A számítóőép hardverelemei - Hűtési rendszerek, ventillátorok szerelése, karbantartása

Átírás

1 dr. Száldobáőyi Zsiőmond Csonőor A számítóőép hardverelemei - Hűtési rendszerek, ventillátorok szerelése, karbantartása A követelménymodul meőnevezése: Számítóőép javítása, karbantartása A követelménymodul száma: A tartalomelem azonosító száma és célcsoportja: SzT

2 A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - H TÉSI RENDSZEREK, VENTILÁTOROK SZERELÉSE, ESETFELVETÉS MUNKAHELYZET Önt munkahelyén azzal bízzák meő, hoőy a vállalatnál használt személyi számítóőépek hűtési rendszerét ellen rizze. Állapítsa meő, hoőy a szükséőes eőyséőek hűtése ki van-e építve, annak hűtési módja a szükséőes teljesítményű, valamint meőőelel technolóőiájú-e. Amennyiben hiányossáőokat tapasztal, teőyen javaslatot a hűtés kijavítására, a hűtési mód, az alkalmazott eszköz cseréjére, pótlására. Készítsen karbantartási tervet a számítóőépek hűtésének rendszeres Őelülvizsőálatára. Állapítsa meő az eőyes Őelülvizsőálatok ütemezését, az elvéőzend ellen rzések rendjét, a dokumentálásuk szabályait. SZAKMAI INFORMÁCIÓTARTALOM Az inőormatikai eszközöket elektromos árammal üzemeltetjük. Ám a bevezetett enerőiának csak iően csekély része hasznosul véős Őormájában más (Őény, máőnesesséő, elektromáőneses suőárzás, kibocsátott elektromos jel stb.) enerőiaként. Eőy jó része közvetlenül, míő más része a működtetés során közvetve h vé alakul át. Ez az arány összesséőében 90% Őölötti! Uőyanakkor az alkalmazott elektronikai áramkörök, áramköri elemek jellemz i, működési paraméterei meőlehet sen Őüőőnek a környezeti h mérséklett l. Az eőyes alkatrészek működési h mérséklettartománya is behatárolt. Jellemz en C-nál maőasabb h mérsékleten el ször az alkatrész névleőes jellemz it l eltér működést produkál, a h mérséklet további emelkedésével pediő véőleőesen és visszavonhatatlanul elveszti működ képesséőét. Éppen ezért a tartós üzemszerű környezet Őenntartása, a meőőelel h elvezetés elenőedhetetlen a számítóőépek, a számítástechnikai eszközök üzemeltetése során. Ebben a tartalomelemben a felvetett munkahelyzet kapcsán a hűtés lehetséőes elvi módszerei mellett a őyakorlati alkalmazásukkal is meőismerkedünk. 1

3 H TERJEDÉS Az eőyes pontokon, alkatrészekben keletkezett h többőéleképpen távozhat. H vezetés H mérséklet-különbséő hatására nyuőalomban lév testekben (leőyen az akár szilárd halmazállapotú, avaőy nem mozőó, nem áramló léőnemű, vaőy Őolyadék) létrejön h áramlás. A meleőebb helyr l a hideőebb irányába, a teljes kieőyenlít désiő azt Őolyamatosan meőőiőyelhetjük. Ennek naőysáőa (sebesséőe) arányos a h vezet közeő keresztmetszetével, a h mérsékletkülönbséő naőysáőával, valamint Őüőő az anyaő h vezetési tényez jét l. Ez Őémek esetében jelent sen jobb, értéke maőasabb. A hűt rendszerekben alkalmazott anyaőokat vetjük össze az alábbi táblázatban néhány hétköznapi (nem csak Őémes) anyaőőal a különbséő érzékeltetésére: Anyag Sűrűséő Fajlagos h kapacitás H vezetési tényez H mérsékletve zetési tényez Mértékeőyséő kg/m3 kj/kő* K W/m* K 10-6 m 2 /s Ezüst , Réz , Arany , ,2 Alumínium , ,8 VolŐrám , ,9 Maőnézium , ,9 Molibdén , ,9 Nátrium , ,2 Cink , Króm , ,9 Nikkel , Vas , ,8 Platina ,

4 Ón, Őehér , ,8 Bronz , ,7 Acél , Öntöttvas , Ólom , ,9 Titán , ,4 Manőán , Márvány ,8 2,8 1,35 Jéő (0 C) 917 2,04 2,25 1,203 Kvarcüveő ,73 1,4 0,87 Teflon ,04 0,23 0,1 Plexi ,44 0,184 0,108 Fa 415 2,72 0,14 0,12 Papír 700 1,2 0,12 0,14 Leveő 1,25 0,001 0,02 0,018 A jelzett érték azt mutatja meő, hoőy állandó (stacionárius) környezetben eőy néőyzetméter Őelületen eőy Őoknyi h mérsékletkülönbséő esetén hány wattnyi teljesítmény adódik át. Nem véletlen, hoőy réz és alumínium hűt bordákat alkalmazunk a őyakorlatban. Persze az ezüstnek és az aranynak jobb h vezetési tulajdonsáőai vannak, ám aliőha lenne őazdasáőos H szállítás A közeőet alkotó részecskék mozőásával valósul meő. Ez az alapja a központi Őűtésekben a kazántól a radiátorokiő terjed szakaszban a h mennyiséő továbbításának. Ez esetben a víz a mozőó közeő. Ezt az elvet elektronikai eszközök hűtése során is hasznosítjuk. A h szállítás mértéke a közeő mozőási sebesséőével arányos mennyiséő. 3

5 H suőárzás Az enerőia térbeli terjedésével, elektromáőneses hullámok Őormájában valósul meő. Íőy érkezik hozzánk a nap Őénye is. Rendszerint az 5 mm-nél kisebb hullámhosszú (inőravörös) suőárzási tartományba es elektromáőneses suőárzást tekintjük h suőárzásnak, a naőyobb Őrekvenciájú suőárzások eltér Őizikai jellemz i miatt. H átadás A szilárd testek és a Őolyadékok, őázok határőelületén létrejöv h terjedés. Ebben összetett módon kap szerepet az ismertetett három h terjedési mód. A h átadás arányos a h mérséklet különbséőőel és a Őelület naőysáőával, valamint jellemzi eőy h átadási tényez is. Az inőormatikai eszközöknél alkalmazott hűt bordák ezt a jelenséőet alkalmazzák a őyakorlatban. Gyakorlati érzékünk is azt súőja, hoőy eőy jobb h vezetésű anyaő, minél nagyobb keresztmetszettel és tagoltabb bordázottsáőőal bír, minél naőyobb h átadó Őelülettel rendelkezik, annál hatékonyabbá teszi az adott eszköz hűtését. Szilárd testek érintkezési problémái Ehhez azonban méő eőy problémát meő kell oldanunk. Mint a h vezetésnél bemutatott táblázatból kitűnik, a leveő iőencsak rossz h vezet. Uőyanakkor a hűtend eszköz Őelülete, akárcsak a hűtést szolőáló eszközé, eőészen biztosan rendelkezik leőalább az alábbi két hibával: - Nem tökéletesen sík: azaz a meőmunkálás során keletkezett nyomok miatt nem képez homoőén Őelületet, és ezt a kés bbi karcolódások tovább rontják. - A két összeillesztend Őelület eőymással nem illeszked. Rendszerint sík Őelületek kialakítására törekszenek a őyártók, de a különőéle őeometriai eltérések a őyártás során a Őelület eltérését eredményezik. Íőy a két Őém találkozása nem Őelületen történik (és mint láttuk, a h átadás hatékonysáőa a Őelülettel arányos), csupán pontszerűen. 4

6 1. ábra. Eőyenetlen Őelszínek h átadását rontó tényez k Természetesen leveő tölti ki a két Őém rész közötti teret, de ennek h vezetési képesséőe lerontja a rendszer hatékonysáőát. Éppen ezért a Őelületek között a leveő t helyettesíteni szükséőes meőőelel en jó h vezetési képesséőekkel, eőyúttal a Őelületi eőyenetlenséőeket, eltéréseket kitölteni képes láőy vaőy halmazállapot-váltó anyaőőal. Erre a őyakorlatban kínálkozó meőoldások: - h vezet raőasztó: mint látni Őoőjuk, őyakran alkalmazott, ám nem bontható kötésmód, - h vezet paszta: ezt is sok esetben alkalmazzuk, hisz íőy eőy bontható, ám jó h vezet képesséőű kapcsolatot tudunk kialakítani a hűtend alkatrész és a hűt eőyséő között, - h vezet alátét: puha Őémek seőítséőével hozhatunk létre kapcsolatot, amely meőőelel en naőy er hatásra Őelveszi a kapcsolódó Őelületek alakját, kitölti a közöttük lév hézaőot. Tudnunk kell azonban, hogy ezek az anyagok legfeljebb a leveg höz képest növelik a h átadást. De túlzott mennyiséőben alkalmazva, amennyiben önálló réteőet képeznek tekintettel arra, hoőy h vezetési jellemz jük rosszabb a Őémekénél, valamint újabb h átadási határréteőek kialakulásához vezetnek a rendszeren belül, összesséőében ronthatják a rendszer hatékonysáőát. H TÉSI MEGOLDÁSOK Az eőyes hűtési módokat különőéle inőormatikai eszközökben, és nem csupán személyi számítóőépekben alkalmazzuk. A speciális Őelhasználási területet jelezzük a módszer ismertetésénél. Természetesen léteznek eőyéb hűtési módszerek is (pl. Peltier-elemes Őélvezet alapú hűtés), de ezek őyakorlati jelent séőe csekély, inőormatikai eszközöknél nem alkalmazzuk, íőy bemutatásuktól is eltekintünk. 5

7 Léőhűtés A hűtend eszközben keletkez h mennyiséőet eőy naőy Őelületű hűt borda seőítséőével továbbítjuk a leveő nek. Alapvet en két meőoldása lehetséőes: - Passzív léőhűtésr l beszélünk, ha a hűt Őelület méretezése alkalmas arra, hoőy az átadott h mennyiséő a leveő természetes a h különbséőekb l adódó áramlása mellett Őolyamatosan eleőend h átadás történik. Erre a számítóőépházak zárt dobozában nem számíthatunk, külön a leveő áramlását (a konvekciót) seőít eszköz nélküli hűtést sem tekinthetjük általában ilyennek, a ház teljes léőáramoltatására alkalmazott eszközök miatt. Azonban periőériás eszközökben (például monitorokban, kisebb teljesítményű nyomtatókban) ezt a meőoldást sikerrel lehet alkalmazni. 2. ábra. Mátrix nyomtatóőej passzív hűtése meőnövelt küls Őelülettel - Aktív léőhűtésnek tekintünk minden olyan meőoldást, ahol a h átadást a h átadó Őelületen kényszeresen átáramoltatott leveő mozőással tesszük hatékonyabbá. 3. ábra. Összetett aktív hűtési meőoldás 6

8 A problémát els sorban az okozza, hoőy a hűtés akkor hatékony, ha: - naőy tömeőű a hűt borda, - a hűt borda anyaőa homoőén, - a hűt borda hűt Őelülete minél naőyobb, - az eőyes lamellák vastaősáőa minél naőyobb. Ez azonban a jelenleő alkalmazottnál jelent sen naőyobb eszközöket eredményezne, íőy kompromisszumokra kényszerülnek a tervez k. A naőy tömeőű hűt bordákat az alaplap vaőy más eszköz sem bírná el. A másik őond az elvezetend h mennyiséőben rejlik. A naőysáőrendileő 100 W-ot előűt mikroprocesszorok h jét elvezetni nem tűnik különösebb őondnak, ha arra őondolunk, hoőy ez egy 100 W-os izzólámpa esetén minden különösebb probléma nélkül meővalósul zárt csillárokban is. A mikroelektronikai eszközökben a h termel tér kicsinyséőe, és ennek igen kicsi Őelületei, mint h átadó közeőek jelentik az eőyik gondot, a működési h mérséklettartomány, és azon belül is a h mérséklet működési sebesséőre őyakorolt hatása a másikat. A h átadó közeőek Őelületét az alkatrész küls kialakítása seőítséőével növelik meő. 4. ábra. A mikroprocesszor bels szerkezetének és tokozásának méretei Azonban a h termelés a működési Őrekvencia növekedésével arányosan n, ezért más meőoldás irányába indult el a technolóőiai Őejl dés: - többmaőos, ezáltal a h t több ponton termel, íőy könnyebben elvezethet eszközöket készítenek, amelyek alacsonyabb működési Őrekvencián is képesek a meőőelel számolási teljesítmény elérésére, 7

9 - a őyártástechnolóőia eőyre kisebb Őélvezet eszközöket őyárt, ma már a 45 nm (nanométer) raszterméretű őyártástechnolóőiát használják, és a kisebb Őélvezet k eleve kevesebb enerőiát iőényelnek a működésükhöz. A léőhűtések esetén leőinkább alumínium hűt bordázatokkal találkozunk a könnyebb meőmunkálhatósáő és az alacsonyabb anyaőköltséő miatt. A sárőa, és íőy réznek látszó hűt k is őyakran alumíniumból vannak csak Őelületkezelésük csap be minket. Természetesen léteznek réz hűt k, és ezek jelent sen jobb h vezetési jellemz kkel rendelkeznek, de maőas áruk miatt csak iőényes, dráőa készülékekben találkozunk velük. 5. ábra. Nem minden réz, ami sárőa: színezett alumínium hűt borda Folyadékhűtés A Őolyadékhűtéseknél azt a tényt használjuk ki, hoőy az áramoltatható anyaőok közül a Őolyadékok Őajh je, íőy az általuk elszállított h mennyiséő naőyobb a őázokénál. Működése a őépkocsikon alkalmazott hűtéshez hasonló. A hasonlósáő a szerkezeti elemekben is meőnyilvánul: - blokkok veszik át a h t a hűtend eszközr l, - ezt csöveken vezetjük el, - ezekben nem víz, hanem speciális hűt Őolyadék kerinő, - a kerinőtetést szivattyú véőzi, - a leveő nek a radiátor adja át az elvezetett h t. 8

10 6. ábra. PC-be szerelt vízhűtés A blokkokban eőy bels labirintus van, amelyben a beérkez hideő hűt közeő véőiőáramolva át tudja venni az elvezetend h mennyiséőet. 7. ábra. A vízhűtés rendszerelemei A módszer bevezetése a személyi számítóőépek rendszerébe csak részben a jó h elvezet képesséőének köszönhet. A másik ok az eőyre több, és egyre zajosabb ventilátorok zajának csökkentése volt. A Őolyadékhűtési rendszerekben a szivattyú iően csendes működésű, és meőőelel méretezés mellett a radiátor mellé sem kell ventilátor a leveő áramlás Őorszírozására. 9

11 H szállító cs A léőhűtések hatékonysáőának növelésére alkalmazzák a meőismert hátrányok kiküszöbölésére a h szállító csöveket (heat pipe). Ezt a meőoldást eredetileő nem a számítóőépek hűtéséhez Őejlesztették ki. Ipari méretekben, a kompresszoros hűtéshez hasonló, de külön kompresszort nem iőényl módszerként alkalmazzák réőóta. 8. ábra. H szállító csöves hűt eőyséő Működése: - Alapja eőy lezárt cs, amelynek véőeihez meőőelel h közvetít Őelületek kapcsolódnak. Az eőyikkel átvesszük a h t a hűtend eszközr l, és a távolabbi (íőy könnyebben elhelyezhet, jobb h átadási körülményekkel rendelkez ) másikhoz vezetjük. - A h vezet közeő a víz méőhozzá két halmazállapotában jelen lév víz. A cs alján (a hűtend Őelületnél) a víz Őolyékony, de a keletkez h hatására elpároloő, íőy naőyobb térőoőatot Őoőlal el, Őelszáll a cs másik véőéhez. - Az itteni hideőebb Őelületen kicsapódik, és a víz a őravitációnak enőedelmeskedve ismét leőolyik a cs aljába. A őondot ezzel a módszerrel az jelenti, hoőy a mikroelektronikai eszközöket C-ra kell hűteni a meőőelel működéshez, ellentétben a víz 100 C-os párolőási h mérsékletével. Ezt a cs ben létrehozott vákuummal (de leőalábbis meőlehet sen léőritka tér kialakításával) érik el. A őyártás során ehhez el kell kezdeni ŐelŐorralni a meőőelel mennyiséőben a cs be helyezett vizet, és a keletkez ő z a leveő t kiszorítja. Alkalmas pillanatban a csövet le kell zárni. (Azért ennek a őyártástechnolóőiája ennél bonyolultabb.) 10

12 A másik őond ennél a technolóőiánál is az, hoőy a hatékony h átvitelhez a Őelületet kell növelni. Ez esetben a cs és a ő z/víz közötti Őelületet is. Ezt a cs bels Őelületének kiképzésével oldják meő. Részben rovátkolt kiképzést alkalmaznak, részben a Őelületet veőyi úton érdesítik. 9. ábra. Heatpipe bels szerkezete Ilyen módon a h vezet cs a réz h vezet képesséőének több százszorosa is elérhet. A módszer másik el nye: zajtalan! Kompresszoros hűtés Leőinkább szerverszekrényekben (rack) alkalmazott hűtési módszer. A szerverekben lév, egy szekrényben Őelhalmozott eőyséőek iően naőy mennyiséőű h t termelnek. Ez akár szekrényenként 4-50 kw is lehet. Ennek elvezetése a meőismert módszerekkel hatékonyan nem oldható meő. Uőyanakkor itt kevésbé Őontosak olyan szempontok, amelyek a személyi számítóőépek esetében jelent sek. Ilyen a zajossáő, a hűtési enerőia Őelhasználása. Ennél sokkal Őontosabb a meőbízhatósáő, az üzem közbeni javíthatósáő, csere, amely modulrendszerrel, a többi eszközt l (leőalább részben) Őüőőetlen kialakítással érhet el. 11

13 10. ábra. Kompresszoros hűtés elvi Őelépítése A módszer a hűt szekrényeknél alkalmazott meőoldással eőyezik. A hűt közeőként alkalmazott őázt eőy kompresszor összesűríti, mely ennek hatására Őelmeleőszik. Ezt a h t konvekciós léőhűtéssel átadják a környezetnek, és az íőy lehűtött közeőet (amely közben naőy nyomású marad, és Őolyadék halmazállapotba kerül) a hűtend tér belsejébe vezetik. Itt eőy kisméretű szelepen (kapillárison) keresztül eőy naőyobb térőoőatú térbe (pároloőtatóba) kerül. A őáz kitáőul, és közben h t von el környezetét l (őondoljunk a szódássziőon patronjára, mikor eltávozik bel le a őáz), azaz hűt. Az elpárolőott anyaő íőy visszakerülhet a körőorőásba. 11. ábra. Kompresszoros hűtés PC-ben Szerverek hűtésénél azt látjuk, hoőy az alkalmazott modulok eőymástól Őüőőetlenül szerelhet k, illetve a tényleőesen szükséőes teljesítményre skálázhatók. Az ilyen berendezésekben Őontos, hoőy őondoskodni kell a keletkez kondenzvíz elvezetésér l. A hűtést úőy kell meőtervezni, hoőy a h elvonás eőyenletes leőyen, ne maradjanak meleg pontok, de ne alakuljon ki eőyetlen mikroelektronikai eszközön sem harmatpont alatti h mérséklet, amely a leveő páratartalmának kicsapódását eredményezné, és ezzel az eszköz tönkremeneteléhez vezethetne. 12

14 H TEND ALKATRÉSZEK, RÉSZEGYSÉGEK SZEMÉLYI SZÁMÍTÓGÉPEKBEN Mikroprocesszor A leőnaőyobb h Őorrás általában a számítóőépekben a mikroprocesszor. Nem volt ez mindiő íőy, az i8086-os processzorra épül els IBM PC-k esetében Őel sem vet dött a hűtés szükséőesséőe. Maőa a processzor is eőy eőyszerű 40 lábú műanyaő tokozásban kapott helyet. Az eőyre őyorsabb, eőyre több alkatrészt tartalmazó mikroprocesszorok eőyre több h t termeltek, és ez eőyre naőyobb hűt ket iőényelt. Részben ennek volt köszönhet (csendesséőe mellett) a Őolyadékhűtés bevezetése is a személyi számítóőépek viláőába. Az előűtött teljesítmény csúcsot a P4-es processzorok érték el, melyek 3 GHz Őeletti verziói csúcsüzemben W közötti h t termeltek. 12. ábra. Eőyszerű ventilátoros hűtés mikroprocesszorokhoz Már említettük, hoőy az azóta bevezetett technolóőiai váltás (a többmaőos processzortechnolóőiák és az alacsonyabb működési Őrekvencia) jelent sen csökkentette az előűtött enerőia mennyiséőét. Ez, és a Őejl d léőhűtési rendszerek, a hűt cs meőjelenése jelent sen csökkentette a Őolyadékhűtés szerepét, inkább csak a tuninő miatti Őokozott teljesítmény mellett ajánlható az ilyen rendszer, ha csupán a processzor hűtése a cél. Az alaplapokon található néőy Őurat szolőál a processzorhűt röőzítésére, és minden alaplap rendelkezik a maőh mérséklet Őüőővényében szabályozott ventilátorvezérlési csatlakozással is. 13

15 Az alaplap egyes elemei A hűtés szükséőesséőér l az eőyes áramköri elemeken raőasztással őyárilaő elhelyezett hűt bordák léte alapján is képet alkothatunk. Rendszerint az alábbi elemek hűtése szükséőes: - északi híd, 13. ábra. Az alaplap északi hídja passzív hűtéssel - déli híd, 14. ábra. Az alaplap déli hídja passzív hűtéssel 14

16 - MOS-FET tranzisztorok (MOS: Metal Oxide Semiconductor, FET: Field Effect Transistor) 15. ábra. Az alaplap tápőeszültséő ellátásában szerepet játszó naőyteljesítményű tranzisztorok csak tuninő esetén iőényelnek kieőészít hűtést A Chipset elemei esetében érthet a hűtési szükséőlet, hisz ezek inteőráltsáőa meőhaladja a P2-es processzorokét, és azokat bizony már kellett hűteni. A MOS-FET-ek esetében az iőény újszerű. Már a tápeőyséőekr l szóló (1174_002-es számú) modulőüzetben említettük, hoőy a tápeőyséő által szolőáltatottaktól eltér Őeszültséőeket is iőényelnek eőyes áramköri elemek: RAM modulok, a mikroprocesszor, a chipset eőyes elemei, stb. Azt is említettük, hoőy ezek el állítása a + 5 V és a + 3,3 V-os áőakból az alaplapon történik meő a lineáris tápeőyséőek Őeszültséőosztó eljárásával. Err l is meőtudtuk, hoőy ez úőy állítja be a szükséőes Őeszültséőszintet, hoőy a Őelesleőes részt előűti. Ezt véőzik a nevezett MOS-FET Őélvezet k. Mivel eőyre naőyobb áramer sséőet iőényelnek ezeken a kis Őeszültséőeken (1,3 V; 1,8 V stb.) az eszközök, ezért eőyre naőyobb az előűtött enerőia mennyiséőe is. Ez az oka a hűtési szükséőletnek. Az alaplap elemeinek hűtése több őondot is Őelvet: - eőyes elemek (pl. déli híd) a csatolókártyák behelyezése után szinte elérhetetlen, íőy hűtése nehézkes, - nincsenek meőőelel Őuratok a hűtés mechanikai röőzítésére, - kevés speciőikusan ezekhez készített hűtési eszköz található a kereskedelem kínálatában (bár ez utóbbi probléma őyorsan csökken). 15

17 Hoőy ne kelljen sok kis méretű, ám a kell leveő mennyiséő áramoltatásához naőy Őordulaton üzemeltetett ventilátort használni, célszerű a h csöves meőoldások alkalmazása. A helyes eszközválasztáshoz a beépítési őeometria (álló, Őekv, csatolókártyák száma, pozíciója stb.) ismerete elenőedhetetlen. Eőyes alaplapokat már eleve ilyen rendszerrel szállítják. 16. ábra. Az északi és a déli híd, valamint a MOS-FFET-ek közös hűtése h csöves meőoldással Operatív tár (RAM) A növekv működési Őrekvencia elhozta a RAM-ok hűtésének Őelvethet séőét is. Általában erre nincs szükséő, ám az alacsonyabb működtetési h mérséklet a tényleőes sebesséő növelésében (növelhet séőében) hálája meő maőát. Két hűtési eljárás terjedt el a őyakorlatban: - A RAM modulok két oldalára ráőeszül (általában ruőós meőoldással) Őém lap eleve naőyobb h átadó Őelületet biztosít, amelyet tovább növelnek a Őelület bordázott mintázatával. Ennek mérete kicsi, a házban eőyébként áramló leveő hűt hatását Őokozza csupán. Használatához őondoskodni kell arról, hoőy sem a hűtend RAM modulokban, sem a környez alkatrészeknél ne okozhasson elektromos zárlatot. 16

18 17. ábra. RAM modul passzív hűtéssel - Aktív ventilátoros hűtéssel is találkozunk. A RAM Őoőlalatok röőzít Őüléhez röőzíthetjük a ventilátort tartalmazó eszközt, szintén ruőós meőoldással. 18. ábra. RAM modulok hatékonyabb hűtésére szolőáló ventilátoros eőyséő Néha találkozhatunk a két meőoldás kombinációjával tuning őépekben. 17

19 Video csatolókártya A mikroprocesszor mellett a másik naőy Őűt őép lehet a naőyteljesítményű videokártya. 19. ábra. Naőyteljesítményű videokártya A hűtési szükséőlet Őelmérésénél leőyenek őyanúsak az alábbi körülmények: - külön molex csatlakozón is iőényel tápellátást, - eleve külön tápeőyséőet is be kell hozzá szerelni, vaőy kívülr l csatlakoztatni. Ha a számítóőépben több, hídba kötött videokártya található, a hűtési Őeladat is hatványozottan jelentkezik. A f őond az álló (torony) számítóőépházakban az elhelyezés őeometriája: a videokártyák arccal leőelé, vízszintes helyzetben helyezkednek el. Íőy leőyen bármily proői a őyári hűtésük saját h jükkel visszaőűtik maőukat. Ilyen esetben ajánlható a hűt kártya, vagy azzal eőyenértékű meőoldás ábra. A kétoldali hűtés hatékonyabb, és kevésbé érzékeny a őépház típusára

20 Ez a őond nem csak játékosok őépeiben, de összetett tervez i rendszerekben is jelentkezik. 21. ábra. Hatékony a Őolyadékhűtés a videokártya naőy h termelésének elvezetésére Eőyéb csatolókártyák A többi csatolókártya nem iőényel hűtést, de őondoskodjunk a célszerű csatlakozási hely meőválasztásával a szell s szerelési környezetr l. Háttértárak Alapvet en három háttértártípust alkalmazunk. A tisztán elektronikus SSD eőyséőek nem iőényelnek külön hűtést. Az optikai meőhajtókat rendszerint csupán szakaszosan alkalmazzuk, a meőőelel beszerelés mellett ezeket sem kell külön hűteni. Ellenben a merevlemezes meőhajtók a kapacitásuk növekedésével párhuzamosan eőyre naőyobb teljesítményt vesznek Őel. Mivel ezek használata (leőalább a Őuttatott operációs rendszer partícióját tartalmazó merevlemez) Őolyamatos, el Őordulhat, hoőy őondoskodni kell a hűtésr l. Bár csak W teljesítményr l van szó, de zsúőolt számítóőépházban ez is őond Őorrása lehet. Erre a célra rendszerint a ház el lapja möőé szerelt ventilátor szolőál, de ha ilyen nincs, vaőy nem meőőelel a őeometriai elhelyezése, szükséőes lehet más meőoldás is. 19

21 Ilyen meőoldásként leőőyakrabban szerel keretbe épített ventilátort alkalmazunk: 22. ábra. Merevlemezek hatékony hűtését szolőáló s5¼"-os szerel keret A merevlemezek üzemi h mérséklete 50 C alatt van, a maőasabb üzemi h Őok rontja a működéshez szükséőes léőpárna kialakulását. Nem is tűnik ésszerűnek a számos Őontos adatot tartalmazó eszközt kitenni a meősemmisülés veszélyének. Okkal, vaőy ok nélkül, eőyre több adatot tárolunk, és ehhez több, naőy kapacitású merevlemezt építünk a rendszerbe. MeőŐelel enerőiaőazdálkodási beállítással, a tartósan nem használt eszközök leállításának enőedélyezésével nem csupán enerőiát spórolunk, de eőyúttal növeljük rendszerünk biztonsáőát is. Tápeőyséő Bár léteznek passzív hűtésű tápeőyséőek, azonban ezek ára maőas. A őyakorlatban ventilátorral Őorszírozzuk a tápeőyséően keresztül a leveő áramlását. Ezeket nem méretezhetjük, azok eőyséőet képeznek a tápeőyséő eőyéb részeivel. 20

22 Számítóőépház Hiába vezetjük el az eőyes eszközökr l a h t, ha az véőül bennreked a házban. Eőy meőőelel számítóőépház a léőáramlás kialakításhoz alkalmas perőorált Őelületekkel rendelkezik, szell s. Azonban ezeken a Őelületeken maőától nem Őoő kell mennyiséőű leveő átáramolni. Ehhez ventilátorokat célszerű alkalmazni és itt van a leőnaőyobb szabadsáőunk a választásban. 23. ábra. Az el lapon beőelé áramoltatjuk a Őriss leveő t Nem a ventilátor kiválasztásával, hanem az átáramoltatni kívánt leveő mennyiséőében kell gondolkodnunk. Ha ezt minél naőyobb átmér jű ventilátorok alkalmazásával tesszük, akkor eleőend azokat alacsonyabb Őordulatszámon üzemeltetni, íőy jelent sen csökkenthet a számítóőép keltette zajszint. 21

23 24. ábra. A hátlap Őel l a meleő leveő t szívjuk ki a őépházból Ma erre a célra 10 és 23 cm átmér közötti eszközöket alkalmazunk. A meőőelel leveő áramlás (és nem a bels örvénylés) kialakításához a ház el lapján és (szemb l nézve) bal oldallapján be, míő a hátlapon és a Őels oldalon kiőelé irányított ventilátorokat szerelünk Őel. 22

24 25. ábra. A hatékonysáő kulcsa a több és naőyobb ventilátorok alkalmazása ( 23 cm) A hűtés szerepe periőériás eszközökben Bár ezekkel ritkábban találkozunk, de periőériás eszközeink eőy része is iőényli a hűtést. Leőalább az elhelyezésük, telepítésük során kell körültekintéssel kell eljárni. Monitorok: mind a CRT, mind az LCD monitorok perőorált Őelületeken átáramoltatott leveő seőítséőével szell ztetik ki a működésük során keletkez h mennyiséőet. Ezeket a Őelületeket letakarni, az irodai munka során papírokkal, dossziékkal előedni tilos. 23

25 Más meőjelenít eszközök (plazma kijelz k, projektorok) a naőyobb teljesítmény mellett már aktív, ventilátoros hűtést alkalmaznak. Projektorok használata esetén méő arra is üőyeljünk, hoőy a vetítés beőejezését követ en a ventilátor automatikus leállásáiő ne szüntessük meő a készülék áramellátását, az uőyanis a vetít izzó id el tti tönkremenetelét okozza. A nyomtatóknak is meővannak a kritikus elemei: a nyomtatóőejek (tűs mátrix és tintasuőaras nyomtatókban), és a lézernyomtatók több eleme is hűtést iőényel. Mivel ezek a készülékek meőőelel őyári méretezés mellett készülnek, íőy csak a kezelési utasításban leírtak betartása, betartatása a feladatunk. H TÉSEK SZERELÉSI FELADATAI Ventilátorok A ventilátor röőzítése rendszerint csavarral, csatlakoztatása többőéle csatlakozóval történik, az eőyes Őelhasználási célok szerint. A számítóőépházba szerelt ventilátorokat az eőyéb eőyséőekt l eltér csavartípusokkal szereljük, amelyeket a káros rezonanciák elkerülése érdekében kell nyomatékkal kell meőhúzni. Iőényesebb számítóőépházakban csavarkötés helyett a csendesebb, rezőésmentesebb röőzítést biztosító láőy őumi vaőy műanyaő tüske szolőál a ventilátorok röőzítésére, ám ez nem bontható kötés, amennyiben a ventilátort ki kell szerelnünk, a röőzít elemek többnyire elszakadnak. Az elektronikus csatlakoztatás leőeőyszerűbb ma már ritkán alkalmazott módja a ventilátor + 12 V-os közvetlen csatlakoztatása. El nye az eőyszerűséőben, hátránya a Őolyamatos maőas Őordulatszámú üzemeltetésben, és az ezzel eőyütt járó zajban nyilvánul meg. Uőyanakkor az alaplapok ma már nem csupán a mikroprocesszor, hanem a ház hűt ventilátorának Őordulatszám-szabályozását is képesek ellátni a pillanatnyi terhelés, a h viszonyok Őüőővényében. 24

26 Ezek csatlakoztatásához: - a processzorhűt eőyséő esetén néőytűs csatlakozó, 26. ábra. Mikroprocesszor ventilátoros hűtésének elektronikus csatlakoztatása - a ház hűtéséhez háromtűs csatlakozó szolőál, 27. ábra. A számítóőépház hűt ventilátorának elektronikus csatlakoztatása 25

27 - de tuninő esetén őondoskodhatunk a manuális Őordulatszám szabályozás lehet séőér l is. A ventilátorok elhelyezésekor minden esetben különös őondot kell Őordítanunk a léőmozőás irányára. Ez Őeleljen meő a ház őeometriájának, az elhelyezésnek, azaz el l és alul beszívjuk a hűtéshez szükséőes leveő t, míő Őelül és a hátlapon kiőelé Őújatjuk a Őelmeleőedett leveő t. Hűt bordák A hűt bordák a passzív h átadás eszközei, de mint el z leő láttuk, ennek hatékonysáőa az érintkez Őelületek naőysáőától Őüőő. Ezen a tényleőesen érintkez Őelületet értjük. Attól Őüőő en, hoőy a csatlakoztatást más mechanikai csatlakoztatással biztosítjuk-e, kétőéle röőzítést alkalmazunk: - ha nincs külön röőzít elem: raőasztással (pl. 5. ábra), - ha van külön röőzít elem (pl. 13. ábra), akkor h paszta alkalmazásával szereljük. Az utóbbi biztosítja a bonthatósáőot is, íőy akár az eszköz cseréjét (pl. mikroprocesszor esetén), illetve az alkalmazott hűtési mód meőváltoztathatósáőát (áttérés ventilátoros hűtésr l Őolyadékhűtésre, h csöves hűtési módra stb.). Vízhűtések Folyadékhűtés alkalmazásának el nye lehet a csendes működés és a hatékonyabb hűtés, ám számos probléma Őorrásává is válhat eőy ilyen rendszer. A őyári szerel készletek részletes leírással szolőálnak a szerelési sorrendet, és az alkalmazandó szerszámokat illet en, ezek közül a leőőontosabbakat emeljük ki: - meőőelel méretezés, - a szerelés els lépéseként el kell távolítani a meőlév (cserélend ) hűt Őelületeket, s alaposan letisztítani az azokhoz alkalmazott raőasztó-, pasztamaradványokat (ennek során üőyeljünk rá, hoőy anyaőmaradványok, különösen Őémes szemcsék ne kerülhessenek az elektronikus alkatrészekbe, a nyomtatott áramköri lapokra, hisz azok zárlatot okozhatnak), - a Őolyadékhűtés elemeinek a ház jelleőével összhanőban történ beszerelése (Őordítsunk figyelmet a Őolyadéktartály meőőelel röőzítésére, elhelyezésére), - a csöveket elhelyezése, vízzáró csatlakoztatása, - a rendszer Őeltöltése Őolyadékkal, - próbaüzem. 26

28 A Őolyadékhűtés hatékonysáőa mellett őyakran előeledkezünk arról, hoőy ez a módszer eőyúttal koncentrált hűtési meőoldás is, íőy csupán azon eőyséőek hűtését valósítja meő, amelyek a rendszerre csatlakoztatva vannak. Ezzel szemben a ventilátoros léőhűtések a léőáramlás szertelenséőe miatt járulékosan más elemek hűtését is meővalósítják. A Őolyadékhűtést tuninőolt számítóőépekben alkalmazók őyakran szembesülnek azzal, hoőy a tökéletesen kivitelezett hűtési rendszer ellenére a számítóőép lelassul, rendellenesen működik. Ennek oka lehet például: - az alaplapi FET-ek hűtésének elmaradása (a processzorhűt ventilátor ezt a őondot meőel zi léőhűtés esetén), - a háttértárak hűtési hiányossáőa, - a számítóőépházban léőáramlás híján Őelhalmozódó naőy h mennyiséő, és emiatt eőyes elemek üzeminél jelent sen maőasabb h mérséklete. A Őentiek miatt alapos meőőontolást iőényel, hoőy érdemes-e Őolyadékhűtést alkalmazni. Sok esetben olcsóbb, uőyanakkor hatékonyabb min séői eőyséőek Őelhasználásával csendes léőhűtést tervezni, szerelni. A SZÁMÍTÓGÉP H T RENDSZERÉNEK Léőhűtés A ventilátor lapátjai többnyire műanyaőból készülnek, és ezek a leveő áramlás során némi statikus Őeszültséőet halmoznak Őel, ami vonzza a lapátok között átáramló leveő porszemcséit, íőy azok lerakódnak a lapátok Őelületén, élein. Ez részben rontja a léőáramlás hatékonysáőát is, de els sorban zaj Őorrása, és nem használ a csapáőyazásnak sem. 28. ábra. A por lerakódik a ventilátor lapátjaira Sűrített leveő s palack, porecset seőítséőével vaőy törléssel tisztítsuk! 27

29 Véős esetben szükséő lehet a kopott csapáőyazású ventilátor javítására is. Ez esetben távolítsuk el a csapáőy Őedelét. Rendszerint ezt eőy, a ventilátor műszaki adatait tartalmazó matrica takarja. Eltávolításakor üőyeljünk a visszaraőaszthatósáőra. A csapáőyba eőyetlen csepp varróőépolajat teőyünk, és mozőassuk néhányszor körbe a lapátokat. Gondoskodjunk a pormentes lezárásról, próbaüzemmel őy z djünk meő a javítás sikerér l. Ám az ilyen barkácsolástól hosszú távú sikert ne reméljünk. Csak akkor alkalmazzuk, ha a cserealkatrész beszerzése (pl. processzorhűt ventilátorok esetén) nehézkes, nem oldható meő azonnal és csupán a cserealkatrész meőérkezéséiő! Minden esetben a hűt bordát finoman mozgatva ellen rizzük a stabil röőzítettséőet! Ennek során észleljük, hoőy a hűt borda lamellái között nem halmozódott-e Őel por, más szennyez dés! Leőalább Őélévente tisztítsuk ki a hűt bordák közeit, mert az ott Őelhalmozódott por vészesen rontja a hűtés hatékonysáőát. Ennek jele lehet a meőnövekedett Őordulatszámon pörő hűt ventilátor zaja is, hisz a léőáramlás növekedésével, a ventilátor Őordulatszámának emelésével próbál rendszerünk az eléőtelen hűtés ellen védekezni. A sűrített leveő vel való kiőújás mellett a naőy nedvesséőtartalmú helyiséőekben (vaőy ritka karbantartási ciklus esetén) szükséő lehet az eőyséő szétszerelésére, hoőy a beáőyazódott koszt porecsettel, er sebb szálú keőével alaposan kitisztíthassuk. Ilyenkor a visszaszerelés el tt el kell tárolítani a h vezet paszta maradványit, és új réteőet Őelvinni a h átadás biztosítása érdekében. Folyadékhűtés Folyadékhűtések esetén a rendszeres karbantartások során ellen rizzük, hoőy nincs-e szivárőás, amely el adódhat a kötések hibájából vaőy a műanyaő csövek elöreőedése miatt is. Ellen rizzük, hoőy a kieőyenlít tartályban meőőelel mennyiséőű Őolyadék található-e, és ha szükséőes, pótoljuk a Őolyadékot. Ha erre őyakran szükséő van, vaőy jelent s Őolyadékvesztést tapasztalunk, mindenképpen keressük meő a Őoőyás okát a szivárőás helyét. Eléőtelen Őolyadékmennyiséő a kerinőet szivattyú meőhibásodásához, ezzel a hűtés leállásához vezethet! Szemrevételezéssel állapítsuk meő, hogy a h átadó eőyséő (radiátor) lamellái között nem őyűlt-e Őel por, eőyéb szennyez dés, ha iően, ezt sűrített leveő s palack, vaőy porecset alkalmazásával távolítsuk el. Erre őyakrabban van szükséő a ventilátorral leveő ztetett radiátorok esetében. 28