Пассивная система охлаждения Natural air-flow

Сама компания CompuLab называет свой запатентованный метод охлаждения термином технология Естественного Воздушного Потока – «ЕВП» (NaturalAirflow – «NAF», http://airtop-pc.com/airtop/natural-airflow-technology/) и подчеркивает, что Airtop – это результат не только грамотного проектирования, но и серьёзного научного подхода. Разработка проводилась CompuLab с 2013 года с применением компьютерных моделей динамики жидкости для достижения оптимального воздушного потока и теплообмена в минимальном объёме.

 

Почему десктопам требуются вентиляторы?

Смартфонам не нужны охлаждающие вентиляторы, а вот практически всем десктопам нужны. Причина в том, что десктопы, обладающие большей производительностью, потребляют больше энергии. Энергия превращается в тепло, которое нужно отводить. Внутри десктопа вентиляторы продувают воздух сквозь радиаторы, охлаждая их и компоненты под ними.

 

Основные проблемы, связанные с вентиляторами

• Шум
• Вентиляторы работают достаточно громко и со временем становятся ещё громче.
• Грязь
• Пыльные вентиляторы и забитые фильтры увеличивают шумность.
• Отказ
• Вентилятор может отказать, что может привести к отказу всей системы.
• Обслуживание
• Вентиляторы и фильтры требуют регулярного обслуживания.

 

В идеале мы хотим отказаться от вентиляторов, но сохранить воздушный поток. Это именно то, что делает технология Естественного Воздушного Потока – “ЕВП” (NaturalAirflow – “NAF”).

 

Введение в технологию Естественного Воздушного Потока

Естественный Воздушный Поток (ЕВП) генерирует воздушный поток без вентилятора. В ЕВП-охлаждаемых компьютерах типа Airtop воздушный поток генерируется за счет тепла, выделяемого процессором и видеосистемой, и охлаждает их же в процессе работы.

 

Плюсы использования технологии Естественного Воздушного Потока

• Бесшумная работа
• Чрезвычайно высокая надёжность
• Не требуется обслуживание
• Высокая охлаждающая способность
• Отличная масштабируемость

Отличие ЕВП от конвективного воздушного потока

Охлаждение безвентиляторных компьютеров основано на отводе тепла от металлического корпуса конвективным воздушным потоком и, в меньшей степени, прямым тепловым излучением. Большинство безвентиляторных компьютеров рассеивают мощность около 20 Вт. Существуют и безвентиляторные компьютеры большей мощности, но обычно они довольно громоздки – причина в увеличении площади поверхности для увеличения конвективного потока, а увеличение площади вдвое приблизительно втрое увеличивает объём.

Технология ЕВП имеет три преимущества перед обычным безвентиляторным охлаждением:

1. Производимый воздушный поток значительно увеличивает эффективность конвекции.
2. Воздушный поток возникает в пустотелых воздушных трубках, эффективная площадь рассеяния тепла (приграничный слой) в которых гораздо больше.
3. Мощность охлаждения может легко наращиваться, так как напрямую зависит от количества секций воздушных трубок.

 

Как работает технология Естественного Воздушного Потока

Технология ЕВП работает на эффекте тяги (разряжения), который описывает движение воздушного потока в вертикальной трубе при разнице температур внутри и снаружи трубы. Этот же эффект заставляет работать дымовые трубы.

 

Как технология ЕВП работает в Airtop

Ключевой элемент системы охлаждения Airtop – запатентованная панель воздушных трубок. Панель воздушных трубок состоит из 14 воздушных трубок, ускоряющих воздушный поток независимо друг от друга. Панель тепловых трубок производится по самым современным стандартам экструзивного литья из алюминия с последующей механической обработкой и специальным многослойным покрытием. В результате получается почти плоский пассивный теплоотводящий элемент, с мощностью 100 Вт. В Airtop установлены две панели тепловых трубок.

Рис. Панель воздушных трубок

 

Как Airtop проводит тепло от процессора к панелям воздушных трубок

Отвод тепла от ЦПУ и отвод его воздушными трубками происходит следующим путём:

1. Тепло от ЦПУ передается на массивную медную панель. Фрезерованная панель подвергается притирке и полировке.

Рис. Медная панель

2. Далее следует запатентованная виртуальная испарительная камера – ВИК (virtualvaporchamber- VVC). ВИК-камера построена из массива перпендикулярных тепловых трубок, спрессованных в единое целое и имеющих непосредственный тепловой контакт между собой. ВИК Airtop состоит из 3 плоских тепловых трубок, каждая из которых содержит 24 микроканала. ВИК отбирает тепло от медной пластины и передаёт его на фронтальную часть панели воздушных трубок.
3. Тепло отбирается в алюминиевых воздушных трубках конвективным потоком.
4. Естественный воздушный поток ускоряется внутри воздушных трубок.

Точно такой же процесс проходит на другой стороне Airtop, отбирая тепло от видеокарты.  

 

  

Рис. Система охлаждения Airtop в разобранном виде и в сборе.

Справа налево: ЦПУ, медная пластина, алюминиевая рама, пластина горизонтальных тепловых трубок, две пластины вертикальных тепловых трубок, панель воздушных трубок.

 

Как узнать, что система Естественного Воздушного Потока на самом деле работает?

Естественный воздушный поток бесшумный и лёгкий, наблюдать его невооруженным глазом трудно. Для наблюдения процесса ЕВП в комплект каждого Airtop включена воздушная вертушка (рис.). Просто поставьте её на крышку Airtop. Когда Airtop будет потреблять больше мощности, скорость воздушного потока будет увеличиваться и вертушка будет крутиться быстрее.

Рис. Вертушка для наблюдения процесса ЕВП

• CompuLab
• Малогабаритные промышленные компьютеры

• Аналитические и сравнительные материалы по продукции CompuLab
• Airtop