什麼是 Peltier 冷卻器,它是否更適合您的 PC?

已發表: 2023-02-27
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賈斯汀·杜伊諾 / How-To Geek
珀耳帖效應發生在電流通過雙金屬結時,冷卻一側並加熱另一側。 雖然 Peltier 冷卻器已用於計算機,但它們的眾多缺點使它們遠離主流。

您可以用水、空氣和液氮冷卻 ​​CPU 或 GPU,但電子呢? Peltier 冷卻器可以利用電力和物理的魔力來冷卻您的組件,但我們沒有全部使用它們是有原因的。

什麼是珀耳帖效應?

珀耳帖效應(也稱為熱電冷卻效應)是指使用電來冷卻或加熱材料。 它以1834年發現它的法國物理學家Jean Charles Athanase Peltier的名字命名。Peltier效應是電流流過兩種不同材料之間的結點時發生的現象,導致結點處出現溫差。 該溫差可用於冷卻或加熱結點,具體取決於電流的方向。 這種效應可用於諸如用於冷卻電子設備的熱電冷卻器 (TEC) 以及加熱墊或其他加熱設備中。

塞貝克效應與珀耳帖效應的示意圖。
Fouad A. Saad/Shutterstock.com

珀耳帖效應也被稱為“固態製冷”,因為它使用固態材料(如半導體)來實現製冷,而不是像製冷劑的壓縮和蒸發等傳統方法。 這使其成為傳統製冷方法的更高效、更環保的替代方法。 珀耳帖效應也用於反方向,它可以用來產生熱量而不是冷卻。 這通常用於加熱墊、暖手器和其他類似設備。

順便說一下,反之亦然。 如果讓結點的兩側產生溫差,就會產生電能。 這被稱為塞貝克效應。

珀耳帖冷卻器的工作原理

當您在計算機中使用 Peltier 冷卻器時,它會連接到您的 CPU 並使用電力來冷卻 CPU。 在冷卻器的一側,吸收 CPU 的熱量,在另一側釋放熱量。 風扇也用於幫助散發冷卻器熱側釋放的熱量。

簡而言之,Peltier 冷卻器利用電力將熱量從熱端轉移到冷端,風扇幫助冷卻熱端,進而冷卻 CPU。 所以冷卻器的“珀耳帖”部分實際上是一個熱泵,而不是冷卻系統本身。 您仍然需要傳統的風冷或水冷來散熱。

Peltier 冷卻器更好嗎? 優點和缺點

珀耳帖冷卻器可以提供非常高的冷卻性能,尤其是與傳統的空氣冷卻器相比。 它們可以有效降低 CPU 的溫度,即使在重負載下也是如此。 這包括將處理器冷卻到環境溫度以下。

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與空氣冷卻器相比,Peltier 冷卻器的尺寸通常也更小,這使得它們非常適合用於小型 PC 或狹小空間。 它們可用於將熱量從狹窄的空間轉移到可以輕鬆消散的地方。

不利的一面是,Peltier 冷卻器會消耗大量電力,這可能會導致更高的電費,並對計算機的電源造成壓力。 它們通常也比傳統的空氣冷卻器更昂貴,並且與空氣或水冷卻相比,絕對冷卻效果通常不佳。

因為它們可以將處理器冷卻到低於環境溫度,Peltier 冷卻器會導致冷凝,這會導致短路和腐蝕,從而損壞計算機的內部部件。

真實世界的 Peltier CPU 冷卻器

事實證明,尋找使用 Peltier 效應的 CPU 冷卻器(通常標記為“TEC”冷卻器)有些棘手。 在 2000 年代末和 2010 年代初有幾個,但從那以後,它們就相當稀少了。

您仍然可以購買 Intel Cryo 品牌下的產品,這些產品由酷冷至尊等第三方合作夥伴實施,他們巧妙地將 Peltier 冷卻技術與 AIO(一體機)水冷相結合。

酷冷至尊MasterLiquid ML360 SUB-Zero

ML360 結合了水冷和固態製冷的力量,在超頻或簡單地最大化 CPU 的加速時鐘時承諾真正的寒冷體驗。

更容易找到不是專門用於冷卻 PC CPU,而是專為一般半導體芯片冷卻而設計的 TEC 冷卻器。 這些通常用於 DIY 項目或特殊的非標準計算系統,這些系統必須在 TEC 冷卻器有意義的條件下運行。

為什麼 Peltier PC 冷卻器不常見?

您可能認為 Peltier 冷卻器(可能)實現亞環境冷卻的能力會吸引許多超頻愛好者,但到目前為止它們還沒有被證明很受歡迎。 我們上面已經提到的技術的缺點肯定會在某種程度上解釋為什麼它們沒有起飛,但還有更多。

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首先,實現亞環境溫度並不是任何人真正想要實現的目標。 在其最高安全溫度下運行的 CPU 在恰好低於該限制和恰好高於其下限的情況下也能正常工作。 只要 CPU 沒有節流並且在不超過安全溫度限制的情況下達到其最高性能水平,您就可以開始了。

現代高性能 CPU 可以輸出數百瓦的熱能,而 Peltier 冷卻器需要電力才能工作。 當您必須使用珀耳帖效應來冷卻如此高的溫度時,收益遞減是一個重要的問題,而其他需要更少功率的冷卻方法可以足夠接近,使珀耳帖冷卻器成為利基市場中的利基市場。

因此,這些冷卻器不是主流也就不足為奇了。 現在並沒有真正需要它們,但未來計算機設計方式的變化,或者正在向遊戲筆記本電腦(現在帶有水冷!)等移動設備的轉變可能會改變這一點。

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