수냉식 PC 작동 방식

데스크탑을 사용하든 노트북을 사용하든 하던 일을 멈추고 주의 깊게 들으면 작은 팬이 돌아가는 소리가 들릴 가능성이 큽니다. 컴퓨터에 고급형 비디오 카드와 많은 처리 능력이 있는 경우 둘 이상의 소리가 들릴 수도 있습니다.

대부분의 컴퓨터에서 팬은 전자 부품을 냉각 상태로 유지하는 데 아주 좋은 역할을 합니다. 그러나 고급 하드웨어를 사용하거나 PC 를 더 빠르게 실행 하려는 사람들에게는 팬이 작업에 충분한 전력이 없을 수 있습니다. 컴퓨터가 너무 많은 열을 발생시키는 경우 수냉식 이라고도 하는 수랭식 냉각 이 더 나은 솔루션이 될 수 있습니다. 액체를 섬세한 전자 장비 근처에 두는 것이 다소 직관적이지 않게 보일 수 있지만 물로 냉각하는 것이 공기로 냉각하는 것보다 훨씬 효율적입니다.

PC용 수냉식 시스템 은 자동차 의 냉각 시스템 과 매우 유사하게 작동합니다 . 둘 다 열역학 의 기본 원리를 이용 합니다. 즉, 열은 더 따뜻한 물체에서 더 차가운 물체로 이동합니다. 차가운 물체가 따뜻해지면 따뜻한 물체가 더 차갑게 됩니다. 몇 초 동안 책상 위의 시원한 곳에 손을 평평하게 대면 이 원리를 직접 경험할 수 있습니다. 손을 들어 올리면 손바닥이 조금 시원해지고 손이 있던 자리가 조금 따뜻해집니다.

액체 냉각은 매우 일반적인 프로세스입니다. 자동차의 냉각 시스템은 일반적으로 부동액 과 혼합된 물을 엔진을 통해 순환시킵니다 . 엔진의 뜨거운 표면은 물을 데우고 그 과정에서 냉각됩니다.

물은 엔진에서 외부 표면적이 많은 핀과 튜브 시스템인 라디에이터로 순환 합니다. 열은 뜨거운 물에서 라디에이터로 이동하여 물을 식힙니다. 차가운 물은 다시 엔진으로 향합니다. 동시에 팬이 라디에이터 외부로 공기를 이동시킵니다. 라디에이터는 공기를 데우면서 동시에 스스로를 식힙니다. 이러한 방식으로 엔진의 열은 냉각 시스템에서 주변 공기로 이동합니다. 라디에이터의 표면이 공기와 접촉하고 열을 방출하지 않으면 시스템은 열을 제거하는 대신 열을 이동시킵니다.

자동차 엔진은 연소된 연료의 부산물로 열을 발생시킵니다. 반면에 컴퓨터 구성 요소는 전자가 움직일 때 부산물로 열을 생성합니다. 컴퓨터의 마이크로칩 은 기본적으로 켜져 있거나 꺼져 있는 전기 스위치 인 전기 트랜지스터 로 가득 차 있습니다. 트랜지스터가 켜짐과 꺼짐 사이에서 상태를 변경함에 따라 전기 는 마이크로칩에서 움직입니다. 칩에 포함된 트랜지스터가 많을수록 상태 변경이 빠를수록 칩이 더 뜨거워집니다. 자동차 엔진처럼 칩이 너무 뜨거워지면 고장납니다.

내용물

1. 방열판 대 액체 냉각
2. 액체 냉각: 시스템 부품
3. 액체 냉각 펌프 및 라디에이터
4. 액체 냉각 시스템 저장소 및 배관
5. PC 액체 냉각 액체

대부분의 컴퓨터는 방열판 과 팬으로 열을 방출 합니다. 방열판은 기본적으로 공기가 접촉할 수 있는 많은 표면적을 제공하는 금속 조각입니다. 칩은 방열판을 따뜻하게 하고 방열판은 공기를 따뜻하게 하며 팬은 따뜻한 공기를 PC 케이스 밖으로 이동시킵니다.

이 시스템은 대부분 작동하지만 때로는 전자 부품이 단순한 공기 순환으로 제거할 수 있는 것보다 더 많은 열을 생성합니다. 트랜지스터가 많은 고급 칩은 공랭식 시스템을 압도할 수 있습니다. 오버클럭 되거나 수동으로 기본 속도보다 빠르게 작동하도록 설정된 칩도 마찬가지 입니다.

이것이 바로 수냉식의 역할입니다. 물은 공기 보다 열전도율 이 높기 때문에 공기보다 더 빨리 열을 전달할 수 있습니다. 물은 또한 비열 용량 이 더 높습니다 . 더워지기 전에 더 많은 열을 흡수할 수 있습니다.

컴퓨터가 물의 열전도율과 열용량을 높여야 하는 이유는 두 가지입니다.

즉, 공기 대신 액체로 컴퓨터를 냉각해야 하는 두 가지 이유가 있습니다.

다음으로 수냉식 시스템의 구성 요소와 함께 작동하는 방식을 살펴보겠습니다.

PC용 수냉식 시스템은 자동차용 냉각 시스템과 매우 유사합니다. 냉각수는 자동차 엔진 블록의 채널을 통해 흐르고 나머지 냉각 시스템은 다음을 통합합니다.

많은 전자 부품은 액체와의 직접적인 접촉을 허용하지 않습니다. 따라서 자동차 엔진에서와 같이 채널을 사용하여 마이크로칩을 통해 직접 액체를 펌핑하는 대신 수냉식 PC는 워터 블록을 사용 합니다 . 워터 블록은 구리 또는 알루미늄과 같은 열전도성 금속 조각으로 속이 빈 튜브와 채널로 채워져 있습니다. 워터 블록의 바닥은 냉각되는 칩 바로 위에 있는 평평한 금속 조각입니다. 칩과 블록 사이의 열 페이스트 는 두 표면 사이의 열 전달을 향상시킵니다. 칩은 블록을 가열하고 물은 모든 채널을 통해 흐를 때 열을 흡수합니다.

많은 CPU ( 중앙 처리 장치 ) 워터 블록은 범용이지만 일부 GPU ( 그래픽 처리 장치 ) 워터 블록은 특정 칩에서만 작동합니다. 또한 CPU를 메모리에 연결 하는 노스브리지(Northbridge ) 와 같은 다른 고온 칩셋을 냉각하도록 설계된 워터 블록을 찾을 수도 있습니다 . 일반적으로 작은 볼트와 와셔 는 마더보드 또는 비디오 카드 와 같은 필요한 인쇄 회로 기판 ( PCB )에 워터 블록을 부착합니다 .

액체 냉각 시스템의 나머지 구성 요소는 자동차 냉각 시스템에서 볼 수 있는 것과 매우 유사합니다. 다음 페이지에서 액체 냉각 펌프에 대해 알아보십시오.

펌프는 일반적으로 자동차 냉각 시스템에서 볼 수 있는 것과 같은 원심 펌프입니다. 일부 액체 냉각 펌프는 잠수식이며 냉각수 저장소 내부에 직접 배치할 수 있습니다. 다른 것들은 건조하게 유지해야 합니다. 수중 펌프 사용을 고려하고 있다면 외부가 저장소의 모든 유체를 가열할 만큼 뜨겁지 않은지 확인하십시오.

펌프는 시스템의 가장 중요한 부분 중 하나입니다. 유량은 냉각수가 튜브와 블록을 통해 이동하는 속도를 결정합니다. 물이 너무 빨리 이동하면 이동하기 전에 열을 흡수할 시간이 없습니다. 너무 느리게 움직이면 민감한 구성 요소 주변에 너무 많은 열이 축적될 수 있습니다. 시스템의 복잡성은 전체 유량에 영향을 미칩니다. 즉, 블록과 라디에이터 내에서 유체가 마주치는 저항이 클수록 전체 유량은 느려집니다.

펌프는 또한 시스템의 가장 낮은 지점에서 가장 높은 지점으로 액체를 이동할 수 있을 만큼 충분히 강해야 합니다. 이를 헤드 압력 또는 수직 압력 이라고 하며, 높은 서버 타워를 액체 냉각할 때 특히 중요합니다.

시스템의 라디에이터는 액체 냉각 시스템용으로 특별히 설계되거나 자동차의 히터 코어가 될 수 있습니다. 히터 코어는 많은 열을 방출합니다. 겨울에 자동차 난방 시스템에 따뜻한 공기를 제공합니다. 그러나 일반적으로 액체 냉각 시스템과 함께 사용하도록 설계된 라디에이터만큼 매력적이지 않습니다. 다음 페이지에서 모든 것이 어떻게 연결되는지 확인하십시오.

모든 수냉식 시스템에 팬이 있는 것은 아니지만 대부분 팬이 팬을 사용하여 라디에이터가 열을 더 빨리 방출할 수 있도록 합니다. 마찬가지로 모든 시스템에 별도의 저장소가 있는 것은 아닙니다. 일반적으로 냉각수를 추가하고 시스템에서 여분의 공기를 제거하기 위한 주입/ 배출 라인 이 없는 제품 . 일반적으로 주입/배출 라인은 컴퓨터 케이스 상단의 주입 포트로 연결됩니다.

수냉식 PC에서 튜빙은 특별한 문제를 제시합니다. 서로 이상한 각도에 있을 수 있는 구성 요소를 연결할 수 있을 만큼 유연해야 합니다. 그러나 꼬이는 경향이 있어서는 안 됩니다. 꼬인 호스는 시스템을 통한 유체의 흐름을 심각하게 제한할 수 있습니다.

간단한 시스템에서 튜브는 펌프를 워터 블록의 입구에 연결합니다. 별도의 튜브는 워터 블록의 배출구에서 라디에이터로, 라디에이터에서 저장소로 연결되어 종종 컴퓨터의 CD-ROM 베이 중 하나에 있습니다. 마지막 튜브는 저장소를 다시 펌프에 연결합니다. 다중 워터 블록이 있는 시스템의 경우 튜브는 한 블록의 출구를 다음 블록의 입구에 연결하여 데이지 체인처럼 블록을 직렬로 연결합니다.

튀긴 PC?

많은 전기 부품이 액체에 노출되면 단락될 수 있지만 일부 액체는 열을 방출하고 전기 절연체 역할을 할 수 있습니다. 그러한 액체 중 하나는 식용유입니다. Toms Hardware 사이트 또는 Eppenga.com 에서 컴퓨터를 기름 에 담그면 어떻게 되는지 확인하십시오 .

액체 냉각 시스템의 최종 구성 요소는 액체 자체입니다. 수돗물에는 시스템을 흐리게 하거나 워터 블록과 라디에이터의 채널을 막을 수 있는 오염 물질이 포함되어 있기 때문에 많은 사람들이 증류수를 사용합니다. 특수 첨가제는 유체에 색상을 추가하여 투명 케이스에 사용할 때 시각적으로 더 매력적으로 만듭니다. 그들은 또한 물의 어는점이나 표면 장력을 낮추어 더 효과적인 냉각수로 만들 수 있습니다. 마지막으로 일부 첨가제에는 시스템 수명을 늘릴 수 있는 항균 또는 부식 방지 성분이 있습니다.

컴퓨터에 액체 냉각 시스템을 설치하기로 결정했다면 잠시 동안 펌프에서 유체를 순환시켜 누출 여부를 확인할 수 있도록 하는 것이 좋습니다. 이 테스트 기간 동안 컴퓨터를 꺼두어 누출이 발생할 경우 하드웨어가 손상될 가능성을 줄이십시오.

모든 것이 방수가 되는지 확인했으면 컴퓨터를 부팅합니다. 컴퓨터의 BIOS 메뉴에서 또는 온도를 모니터링하는 타사 응용 프로그램을 사용 하여 구성 요소의 온도를 확인할 수 있습니다 . 필요한 경우 시스템의 RAM 칩 및 기타 고온 구성 요소에 더 작은 방열판을 적용할 수도 있습니다 .

액체 냉각에 대한 아이디어가 마음에 들지만 개별 구성 요소를 조사하고 싶지 않다면 바로 사용할 수 있는 장치나 키트를 구입할 수 있습니다. 독립형 장치는 컴퓨터의 확장 슬롯이나 전원 공급 장치에 직접 연결할 수 있으며 하나의 특정 칩에 액체 냉각을 제공할 수 있습니다. 키트에는 필요한 모든 부품과 조립 지침이 포함되어 있습니다. 포함된 부품이 컴퓨터 하드웨어와 호환되는지 확인하십시오. 일부 회사는 공장에서 수냉식 냉각 장치가 설치된 고급 PC도 판매합니다.

PC, 열역학, 수냉식 컴퓨터 및 관련 주제에 대해 자세히 알아보려면 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

물이 충분히 차갑지 않을 때

수냉식 시스템이 허용하는 것보다 훨씬 더 PC 부품을 냉각시키려면 표준 워터 블록 대신 Peltier 장치 를 사용할 수 있습니다 . 펠티에 소자는 열전 소자입니다. 그것에 전기를 가하면 열이 한쪽에서 다른 쪽으로 이동합니다. 즉, 펠티에 소자의 한 면은 매우 차가워지고 다른 면은 매우 뜨거워집니다. Peltier 장치의 차가운 쪽은 마이크로칩을 냉각할 수 있는 반면 액체 냉각 시스템의 물은 뜨거운 쪽에서 열을 빼냅니다.

어떤 사람들은 이러한 장치를 사용하는 시스템을 선호합니다. 그 이유는 PC 구성 요소가 주변 온도보다 훨씬 낮은 온도로 냉각되기 때문입니다. 그러나 추가 예방 조치가 필요합니다. 펠티에 장치의 차가운 쪽은 주변 공기보다 차갑기 때문에 결로 가 생기기 쉽습니다 . 응결에 대한 충분한 보호가 없으면 펠티에 시스템은 단락을 유발할 수 있습니다.

원래 게시: 2006년 8월 24일

수냉식 PC가 그만한 가치가 있습니까?

PC 수냉식 비용은 얼마입니까?

수냉식 PC가 필요한 이유는 무엇입니까?

PC에서 액체 냉각은 어떻게 작동합니까?

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