统本身。 您仍然需要传统的风冷或水冷来散热。

Peltier 冷却器更好吗? 优点和缺点

珀耳帖冷却器可以提供非常高的冷却性能,尤其是与传统的空气冷却器相比。 它们可以有效降低 CPU 的温度,即使在重负载下也是如此。 这包括将处理器冷却到环境温度以下。

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与空气冷却器相比,Peltier 冷却器的尺寸通常也更小,这使得它们非常适合用于小型 PC 或狭小空间。 它们可用于将热量从狭窄的空间转移到可以轻松消散的地方。

不利的一面是,Peltier 冷却器会消耗大量电力,这可能会导致更高的电费,并对计算机的电源造成压力。 它们通常也比传统的空气冷却器更昂贵,并且与空气或水冷却相比,绝对冷却效果通常不佳。

因为它们可以将处理器冷却到低于环境温度,Peltier 冷却器会导致冷凝,这会导致短路和腐蚀,从而损坏计算机的内部部件。

真实世界的 Peltier CPU 冷却器

事实证明,寻找使用 Peltier 效应的 CPU 冷却器(通常标记为“TEC”冷却器)有些棘手。 在 2000 年代末和 2010 年代初有几个,但从那以后,它们就相当稀少了。

您仍然可以购买 Intel Cryo 品牌下的产品,这些产品由酷冷至尊等第三方合作伙伴实施,他们巧妙地将 Peltier 冷却技术与 AIO(一体机)水冷相结合。

酷冷至尊MasterLiquid ML360 SUB-Zero

ML360 结合了水冷和固态制冷的力量,在超频或简单地最大化 CPU 的加速时钟时承诺真正的寒冷体验。

更容易找到不是专门用于冷却 PC CPU,而是专为一般半导体芯片冷却而设计的 TEC 冷却器。 这些通常用于 DIY 项目或特殊的非标准计算系统,这些系统必须在 TEC 冷却器有意义的条件下运行。

为什么 Peltier PC 冷却器不常见?

您可能认为 Peltier 冷却器(可能)实现亚环境冷却的能力会吸引许多超频爱好者,但到目前为止它们还没有被证明很受欢迎。 我们上面已经提到的技术的缺点肯定会在某种程度上解释为什么它们没有起飞,但还有更多。

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首先,实现亚环境温度并不是任何人真正想要实现的目标。 在其最高安全温度下运行的 CPU 在恰好低于该限制和恰好高于其下限的情况下也能正常工作。 只要 CPU 没有节流并且在不超过安全温度限制的情况下达到其最高性能水平,您就可以开始了。

现代高性能 CPU 可以输出数百瓦的热能,而 Peltier 冷却器需要电力才能工作。 当您必须使用珀耳帖效应来冷却如此高的温度时,收益递减是一个重要的问题,而其他需要更少功率的冷却方法可以足够接近,使珀耳帖冷却器成为利基市场中的利基市场。

因此,这些冷却器不是主流也就不足为奇了。 现在并没有真正需要它们,但未来计算机设计方式的变化,或者正在向游戏笔记本电脑(现在带有水冷!)等移动设备的转变可能会改变这一点。

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