كيفية تخطيط تدفق الهواء لبناء جهاز كمبيوتر مزود بمبردين
يُتيح تركيب مشتتين حراريين لجهاز كمبيوتر مُبرّد بالسوائل قدرةً أكبر على تبديد الحرارة. لكن زيادة مساحة سطح المشتتين لا تضمن بالضرورة انخفاض درجة حرارة المعالج المركزي ووحدة معالجة الرسومات.
إذا تلقى كلا المشعين هواءً دافئًا، أو تم تقييد تدفق الهواء، أو تم سحب العادم الساخن مرة أخرى إلى داخل العلبة، فقد توفر أجهزة التبريد الإضافية فائدة أقل من المتوقع.
إذن، ما هو أفضل إعداد لتدفق الهواء لجهاز كمبيوتر مزود بمبرد مزدوج؟
بالنسبة للعديد من صناديق التبريد التقليدية، يُعدّ استخدام مشعاع أمامي لسحب الهواء ومشعاع علوي لطرد الهواء نقطة انطلاق عملية. في صناديق التبريد ثنائية الحجرات، يمكن أن يكون استخدام مشعاع جانبي لسحب الهواء مع مشعاع علوي لطرد الهواء فعالاً أيضاً، خاصةً عندما يكون لوحدة معالجة الرسومات مصدر هواء نقي منفصل.
ومع ذلك، يعتمد التصميم الأمثل على ما إذا كنت تستخدم مبردين مستقلين من نوع AIO أو حلقة تبريد مائي مخصصة مشتركة، وكمية الحرارة التي تولدها مكوناتك، وأين يسمح الهيكل بدخول الهواء وخروجه.
يشرح هذا الدليل كيفية تخطيط تدفق الهواء في جهاز الكمبيوتر ذي المبرد المزدوج، ومقارنة تكوينات السحب والعادم، وتجنب مشاكل الخلوص، واختبار نظامك النهائي للتبريد المتوازن.
ما الذي يميز نظام تدفق الهواء في المشعات المزدوجة؟
يحتوي نظام المبرد الواحد على مبادل حراري رئيسي واحد لتبريد السائل يجب أخذه في الاعتبار.
يحتوي نظام المشعات المزدوجة على اثنين.
يحتاج كلا المبردين إلى تدفق هواء كافٍ لنقل الحرارة من سائل التبريد إلى البيئة المحيطة.
يكمن التحدي في أن المشعين قد يؤثران على درجة حرارة الهواء الداخل لكل منهما وعلى تدفق الهواء المتاح للمكونات الأخرى.
على سبيل المثال، يقوم مشعاع السحب الأمامي بنقل الحرارة إلى الهواء الداخل إلى الهيكل.
قد يستخدم مشعاع العادم العلوي بعضًا من ذلك الهواء الداخلي الأكثر دفئًا لتبريد دائرة السائل الخاصة به.
هذا لا يجعل التكوين غير فعال تلقائيًا، ولكنه يوضح سبب أهمية وضع المبرد.
نظامان تبريد متكاملان مستقلان مقابل نظام تبريد مخصص واحد
قبل اختيار اتجاه المروحة، حدد نوع نظام التبريد السائل الذي تقوم ببنائه.
ميزة: نظامان تبريد متكاملان مستقلان، حلقة تبريد مخصصة مشتركة، دوران سائل التبريد، حلقات مغلقة منفصلة، دائرة تبريد مشتركة، تطبيق نموذجي: نظام تبريد متكامل لوحدة المعالجة المركزية بالإضافة إلى نظام تبريد متكامل لوحدة معالجة الرسومات، كتل تبريد مائي لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، علاقة المشعات: كل مشع يبرد حلقته الخاصة، يساهم كلا المشعّين في تبديد الحرارة المشتركة، تكوين المضخة: عادةً مضخة واحدة لكل نظام تبريد متكامل، مضخة واحدة أو أكثر متوافقة مع الحلقة، مراقبة الحرارة: درجات حرارة سائل منفصلة إذا كانت مدعومة، مراقبة درجة حرارة الحلقة المشتركة، أولوية التخطيط الرئيسية: موازنة تبريد المكونات المستقلة، إدارة الحمل الحراري الكلي للحلقة وتدفق الهواء
مع وجود نظامي تبريد سائل متكاملين مستقلين، لا يمكن لأحد المشعات زيادة قدرة التبريد السائل للحلقة الأخرى بشكل مباشر.
في نظام التبريد المخصص المشترك، يساهم كلا المشعين في إزالة الحرارة من سائل التبريد المتداول.
ومع ذلك، فإن درجة حرارة الهواء الداخل إلى كل مشعاع لا تزال تؤثر على أدائه.
يُعد هذا التمييز مهمًا عند اختيار منحنيات المروحة، وتفسير درجات الحرارة، وتحديد مكان تركيب كل مشعاع.
مقارنة بين أربعة تكوينات لتدفق الهواء باستخدام مشعاع مزدوج
توجد عدة طرق لترتيب مشعاعين داخل جهاز الكمبيوتر.
تعتمد التصميمات الأكثر عملية على التهوية المتاحة في الهيكل وما إذا كانت المشعات تستخدم كمدخلات أو مخرجات.
مقارنة تصميمات المشعات المزدوجة
تكوين المبردات: الميزة الرئيسية، العيب الرئيسي، الاستخدام المفيد. مدخل أمامي + مخرج علوي: يستقبل أحد المبردات الهواء الخارجي بينما يقوم الآخر بإزالة الحرارة من الهيكل. يستخدم المبرد العلوي الهواء الداخلي الأكثر دفئًا. مناسب لأجهزة الكمبيوتر المكتبية التقليدية المخصصة للألعاب. مدخل جانبي + مخرج علوي: تدفق هواء مرن في الصناديق ثنائية الحجرات. يمكن للمبرد الجانبي تدفئة الحجرة الرئيسية. مناسب للصناديق البانورامية وثنائية الحجرات. كلا المبردين يعملان كمدخلين للهواء الخارجي. يمكن لكليهما استقبال هواء خارجي بارد نسبيًا. تدخل المزيد من حرارة المبرد إلى الصندوق. مناسب لأنظمة التبريد السائل المختارة ذات المخرج القوي. كلا المبردين يعملان كمخرجين للهواء الخارجي. يتم تصريف حرارة المبرد إلى الخارج. قد يستخدم كلاهما هواءً داخليًا أكثر دفئًا. مناسب للصناديق ذات مدخل هواء نقي مستقل وكافٍ.
لا يوجد تصميم أفضل بشكل عام.
الهدف هو توفير تدفق هواء مفيد لكلا المشعات مع الحفاظ على درجات حرارة مناسبة في جميع أنحاء النظام.
التصميم 1: مدخل أمامي وعادم علوي
بالنسبة لبرج الشبكة الأمامية التقليدي، يعتبر مدخل المبرد الأمامي مع مخرج المبرد العلوي تكوينًا معقولًا للبدء.
مسارات تدفق الهواء هي:
الواجهة: الهواء الخارجي ← المبرد ← الجزء الداخلي للهيكل
أعلى: داخل الهيكل ← المبرد ← الهواء الخارجي
يستقبل المبرد الأمامي هواء الغرفة البارد نسبياً.
يقوم المبرد العلوي بإزالة الحرارة من خلال سقف الهيكل.
قد توفر مروحة العادم الخلفية إزالة إضافية للحرارة عند دعمها بتكوين تدفق الهواء الكلي.
لماذا يمكن أن ينجح هذا التصميم؟
يُنشئ هذا الترتيب مسارًا مباشرًا نسبيًا من المدخل إلى المخرج.
كما أنه يتجنب إجبار كلا المشعين على تصريف الهواء الساخن إلى الحجرة الرئيسية.
ومع ذلك، يمكن للمبرد الأمامي أن يسخن الهواء قبل أن يصل إلى المكونات داخل الهيكل.
بالنسبة لنظام يحتوي على بطاقة رسومات مفتوحة، قد يؤثر ذلك على تبريد وحدة معالجة الرسومات.
يمكن أن يساعد مسار سحب الهواء الأمامي السفلي أو مدخل الهواء السفلي المنفصل في توفير هواء نقي لبطاقة الرسومات.
ماذا يُظهر الاختبار المستقل؟
قامت شركة Puget Systems باختبار العديد من تكوينات المشعات في Fractal Design Define XL R2.
في اختبارات عام 2013، أدى استخدام كلا المشعات كمدخلات إلى انخفاض درجات حرارة وحدة المعالجة المركزية ولكن ارتفاع درجات حرارة وحدة معالجة الرسومات مقارنة بتكوين مدخلات المشعات الأمامية ومخرجات المشعات العلوية.
درجة حرارة المعالج ووحدة معالجة الرسومات: مشعاعا التبريد كمدخلين: 66 درجة مئوية، 85 درجة مئوية. مدخل أمامي + مخرج علوي: 69 درجة مئوية، 78 درجة مئوية. الفرق بعد تغيير التخطيط: +3 درجات مئوية -7 درجات مئوية
المصدر: شركة Puget Systems - مراجعة Fractal Design Define XL R2 .
هذه قياسات تاريخية من هيكل معين، ونظام تبريد، وجيل محدد من الأجهزة. وهي لا تمثل فروق درجات الحرارة المتوقعة لأنظمة التبريد الحديثة ذات المشعات المزدوجة.
ومع ذلك، يوضح الاختبار مبدأً هاماً.
قد لا يوفر التصميم الذي يحقق أدنى درجة حرارة لوحدة المعالجة المركزية التبريد الأكثر توازناً لجهاز الكمبيوتر بأكمله.
للحصول على مزيد من المعلومات حول المفاضلة الأساسية لتدفق الهواء، اقرأ دليلنا حول مدخل ومخرج المبرد وتوازن درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات .
التصميم الثاني: مدخل جانبي ومخرج علوي
يُعد مدخل المبرد الجانبي مع مخرج المبرد العلوي ذا أهمية خاصة لحافظات الكمبيوتر ذات التصميم البانورامي والحجرتين.
تستخدم هذه الهياكل في كثير من الأحيان ألواحًا أمامية زجاجية وتضع فتحات التهوية الرئيسية بجانب اللوحة الأم.
الترتيب النموذجي هو:
المبرد الجانبي: مدخل الهواء.
المبرد العلوي: العادم.
المراوح السفلية: مدخل الهواء، حيثما كان ذلك مدعومًا ومفيدًا.
مروحة خلفية: مروحة طرد الهواء، حيثما كان ذلك مدعومًا.
يمكن لهذا التصميم أن يوفر مسار تبريد عملي مع الحفاظ على المظهر البانورامي للحجرة الرئيسية.
لماذا يُعدّ مدخل الهواء السفلي مهمًا؟
يقوم مشعاع جانبي بنقل الحرارة إلى الهواء الداخل إلى الهيكل.
إذا كانت بطاقة الرسومات تستخدم مبردًا مفتوحًا، فقد يصل هذا الهواء الدافئ إلى مشتت الحرارة الخاص بها.
يمكن لمراوح السحب السفلية أن توفر مصدراً منفصلاً للهواء الخارجي بالقرب من وحدة معالجة الرسومات.
ومع ذلك، فإن فعاليتها تعتمد على فتحات التهوية في الهيكل، وفلاتر الغبار، وارتفاع الأرضية، وموضع وحدة معالجة الرسومات.
بالنسبة لبطاقة الرسومات المبردة بالكامل بالسوائل، لم يعد تدفق الهواء المباشر إلى مشتت حرارة وحدة معالجة الرسومات يمثل نفس الأولوية، ولكن مكونات اللوحة الأم والذاكرة ومحركات الأقراص الصلبة وغيرها من الأجهزة لا تزال بحاجة إلى تهوية كافية.
قيود المبرد الجانبي
توفر بعض الحالات مساحة واسعة لتركيب المبرد الجانبي ولكن فتحات تهوية خارجية ضيقة نسبياً.
قد يؤدي ذلك إلى زيادة مقاومة تدفق الهواء.
كما يمكن لفلتر الغبار أو اللوحة المقيدة أن تقلل من كمية الهواء التي تصل إلى المبرد.
قبل اختيار مدخل الهواء الجانبي، تحقق من تصميم التهوية الفعلي بدلاً من الاعتماد فقط على عدد مواضع المروحة المدعومة.
تشرح مقالتنا حول مزايا وعيوب تركيب مشعاع التبريد المائي المتكامل (AIO) على الجانب هذه المقايضات المتعلقة بالتركيب بمزيد من التفصيل.
التصميم 3: كلا المشعات كمدخلات
إن تهيئة كلا المشعات كمدخلات تسمح لكل منهما باستقبال الهواء الخارجي، بشرط ألا تكون فتحات التهوية الخارجية الخاصة بهما مسدودة.
قد يؤدي ذلك إلى تحسين ظروف نقل الحرارة عبر المبرد مقارنةً باستخدام هواء داخلي أكثر دفئًا.
بالنسبة للأنظمة التي تحتوي على نظامي تبريد متكاملين مستقلين، قد تستفيد كلتا حلقتي التبريد من انخفاض درجة حرارة الهواء الداخل إلى المبرد.
بالنسبة للحلقة المخصصة المشتركة، يمكن أن تكون إمكانية التبادل الحراري الإضافية مفيدة أيضًا.
لكن هناك مقايضة مهمة.
أين تذهب حرارة المبرد؟
يقوم كلا المشعين بإطلاق الحرارة في الحجرة الرئيسية.
ثم يجب أن تخرج تلك الحرارة من خلال فتحات العادم الأخرى.
إذا لم تتمكن العلبة من إزالة المادة بشكل فعال، فقد ترتفع درجة حرارة الهواء الداخلي.
تشمل المكونات التي قد تتأثر ما يلي:
مشتتات حرارة وحدة تنظيم الجهد (VRM) للوحة الأم.
وحدات الذاكرة.
محركات أقراص الحالة الصلبة من نوع M.2.
مكونات توصيل الطاقة.
بطاقات الرسومات التي تستخدم التبريد بالهواء الطلق.
المكونات الأخرى المعرضة للهواء الداخلي للعلبة.
قد يُظهر النظام درجات حرارة تبريد مناسبة بينما تعمل المكونات الأخرى في بيئة أكثر دفئًا.
هذا لا يعني أن تناول كلا النوعين من الطعام هو دائماً خيار سيئ.
وهذا يعني أن التكوين يتطلب سعة عادم كافية ومراقبة تتجاوز درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية وحدها.
بالنسبة لنظام تبريد مخصص لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات، قد يكون من المفيد تقييم مدخلات الهواء عندما توفر العلبة تهوية عادم فعالة وتتلقى المكونات المتبقية تدفق هواء كافيًا.
التصميم 4: كلا المشعات كمخارج عادم
تعمل أنظمة العادم المزدوجة على إزالة حرارة المبرد مباشرة من الغلاف.
قد يكون هذا مفيدًا عندما يوفر الهيكل كمية كافية من الهواء النقي من خلال فتحات سحب مستقلة.
على سبيل المثال، قد تقوم علبة ذات فتحات تهوية واسعة في الأسفل والأمام بتزويد الحجرة الرئيسية بالهواء بينما تقوم المشعات العلوية والجانبية بطرد الحرارة.
العيب الرئيسي هو أن كلا المشعين قد يستقبلان هواءً تم تسخينه بالفعل بواسطة المكونات الداخلية.
يمكن أن يقلل هذا من فرق درجة الحرارة بين سائل التبريد والهواء الداخل إلى المشعات.
ونتيجة لذلك، قد تحتاج مراوح المبرد إلى العمل بشكل أسرع لتوفير تبريد مكافئ.
هل يؤدي وجود مشعاعين للعادم إلى خلق ضغط سلبي؟
ليس بالضرورة.
يعتمد ضغط الهيكل على تدفق الهواء الفعلي الداخل والخارج من الهيكل.
يمكن أن تؤدي زعانف المبرد والفلاتر وسرعات المروحة وقيود اللوحة إلى تغيير حجم تدفق الهواء.
لا يضمن وجود زوج من مشعات العادم تلقائيًا وجود ضغط سلبي إذا كانت مراوح السحب الأخرى توفر تدفق هواء كافيًا.
وبالمثل، فإن وجود مشعاعين للسحب لا يضمن ضغطًا إيجابيًا.
لا تحدد توازن الضغط عن طريق عد المراوح فقط.
بدلاً من ذلك، أعط الأولوية لمسار تدفق هواء فعال، ومدخل هواء مُفلتر حيثما كان ذلك عمليًا، ودرجات حرارة مكونات مستقرة.
كيف تختار تصميم أجهزتك؟
يعتمد التكوين الأمثل على كيفية توزيع الحرارة عبر مكوناتك.
جهاز كمبيوتر للألعاب مزود بمعالج مركزي متكامل (AIO) ووحدة معالجة رسومات مفتوحة.
يحتاج نظام الألعاب المزود بوحدة معالجة مركزية متكاملة (AIO) وبطاقة رسومات مبردة بالهواء إلى تدفق هواء مناسب لوحدة معالجة الرسومات (GPU).
إذا كان مشعاع وحدة المعالجة المركزية يعمل كمدخل للهواء، فضع في اعتبارك ما إذا كانت بطاقة الرسومات تتلقى أيضًا هواءً نقيًا من مسار تهوية آخر.
قد يقلل مشعاع العادم العلوي من كمية الحرارة التي يدخلها مشعاع وحدة المعالجة المركزية إلى الحجرة الرئيسية.
ومع ذلك، يجب أن يوفر مبرد وحدة المعالجة المركزية سعة كافية.
جهاز كمبيوتر للألعاب مزود بنظام تبريد سائل منفصل لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات
يُقدّم وجود جهازين مستقلين متكاملين (AIOs) مقايضة مختلفة.
يقوم كل مشعاع بتبريد مكونه الخاص، ولكن درجات حرارة الهواء الداخل إليهما يمكن أن تؤثر على بعضها البعض.
على سبيل المثال، قد يستقبل نظام التبريد المائي المتكامل لوحدة معالجة الرسومات (GPU AIO) المثبت على الجانب الهواء الخارجي بينما يقوم نظام التبريد المائي المتكامل لوحدة المعالجة المركزية (CPU AIO) المثبت في الأعلى بإخراج الهواء من خلال السقف.
يمكن لتكوين مدعوم آخر أن يعكس تلك الأدوار.
يعتمد الترتيب المفضل على إنتاج الحرارة المستمر للمعالج، وقوة وحدة معالجة الرسومات، وتصميم المبرد، والتهوية المتاحة للهيكل.
لا تفترض أن وحدة معالجة الرسومات المتكاملة (GPU AIO) تنتمي دائمًا إلى مكان معين.
نظام تبريد مخصص لكل من وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات
في نظام التبريد المخصص المشترك، يساعد كلا المشعين في تبديد الحرارة من سائل التبريد المتداول.
وتشمل الاعتبارات المهمة ما يلي:
إجمالي الحرارة الناتجة عن وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات بشكل مستمر.
إجمالي السعة الفعالة للمشعاع.
درجة حرارة الهواء الداخل إلى المبرد.
معدل تدفق سائل التبريد.
تشغيل المضخة.
أداء المروحة تحت المقاومة.
نظام تهوية لسحب الهواء وطرده.
درجات حرارة مقبولة لسائل التبريد والمكونات.
يرتبط تحديد حجم المشعات وتخطيط تدفق الهواء، لكنهما يحلان مشاكل مختلفة.
زيادة مساحة المبرد يمكن أن تحسن تبديد الحرارة المحتمل، بينما يساعد اختيار تصميم تدفق هواء فعال منطقة المبرد على العمل كما هو مطلوب.
قد يؤثر ترتيب مسار سائل التبريد أيضًا على درجات الحرارة المحلية، خاصة عند معدلات التدفق المنخفضة.
ومع ذلك، في حلقة مصممة بشكل صحيح مع تدفق كافٍ، فإن التوجيه العملي، وإمداد المضخة الموثوق به، وسعة المبرد الكافية غالباً ما تكون أكثر أهمية من تحسين موضع كل مكون في التسلسل.
راجع شرح شركة Corsair لترتيب نظام التبريد المخصص للاطلاع على أمثلة لكيفية تأثير معدل تدفق سائل التبريد على اختلافات درجة الحرارة.
كيفية التحقق من توافق المشعات المزدوجة قبل الشراء
قد يدعم صندوق الكمبيوتر موضعين للمبرد في ورقة المواصفات الخاصة به دون استيعاب كل تركيبة ممكنة من المبردات والمراوح ومكونات اللوحة الأم والأنابيب.
يجب عليك التحقق من التكوين المثبت بالكامل.
حساب سمك المبرد والمروحة
يصف الحجم الاسمي للمبرد، مثل 240 مم أو 360 مم، فئة تركيب المروحة بدلاً من سمكه.
على سبيل المثال:
مثال أ مثال ب سُمك المبرد 27 مم 38 مم سُمك المروحة 25 مم 25 مم سُمك التجميع الاسمي 52 مم 63 مم
هذه القيم توضيحية.
قد تحتاج المساحة الإجمالية المُثبّتة أيضًا إلى استيعاب التركيبات، وأجهزة التثبيت، ووسادات امتصاص الاهتزازات، وتوجيه الكابلات.
لا تفترض أن كل صندوق كمبيوتر يدعم مشعاع 360 مم لديه مساحة كافية لمشعاع سميك مع مراوح 30 مم.
تحقق من منطقة الرادياتير العلوية
تشمل المشاكل الشائعة عند استخدام طريقة التثبيت العلوي ما يلي:
وحدات ذاكرة الوصول العشوائي الطويلة.
مشتتات حرارة وحدة تنظيم الجهد (VRM) للوحة الأم.
أغطية منافذ الإدخال/الإخراج الخلفية.
كابلات طاقة وحدة المعالجة المركزية EPS.
خزانات طرفية للمبرد.
وصلات الأنابيب.
مراوح العادم الخلفية.
يُعد موضع تثبيت الهيكل والفسحة الداخلية بنفس أهمية الأبعاد الكلية للمبرد.
للحصول على عملية قياس أكثر تفصيلاً، راجع دليلنا الخاص بخلوص المبرد العلوي .
تحقق من منطقة الرادياتير الجانبية أو الأمامية
تُفرض قيود مختلفة على المشعات الأمامية والجانبية.
قد يؤدي وجود مشعاع أمامي إلى تقليل طول وحدة معالجة الرسومات القابلة للاستخدام اعتمادًا على هيكل الجهاز.
قد يتداخل المبرد الجانبي مع كابلات الطاقة القريبة أو مكونات اللوحة الأم أو الحجرة الثانوية للهيكل.
في نظام الحلقة المخصصة، يحتاج الخزان والمضخة أيضًا إلى مواقع تثبيت آمنة.
بالنسبة لنظامي تبريد سائل متكاملين مستقلين، تحقق من مواقع المشعات المسموح بها وترتيبات الأنابيب لكلا المبردين.
لا تفترض أن كل جهاز كمبيوتر متكامل يدعم جميع اتجاهات التثبيت.
خطة التعبئة والتفريغ والصيانة
بالنسبة للحلقة المخصصة، ضع في اعتبارك كيفية ملء النظام وتفريغه وصيانته.
عند الحاجة، قم بترتيب الخزان بحيث تتلقى المضخة سائل التبريد بشكل موثوق.
خطط لنقاط تعبئة وتفريغ يسهل الوصول إليها، واستخدم مكونات ومبردات متوافقة.
بالنسبة لأنظمة التبريد المتكاملة المغلقة، اتبع تعليمات التركيب والصيانة الخاصة بالشركة المصنعة بدلاً من محاولة دمج حلقات التبريد المغلقة الخاصة بها في دائرة مخصصة.
مثال عملي: جهاز ACEGEEK Mercury R425X RGB
يوفر هيكل ACEGEEK Mercury R425X RGB مثالاً مفيداً لهيكل يحتوي على خيارات متعددة لتركيب المبرد.
تتضمن مواصفاتها المنشورة ما يلي:
مواصفات هيكل الحاسوب ACEGEEK Mercury R425X RGB: أبعاد الهيكل: 425 × 280 × 420 مم، يدعم اللوحات الأم ATX / M-ATX / ITX، أقصى مساحة لبطاقة الرسومات: 410 مم، يدعم مشتت حراري علوي: 360 مم، يدعم مشتت حراري جانبي: 360 مم، يدعم مراوح علوية: 3 × 120 مم، يدعم مراوح جانبية: 3 × 120 مم، يدعم مراوح سفلية: 3 × 120 مم، يدعم مروحة خلفية: 1 × 120 مم
هذه المواصفات تجعل الهيكل مرشحًا مناسبًا لتخطيط تكوينات المبرد الجانبية والعلوية.
على سبيل المثال، يمكن أن يستخدم التصميم المقترح مشعاعًا جانبيًا كمدخل، ومشعاعًا علويًا كمخرج، ومراوح سحب سفلية متوافقة.
ومع ذلك، فإن دعم موضعين لتركيب المبرد لا يثبت بشكل مستقل أنه يمكن تركيب كل زوج من المبردات 360 مم في وقت واحد.
قبل الشراء، تأكد من أبعاد المبرد المحددة، وسماكة المروحة، ووصلات الأنابيب، ومساحات اللوحة الأم.
تحدد مواصفات المنتج خيارات التركيب المتاحة، وليس الأداء الحراري الذي تم التحقق منه لهيكل مشعاع مزدوج مكتمل.
كيف تختار مراوح الرادياتير ومنحنى سرعة المروحة؟
يتأثر تدفق الهواء في المبرد بأكثر من مجرد قطر المروحة وأقصى سرعة دوران.
تُحدث زعانف المبرد مقاومة، ويمكن لمرشحات الغبار الإضافية أو الألواح المقيدة أن تزيدها أكثر.
ينبغي لمروحة الرادياتير أن تحافظ على تدفق هواء مفيد في مواجهة تلك المقاومة.
لماذا لا يكفي الحد الأقصى لتدفق الهواء (CFM)؟
يشير مصطلح CFM إلى حجم تدفق الهواء، والذي يتم قياسه عادةً في ظل ظروف اختبار محددة.
ومع ذلك، قد يكون تدفق الهواء الذي يتم توصيله عبر المبرد أقل بكثير من الحد الأقصى لتصنيف الهواء الحر للمروحة.
يوفر الضغط الساكن مرجعًا آخر، لكن أقصى ضغط ساكن وحده لا يحدد أداء التبريد أيضًا.
يُعطي منحنى أداء الضغط وتدفق الهواء صورة أكثر اكتمالاً لسلوك المروحة.
بالنسبة لتطبيقات المشعات، قارن أداء تدفق الهواء في ظل القيود ذات الصلة وعند مستويات ضوضاء التشغيل الواقعية.
هل يجب أن يستخدم كلا المشعين نفس منحنى سرعة المروحة؟
ليس دائماً.
بالنسبة لدائرة التبريد المخصصة المشتركة، تستجيب المشعات بشكل عام لنفس درجة حرارة سائل التبريد المتداول، لذا فإن استراتيجية التحكم المشتركة القائمة على سائل التبريد يمكن أن تكون نقطة انطلاق مفيدة.
ومع ذلك، قد يكون لموقعي المبرد مقاومة مختلفة لتدفق الهواء.
قد يحتاج المبرد الجانبي الموجود خلف مرشح مقيد إلى سرعة مروحة مختلفة عن المبرد العلوي المفتوح نسبيًا.
بالنسبة لنظامي تبريد متكاملين مستقلين، يمكن لكل مشعاع استخدام درجة حرارة سائل التبريد الخاصة به أو مدخلات تحكم أخرى مدعومة من الشركة المصنعة.
لا تفترض أن مستشعر درجة الحرارة متاح لكل وحدة تحكم.
لماذا قد تكون درجة حرارة سائل التبريد مفيدة؟
عادةً ما تتغير درجة حرارة سائل التبريد بشكل تدريجي أكثر من درجة حرارة نواة المعالج.
وهذا يمكن أن يجعله مدخل تحكم مفيدًا لمراوح المبرد لأن الارتفاعات القصيرة في درجة حرارة المعالج لا تتطلب بالضرورة زيادة كبيرة فورية في تدفق الهواء.
ومع ذلك، يجب أن يظل نظام التبريد ملتزمًا بحدود التشغيل المطلوبة من قبل الشركة المصنعة.
يجب ضبط إعدادات المضخة والحماية الحرارية بشكل منفصل وفقًا لمواصفات أجهزة التبريد.
للحصول على إرشادات عملية للتحكم في المروحة، اقرأ مقالتنا حول درجة حرارة سائل التبريد مقابل درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية للتحكم في المروحة .
كيفية اختبار ما إذا كان نظام تدفق الهواء في المبرد المزدوج يعمل
بعد التجميع، تتمثل الخطوة الأكثر أهمية في قياس أداء نظام التبريد المكتمل.
يمكن أن يشير الرسم التخطيطي إلى مسار مفيد لتدفق الهواء، لكنه لا يستطيع تحديد نتيجة درجة الحرارة الفعلية.
إن الطريقة الأكثر موثوقية هي مقارنة التكوينات في ظل ظروف مضبوطة.
الخطوة الأولى: تحديد خط الأساس
سجل مواقع المشعات الحالية، واتجاهات المروحة، وإعدادات التحكم.
أبقِ ألواح الهيكل وفلاتر الغبار مثبتة كما لو كانت مثبتة أثناء التشغيل العادي.
الخطوة الثانية: مراقبة القياسات ذات الصلة
القياسات: ما تساعد في تقييمه: درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية، أداء تبريد المعالج، استهلاك طاقة وحدة المعالجة المركزية، حمل العمل الفعلي لوحدة المعالجة المركزية، درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات، تبريد بطاقة الرسومات، درجة حرارة النقطة الساخنة لوحدة معالجة الرسومات، السلوك الحراري المحلي لوحدة معالجة الرسومات (إن وجد)، استهلاك طاقة وحدة معالجة الرسومات، حمل العمل الفعلي للرسومات، درجة حرارة سائل التبريد، أداء التبريد في الدائرة السائلة، سرعة دوران مروحة المبرد، سلوك التحكم في تدفق الهواء، سرعة دوران المضخة أو معدل التدفق، تشغيل دائرة التبريد، درجات حرارة اللوحة الأم ووحدة التخزين SSD، الظروف الحرارية الداخلية للهيكل، درجة الحرارة المحيطة، الاختلافات البيئية، ضوضاء النظام، المفاضلات الصوتية
بالنسبة لأنظمة التبريد المتكاملة المستقلة، راقب درجات حرارة سائل التبريد عند توفر أجهزة الاستشعار.
الخطوة 3: تشغيل أحمال العمل المتكررة
استخدم أحمال عمل تعكس الغرض المقصود من جهاز الكمبيوتر.
على سبيل المثال:
اختبار مُكثّف لوحدة المعالجة المركزية
يكشف عبء العمل المستمر لوحدة المعالجة المركزية ما إذا كان تبريد المعالج كافياً.
اختبار مكثف لوحدة معالجة الرسومات
يساعد عبء العمل المكثف للرسومات في تقييم تبريد وحدة معالجة الرسومات وتأثيره على درجة حرارة الهيكل الداخلي.
عبء العمل المجمع
يُعد عبء العمل المستمر على وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات مفيدًا بشكل خاص لتقييم ترتيب المبرد المزدوج الكامل.
امنح نظام التبريد السائل وقتاً كافياً للوصول إلى درجة حرارة مستقرة نسبياً.
قد لا تلتقط الاختبارات المعيارية القصيرة التغيرات في درجة حرارة سائل التبريد أو تراكم الحرارة داخل الهيكل.
الخطوة الرابعة: تغيير متغير واحد في كل مرة
إذا أمكن، ابدأ بتغيير اتجاه مروحة مشعاع واحد فقط.
حافظ على وضعيات الرادياتير وإعدادات المضخة وسرعات المراوح الأخرى دون تغيير.
كرر نفس أعباء العمل.
إذا كان لا بد من نقل المبرد إلى مكان آخر، فضع في اعتبارك أن المقارنة تشمل الآن تغييرات في موضع التركيب وتدفق الهواء المحيط، وليس فقط اتجاه المروحة.
الخطوة 5: تقييم التبريد العام والضوضاء
لا يؤدي التغيير الناجح بالضرورة إلى أدنى درجة حرارة لوحدة المعالجة المركزية.
بل قد يقوم بدلاً من ذلك بما يلي:
درجات حرارة سائل التبريد أكثر استقرارًا.
خفض درجة حرارة وحدة معالجة الرسومات.
تم تخفيض سرعة مروحة وحدة معالجة الرسومات.
انخفاض مستوى الضوضاء الإجمالي.
تحسين الأداء المستدام.
تحسين تبريد اللوحة الأم أو وحدة التخزين SSD.
ضع هذه النتائج في الاعتبار معاً.
على سبيل المثال، قد لا يبرر التحسن الطفيف في درجة حرارة سائل التبريد زيادة كبيرة في الضوضاء أو ارتفاعًا غير مرغوب فيه في درجات حرارة اللوحة الأم.
أفضل تكوين هو الذي يحافظ على الأداء المناسب عبر النظام بأكمله.
أخطاء شائعة في تدفق الهواء في المشعات المزدوجة
تقييد مدخل أحد المشعات
قد يواجه المبرد المثبت خلف مرشح كثيف أو فتحة تهوية ضيقة صعوبة في الحصول على كمية كافية من الهواء.
لا يمكن دائماً التغلب على ضعف التهوية الخارجية بإضافة المزيد من المراوح.
افحص مسار السحب بالكامل قبل تغيير أجزاء الرادياتير.
السماح للعادم الساخن بالعودة إلى مدخل الهواء
قد يعود عادم المبرد أحيانًا باتجاه فتحة السحب القريبة.
قد يحدث هذا عندما يتم وضع الجهاز بالقرب من الأثاث أو عندما تكون فتحات العادم وفتحات السحب قريبة من بعضها البعض.
تأكد من وجود مسار واضح للهواء الساخن بعيدًا عن الهيكل.
تجاهل التبريد للمكونات غير المبردة بالسوائل
لا يؤدي تبريد وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات بالماء إلى إلغاء الحاجة إلى تهوية الهيكل.
لا تزال وحدات تنظيم الجهد الكهربائي للوحة الأم والذاكرة ومحركات الأقراص الصلبة SSD والمكونات الأخرى تُصدر حرارة.
يجب أن يحافظ النظام المبرد بالسوائل بالكامل على تدفق هواء كافٍ حول هذه المكونات.
بافتراض أن زيادة عدد مراوح المبرد تؤدي دائمًا إلى تحسين الأداء
يمكن للمراوح الإضافية ذات الدفع والسحب أن تزيد من قدرة تدفق الهواء عبر بعض المشعات المقيدة.
لكنها تزيد أيضاً من السماكة، والطلب على الكهرباء، والتكلفة، والضوضاء المحتملة.
استخدم نظام الدفع والسحب فقط عندما يكون حجم المبرد، ومساحة الهيكل، وفائدة التبريد المقاسة تبرر استخدام المراوح الإضافية.
استخدام إعدادات مروحة أو مضخة غير متوافقة
قد تختلف متطلبات تشغيل مراوح ومضخات الرادياتير.
لا تقم بتطبيق ملف تعريف مروحة منخفض السرعة على المضخة إلا إذا كان المصنّع يدعم هذا التكوين صراحةً.
تأكد من أن جميع وحدات التحكم في المراوح وتوصيلات الطاقة متوافقة مع الأجهزة المتصلة.
الأسئلة الشائعة
1. هل يمكن لمبرد واحد أن يصرف الهواء الدافئ إلى مدخل مبرد آخر؟
نعم.
اعتمادًا على هندسة الهيكل، قد يقوم أحد المشعات بتصريف الهواء الساخن إلى منطقة يسحب منها مشع آخر هواءه الداخل.
قد يؤدي ذلك إلى تقليل فعالية نقل الحرارة للمشع الثاني لأن الهواء الداخل يكون أكثر دفئًا.
يمكن أن تحدث إعادة التدوير الخارجية أيضًا عندما تكون فتحات العادم وفتحات السحب متقاربة من بعضها البعض.
وللتحقيق في الأمر، قم بمراقبة درجات حرارة سائل التبريد، ودرجة الحرارة المحيطة، وسلوك مروحة الرادياتير تحت حمل عمل مستمر.
تحقق مما إذا كان تغيير اتجاه المروحة أو تحسين مسار العادم يقلل من المشكلة.
2. هل يمكنني استخدام حجمين مختلفين للمشعات في دائرة تبريد مخصصة واحدة؟
نعم، بشرط أن تكون المشعات ومكونات التبريد الأخرى متوافقة.
على سبيل المثال، قد تستخدم حلقة تبريد مخصصة مشتركة مشعاعًا بحجم 360 مم ومشعاعًا بحجم 240 مم.
يساهم كلاهما في تبديد الحرارة من سائل التبريد المتداول.
ومع ذلك، فإن نتيجة التبريد الإجمالية تعتمد على تصميم المبرد، وتدفق الهواء، ومعدل تدفق سائل التبريد، وأداء المروحة، والحمل الحراري.
إن استخدام حجمين مختلفين للمشعات ليس مشكلة في حد ذاته.
اختر التركيبة بناءً على المساحة المتاحة في الهيكل، ومتطلبات التبريد، وترتيبات الأنابيب العملية.
3. لماذا ترتفع درجة حرارة سائل التبريد مع وجود مشعاعين؟
قد يكون لارتفاع درجة حرارة سائل التبريد عدة أسباب.
قد يتجاوز الحمل الحراري الإجمالي القدرة الفعالة لنظام التبريد عند سرعات المروحة المختارة.
قد يتلقى أحد المشعات أو كلاهما تدفق هواء دافئ أو محدود.
وتشمل الاحتمالات الأخرى عدم كفاية تدفق سائل التبريد، أو عدم صحة اتجاه المروحة، أو مشاكل في المضخة، أو تراكم الغبار، أو عدم كفاية تهوية الهيكل.
قارن درجة حرارة سائل التبريد بدرجة حرارة الغرفة واستهلاك الطاقة الفعلي لوحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات.
ثم افحص تدفق الهواء في المبرد وعملية دائرة التبريد قبل افتراض الحاجة إلى مساحة إضافية للمبرد.
4. هل يجب أن يتبع كلا المشعين نفس منحنى سرعة المروحة؟
بالنسبة لنظام التبريد المخصص المشترك، يمكن لكلا المشعات استخدام درجة حرارة سائل التبريد كمرجع تحكم مشترك.
ومع ذلك، لا يشترط بالضرورة أن تكون مواصفات سرعة المروحة متطابقة.
قد يتطلب مشعاع السحب المقيد سرعة مروحة أكبر من مشعاع العادم المفتوح لتوفير تدفق هواء مفيد.
بالنسبة لوحدتي تبريد متكاملتين مستقلتين، قد يختلف مصدر التحكم المناسب ومنحنى المروحة بين الحلقتين.
استخدم أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم المدعومة من الشركة المصنعة، وتحقق من أداء التبريد في ظل أحمال عمل واقعية.
5. هل أحتاج إلى مراوح دفع وسحب على كلا المشعات؟
لا.
يتم وضع المراوح على جانبي المبرد في تصميم الدفع والسحب لتحريك الهواء في نفس الاتجاه العام.
قد يكون هذا مفيدًا مع بعض المشعات السميكة أو المقيدة.
ومع ذلك، فإنه ليس ضرورياً تلقائياً لنظام المبرد المزدوج.
قد يوفر صف واحد من المراوح المناسبة تبريدًا كافيًا مع ضوضاء أقل وتكلفة أقل وسهولة في التركيب.
قبل إضافة مراوح الدفع والسحب، تحقق من المساحة المتاحة وقارن الأداء في ظل ظروف محكمة.
6. كيف يمكنني اختبار ما إذا كان تغيير اتجاه أحد المشعات مفيدًا؟
قم بتسجيل درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية، ودرجة حرارة وحدة معالجة الرسومات، ودرجة حرارة سائل التبريد، وطاقة المكونات، وسرعات المراوح، ودرجة حرارة الغرفة قبل إجراء أي تغييرات.
ثم اعكس اتجاه تدفق الهواء في أحد المشعات مع الحفاظ على الإعدادات الأخرى متسقة قدر الإمكان.
كرر نفس أحمال العمل المستمرة.
قارن بين درجات حرارة سائل التبريد والمكونات الناتجة، وسلوك الخنق الحراري، وضوضاء التشغيل.
إذا أدى التغيير إلى تحسين درجة حرارة واحدة ولكنه أدى إلى تدهور درجة حرارة أخرى، فقم بتقييم التأثير الكلي بدلاً من اختيار التصميم بناءً على قراءة واحدة.
قم ببناء مسار تدفق هواء ثنائي المشعاع يعمل معًا
يمكن لجهاز كمبيوتر مزود بمشع مزدوج أن يوفر قدرة تبريد كبيرة، لكن عدد المشعات وحده لا يحدد الأداء الحراري.
يحتاج كلا المشعين إلى تدفق هواء كافٍ، وتحكم مناسب في المروحة، ومسار فعال لإزالة الحرارة من النظام.
بالنسبة للأبراج التقليدية، يعتبر مدخل المبرد الأمامي مع مخرج المبرد العلوي نقطة انطلاق عملية.
بالنسبة للحالات البانورامية والحالات ذات الحجرتين، يمكن أن يوفر مدخل الهواء الجانبي ومخرج الهواء العلوي ترتيبًا مفيدًا مماثلًا، لا سيما عندما توفر العلبة مدخل هواء نقي مستقل.
ومع ذلك، فإن نظامي التبريد المتكامل المستقلين وحلقة التبريد المخصصة المشتركة لهما علاقات تبريد ومتطلبات تحكم مختلفة.
قبل شراء الأجهزة، تحقق من سمك الرادياتير، وأبعاد المروحة، وخلوص الأنابيب، ومتطلبات المضخة، ومساحة التركيب الفعلية المتاحة.
بعد التجميع، استخدم أحمال عمل متكررة لوحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وأحمال عمل مشتركة لتقييم درجات الحرارة والضوضاء.
أفضل إعداد للمبرد المزدوج هو الذي يسمح لكلا المبردين بتبديد الحرارة بكفاءة مع الحفاظ على برودة جهاز الكمبيوتر بالكامل واستقراره وهدوئه بشكل معقول.
