وقتی از کامپیوتر استفاده می کنید، دست خود را روی بالای دستگاه یا پشت آن قرار دهید. ممکن است متوجه شوید که این مناطق گرم تر از دمای محیط هستند. اگر از یک کامپیوتر رومیزی معمولی استفاده می کنید،شما همچنین ممکن است صدای فن داخلی را بشنوید زیرا هوا گرم را بیرون می کشد و هوا خنک را بر روی اجزای داخلی گردش می کند.
چیزی که شما می شنوید و احساس می کنید سیستم خنک کننده کامپیوتر است که به طور مداوم کار می کند تا از گرم شدن بیش از حد پردازنده کامپیوتر جلوگیری کند، که می تواند به اجزای داخلی آسیب برساند.

خنک کردن یکی از مهم ترین ملاحظات در طراحی هر کامپیوتر است، و راه حل های متعددی برای این مشکل وجود دارد.انتخاب راه حل توسط طراحان بستگی به استفاده مورد نظر از کامپیوتر و محیط عملیاتی انتظار می رود.

چرا کامپیوترها گرما تولید می کنند؟

پاسخ در رسانایی الکتریکی است. همه مواد دارای سطح معینی از مقاومت هستند، که به راحتی الکترون ها می توانند از طریق مواد عبور کنند.مقاومت مواد باعث می شود که بخشی از انرژی الکتریکی به صورت گرما هدر برودبه همین دلیل است که ابررسان، موادی که می توانند برق را با صفر از دست دادن هدایت کنند، بسیار مورد تقاضا هستند.
با این حال، تا زمانی که به این هدف برسیم، ما فقط می توانیم کامپیوترهایمان را خنک کنیم.

منابع مهم گرما در یک کامپیوتر عبارتند از:

CPU و GPU: واحد پردازش مرکزی (CPU) و واحد پردازش گرافیک (GPU) از جمله اجزای یک کامپیوتر هستند که در بالاترین دما کار می کنند.آنها در هر دقیقه میلیون ها محاسبه انجام می دهند و نسبت به اندازه نسبتا کوچک هستندبنابراین، دستگاه های خنک کننده اختصاصی معمولاً مستقیماً بر روی CPU و GPU نصب می شوند.

• باتری: لپ تاپ ها و تبلت ها به باتری ها برای تامین انرژی متکی هستند. این باتری ها منبع دیگری از گرما هستند زیرا مقدار زیادی انرژی الکتریکی را ذخیره و توزیع می کنند.
• هارد دیسک های مکانیکی: اگرچه هارد دیسک های جامد برای مصرف کنندگان و شرکت ها محبوب تر می شوند، اما هارد دیسک های مکانیکی هنوز هم به طور گسترده ای استفاده می شوند.به خاطر دیسک های چرخان و خواننده های مکانیکی، آنها گرما تولید می کنند.
• عواقب گرم شدن بیش از حد

پس، وقتی یک کامپیوتر شروع به گرم شدن می کند چه اتفاقی می افتد؟ در بهترین حالت، ممکن است با یک صورتحساب گران قیمت تعمیر یا تعویض کامپیوتر روبرو شوید. در بدترین حالت،ممکن است لازم باشد که هر تجهیزات دیگری را که به دلیل خرابی کامپیوتر آسیب دیده است تعمیر یا تعویض کنید.این تجهیزات می توانند دستگاه های پزشکی، سیستم های نقطه فروش (POS) یا دستگاه هایی باشند که در خط مونتاژ قرار دارند.
هنگامی که یک کامپیوتر بیش از حد گرم می شود، چندین چیز ممکن است رخ دهد. به ویژه اگر CPU به نقطه جوش 212 درجه فارنهایت یا 100 درجه سانتیگراد برسد،به طور خودکار عملکردش را کاهش می دهد و برای جلوگیری از آسیب جدی آهسته می شود.
اگر این اقدام شکست بخورد و گرما همچنان افزایش یابد، عواقب جدی خواهد داشت. در دمای بالا، جوش متصل کننده مدارها می تواند ذوب شود، سیلیکون می تواند ترک کند،و سیم ها می توانند شکننده شوند و عایق خود را از دست دهند.

انواع خنک کننده کامپیوتر

حالا که ما مشکل را درک کردیم، راه حل ها چیست؟ تقریباً هر نوع کامپیوتر نوعی راه حل خنک کننده را در خود دارد.
رایج ترین انواع خنک کننده برای کامپیوترها عبارتند از:

1طرفداران:محبوب ترین روش خنک کننده استفاده از فن است که هوا گرم را از قطعات کامپیوتر بیرون می کشد و آن را با هوا خنک از خارج از کیس جایگزین می کند.

در حالی که فن ها در رایانه های سطح مصرفی بسیار محبوب هستند، آنها دارای چندین معایب هستند: آنها سر و صدا هستند، مشکلات قابلیت اطمینان را به دلیل وابستگی به قطعات متحرک دارند،و می توانند گرد و غبار و میکروارگانیسم ها را در محیط کار پخش کنند..

این نکته ی آخر یک مشکل جدی در هر محل کاری است که تمیز بودن را بسیار ارزشمند می داند، مانند یک بخش بیمارستان یا یک اتاق تمیز.

2خنک کننده مایع:خنک سازی مایع مشابه خنک سازی هوا عمل می کند، اما از مایع به عنوان رسانه استفاده می کند.یک سیستم خنک کننده مایع یک خنک کننده بر روی منبع گرما (مانند CPU) نصب می کند و از یک رادیاتور برای انتقال گرما از پردازنده به مایع استفاده می کندسپس مایع از رادیاتور پمپ می شود، خنک می شود و در یک چرخه مستمر به رادیاتور پمپ می شود. 

اگرچه خنک سازی مایع بسیار موثر است، اما گران است، نیاز به تجهیزات تخصصی در داخل کامپیوتر دارد و فضای زیادی در داخل کامپیوتر می گیرد.که می تواند یک مشکل برای برنامه های کاربردی است که نیاز به یک اندازه کوچکتر.

به این دلایل، خنک کننده مایع معمولاً فقط برای اهداف خاص مانند سرورهای اختصاصی یا رایانه های بازی های پیشرفته استفاده می شود.

3. فن - کمتر خنک کننده:آخرین اما مهم تر، خنک کننده بدون فن. همچنین به عنوان خنک کننده منفعل شناخته می شود، به یک بخار گرمایی متکی است تا گرما تولید شده توسط پردازنده را به هوا منتقل کند.بخارگر به منبع گرما متصل شده است، گرما را جذب می کند و آن را به هوای اطراف پرت می کند.

این بخاری های حرارتی با بزرگترین سطح ممکن طراحی شده اند تا بتوانند با وجود اندازه نسبتا کوچک خود مقدار زیادی گرما را از بین ببرند.

مزایای اصلی خنک سازی بدون فن این است که به قطعات متحرک نیاز ندارد، در طول کار انرژی مصرف نمی کند و هنگام تبعید گرما هیچ سر و صدا ای تولید نمی کند.

به همین دلیل، خنک سازی بدون فن محبوب ترین انتخاب برای کامپیوترهای اختصاصی پزشکی و تبلت های صنعتی است.