散热器是一种加快发热体热量散发的装置,衡量一个散热器的好坏有两点:散热和静音。计算机部件中大量使用集成电路。 散热器是用来传导、释放热量的一系列装置的统称。目前散热器主要有采暖散热器、计算机散热器,其中采散热器又可根据材质和工作模式分为若干种,计算机散热器可根据用途和安装方法分为若干种。
散热器散热方式是指该散热器散发热量的主要方式。风冷散热,热管散热,液冷散热,半导体制冷,压缩机制冷等等。热管散热一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到类似冰箱压缩机制冷的效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。由于其特殊的传热特性,因而可控制管壁温度,避免露点腐蚀。
散热器的种类非常多,CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都会需要散热器,这些不同的散热器是不能混用的,而其中最常接触的就是CPU的散热器。依照从散热器带走热量的方式,可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器,而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式,可以分为风冷,热管,液冷,半导体制冷,压缩机制冷等等。
在散热器的运行过程中,供暖前及停暖前是两个非常关键的时段。 尤其对于新型散热器来讲,正确地使用和保养,将使其美观、耐用、节能的优势最大限度的发挥出来。反之,使用不当不仅会减少其 使用寿命,降低其美观度,还可能导致故障出现,给使用者带来不必要的恐慌。新型散热器要求在非采暖期间满水保养,在停暖前必须关闭散热器进回水阀门,而供暖前又需将进回水阀门打开。
对于大多数新型散热器,都要求满水保养,因此必须在停暖前将散热器进出水阀门关闭,这对于延长散热器的使用寿命至关重要。关闭阀门要到位须分清楚球阀、闸阀、截止阀。新型散热器大多未安装暖气罩,因此须对散热器表面进行清洁,清洁时切勿使用有机溶剂,可用肥皂水等温和的洗涤用品。
水冷散热器
水冷散热器水冷系统一般由以下几部分构成:热交换器、循环系统、水箱、水泵和水,根据需要还可以增加散热结构。而水因为其物理属性,导热性并不比金属好(风扇制冷通过金属导热),但是,流动的水就会有极好的导热性,也就是说,水冷散热器的散热性能与其中散热液(水或其他液体)流速成正比,制冷液的流速又与制冷系统水泵功率相关。而且水的热容量大,这就使得水冷制冷系统有着很好的热负载能力。相当于风冷系统的5倍,导致的直接好处就是CPU工作温度曲线非常平缓。使用风冷散热器的系统在运行CPU负载较大的程序时会在短时间内出现温度热尖峰,或有可能超出CPU警戒温度,而水冷散热系统则由于热容量大,热波动相对要小得多。
热管散热器
热管散热器它包括带有对流口的散热壳体,在散热壳体内置的上、下支承板中置入若干个真空超导管,在超导管内装有热工介质,超导管的下端插入热媒盒内,热媒盒上设有与热源连通的进、出水口,在超导管下部和热媒盒外壁上设有保温层,当热源停止供热时,通过保温层的蓄热释放来维持热传导的,具有热源间歇供热就能满足室内取暖的需要,节约能源,供热成本低等优点。
风扇散热器
风冷散热器风扇每分钟送出或吸入的空气总体积,如果按立方英尺来计算,单位就是CFM;如果按立方米来算,就是CMM,散热器产品经常使用的风量单位是CFM。 在散热片材质相同的情况下,风量是衡量风冷散热器散热能力的最重要的指标。显然,风量越大的散热器其散热能力也越高。这是因为空气的热容是一定的,更大的风量,也就是单位时间内更多的空气能带走更多的热量。当然,同样风量的情况下散热效果和风的流动方式有关。
FUL型散热器
FUL型散热器是—种新型的换热装置,它采用了具有优良技术性能的钢铝复合翅片管和用以补偿热应力的浮头式结构,它是以导热油(也称有机热载体或热煤体)为传热介质进行空气加热换热装置的最佳选择。散热器在纺织、印染、橡胶、制革、木材加工、涂装烤漆等行业中已得到广泛应用,均取得满意的效果。浮头式结构保证了散热器在温差较高的工作环境中及设备外始运行时的巨大热应力能得到有效的补偿。FUL型散热器可有不同表面管长、管数及排数组成多种规格,其流程可根据用户需要制成双流程、三流程、四流行及多流程,使用部门可根据需要任意选用
散热器的结构可以分为弯头形式同集箱形式,弯头形式主要用在蒸汽加热空气,导热油加热空气等,这种结构的优点是弯头可以伸缩散热管不容易拉裂,缺点是管与端板处易漏风,解决方法是把弯头用钢板全部封住焊死;集箱形式的散热器也可以用在蒸汽加热空气,导热油加热空气等,这终结构在高温或温差变化的情况下管子容易拉裂,所以设计过程中可以考虑设计成浮头式。一套完整的散热器应该是由散热轴承、散热片、风扇和扣具四部分组成。
机械轴承
轴承形式是指散热器风扇所使用的轴承类形。在机械工程上,轴承的类形非常多,但在散热器产品上使用的轴承形式按照其基本工作原理分类也就那么三种:使用滑动摩擦的套筒轴承(Sleeve Bearing)和使用滚动摩擦的滚珠轴承(Ball Bearing)以及两种轴承形式混合这三种。各大散热器厂商在轴承方面推出的新技术,诸如磁浮轴承、流体保护系统轴承、液压轴承、来福轴承、纳米陶瓷轴承等也都是对上面这些基本的轴承形式加以改进而成,基本工作原理还是没有变化。
散热片
散热片是一种散热器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或青铜做成板状,片状,多片状等,如电脑中CPU[中央处理器]要使用相当大的散热片,电视机中电源管,行管,功放器中的功放管都要使用散热片。一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂,使元器件发出的热量更有效的传导到散热片上,在经散热片散发到周围空气中去。
散热风扇
散热风扇转速由电机内线圈的匝数、工作电压、风扇扇页的数量、倾角、高度、直径和轴承系统共同决定。在风扇结构固定的情况下,直流风扇(即使用直流电的风扇)的转速随工作电压的变化而同步变化。风扇的转速可以通过内部的转速信号进行测量,也可以通过外部进行测量(外部测量是用其他仪器看风扇转的有多快,内部测量则直接可以到BIOS里看,也可以通过软件看。内部测量相对来说误差大一些)。风扇转速与散热能力并没有必然的关系,更高的风扇转速反而会带来更高的噪声,选购散热器产品时如果风量差不多,可以选择转速低的风扇,在使用时会安静一些。
扣具
扣具是散热器的点睛之笔,没有好的扣具,再好的散热器也无用武之地。可以使散热片与物体均匀紧密地接触,从而降低接触面间的热阻抗,加强散热片底部的吸热能力。扣具的设计除保证使散热器底部与处理器均匀受力外,压紧应力的大小也必须适当。底部厚度不同的散热器,即使用同一扣具,压力也会发生变化。压力太小会产生空隙,严重者会松脱;太大会压坏处理器,因此扣具的压力必须控制在一定范围内。
散热器主要靠对流,如果对流被破坏,热效率会被大大降低。传统的家居装饰往往是包暖气罩,而根本不考虑最基本的物理原理——热对流,是取暖设备的正常供暖遭到破坏。热空气轻,冷空气重,因此,空调装在高处,目的是让冷气从头而降,散热器装在低处,易于热气上升。加强对流才能迅速提高热量,取暖费就不白交。
含油轴承(Sleeve Bearing) 是使用滑动摩擦的套筒轴承,使用润滑油作为润滑剂和减阻剂,初期使用时运行噪音低,制造成本也低,但是这种轴承磨损严重,寿命较滚珠轴承有很大差距。而且这种轴承使用时间一长,由于油封的原因(电脑散热器产品都不可能使用高档油封,一般也就是普通的纸油封),润滑油会逐渐挥发,而且灰尘也会进入轴承,从而引起风扇转速变慢,噪音增大等问题,严重的还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。
散热器不敌灰尘来袭,由于风流原因,散热器鳍片产生的风压并非垂直下压,而是呈环形扩散,这就好比自家房顶的吊扇,风扇正下方的风流往往没有吊扇外围强一样,而空气中自带的灰尘就会随着风速在外围环流,附着在风扇四周的散热鳍片上,导致风流不通,同时由于鳍片堵塞而产生的回风又会卷入大量尘埃进入风扇叶片,降低散热器使用寿命;空气中的水蒸汽附着风扇叶片,导致尘埃粘附在风扇扇叶,增加叶片重量,降低转速;散热器轴承高速旋转,随着使用时间的推移,有油性物质溢出轴承,粘着散热器,积累更多灰尘。
散热器风扇转速由电机内线圈的匝数、工作电压、风扇扇页的数量、倾角、高度、直径和轴承系统共同决定。在风扇结构固定的情况下,直流风扇(即使用直流电的风扇)的转速随工作电压的变化而同步变化。风扇的转速可以通过内部的转速信号进行测量,也可以通过外部进行测量(外部测量是用其他仪器看风扇转的有多快,内部测量则直接可以到BIOS里看,也可以通过软件看。内部测量相对来说误差大一些。要使散热器热效率提高,最科学的办法是安装在窗户下或窗户侧面,这样可以有效的阻止冷气的进入且将从窗户方向进入的冷空气迅速的加热。如果安装在其他位置要考虑增加10-20%的热量,即加大散热器用量。
散热器的最主要部分就是散热片,散热片质量的好坏、质地的不同,型号的差别都会影响散热器散热功能的正常发挥。因此,散热片就是散热器的心脏部分。下面就散热片的选择做以介绍。
1.纯铝散热片
这种散热片是使用率最高的散热片之一,整体采用纯铝制造。铝是地球上含量最高的金属,成本低和热容低是其主要特点。虽然吸慢,但放热快,散热效果跟其结构和做工成正比。散热片数越多、底部抛光越好,散热效果越好。其散热原理非常简单:利用散热器上的散热片来增大与空气的接触面积,再利用风扇来加速空气流动从而带走散热片上的热量。采用纯铝材质的散热片价格低廉,搭配低端CPU使用性价比合理。
2. 纯铜散热片
纯铜散热片的材质为纯铜。因为铜跟铝相比有个先天的优点:热传导效能为412w/mk,比铝的226w/mk提高了将近1倍,但铜也有个先天的缺点:热容太高了。也就是说这种散热片吸热快但放热慢,热量在铜片中大量聚集,需要配合高转速大尺寸风扇才能满足散热需求。
3.铝鳍塞铜式散热片
铝鳍塞铜式散热片可以说用最经济实惠的方式解决了铜和铝的矛盾关系——利用铜吸热快的特性来吸取CPU 热量,再利用铝的快速放热性来释放铜块上的热量。嵌铜散热片的制造过程是利用热胀冷缩的原理,将铝制散热片加热到一定的温度后,再把事先准备好的铜块嵌进去,等铝的温度下降后,收缩就把铜块紧紧地包在了一起。这种散热片的优点是价格便宜,基本上几十元钱就能买到,比起动辄上百元的纯铜散热片来说,既经济实惠,而且效果又好。
4.铝鳍压铸铜式散热片
铝鳍压铸铜式散热片乍看外表颇似铝鳍塞铜式散热片,底座上也有一块铜。但不一样的地方是,这种散热片上的铜块并不像嵌铜散热片那样是利用热胀冷缩的原理嵌进去的,而是使用了最先进的压铸技术,可以说是完全的无缝连接,从根本上保证了铜块与铝座之间的热传导性,因此,具有超强的散热性能。当然,由于制造复杂做工精细,一般采用这种工艺制造的散热器价格都要在500元以上。虽然价格比较昂贵,但散热效果极佳,适合超频发烧友选用。
减少或克服散热器底与处理器表面接触不充分而产生的接触热阻,填充空气缝隙,增大热源与散热片的接触面积,减小热流距离,增加热流通道,增大热传导量。因此您不可将刮掉。安装时,不需再加导热硅脂,硅脂不能太多,因为越多,厚度越厚,会增大接触热阻,应当薄薄一层刚好能盖住散热片表面或CPU表面就可以了。
另盒中配了一针式导硅脂,是备用品,因为有的用户会经常折装散热器,当长期使用后,有时需要清除散热器的灰尘,当取下散热器后,再装上时,要将原有的硅脂清除干净,再涂上针管中的硅脂即可CPU温度的大小,没有一个绝对的数值,只有一个极限数值规定,在这个极限值之下时,CPU实际工作温度越低越好。
CPU内核实际温度的大小除与散热器有关外,还与其它很多因素有关,如环境温度,机箱,电源,机箱内的布置是否有利于通风顺畅等等。不同的CPU,其发热量不同,因而内核的最大允许温度也不相同,不知是使用的是何种CPU。INTEL及AMD对机箱内的环境温度进行了限定,即不超过45度。因此您所说的理想温度应当为40多度,这是不当的,因为环境温度如果是45多度,CPU的温度是不可能有40多度的,一定会高很多。
在环境温度不超过45度的前提下,如果使用散热器后,CPU温度始终低内核最大允许温度,则这个散热器是合格的,是能解决它的散热问题的。