ВходКак проверить трубки охлаждающей системы ноутбука. Как работают тепловые трубки
Работая за ноутбуком, далеко не каждый потребитель задумывается, правильно ли он его эксплуатирует. Конечно, ноутбук даёт удобство использования, мобильность. Однако, если вы хотите, чтобы он служил вам долгие годы, следует знать, что ноутбуки чувствительны к чистоте, механическому воздействию и влажности, температуре и попаданию посторонних предметов. Неправильно оборудованное рабочее место или недостаток профилактических осмотров может существенно сократить жизненный цикл вашего устройства. В данном случае страдает система охлаждения, внимание которой нужно уделять не меньшее, чем к таким важным элементам компьютера, как материнская плата или винчестер. Не секрет, что их долгосрочная работа во многом зависит от хорошей охлаждающей системы
Структура системы охлаждения
В ходе работы процессор, сопроцессор и графический чип ноутбука нагреваются. Чтобы сохранить их работоспособность необходимо своевременное охлаждение. Система охлаждения ноутбука представляет собой группу компонентов, в которую входят тепловая трубка, радиатор, припаянный к ней, и вентилятор.
Как это работает, спросите вы? Очень просто. Секрет в строении тепловых трубок. Они состоят из медных волокон, наполненных жидкостью (теплоносителем) и из них откачан воздух. А дальше чистая физика.В процессе нагрева конца трубки, который крепится к процессору или графическому чипу, жидкость испаряется, а газ переходит к другому концу трубки, на котором закреплен радиатор. Стенки радиатора и трубки охлаждает вентилятор, благодаря чему образуется конденсат. В обратный конец трубки, в итоге, возвращается охлажденный теплоноситель.
Этот процесс постоянно повторяется. Однако, и он может нарушиться. Если температура тепловой трубки превысит расчётную, большая часть теплоносителя может испариться, а теплопроводность трубки снизится (до 1/80).
Полезно знать!
Возможно, вы задумывались, почему нельзя ставить ноутбук на кровать? Это обусловлено конструкцией системы охлаждения ноутбука. Кроме того, что в ноутбук таким образом попадает пыль, плотная ткань препятствует проникновению воздуха. Ведь помимо радиаторных отверстий в корпусе ноутбука предусмотрены вентиляционные входные отверстия (как правило, снизу). Они обеспечивают постоянный поток свежего воздуха, что необходимо для правильной работы охлаждающей системы. Если у вас есть необходимость держать ноутбук на мягкой поверхности, позаботьтесь о покупке специального столика или охлаждающей подставки.
Почему система охлаждения ноутбука выходит из строя?
- Засорение системы
Каждое новое поколение ноутбуков становится всё тоньше, меньше по размеру и весу. В таких стесненных условиях крайне тяжело разместить полноценную систему охлаждения. Выход из ситуации нашли в увеличении количества рёбер радиатора. Следовательно, расстояние между ними стало ещё меньше, поэтому рёбра быстро забиваются пылью. Пыль также скапливается и на лопастях вентилятора (кулера).
Решить эту проблему сможет лишь очистка системы охлаждения
. Мы рекомендуем производить чистку не реже одного раза в год. При работе в пыльном помещении, на мягких тканевых поверхностях, наличии домашних питомцев очистку ноутбука следует производить в два раза чаще.
- Экономия производителей на качестве
Чтобы удешевить себестоимость ноутбука, производители часто экономят на качестве деталей. Например, относительно дорогие радиаторы охлаждения из сверх очищенной меди, заменяют дешевыми аналогами из сплавов. В итоге охлаждающая система вынуждена работать на износ, малейшее загрязнение способствует повышению температуры. Если она вырастает на 10-15 градусов выше нормы, ноутбук начинает перегреваться.
Что происходит при перегреве ноутбука:
- Снижается производительность
Большинство ноутбуков устроены так, что при превышении температуры +/- 90С, частота процессора начинает снижаться . Таким образом, система пытается предотвратить перегрев процессора или видеокарты.
- Срабатывает теплозащита, что вызывает выключение ноутбука
Во многих ноутбуках есть функция критического отключения . Когда снижение частоты процессора не помогает справиться с повышением температуры, срабатывает теплозащита . Некоторые производители предусмотрели её включение в настройках BIOS. В случае перегрева о критической температуре будет сигнализировать система, либо же ноутбук просто выключится.
Полезно знать!
Большинство пользователей совершают глобальную ошибку, пытаясь запустить систему после экстренного отключения снова и снова. Многократный перегрев процессора, микросхем южного, северного мостов и видеоадаптера грозит невозвратимыми изменениями в кристаллах микросхемы (деградация). Часто на микросхемах лопается компаунд (клей, на который посажен кристалл на подложку). Как следствие, на микроскопические контактные площадки («пятачки») попадает влага, и они окисляются. В редких случаях устройство ещё можно спасти прогревом. В большинстве, приходится заменять деталь, ценник которой составляет треть стоимости самого ноутбука.
- Выходят из строя тепловые трубки
При сильном нагреве происходит разгерметизация . В трубке не остаётся пониженного давления, и вода (теплоноситель) просто выкипает.
Эта система одновременно очень компактна и эффективна. Вся ее работа зависит от тепловых трубок, где используется такое явление, как теплопроводность и способность воды менять состояние. Все это позволяет поглощать тепло внутри компьютера и вытеснять его наружу.
Устройство системы охлаждения ноутбуков
Охлаждающая системы лептопа – это вентилятор, несколько охлаждающих пластин и присоединенные к ним тепловые трубки. Они представляют собой медные проходы одновременно полые и герметичные, ничего не может попасть внутрь и выйти из них.
Когда лэптоп включен, его компоненты сильно нагреваются, в некоторых температура достигает сто градусов Цельсия. Несмотря на всю свою герметичность, тепловые трубки способны поглощать тепло с одного конца и передавать его по всей длине до другого.
По существу они избавляются от тепла, передавая его на охлаждающие пластины. Вентилятор гоняет воздух, который поглощает тепло и выдувает его наружу. Тепловые трубки контактируют со всеми компонентами ноутбука, которые вырабатывают тепло, они находятся как раз под ними. И хотя трубки полые, они не пустые. Вдоль полости трубок тянуться медные волокна, а между ними находится вода в жидком состоянии. Когда объекты физически соприкасаются друг с другом, температура падает, это происходит благодаря теплопроводности.
Когда компоненты ноутбука нагреваются, поверхность тепловых трубок поглощает его при помощи теплопроводности. Внутри трубок температура повышается, и вода начинает поглощать это тепло, она испаряется и меняет свое состояние. Горячий пар заполоняет пространство между волокнами. Это составляет начало водоворота, который позволяет тепловым трубкам выбрасывать тепло наружу.
В то же время сбоку трубки все время холодные, потому что постоянно контактируют с пластинами, которые охлаждаются циркулирующим воздухом. Бока поглощают тепло пара, по мере отдачи тепла вода снова меняет свое состояние и возвращается в жидкую форму, опять накапливаясь между волокнами. Далее она заполняет пространство между волокнами, достигая горячего конца трубки, где снова начинает испаряться.
В этих трубках испаряющаяся вода постоянно заменяется холодной, круг замыкается. Тепло, вырабатываемое микропроцессором, поступает в тепловые трубки с одного конца и передается к охлаждающим пластинам, и все это благодаря такому явлению как теплопроводность. Передвижения тепла между двумя концами трубок возможно лишь потому, что вода способна менять свое состояние внутри этих трубок. Именно так тепло поглощается, перемещается и вытесняется.
Система охлаждения ноутбука не велика по размерам, но эффективна. Благодаря тепловым трубкам, их способностью управлять теплопроводностью воды, менять ее состояние, ноутбуки можно перегружать работой, при этом они точно не перегреются.
(1
votes, average: 5,00
out of 5)
Может ли сломаться тепловая трубка от перегрева? Точно утверждать что перегрев может повлиять на деформацию тепловой трубки в радиаторе охлаждения не могу, но довелось однажды увидеть, что тепловая трубка имела трещину, причиной которой как уверял хозяин ноутбука как раз и явился перегрев. Стоит ли этому верить или нет решать вам. Я полагаю, что сломать или деформировать тепловую трубку ноутбука можно лишь при неумелой разборке-сборке ноутбука.
Как отремонтировать тепловую трубку ноутбука?
Ремонту тепловая трубка ноутбука не подлежит, так как теплоноситель, находящийся внутри трубки легко улетучивается при малейшей микротрещине, и даже отсутствие не спасут его от перегрева.
На Рис.1 показана тепловая трубка, которая была установлена на ноутбуке Toshiba. Данный ноутбук был продан на запчасти ввиду перегрева и не ремонтопригодности. Тепловая трубка данного ноутбука подвергалась ремонту и была приклеена к металлической основе на клей, который как известно не является хорошим проводником тепла.
На Рис. 2 можно увидеть разницу между двумя тепловыми трубками. Как видно из рисунка, новая тепловая трубка правильной формы, плотно вставляется в металлическую основу и не требует дополнительной обработки клеем, тем самым максимально увеличивает теплообмен между основными частями ноутбука.
В основе тепловых трубок, как ни странно, действительно трубка, полая внутри, с закрытыми концами. Внутри неё, как правило, находится небольшой объём дистиллированной воды либо другой жидкости, следовательно, каждая тепловая трубка должна быть герметично закрыта. Вода внутри находится под низким давлением, чтобы её температура кипения была возможно ниже. Чем ниже температура кипения воды внутри тепловой трубки, тем эффективнее она охлаждает чип.
В горячем месте тепловой трубки вода кипит, пар двигается по трубке и конденсируется в прохладном месте, отдавая там тепло. Таким образом тепло от или передаётся пластинам радиатора, которые, в свою очередь, рассеивают его в окружающее пространство. Пар конденсируется на стенках, которые покрыты "фитилём" из мелкопористого материала. Известно, что по мелкопористому материалу жидкость способна довольно быстро перемещаться в любом направлении. Например, если взять бумажную салфетку и одним углом опустить в воду, то она быстро вся станет мокрой. Свеча горит потому, что горячий стеарин или парафин по фитилю постоянно поступает наверх, где и сгорает. По этому же принципу работают и тепловые трубки. Они внутри покрыты фитилём, по которому сконденсировавшаяся вода быстро поступает в горячие области, где опять испаряется.
Сам фитиль можно изготовить по-разному. Самый простой способ ─ засыпать в трубку медный порошок и накалить трубку, чтобы крошки прилипли к стенкам. Тогда на стенках получается "пушистый" медный слой. Вместо спечённого медного порошка можно использовать и другие материалы, например, кусок металлической ткани. Сетка из мелких проволочек тоже способна быстро доставлять воду в нужное место. У обоих методов есть свои преимущества и недостатки. Порошок проще наносить, но его трудно распределить равномерно, и при сгибании трубки он может отслоиться. Сетку легче зафиксировать на месте, она не отслоится от стенки при сгибании, и придаст трубке бóльшую прочность. Однако её эффективность меньше, чем у порошкового фитиля.
Всё это относится не только к тепловым трубкам, но и к паровым камерам. Принцип тот же. Тепловая трубка напоминает трубочку для коктейля; если её укоротить и сделать плоской пластинкой толщиной около 5мм, то получится паровая камера. Выбор в пользу трубок или паровой камеры делается исходя из ресурсов и потребностей пользователя: паровые камеры дороже тепловых трубок, но в ряде случаев более удобны и эффективны.
Конечную цену систем охлаждения с тепловыми трубками определяет не только их количество и наличие/отсутствие вентилятора, но и материал покрытия, форма и размер пластин, качество фитиля и т.д.
Сегодня на сайте нашего компьютерного сервиса материал про то, как устроена система охлаждения ноутбука. Простым и понятным языком постараемся об этом рассказать. Система охлаждения ноутбука — важный элемент его конструкции. Она решает задачу отведения и рассеивания тепла. Если система охлаждения работает плохо, то плохо охлаждаются и греются те важные компоненты, которые она призвана охлаждать. А излишний нагрев приводит к выходу микросхем их строя и необходимости выполнения дорогостоящего ремонта.
Компоненты системы охлаждения ноутбука
Всё просто. СО ноутбука состоит из трёх основных элементов — теплосъёмник, тепловые трубки, радиатор охлаждения, вентилятор охлаждения и термопереносящий интерфейс.
Теплосъёмник — устанавливается на нагревающиеся элементы ноутбука. В типичных условиях он устанавливается на чип процессора, чип видеокарты, чип южного/северного моста (хаба), сильно греющиеся элементы подсистемы стабилизации напряжения питания.
Теплосъёмник — это металлическая пластина, сделанная чаще всего из меди, с переходом на тепловую трубку.
Его назначение — это быстрый съём тепла от греющихся элементов и передача его на тепловую(-ые) трубки. Теплосъёмник может быть один и большого размера для того, чтобы перекрывать собой сразу несколько греющихся микросхем (процессор + видеокарта). Теплосъёмников может быть несколько, каждый из которых соединён с тепловой трубкой, и снимает тепло с одного определённого чипа.
Рассматриваем образец системы охлаждения — на изображении отмечены теплосъемники.
1 — теплосъемник видеокарты
2 — теплосъёмник дополнительных элементов платы
3 — теплосъёмник центрального процессора
Тепловые трубки — соединяют между собой теплосъёмник и радиатор охлаждения и передают тепло от первого ко второму. ТТ полые внутри и эта полость заполнена хладогеном. Он нагревается у теплосъёмника и переносит полученное тепло на радиатор, передавая ему.
Тепловая трубка в конструкции может быть одна, может быть несколько. Когда их несколько — это хорошо, ведь они работают независимо и более эффективно. В нормальных системах охлаждения использеутся минимум 2-е тепловые трубки — одна между «теплосъёмник процессора- радиатор», а вторая между «теплосъёмник видеокарты — радиатор».
Существуют пеловые трубки различного диаметра. Чем большее количество тепла необходимо отводить, чем бОльшего диаметра тепловые трубки должны использоваться.
Рассматриваем образец системы охлаждения — на изображении отмечены тепловые трубки
Радиатор охлаждения — принимает на себя тепло, передаваемой тепловыми трубами, охлаждает тепловые трубки. Радиатор охлаждения делают из соединенных между собой медных пластин, «нанизанных» на тепловые трубки. Медь в конструкции радиатора используется по той причине, что она обладает большой теплопроводностью и хорошо переносит тепло.
Чем больше по размеру и по общей суммарной площади охлаждающих пластин радиатор, тем более он эффективен. В целях экономии существуют радиаторы, сделанные не из меди, а из других — более дешевых металлов. Такие радиаторы менее эффективны, т.к. использованные в них материалы обладают меньшей теплопроводностью.
Сам и сам по себе может справиться с рассиеванием поступающего тепла. Но для того. чтобы повысить его эффективность используется обдув радиатора вентилятором. Нагнетаемый холодный воздух, поступающий в ноутбук через вентиляционные отверстия, обдувает радиатор и уносит наружу накопившееся на нём тепло.
Рассматриваем образец системы охлаждения — на изображении отмечен радиатор
Вентилятор он же кулер — нагнетает на радиатор воздушный поток, который и приводит к более эффективному охлаждению радиатора.
Чем больше вентилятор, тем бОльший поток воздуха он может нагнетать. Но для размещения в ноутбуке большого вентилятора нет места. Потому воздушный поток наращивается не за счёт размера, а за счёт скорости вращения вентилятора.
Вентилятор в ноутбуке с очищенной системой охлаждения вращается на такой скорости, что его не слышно. Но когда радиатор СО забит пылью автоматика повышает скорость вращения до такой, что его становится слышно. Порой даже очень. И если так, то .
Гудеть вентилятор может и по той причине, что у него отломилась от большой нагрузки одна из лопастей. Но в современных системах лопасти в вентиляторе соединяют между собой по внешнему периметру.
Рассматриваем образец системы охлаждения — на изображении отмечен вентилятор
Система охлаждения нуждается в профилактике в виде периодической очистки от накопившейся пыли. Если прозевать и не выполнить очистку ноутбук может перегреться, а отдельные его компоненты — перегореть.
Для тех ноутбуков, что уже перегорели от перегрева нужен ремонт по замене пострадавших узлов. Если нет желания заниматься ремонтом ноутбука, то Такой подход позволит возвратить хотя бы часть средств, потраченных на приобретение ноутбука, и освободить занимаемое им место.