Dostępne teraz wentylatory to nie tylko użebrowane kawałki aluminum z zamontowanym huczącym wiatrakiem. Są to starannie zaprojektowane urządzenia o różnorodnych kształtach i przeznaczeniu. Oprócz zwykłych modeli wśród coolerów znajdziemy konstrukcje przeznaczone do overclockingu, moddingu, z wymyślnie wykręconymi heat pipe’ami oraz potężnymi wolnoobrotowymi wiatrakami. W gąszczu dostępnych urządzeń użytkownik niemający podstawowej wiedzy na temat chłodzenia CPU łatwo się pogubi. Lepiej zawczasu uporządkować informacje o coolerach, a potem wyruszyć na łowy do sklepu.
Lekcja fizyki
Cooler chłodzący procesor składa się zwykle z dwóch elementów. Pierwszym z nich jest radiator, który ma bezpośredni kontakt z rdzeniem CPU i odbiera z niego nadmiar ciepła. Drugi to wentylator wymuszający obieg powietrza, które, jeśli szybciej krąży, jest w stanie lepiej schłodzić gorący radiator.
Zjawisko wymiany energii wewnętrznej, której efektem jest wymiana ciepła i zmiana temperatury, w układzie procesor-cooler-wentylator następuje na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest przewodzenie ciepła. Zachodzi ono na granicy styku rdzenia CPU z radiatorem, bierze w nim udział również pasta termoprzewodząca. Drugim sposobem, a raczej etapem chłodzenia w naszym układzie, jest oddawanie ciepła przez radiator do otaczającego go powietrza. Trzecim etapem jest konwekcja, czyli unoszenie ciepła przez powietrze otaczające radiator. Aby przyspieszyć ten proces, na radiatorze montuje się wentylator wymuszający szybszy przepływ powietrza wokół niego.
Jeżeli jednostka centralna wytwarza dużo ciepła, a zamontowany jest na niej za mało wydajny cooler, to katastrofa gotowa. Układ chłodzący nie będzie w stanie odebrać ciepła z procesora, więc ten bardzo szybko się przegrzeje. Kiedy jednostka centralna osiągnie temperaturę krytyczną, zadziała zabezpieczenie termiczne i komputer się automatycznie wyłączy. Starsze procesory, które nie mają tej blokady, mogą się spalić. Wynika z tego, że nie powinno być nam obojętne, z czego i jak jest zbudowany cooler. Od konstrukcji i zastosowanych materiałów zależy bowiem wydajność systemu chłodzącego oraz szybkie i sprawne odprowadzanie ciepła.
Aluminium czy miedź?
W najprostszych, a zarazem najtańszych konstrukcjach radiator wykonany jest z aluminium, a na jego szczycie znajduje się kręcący się ze stałą prędkością wentylator. Wyznacznikiem zdolności odprowadzania ciepła każdego materiału jest jego przewodność cieplna, która w przypadku aluminium wynosi 221 W/m·K. Im jest ona wyższa, tym lepiej dany materiał przewodzi ciepło. Aluminiowe coolery nie są drogie, można je kupić za około 20-30 złotych. Drugim najczęściej stosowanym materiałem do budowy coolerów jest miedź. Niestety, jest ona droższa od aluminium, ale za to ma niemal dwukrotnie większą przewodność cieplną – 397 W/m·K, dlatego też stosuje się ją w wydajnych coolerach średniej klasy. Systemy chłodzenia z miedzianymi radiatorami kosztują w granicach 70-150 zł.
Oprócz coolerów wykonanych tylko z miedzi lub tylko z alumiunium produkowane są również konstrukcje mieszane (ceny w granicach 30-70 zł). W tego typu systemach chłodzenia środek radiatora, który ma bezpośredni kontakt z rdzeniem procesora, wykonany jest z miedzi, natomiast reszta jest aluminiowa. Stosowanie miedzianej wkładki ma uzasadnienie, ponieważ podnosi ona efektywność coolera.
Jak kaloryfer
Istotnym czynnikiem mającym wpływ na szybkość oddawania ciepła do otoczenia jest konstrukcja radiatora. Inżynierowie starają się je tak zaprojektować, aby powierzchnia czynna coolera była jak największa, czyli aby miał on jak najwięcej żeberek w jak najmniejszej przestrzeni. Im większą powierzchnię styku z radiatorem będzie miało chłodne powietrze nawiewane przez wentylator, tym szybciej ciepło z metalu zostanie przekazane do otoczenia.
Większość radiatorów wchodzących w skład coolerów ma konstrukcję żeberkową. Oprócz nich w sprzedaży znajdują się również coolery, w których radiatory zamiast żeberek mają cieniutkie blaszki. Jest to pomysł trafiony, ponieważ do budowy takiego coolera zużywa się o wiele mniej aluminium lub miedzi, przez co jest on dużo lżejszy od tradycyjnych konstrukcji. Dodatkowym atutem blaszkowych radiatorów jest ich bardzo duża powierzchnia czynna.
