Термоэлектрические системы охлаждения

К термоэлектрическим системам ох­лаждения относят, главным образом, ак­тивные радиаторы с установленным в ос­новании элементом Пельтье, представля­ющим собой тепловой насос, построен­ный, как следует из названия, на эффекте Пельтье. Конструктивно такой элемент выполнен в виде пластины, состоящей из полупроводников разных типов (р- и п-по-лупроводники); при пропускании элект­рического тока через пластину тепло «пе­рекачивается» с одной стороны на дру­гую, т.е., одна сторона остывает, другая — нагревается.

На практике элементы Пельтье служат для интенсификации передачи тепла от охлаждаемой поверхности к системе ох­лаждения, при этом устройства, постро­енные с их использованием, обладают как преимуществами, так и множеством недостатков по сравнению с традицион­ными схемами.

Из преимуществ стоит отметить, прежде всего, высокую их производительность — разница температур между сторонами эле­мента может достигать 70 °С, нужно лишь охлаждать нагревающуюся сторону. Кроме того, такое устройство способно охладить поверхность до температуры меньшей, чем температура окружающей среды; для систе­мы, не использующей тепловой насос, это невозможно в принципе.

Недостатки также весьма значительны. Во-первых, сами по себе элементы Пельтье потребляют мощность в несколько десят­ков ватт, создавая дополнительную нагруз­ку на блок питания компьютера (в некото­рых моделях систем охлаждения этот недо­статок устранен — элемент питается от се­ти переменного тока). Во-вторых, на горя­чей стороне элемента выделяется не толь­ко тепло, снятое с холодной стороны, но и тепло, вырабатываемое самим элементом (те самые потребляемые десятки Вт), что заставляет использовать более эффек­тивное охлаждение и приводит к повышению температуры внутри корпу­са. В-третьих, при невысоком тепловыде­лении процессора (например, при рабо­те с малой нагрузкой) нижняя сторона элемента может остыть до 0°С, что чре­вато осаждением на ней водяного кон­денсата, который может привести к вы­ходу компьютера из строя. С этим эф­фектом разработчики систем охлажде­ния также научились справляться с помо­щью схем, управляющих напряжением на элементе Пельтье в зависимости от тем­пературы низа элемента.

Компьютерные системы охлаждения на элементах Пельтье применяются исключи­тельно для охлаждения центрального про­цессора, приведенные выше недостатки лишают смысла их использование с менее мощными источниками тепла.

Дата добавления: 2014-01-03