Günümüzde bilgisayaların çok büyük bölümü hava soğutma yöntemiyle soğutulmaktadır. Bu nedenle bu yöntem hakkında bilgi sahibi olmak önemlidir. Hava soğutmanın üç şekilde yapıldığı söyleyebiliriz. Bunlardan ilkine doğal soğutma diyebiliriz. Bu yöntemde ısı üreten parçanın üzerine hiçbir ilave yapılmaz, parçanın kendi yüzeyi ve doğal hava akışı parçanın soğutulması için yeterlidir. Örnek olarak anakart üzerindeki sata kontrolcüsü ve donanım kontrolcüsü gibi çiplerin soğutulma şeklini verebiliriz.
Doğal soğutmanın yetmediği durumlarda ısı dağıtıcı (heatsink) ile soğutma yöntemi gündeme gelir. Bu ikinci yöntemde, kullanılan ısı dağıtıcılar vasıtasıyla parçanın ısısı emilir ve buna ek olarak ısıyı havaya ileten alan genişletilerek soğutma performansı artırılır. Bu yönteme örnek olarak anakart üzerindeki güney köprüsü gibi parçaların soğutulması verilebilir. Bu iki yönteme genel olarak pasif soğutma da denir. İkinci yöntemin soğutmaya yetmediği durumlarda sisteme bir fan eklenerek üçüncü yöntem olan fanla soğutma yöntemine başvurulur. Bu yönteme aktif soğutma da denir. Günümüzde bilgisayarın birçok parçası bu yöntemle soğutulmaktadır. Bu nedenle bu konu üzerinde daha geniş durmak gerekmektedir.
Fanla soğutma sistemi, temel olarak ısı dağıtıcılar ve fanlardan oluşmaktadır.
Isı dağıtıcılar :
Genelde çok ısı üreten, işlemci gibi paçalara takılırlar. Kullanılan malzeme genelde alüminyum, bakır ya da her ikisinin karışımıdır. Isı dağıtıcılarının iki temel işlevi vardır. Bunlardan ilki, ısı üreten malzemenin üzerine takıldığı için üretilen ısının bir kısmını absorbe (emme) etmektir. Isı dağıtıcıların ikinci işlevi ise, hava ile temas yüzeyini artırarak ısı transferini arttırmaktır. Isı dağıtıcılarının pratikteki bir diğer işlevi ise tek başlarına yeterli olamadıkları durumlarda üzerlerine fan montajını kolaylaştırmalarıdır.
Isı dağıtıcılarda kullanılan malzemelerden alüminyumun özelliklerine kısaca deyinmek gerekirse; özkütlesi düşük bir metaldir. Dolayısıyla, hava ile temas yüzeyini artıracak geniş alanları alüminyum ısı dağıtıcılar kullanarak daha hafif bir şekilde elde edilebilir. Bu malzemenin diğer bir özelliği ise, ısıyı bakıra göre havaya daha iyi iletebilmesidir.
Bakır; alüminyuma göre ısıyı daha iyi ileten bir metaldir. Bu nedenle ısı dağıtıcının, en sıcak bölümü ile en soğuk bölümü arasında, alüminyum ısı dağıtıcılara göre çok daha az sıcaklık farklı vardır. Bakırın, alüminyuma göre en büyük dezavantajı özgül kütlesinin çok daha büyük olmasıdır. Bu nedenle aynı büyüklükteki bakır soğutucular, alüminyum soğutuculardan çok daha ağır olurlar.
Isı Borusu (Heat Pipe) Nedir?
Isı boruları, ısı dağıtıcıların performanslarını artırmak için kullanılırlar. Bu boruların içinde bir çeşit fitil ve çok özel bir sıvı vardır. Bu sıvıyı özel yapan şey; çok kolay buharlaşıp yoğunlaşabilmesidir. Bu sıvı tabandaki yüksek sıcaklıkla buharlaşarak, boru içinde yükselir, fakat soğutucunun üst kısımlarında sıcaklık daha düşük olduğu için tekrar sıvı haline gelir, tekrar sıvılaşan madde boru içindeki fitil vasıtasıyla tekrar tabana gönderilir, böylece bir devridaim oluşur. Bu devridaim, ısı dağıtıcının performansını artırır.
İyi Bir Isı Dağıtıcı Nasıl Olmalıdır?
İyi bir ısı dağıtıcısı geniş bir yüzey alanına sahip ve görece hafif olandır. Özellikle sıcak yüzeye temas eden bölüm bakır olmalıdır. Isı boruları sistemin performansını artıracağı için bol miktarda olmalıdır.
Fanlar :
Gazlar ve özellikle hava, ısıyı çok kötü ilettir. Bu nedenledir ki hava soğutma sistemlerinde fanlar kullanılır. Fanların tek işlevi vardır. Bu da havanın yerini değiştirmektir. Dolayısıyla hava soğutma sistemlerinde de fanların amacı, bu temel işlevi yerine getirmektir. Bunun anlamı, ısınan yüzeylerin çevresinden biriken sıcak havayı uzaklaştırmak ve sıcak havanın yerine soğuk hava yollamaktır.
Günümüzde yaygın olarak 4cm ile 12cm arasında değişen ebatlarda fanlar kullanılmaktadır. Fanların performansını belirleyen iki şey vardır. Bunlardan ilki kanatlarının genişliğidir. Bir fanın kanadı ne kadar geniş olursa üfleyeceği hava miktarı o kadar artar. Dolayısıyla hava soğutmalı sistemlerde performansı artırmak için daha büyük fanlar kullanılır. Fanların performansını belirleyen ikinci şey ise dönüş hızıdır. Bir fan ne kadar hızlı dönerse performansı da o kadar artar. Fanların dönüş hızı RPM (Revolutions Per Minute – bir dakikadaki dönüş hızı) ile ölçülür. Fanların performansları genelde ürünün kutusunda ya da üretici sitelerde verilir ve CFM (Cubic Feet Per Minute – bir dakikada kaç Fit küp hava üflediği) ile ölçülür.
Fanlarda genellikle sleevebearing ya da ballbearing olmak üzere iki tip yatak kullanılır ve kullanılan yatak tipi fanın gürültüsünü ve ömrünü önemli ölçüde etkiler. Bunlardan sleevebearing yatak tipinin, üretim maliyetleri daha düşük olmakla birlikte kullanım ömrü daha kısadır. Ayrıca bu yatak tipini kullanan fanlar diğer yatak tiplerini kullanan fanlara göre daha gürültülü çalışırlar. Bu nedenle kullanıcılar arasında tercih edilmemelidirler. Ballbearing yatak tipini kullanan fanların maliyetleri, sleevebearing yatak tipi kullanılan fanlara kıyasla daha yüksektir. Buna rağmen, kullanım ömrünün daha uzun olması ve daha sesiz çalışma gibi avantajları taşımaları nedeniyle kullanıcılar arasında tercih edilmelidirler.
Fanların gürültüleri genelde ürünün kutusunda ya da üretici sitelerde verilir ve dBA (decibels as per the a scale) ile ölçülür. Fanların gürültü düzeyinin insanlarda oluşturduğu rahatsız edici etki kişiden kişiye değişmektedir. Bununla birlikte okuyucuda genel bir fikir oluşması için şu örnekler verilebilir. 22,5dBa ve altı gürültü üreten fanları 1m uzaktan duymak mümkün olmadığı için bu fanları sessiz olarak nitelendirebiliriz. 30dBa bir çok kişi tarafından tahammül edilebilir gürültü sınırı olarak nitelendirilir. Bu düzeyin üstünde gürültü üreten fanlar kullanıcılarında rahatsız edici bir etki oluşturmaktadır. 40dBa ve üzeri fanların ürettiği gürültü saç kurutma makinesi ile yarışabilecek düzeydedir.
Konu: Hava Soğutma Çözümleri 
Salı Şub. 17, 2009 4:14 pm
