$v]iptwyjpskdugyhuhohphl+dwpvl uhqgv]huhn …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a...

39
A követelménymodul megnevezése: Számítógép javítása, karbantartása dr. Száldobágyi Zsigmond Csongor A számítógép hardverelemei - Hűtési rendszerek, ventillátorok szerelése, karbantartása A követelménymodul száma: 1174-06 A tartalomelem azonosító száma és célcsoportja: SzT-004-30

Upload: others

Post on 06-Nov-2019

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A követelménymodul megnevezése:

Számítógép javítása, karbantartása

dr. Száldobágyi Zsigmond Csongor

A számítógép hardverelemei - Hűtési

rendszerek, ventillátorok szerelése,

karbantartása

A követelménymodul száma: 1174-06 A tartalomelem azonosító száma és célcsoportja: SzT-004-30

Page 2: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

1

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK,

VENTILÁTOROK SZERELÉSE, KARBANTARTÁSA

ESETFELVETÉS – MUNKAHELYZET

Önt munkahelyén azzal bízzák meg, hogy a vállalatnál használt személyi számítógépek

hűtési rendszerét ellenőrizze. Állapítsa meg, hogy a szükséges egységek hűtése ki van-e

építve, annak hűtési módja a szükséges teljesítményű, valamint megfelelő technológiájú-e.

Amennyiben hiányosságokat tapasztal, tegyen javaslatot a hűtés kijavítására, a hűtési mód,

az alkalmazott eszköz cseréjére, pótlására.

Készítsen karbantartási tervet a számítógépek hűtésének rendszeres felülvizsgálatára.

Állapítsa meg az egyes felülvizsgálatok ütemezését, az elvégzendő ellenőrzések rendjét, a

dokumentálásuk szabályait.

SZAKMAI INFORMÁCIÓTARTALOM

Az informatikai eszközöket elektromos árammal üzemeltetjük. Ám a bevezetett energiának

csak igen csekély része hasznosul végső formájában más (fény, mágnesesség, elektro-

mágneses sugárzás, kibocsátott elektromos jel stb.) energiaként. Egy jó része közvetlenül,

míg más része a működtetés során közvetve hővé alakul át. Ez az arány összességében 90%

fölötti!

Ugyanakkor az alkalmazott elektronikai áramkörök, áramköri elemek jellemzői, működési

paraméterei meglehetősen függnek a környezeti hőmérséklettől. Az egyes alkatrészek

működési hőmérséklettartománya is behatárolt. Jellemzően 40-60 °C-nál magasabb

hőmérsékleten először az alkatrész névleges jellemzőitől eltérő működést produkál, a

hőmérséklet további emelkedésével pedig véglegesen és visszavonhatatlanul elveszti

működőképességét.

Éppen ezért a tartós üzemszerű környezet fenntartása, a megfelelő hőelvezetés elenged-

hetetlen a számítógépek, a számítástechnikai eszközök üzemeltetése során.

Ebben a tartalomelemben a felvetett munkahelyzet kapcsán a hűtés lehetséges elvi

módszerei mellett a gyakorlati alkalmazásukkal is megismerkedünk.

Page 3: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

2

HŐTERJEDÉS

Az egyes pontokon, alkatrészekben keletkezett hő többféleképpen távozhat.

Hővezetés

Hőmérséklet-különbség hatására nyugalomban lévő testekben (legyen az akár szilárd

halmazállapotú, avagy nem mozgó, nem áramló légnemű, vagy folyadék) létrejön hőáramlás.

A melegebb helyről a hidegebb irányába, a teljes kiegyenlítődésig azt folyamatosan

megfigyelhetjük.

Ennek nagysága (sebessége) arányos a hővezető közeg keresztmetszetével, a hőmérséklet-

különbség nagyságával, valamint függ az anyag hővezetési tényezőjétől. Ez fémek esetében

jelentősen jobb, értéke magasabb. A hűtőrendszerekben alkalmazott anyagokat vetjük össze

az alábbi táblázatban néhány hétköznapi (nem csak fémes) anyaggal a különbség érzékel-

tetésére:

Anyag Sűrűség Fajlagos

hőkapacitás

Hővezetési

tényező

Hőmérsékletve

zetési tényező

Mértékegység kg/m3 kJ/kg*°K W/m*°K 10-6 m2/s

Ezüst 10 500 0,235 429 173

Réz 8930 0,382 401 117

Arany 19 260 0,129 318 127,2

Alumínium 2700 0,888 237 98,8

Volfrám 19 000 0,134 173 67,9

Magnézium 1740 1,02 156 87,9

Molibdén 10 200 0,251 138 53,9

Nátrium 9710 1,22 133 11,2

Cink 7100 0,387 121 44

Króm 6920 0,44 91 29,9

Nikkel 8850 0,448 91 23

Vas 7860 0,452 81 22,8

Platina 21 370 0,133 71 25

Page 4: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

3

Ón, fehér 7290 0,225 67 40,8

Bronz 8800 0,377 62 18,7

Acél 7850 0,465 50 12-15

Öntöttvas 7800 0,54 46 10-12

Ólom 113 400 0,129 35 23,9

Titán 4500 0,522 22 9,4

Mangán 7420 0,473 21 6

Márvány 2600 0,8 2,8 1,35

Jég (0 °C) 917 2,04 2,25 1,203

Kvarcüveg 2210 0,73 1,4 0,87

Teflon 2200 1,04 0,23 0,1

Plexi 1180 1,44 0,184 0,108

Fa 415 2,72 0,14 0,12

Papír 700 1,2 0,12 0,14

Levegő 1,25 0,001 0,02 0,018

A jelzett érték azt mutatja meg, hogy állandó (stacionárius) környezetben egy négyzetméter

felületen egy foknyi hőmérsékletkülönbség esetén hány wattnyi teljesítmény adódik át.

Nem véletlen, hogy réz és alumínium hűtőbordákat alkalmazunk a gyakorlatban. Persze az

ezüstnek és az aranynak jobb hővezetési tulajdonságai vannak, ám aligha lenne

gazdaságos…

Hőszállítás

A közeget alkotó részecskék mozgásával valósul meg. Ez az alapja a központi fűtésekben a

kazántól a radiátorokig terjedő szakaszban a hőmennyiség továbbításának. Ez esetben a víz

a mozgó közeg. Ezt az elvet elektronikai eszközök hűtése során is hasznosítjuk.

A hőszállítás mértéke a közeg mozgási sebességével arányos mennyiség.

Page 5: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

4

Hősugárzás

Az energia térbeli terjedésével, elektromágneses hullámok formájában valósul meg. Így

érkezik hozzánk a nap fénye is.

Rendszerint az 5 mm-nél kisebb hullámhosszú (infravörös) sugárzási tartományba eső

elektromágneses sugárzást tekintjük hősugárzásnak, a nagyobb frekvenciájú sugárzások

eltérő fizikai jellemzői miatt.

Hőátadás

A szilárd testek és a folyadékok, gázok határfelületén létrejövő hőterjedés. Ebben összetett

módon kap szerepet az ismertetett három hőterjedési mód. A hőátadás arányos a

hőmérséklet különbséggel és a felület nagyságával, valamint jellemzi egy hőátadási tényező

is.

Az informatikai eszközöknél alkalmazott hűtőbordák ezt a jelenséget alkalmazzák a

gyakorlatban. Gyakorlati érzékünk is azt súgja, hogy egy jobb hővezetésű anyag, minél

nagyobb keresztmetszettel és tagoltabb bordázottsággal bír, minél nagyobb hőátadó

felülettel rendelkezik, annál hatékonyabbá teszi az adott eszköz hűtését.

Szilárd testek érintkezési problémái

Ehhez azonban még egy problémát meg kell oldanunk. Mint a hővezetésnél bemutatott

táblázatból kitűnik, a levegő igencsak rossz hővezető. Ugyanakkor a hűtendő eszköz

felülete, akárcsak a hűtést szolgáló eszközé, egészen biztosan rendelkezik legalább az

alábbi két hibával:

- Nem tökéletesen sík: azaz a megmunkálás során keletkezett nyomok miatt nem

képez homogén felületet, és ezt a későbbi karcolódások tovább rontják.

- A két összeillesztendő felület egymással nem illeszkedő. Rendszerint sík felületek

kialakítására törekszenek a gyártók, de a különféle geometriai eltérések a gyártás

során a felület eltérését eredményezik.

Így a két fém találkozása nem felületen történik (és mint láttuk, a hőátadás hatékonysága a

felülettel arányos), csupán pontszerűen.

Page 6: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

5

1. ábra. Egyenetlen felszínek hőátadását rontó tényezők

Természetesen levegő tölti ki a két fém rész közötti teret, de ennek hővezetési képessége

lerontja a rendszer hatékonyságát. Éppen ezért a felületek között a levegőt helyettesíteni

szükséges megfelelően jó hővezetési képességekkel, egyúttal a felületi egyenetlenségeket,

eltéréseket kitölteni képes lágy vagy halmazállapot-váltó anyaggal.

Erre a gyakorlatban kínálkozó megoldások:

- hővezető ragasztó: mint látni fogjuk, gyakran alkalmazott, ám nem bontható

kötésmód,

- hővezető paszta: ezt is sok esetben alkalmazzuk, hisz így egy bontható, ám jó

hővezető képességű kapcsolatot tudunk kialakítani a hűtendő alkatrész és a

hűtőegység között,

- hővezető alátét: puha fémek segítségével hozhatunk létre kapcsolatot, amely

megfelelően nagy erőhatásra felveszi a kapcsolódó felületek alakját, kitölti a

közöttük lévő hézagot.

Tudnunk kell azonban, hogy ezek az anyagok legfeljebb a levegőhöz képest növelik a

hőátadást. De túlzott mennyiségben alkalmazva, amennyiben önálló réteget képeznek —

tekintettel arra, hogy hővezetési jellemzőjük rosszabb a fémekénél, valamint újabb

hőátadási határrétegek kialakulásához vezetnek a rendszeren belül —, összességében

ronthatják a rendszer hatékonyságát.

HŰTÉSI MEGOLDÁSOK

Az egyes hűtési módokat különféle informatikai eszközökben, és nem csupán személyi

számítógépekben alkalmazzuk. A speciális felhasználási területet jelezzük a módszer

ismertetésénél. Természetesen léteznek egyéb hűtési módszerek is (pl. Peltier-elemes

félvezető alapú hűtés), de ezek gyakorlati jelentősége csekély, informatikai eszközöknél nem

alkalmazzuk, így bemutatásuktól is eltekintünk.

Page 7: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

6

Léghűtés

A hűtendő eszközben keletkező hőmennyiséget egy nagy felületű hűtőborda segítségével

továbbítjuk a levegőnek. Alapvetően két megoldása lehetséges:

- Passzív léghűtésről beszélünk, ha a hűtőfelület méretezése alkalmas arra, hogy az

átadott hőmennyiség a levegő természetes — a hőkülönbségekből adódó — áramlása

mellett folyamatosan elegendő hőátadás történik. Erre a számítógépházak zárt

dobozában nem számíthatunk, külön a levegő áramlását (a konvekciót) segítő eszköz

nélküli hűtést sem tekinthetjük általában ilyennek, a ház teljes légáramoltatására

alkalmazott eszközök miatt. Azonban perifériás eszközökben (például monitorokban,

kisebb teljesítményű nyomtatókban) ezt a megoldást sikerrel lehet alkalmazni.

2. ábra. Mátrix nyomtatófej passzív hűtése megnövelt külső felülettel

- Aktív léghűtésnek tekintünk minden olyan megoldást, ahol a hőátadást a hőátadó

felületen kényszeresen átáramoltatott levegőmozgással tesszük hatékonyabbá.

3. ábra. Összetett aktív hűtési megoldás

Page 8: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

7

A problémát elsősorban az okozza, hogy a hűtés akkor hatékony, ha:

- nagy tömegű a hűtőborda,

- a hűtőborda anyaga homogén,

- a hűtőborda hűtőfelülete minél nagyobb,

- az egyes lamellák vastagsága minél nagyobb.

Ez azonban a jelenleg alkalmazottnál jelentősen nagyobb eszközöket eredményezne, így

kompromisszumokra kényszerülnek a tervezők. A nagy tömegű hűtőbordákat az alaplap

vagy más eszköz sem bírná el.

A másik gond az elvezetendő hőmennyiségben rejlik. A nagyságrendileg 100 W-ot elfűtő

mikroprocesszorok hőjét elvezetni nem tűnik különösebb gondnak, ha arra gondolunk, hogy

ez egy 100 W-os izzólámpa esetén minden különösebb probléma nélkül megvalósul zárt

csillárokban is. A mikroelektronikai eszközökben a hőtermelő tér kicsinysége, és ennek igen

kicsi felületei, mint hőátadó közegek jelentik az egyik gondot, a működési hőmérsék-

lettartomány, és azon belül is a hőmérséklet működési sebességre gyakorolt hatása a

másikat.

A hőátadó közegek felületét az alkatrész külső kialakítása segítségével növelik meg.

4. ábra. A mikroprocesszor belső szerkezetének és tokozásának méretei

Azonban a hőtermelés a működési frekvencia növekedésével arányosan nő, ezért más

megoldás irányába indult el a technológiai fejlődés:

- többmagos, ezáltal a hőt több ponton termelő, így könnyebben elvezethető esz-

közöket készítenek, amelyek alacsonyabb működési frekvencián is képesek a

megfelelő számolási teljesítmény elérésére,

Page 9: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

8

- a gyártástechnológia egyre kisebb félvezető eszközöket gyárt, ma már a 45 nm

(nanométer) raszterméretű gyártástechnológiát használják, és a kisebb félvezetők

eleve kevesebb energiát igényelnek a működésükhöz.

A léghűtések esetén leginkább alumínium hűtőbordázatokkal találkozunk a könnyebb

megmunkálhatóság és az alacsonyabb anyagköltség miatt. A „sárga”, és így réznek látszó

hűtők is gyakran alumíniumból vannak — csak felületkezelésük csap be minket. Termé-

szetesen léteznek réz hűtők, és ezek jelentősen jobb hővezetési jellemzőkkel rendelkeznek,

de magas áruk miatt csak igényes, drága készülékekben találkozunk velük.

5. ábra. Nem minden réz, ami sárga: színezett alumínium hűtőborda

Folyadékhűtés

A folyadékhűtéseknél azt a tényt használjuk ki, hogy az áramoltatható anyagok közül a

folyadékok fajhője, így az általuk elszállított hőmennyiség nagyobb a gázokénál.

Működése a gépkocsikon alkalmazott hűtéshez hasonló. A hasonlóság a szerkezeti

elemekben is megnyilvánul:

- blokkok veszik át a hőt a hűtendő eszközről,

- ezt csöveken vezetjük el,

- ezekben nem víz, hanem speciális hűtőfolyadék kering,

- a keringtetést szivattyú végzi,

- a levegőnek a „radiátor” adja át az elvezetett hőt.

Page 10: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

9

6. ábra. PC-be szerelt vízhűtés

A blokkokban egy belső labirintus van, amelyben a beérkező hideg hűtőközeg végig-

áramolva át tudja venni az elvezetendő hőmennyiséget.

7. ábra. A vízhűtés rendszerelemei

A módszer bevezetése a személyi számítógépek rendszerébe csak részben a jó hőelvezető

képességének köszönhető. A másik ok az egyre több, és egyre zajosabb ventilátorok

zajának csökkentése volt. A folyadékhűtési rendszerekben a szivattyú igen csendes

működésű, és megfelelő méretezés mellett a „radiátor” mellé sem kell ventilátor a levegő-

áramlás forszírozására.

Page 11: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

10

Hőszállító cső

A léghűtések hatékonyságának növelésére alkalmazzák a megismert hátrányok kiküszöbö-

lésére a hőszállító csöveket (heat pipe).

Ezt a megoldást eredetileg nem a számítógépek hűtéséhez fejlesztették ki. Ipari méretekben,

a kompresszoros hűtéshez hasonló, de külön kompresszort nem igénylő módszerként

alkalmazzák régóta.

8. ábra. Hőszállító csöves hűtőegység

Működése:

- Alapja egy lezárt cső, amelynek végeihez megfelelő hőközvetítő felületek kapcso-

lódnak. Az egyikkel átvesszük a hőt a hűtendő eszközről, és a távolabbi (így

könnyebben elhelyezhető, jobb hőátadási körülményekkel rendelkező) másikhoz

vezetjük.

- A hővezető közeg a víz — méghozzá két halmazállapotában jelen lévő víz. A cső

alján (a hűtendő felületnél) a víz folyékony, de a keletkező hő hatására elpárolog, így

nagyobb térfogatot foglal el, felszáll a cső másik végéhez.

- Az itteni hidegebb felületen kicsapódik, és a víz a gravitációnak engedelmeskedve

ismét lefolyik a cső aljába.

A gondot ezzel a módszerrel az jelenti, hogy a mikroelektronikai eszközöket 40-60 °C-ra

kell hűteni a megfelelő működéshez, ellentétben a víz 100 °C-os párolgási hőmérsékletével.

Ezt a csőben létrehozott vákuummal (de legalábbis meglehetősen légritka tér kialakításával)

érik el. A gyártás során ehhez el kell kezdeni felforralni a megfelelő mennyiségben a csőbe

helyezett vizet, és a keletkező gőz a levegőt kiszorítja. Alkalmas pillanatban a csövet le kell

zárni. (Azért ennek a gyártástechnológiája ennél bonyolultabb.)

Page 12: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

11

A másik gond ennél a technológiánál is az, hogy a hatékony hőátvitelhez a felületet kell

növelni. Ez esetben a cső és a gőz/víz közötti felületet is. Ezt a cső belső felületének

kiképzésével oldják meg. Részben rovátkolt kiképzést alkalmaznak, részben a felületet vegyi

úton érdesítik.

9. ábra. Heatpipe belső szerkezete

Ilyen módon a hővezető cső a réz hővezető képességének több százszorosa is elérhető.

A módszer másik előnye: zajtalan!

Kompresszoros hűtés

Leginkább szerverszekrényekben (rack) alkalmazott hűtési módszer. A szerverekben lévő,

egy szekrényben felhalmozott egységek igen nagy mennyiségű hőt termelnek. Ez akár

szekrényenként 4-50 kW is lehet.

Ennek elvezetése a megismert módszerekkel hatékonyan nem oldható meg. Ugyanakkor itt

kevésbé fontosak olyan szempontok, amelyek a személyi számítógépek esetében jelentősek.

Ilyen a zajosság, a hűtési energia felhasználása. Ennél sokkal fontosabb a megbízhatóság, az

üzem közbeni javíthatóság, csere, amely modulrendszerrel, a többi eszköztől (legalább

részben) független kialakítással érhető el.

Page 13: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

12

10. ábra. Kompresszoros hűtés elvi felépítése

A módszer a hűtőszekrényeknél alkalmazott megoldással egyezik. A hűtőközegként

alkalmazott gázt egy kompresszor összesűríti, mely ennek hatására felmelegszik. Ezt a hőt

konvekciós léghűtéssel átadják a környezetnek, és az így lehűtött közeget (amely közben

nagy nyomású marad, és folyadék halmazállapotba kerül) a hűtendő tér belsejébe vezetik. Itt

egy kisméretű szelepen (kapillárison) keresztül egy nagyobb térfogatú térbe (párologtatóba)

kerül. A gáz kitágul, és közben hőt von el környezetétől (gondoljunk a szódásszifon

patronjára, mikor eltávozik belőle a gáz), azaz hűt. Az elpárolgott anyag így visszakerülhet a

körforgásba.

11. ábra. Kompresszoros hűtés PC-ben

Szerverek hűtésénél azt látjuk, hogy az alkalmazott modulok egymástól függetlenül

szerelhetők, illetve a ténylegesen szükséges teljesítményre skálázhatók.

Az ilyen berendezésekben fontos, hogy gondoskodni kell a keletkező kondenzvíz elveze-

téséről. A hűtést úgy kell megtervezni, hogy a hőelvonás egyenletes legyen, ne maradjanak

meleg pontok, de ne alakuljon ki egyetlen mikroelektronikai eszközön sem harmatpont alatti

hőmérséklet, amely a levegő páratartalmának kicsapódását eredményezné, és ezzel az

eszköz tönkremeneteléhez vezethetne.

Page 14: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

13

HŰTENDŐ ALKATRÉSZEK, RÉSZEGYSÉGEK SZEMÉLYI SZÁMÍTÓGÉPEKBEN

Mikroprocesszor

A legnagyobb hőforrás általában a számítógépekben a mikroprocesszor. Nem volt ez mindig

így, az i8086-os processzorra épülő első IBM PC-k esetében fel sem vetődött a hűtés

szükségessége. Maga a processzor is egy egyszerű 40 lábú műanyag tokozásban kapott

helyet.

Az egyre gyorsabb, egyre több alkatrészt tartalmazó mikroprocesszorok egyre több hőt

termeltek, és ez egyre nagyobb hűtőket igényelt. Részben ennek volt köszönhető

(csendessége mellett) a folyadékhűtés bevezetése is a személyi számítógépek világába. Az

elfűtött teljesítmény csúcsot a P4-es processzorok érték el, melyek 3 GHz feletti verziói

csúcsüzemben 150-200 W közötti hőt termeltek.

12. ábra. Egyszerű ventilátoros hűtés mikroprocesszorokhoz

Már említettük, hogy az azóta bevezetett technológiai váltás (a többmagos processzor-

technológiák és az alacsonyabb működési frekvencia) jelentősen csökkentette az elfűtött

energia mennyiségét. Ez, és a fejlődő léghűtési rendszerek, a hűtőcső megjelenése

jelentősen csökkentette a folyadékhűtés szerepét, inkább csak a tuning miatti fokozott

teljesítmény mellett ajánlható az ilyen rendszer, ha csupán a processzor hűtése a cél.

Az alaplapokon található négy furat szolgál a processzorhűtő rögzítésére, és minden alaplap

rendelkezik a maghőmérséklet függvényében szabályozott ventilátorvezérlési csatlakozással

is.

Page 15: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

14

Az alaplap egyes elemei

A hűtés szükségességéről az egyes áramköri elemeken ragasztással gyárilag elhelyezett

hűtőbordák léte alapján is képet alkothatunk.

Rendszerint az alábbi elemek hűtése szükséges:

- északi híd,

13. ábra. Az alaplap északi hídja passzív hűtéssel

- déli híd,

14. ábra. Az alaplap déli hídja passzív hűtéssel

Page 16: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

15

- MOS-FET tranzisztorok (MOS: Metal Oxide Semiconductor, FET: Field Effect

Transistor)

15. ábra. Az alaplap tápfeszültség ellátásában szerepet játszó nagyteljesítményű

tranzisztorok csak tuning esetén igényelnek kiegészítő hűtést

A Chipset elemei esetében érthető a hűtési szükséglet, hisz ezek integráltsága meghaladja a

P2-es processzorokét, és azokat bizony már kellett hűteni.

A MOS-FET-ek esetében az igény újszerű. Már a tápegységekről szóló (1174_002-es számú)

modulfüzetben említettük, hogy a tápegység által szolgáltatottaktól eltérő feszültségeket is

igényelnek egyes áramköri elemek: RAM modulok, a mikroprocesszor, a chipset egyes

elemei, stb. Azt is említettük, hogy ezek előállítása a + 5 V és a + 3,3 V-os ágakból az

alaplapon történik meg a lineáris tápegységek feszültségosztó eljárásával. Erről is

megtudtuk, hogy ez úgy állítja be a szükséges feszültségszintet, hogy a felesleges részt

elfűti. Ezt végzik a nevezett MOS-FET félvezetők. Mivel egyre nagyobb áramerősséget

igényelnek ezeken a kis feszültségeken (1,3 V; 1,8 V stb.) az eszközök, ezért egyre nagyobb

az elfűtött energia mennyisége is. Ez az oka a hűtési szükségletnek.

Az alaplap elemeinek hűtése több gondot is felvet:

- egyes elemek (pl. déli híd) a csatolókártyák behelyezése után szinte elérhetetlen, így

hűtése nehézkes,

- nincsenek megfelelő furatok a hűtés mechanikai rögzítésére,

- kevés specifikusan ezekhez készített hűtési eszköz található a kereskedelem

kínálatában (bár ez utóbbi probléma gyorsan csökken).

Page 17: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

16

Hogy ne kelljen sok kis méretű, ám a kellő levegőmennyiség áramoltatásához nagy

fordulaton üzemeltetett ventilátort használni, célszerű a hőcsöves megoldások alkalmazása.

A helyes eszközválasztáshoz a beépítési geometria (álló, fekvő, csatolókártyák száma,

pozíciója stb.) ismerete elengedhetetlen. Egyes alaplapokat már eleve ilyen rendszerrel

szállítják.

16. ábra. Az északi és a déli híd, valamint a MOS-FFET-ek közös hűtése hőcsöves

megoldással

Operatív tár (RAM)

A növekvő működési frekvencia elhozta a RAM-ok hűtésének felvethetőségét is. Általában

erre nincs szükség, ám az alacsonyabb működtetési hőmérséklet a tényleges sebesség

növelésében (növelhetőségében) hálája meg magát.

Két hűtési eljárás terjedt el a gyakorlatban:

- A RAM modulok két oldalára ráfeszülő (általában rugós megoldással) fém lap eleve

nagyobb hőátadó felületet biztosít, amelyet tovább növelnek a felület bordázott

mintázatával. Ennek mérete kicsi, a házban egyébként áramló levegő hűtőhatását

fokozza csupán. Használatához gondoskodni kell arról, hogy sem a hűtendő RAM

modulokban, sem a környező alkatrészeknél ne okozhasson elektromos zárlatot.

Page 18: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

17

17. ábra. RAM modul passzív hűtéssel

- Aktív ventilátoros hűtéssel is találkozunk. A RAM foglalatok rögzítő füléhez rögzít-

hetjük a ventilátort tartalmazó eszközt, szintén rugós megoldással.

18. ábra. RAM modulok hatékonyabb hűtésére szolgáló ventilátoros egység

Néha találkozhatunk a két megoldás kombinációjával — tuning gépekben.

Page 19: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

18

Video csatolókártya

A mikroprocesszor mellett a másik nagy „fűtőgép” lehet a nagyteljesítményű videokártya.

19. ábra. Nagyteljesítményű videokártya

A hűtési szükséglet felmérésénél legyenek gyanúsak az alábbi körülmények:

- külön „molex” csatlakozón is igényel tápellátást,

- eleve külön tápegységet is be kell hozzá szerelni, vagy kívülről csatlakoztatni.

Ha a számítógépben több, hídba kötött videokártya található, a hűtési feladat is

hatványozottan jelentkezik.

A fő gond az álló (torony) számítógépházakban az elhelyezés geometriája: a videokártyák

„arccal” lefelé, vízszintes helyzetben helyezkednek el. Így — legyen bármily profi a gyári

hűtésük — saját hőjükkel visszafűtik magukat. Ilyen esetben ajánlható a hűtőkártya, vagy

azzal egyenértékű megoldás.

20. ábra. A kétoldali hűtés hatékonyabb, és kevésbé érzékeny a gépház típusára

Page 20: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

19

Ez a gond nem csak játékosok gépeiben, de összetett tervezői rendszerekben is jelentkezik.

21. ábra. Hatékony a folyadékhűtés a videokártya nagy hőtermelésének elvezetésére

Egyéb csatolókártyák

A többi csatolókártya nem igényel hűtést, de gondoskodjunk a célszerű csatlakozási hely

megválasztásával a szellős szerelési környezetről.

Háttértárak

Alapvetően három háttértártípust alkalmazunk.

A tisztán elektronikus SSD egységek nem igényelnek külön hűtést.

Az optikai meghajtókat rendszerint csupán szakaszosan alkalmazzuk, a megfelelő

beszerelés mellett ezeket sem kell külön hűteni.

Ellenben a merevlemezes meghajtók a kapacitásuk növekedésével párhuzamosan egyre

nagyobb teljesítményt vesznek fel. Mivel ezek használata (legalább a futtatott operációs

rendszer partícióját tartalmazó merevlemez) folyamatos, előfordulhat, hogy gondoskodni

kell a hűtésről. Bár csak 10-20 W teljesítményről van szó, de zsúfolt számítógépházban ez is

gond forrása lehet. Erre a célra rendszerint a ház előlapja mögé szerelt ventilátor szolgál, de

ha ilyen nincs, vagy nem megfelelő a geometriai elhelyezése, szükséges lehet más megoldás

is.

Page 21: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

20

Ilyen megoldásként leggyakrabban szerelőkeretbe épített ventilátort alkalmazunk:

22. ábra. Merevlemezek hatékony hűtését szolgáló s5¼"-os szerelőkeret

A merevlemezek üzemi hőmérséklete 50 °C alatt van, a magasabb üzemi hőfok rontja a

működéshez szükséges légpárna kialakulását. Nem is tűnik ésszerűnek a számos fontos

adatot tartalmazó eszközt kitenni a megsemmisülés veszélyének.

Okkal, vagy ok nélkül, egyre több adatot tárolunk, és ehhez több, nagy kapacitású

merevlemezt építünk a rendszerbe. Megfelelő energiagazdálkodási beállítással, a tartósan

nem használt eszközök leállításának engedélyezésével nem csupán energiát spórolunk, de

egyúttal növeljük rendszerünk biztonságát is.

Tápegység

Bár léteznek passzív hűtésű tápegységek, azonban ezek ára magas.

A gyakorlatban ventilátorral forszírozzuk a tápegységen keresztül a levegő áramlását. Ezeket

nem méretezhetjük, azok egységet képeznek a tápegység egyéb részeivel.

Page 22: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

21

Számítógépház

Hiába vezetjük el az egyes eszközökről a hőt, ha az végül bennreked a házban. Egy

megfelelő számítógépház a légáramlás kialakításhoz alkalmas perforált felületekkel rendel-

kezik, szellős. Azonban ezeken a felületeken magától nem fog kellő mennyiségű levegő

átáramolni. Ehhez ventilátorokat célszerű alkalmazni és itt van a legnagyobb szabadságunk

a választásban.

23. ábra. Az előlapon befelé áramoltatjuk a friss levegőt

Nem a ventilátor kiválasztásával, hanem az átáramoltatni kívánt levegő mennyiségében kell

gondolkodnunk. Ha ezt minél nagyobb átmérőjű ventilátorok alkalmazásával tesszük, akkor

elegendő azokat alacsonyabb fordulatszámon üzemeltetni, így jelentősen csökkenthető a

számítógép keltette zajszint.

Page 23: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

22

24. ábra. A hátlap felől a meleg levegőt szívjuk ki a gépházból

Ma erre a célra 10 és 23 cm átmérő közötti eszközöket alkalmazunk.

A megfelelő levegőáramlás (és nem a belső örvénylés) kialakításához a ház előlapján és

(szemből nézve) bal oldallapján be, míg a hátlapon és a felső oldalon kifelé irányított

ventilátorokat szerelünk fel.

Page 24: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

23

25. ábra. A hatékonyság kulcsa a több és nagyobb ventilátorok alkalmazása (∅23 cm)

A hűtés szerepe perifériás eszközökben

Bár ezekkel ritkábban találkozunk, de perifériás eszközeink egy része is igényli a hűtést.

Legalább az elhelyezésük, telepítésük során kellő körültekintéssel kell eljárni.

Monitorok: mind a CRT, mind az LCD monitorok perforált felületeken átáramoltatott levegő

segítségével szellőztetik ki a működésük során keletkező hőmennyiséget. Ezeket a felüle-

teket letakarni, az irodai munka során papírokkal, dossziékkal elfedni tilos.

Page 25: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

24

Más megjelenítő eszközök (plazma kijelzők, projektorok) a nagyobb teljesítmény mellett már

aktív, ventilátoros hűtést alkalmaznak. Projektorok használata esetén még arra is ügyeljünk,

hogy a vetítés befejezését követően a ventilátor automatikus leállásáig ne szüntessük meg a

készülék áramellátását, az ugyanis a vetítőizzó idő előtti tönkremenetelét okozza.

A nyomtatóknak is megvannak a kritikus elemei: a nyomtatófejek (tűs mátrix és tintasugaras

nyomtatókban), és a lézernyomtatók több eleme is hűtést igényel. Mivel ezek a készülékek

megfelelő gyári méretezés mellett készülnek, így csak a kezelési utasításban leírtak

betartása, betartatása a feladatunk.

HŰTÉSEK SZERELÉSI FELADATAI

Ventilátorok

A ventilátor rögzítése rendszerint csavarral, csatlakoztatása többféle csatlakozóval történik,

az egyes felhasználási célok szerint.

A számítógépházba szerelt ventilátorokat az egyéb egységektől eltérő csavartípusokkal

szereljük, amelyeket a káros rezonanciák elkerülése érdekében kellő nyomatékkal kell

meghúzni. Igényesebb számítógépházakban csavarkötés helyett a csendesebb, rezgés-

mentesebb rögzítést biztosító lágy gumi vagy műanyag tüske szolgál a ventilátorok

rögzítésére, ám ez nem bontható kötés, amennyiben a ventilátort ki kell szerelnünk, a

rögzítő elemek többnyire elszakadnak.

Az elektronikus csatlakoztatás legegyszerűbb — ma már ritkán alkalmazott — módja a

ventilátor + 12 V-os közvetlen csatlakoztatása. Előnye az egyszerűségben, hátránya a

folyamatos magas fordulatszámú üzemeltetésben, és az ezzel együtt járó zajban nyilvánul

meg. Ugyanakkor az alaplapok ma már nem csupán a mikroprocesszor, hanem a ház

hűtőventilátorának fordulatszám-szabályozását is képesek ellátni a pillanatnyi terhelés, a

hőviszonyok függvényében.

Page 26: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

25

Ezek csatlakoztatásához:

- a processzorhűtő egység esetén négytűs csatlakozó,

26. ábra. Mikroprocesszor ventilátoros hűtésének elektronikus csatlakoztatása

- a ház hűtéséhez háromtűs csatlakozó szolgál,

27. ábra. A számítógépház hűtőventilátorának elektronikus csatlakoztatása

Page 27: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

26

- de tuning esetén gondoskodhatunk a manuális fordulatszám szabályozás lehető-

ségéről is.

A ventilátorok elhelyezésekor minden esetben különös gondot kell fordítanunk a légmozgás

irányára. Ez feleljen meg a ház geometriájának, az elhelyezésnek, azaz elől és alul beszívjuk

a hűtéshez szükséges levegőt, míg felül és a hátlapon kifelé fújatjuk a felmelegedett levegőt.

Hűtőbordák

A hűtőbordák a passzív hőátadás eszközei, de mint előzőleg láttuk, ennek hatékonysága az

érintkező felületek nagyságától függ. Ezen a ténylegesen érintkező felületet értjük.

Attól függően, hogy a csatlakoztatást más mechanikai csatlakoztatással biztosítjuk-e,

kétféle rögzítést alkalmazunk:

- ha nincs külön rögzítőelem: ragasztással (pl. 5. ábra),

- ha van külön rögzítőelem (pl. 13. ábra), akkor hőpaszta alkalmazásával szereljük.

Az utóbbi biztosítja a bonthatóságot is, így akár az eszköz cseréjét (pl. mikroprocesszor

esetén), illetve az alkalmazott hűtési mód megváltoztathatóságát (áttérés ventilátoros

hűtésről folyadékhűtésre, hőcsöves hűtési módra stb.).

Vízhűtések

Folyadékhűtés alkalmazásának előnye lehet a csendes működés és a hatékonyabb hűtés, ám

számos probléma forrásává is válhat egy ilyen rendszer.

A gyári szerelőkészletek részletes leírással szolgálnak a szerelési sorrendet, és az

alkalmazandó szerszámokat illetően, ezek közül a legfontosabbakat emeljük ki:

- megfelelő méretezés,

- a szerelés első lépéseként el kell távolítani a meglévő (cserélendő) hűtőfelületeket, s

alaposan letisztítani az azokhoz alkalmazott ragasztó-, pasztamaradványokat (ennek

során ügyeljünk rá, hogy anyagmaradványok, különösen fémes szemcsék ne

kerülhessenek az elektronikus alkatrészekbe, a nyomtatott áramköri lapokra, hisz

azok zárlatot okozhatnak),

- a folyadékhűtés elemeinek a ház jellegével összhangban történő beszerelése (fordít-

sunk figyelmet a folyadéktartály megfelelő rögzítésére, elhelyezésére),

- a csöveket elhelyezése, vízzáró csatlakoztatása,

- a rendszer feltöltése folyadékkal,

- próbaüzem.

Page 28: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

27

A folyadékhűtés hatékonysága mellett gyakran elfeledkezünk arról, hogy ez a módszer

egyúttal koncentrált hűtési megoldás is, így csupán azon egységek hűtését valósítja meg,

amelyek a rendszerre csatlakoztatva vannak. Ezzel szemben a ventilátoros léghűtések a

légáramlás szertelensége miatt járulékosan más elemek hűtését is megvalósítják. A

folyadékhűtést tuningolt számítógépekben alkalmazók gyakran szembesülnek azzal, hogy a

tökéletesen kivitelezett hűtési rendszer ellenére a számítógép lelassul, rendellenesen

működik. Ennek oka lehet például:

- az alaplapi FET-ek hűtésének elmaradása (a processzorhűtő ventilátor ezt a gondot

megelőzi léghűtés esetén),

- a háttértárak hűtési hiányossága,

- a számítógépházban légáramlás híján felhalmozódó nagy hőmennyiség, és emiatt

egyes elemek üzeminél jelentősen magasabb hőmérséklete.

A fentiek miatt alapos megfontolást igényel, hogy érdemes-e folyadékhűtést alkalmazni. Sok

esetben olcsóbb, ugyanakkor hatékonyabb minőségi egységek felhasználásával csendes

léghűtést tervezni, szerelni.

A SZÁMÍTÓGÉP HŰTŐRENDSZERÉNEK KARBANTARTÁSA

Léghűtés

A ventilátor lapátjai többnyire műanyagból készülnek, és ezek a levegőáramlás során némi

statikus feszültséget halmoznak fel, ami vonzza a lapátok között átáramló levegő

porszemcséit, így azok lerakódnak a lapátok felületén, élein. Ez részben rontja a légáramlás

hatékonyságát is, de elsősorban zaj forrása, és nem használ a csapágyazásnak sem.

28. ábra. A por lerakódik a ventilátor lapátjaira

Sűrített levegős palack, porecset segítségével vagy törléssel tisztítsuk!

Page 29: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

28

Végső esetben szükség lehet a kopott csapágyazású ventilátor javítására is. Ez esetben

távolítsuk el a csapágy fedelét. Rendszerint ezt egy, a ventilátor műszaki adatait tartalmazó

matrica takarja. Eltávolításakor ügyeljünk a visszaragaszthatóságra. A csapágyba egyetlen

csepp varrógépolajat tegyünk, és mozgassuk néhányszor körbe a lapátokat. Gondoskodjunk

a pormentes lezárásról, próbaüzemmel győződjünk meg a javítás sikeréről. Ám az ilyen

„barkácsolástól” hosszú távú sikert ne reméljünk. Csak akkor alkalmazzuk, ha a csere-

alkatrész beszerzése (pl. processzorhűtő ventilátorok esetén) nehézkes, nem oldható meg

azonnal — és csupán a cserealkatrész megérkezéséig!

Minden esetben — a hűtőbordát finoman mozgatva — ellenőrizzük a stabil rögzítettséget!

Ennek során észleljük, hogy a hűtőborda lamellái között nem halmozódott-e fel por, más

szennyeződés! Legalább félévente tisztítsuk ki a hűtőbordák közeit, mert az ott

felhalmozódott por vészesen rontja a hűtés hatékonyságát. Ennek jele lehet a megnöve-

kedett fordulatszámon pörgő hűtőventilátor zaja is, hisz a légáramlás növekedésével, a

ventilátor fordulatszámának emelésével próbál rendszerünk az elégtelen hűtés ellen

védekezni.

A sűrített levegővel való kifújás mellett a nagy nedvességtartalmú helyiségekben (vagy ritka

karbantartási ciklus esetén) szükség lehet az egység szétszerelésére, hogy a beágyazódott

koszt porecsettel, erősebb szálú kefével alaposan kitisztíthassuk. Ilyenkor a visszaszerelés

előtt el kell tárolítani a hővezető paszta maradványit, és új réteget felvinni a hőátadás

biztosítása érdekében.

Folyadékhűtés

Folyadékhűtések esetén a rendszeres karbantartások során ellenőrizzük, hogy nincs-e

szivárgás, amely előadódhat a kötések hibájából vagy a műanyag csövek elöregedése miatt

is.

Ellenőrizzük, hogy a kiegyenlítő tartályban megfelelő mennyiségű folyadék található-e, és ha

szükséges, pótoljuk a folyadékot. Ha erre gyakran szükség van, vagy jelentős folyadék-

vesztést tapasztalunk, mindenképpen keressük meg a fogyás okát — a szivárgás helyét.

Elégtelen folyadékmennyiség a keringető szivattyú meghibásodásához, ezzel a hűtés

leállásához vezethet!

Szemrevételezéssel állapítsuk meg, hogy a hőátadó egység (radiátor) lamellái között nem

gyűlt-e fel por, egyéb szennyeződés, ha igen, ezt sűrített levegős palack, vagy porecset

alkalmazásával távolítsuk el. Erre gyakrabban van szükség a ventilátorral levegőztetett

radiátorok esetében.

Page 30: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

29

TANULÁSIRÁNYÍTÓ

A „Szakmai információtartalom” részben leírt sok ismeretet most értelmezzük az eredeti

kérdéseink „Esetfelvetés—munkahelyzet” tükrében. Lapozzon vissza, és olvassa el ismét a

kérdéseket!

Ha szükségesnek érzi, olvassa újra a tananyagot is, bár erre sort keríthet részenként, az

egyes kérdésekre keresett válaszok során is. Ha szükségesnek találja, vagy a téma egyes

részei alaposabban is érdeklik, internetes forrásból számos kiegészítő és értelmező

ismeretre tehet szert. Különösen fontos az egyes eszközök működésének fizikai alapjait

megérteni, a hozzátartozó fizikai ismeretek elsajátításához használja az internetes

forrásokat!

Fontos! Soha ne arra törekedjék, hogy szó szerint tanulja meg a tananyag egyes részeit. Az

informatika egy gyorsan fejlődő tudomány, így az összefüggések megértése, és ezek alapján

a gyakorlatban felbukkanó újabb technológiák rendszerbe illesztése a feladata.

Keressen választ tehát kérdéseinkre, de nézze meg azt is, hogy ennek mi a helyes sorrendje,

mi mindent kell végiggondolnia, mielőtt döntene!

Elsőként vegye számba a meglévő eszközök hűtési megoldásait! (Ezt a tevékenységi

sorrendet otthoni számítógépes eszközei segítségével is elvégezheti.)

számítógép: _______________________________________________________________________________

periféria: __________________________________________________________________________________

hálózati eszköz: ____________________________________________________________________________

egyéb berendezés: __________________________________________________________________________

Page 31: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

30

Határozza meg ezek teljesítményfelvételét, lehetőleg szoftveresen derítse fel a rendszerben

alkalmazott egységek gyártmányát, típusát, és az eredeti dokumentáció, annak hiányában

internetes keresés (pl. gyártó támogatói oldalának felkeresése) segítségével határozza meg

az adott egységhez, berendezéshez tartozó jellemző értékeket.

számítógépház: _____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

alaplap: ___________________________________________________________________________________

processzor: ________________________________________________________________________________

RAM: ____________________________________________________________________________________

videokártya: _______________________________________________________________________________

egyéb csatolókártyák: ________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

merevlemezes meghajtók: ____________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

optikai meghajtók: __________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

egyéb eszközök: ____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

A teljesítményértékek közül a maximális értéket vegye figyelembe, és írja az előző

felsorolásban az eszközök neve, típusa mellé! Jelölje az adott eszközöknél a jelenleg

alkalmazott hűtési módszert is (törekedjen a minél pontosabb megállapításokra: derítse fel,

mi az alkalmazott hűtőbordák anyaga, rögzítési módja, a fellelt ventilátorok típusa, üzemi

feszültségértéke, névleges fordulatszám-tartománya, mechanikai mérete, csapágyazásának

típusa stb.).

Page 32: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

31

Mérlegelje, hogy jelenleg a számítógépében alkalmazott hűtési rendszer alkalmas-e

feladatának biztonságos ellátására! Indokolja döntését!

Alkalmasság: ______________________________________________________________________________

Indoklás: __________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

Gondolja végig, hogy léghűtésről folyadékhűtésre való áttérés esetén milyen eszközöket

kellene hűteni!

Hűtendő eszközök a számítógépben: ____________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

A hűtési rendszer átalakítás nem gyakori feladat. Viszont a karbantartás, tisztítás, ellenőrzés

annál inkább.

Bontsa meg a számítógépházat! Figyeljen oda a megfelelő eszközhasználatra, a sztatikus

feltöltődés elleni védekezésre!

Ügyeljen a hálózati feszültség alatti munkavégzés során az érintésvédelmi előírások

betartására, a munkavédelemre az áramütés elkerülése érdekében!

Page 33: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

32

A „Szakmai információtartalom” részben leírtak szerint ellenőrizze a számítógép egyes

hűtési elemeit, végezze el ezek tisztítását. Írja le, mely elemeken milyen mérvű

szennyeződést tapasztalt, és mi lehetett ennek oka. Jelölje, ha ennek volt valamilyen

elhárítható, helyi sajátosságokra visszavezethető oka!

Gondoskodjon a porártalom megelőzéséről a karbantartás során!

számítógépház: _____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

alaplap: ___________________________________________________________________________________

processzor: ________________________________________________________________________________

RAM: ____________________________________________________________________________________

videokártya: _______________________________________________________________________________

egyéb csatolókártyák: ________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

merevlemezes meghajtók: ____________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

optikai meghajtók: __________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

egyéb eszközök: ____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

A karbantartás végeztével, a helyben szokásos módon, oktatója irányításával adminisztrálja

a karbantartás megtörténtét, és a tapasztaltak függvényében határozza meg a következő

karbantartás időpontját!

Szerelje össze a számítógépet, és a megfelelő eszközök csatlakoztatását követően

próbaüzemmel győződjön meg a megfelelő működéséről!

Page 34: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

33

ÖNELLENŐRZŐ FELADATOK

1. feladat

Sorolja fel a számítógépek egyes elemeinek hűtésére a gyakorlatban rendszeresen

alkalmazott módszereket!

1. _______________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________

3. _______________________________________________________________________________________

4. _______________________________________________________________________________________

5. _______________________________________________________________________________________

2. feladat

Állítsa csökkenő sorrendbe hővezető képességük alapján az alábbi anyagokat (kezdje a

legjobb hővezető képességűvel)!

cink, arany, acél, réz, alumínium, ezüst

_________________________________________________________________________________________

3. feladat

Melyek azok az eszközök a számítógépben, amelyek hűtéséről aktív vagy passzív módon

feltétlenül gondoskodnunk kell? Válaszát írja le a kijelölt helyre!

1. _______________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________

3. _______________________________________________________________________________________

4. _______________________________________________________________________________________

5. _______________________________________________________________________________________

Page 35: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

34

4. feladat

Jellemezze a helyes légáramlási irányokat a számítógépházban!

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

5. feladat

Sorolja fel helyes sorrendben a folyadékhűtés szerelésének fő lépéseit!

1. _______________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

2. _______________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

3. _______________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

4. _______________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

5. _______________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

6. _______________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

Page 36: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

35

MEGOLDÁSOK

1. feladat

1. passzív léghűtés,

2. aktív (ventilátoros) léghűtés,

3. hővezető csöves (heat pipe) hűtés,

4. folyadékhűtés,

5. kompresszoros hűtés.

2. feladat

ezüst, réz, arany, alumínium, cink, acél

3. feladat

1. tápegység,

2. mikroprocesszor,

3. északi híd,

4. déli híd,

5. videokártya.

4. feladat

A számítógépházba elől és alul beszívjuk a hűtéshez szükséges kinti levegőt, míg felül és a

hátlapon kifelé fújatjuk a felmelegedett levegőt. A tápegység az ATX szabvány szerint

szintén belülről kifelé szívja a levegőt.

5. feladat

1. megfelelő méretezés;

2. a szerelés első lépéseként kell a meglévő (cserélendő) hűtőfelületek eltávolítása, az

azokhoz alkalmazott ragasztó, paszta maradványok alapos letisztítása,

3. a folyadékhűtés elemeinek a ház jellegével összhangban történő beszerelése (fordítsunk

figyelmet a folyadéktartály megfelelő rögzítésére, elhelyezésére),

4. a csövek elhelyezése, vízzáró csatlakoztatása,

5. a rendszer feltöltése folyadékkal,

6. próbaüzem a helyes, rendeltetésszerű működtetés ellenőrzésére.

Page 37: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A SZÁMÍTÓGÉP HARDVERELEMEI - HŰTÉSI RENDSZEREK, VENTILLÁTOROK SZERELÉSE,

KARBANTARTÁSA

36

IRODALOMJEGYZÉK

FELHASZNÁLT IRODALOM

Markó Imre: PC hardver konfigurálás és installálás. LSI Oktatóközpont, Budapest, 2000.

Ila László: PC-építés, tesztelés, eszközkezelés. Panem Kiadó, Budapest, 1996.

www.wikipedia.com

AJÁNLOTT IRODALOM

Markó Imre: PC hardver konfigurálás és installálás. LSI Oktatóközpont, Budapest, 2000.

Ila László: PC-építés, tesztelés, eszközkezelés. Panem Kiadó, Budapest, 1996.

Csala Péter - Csetényi Arthur - Tarlós Béla: Informatika alapjai. Computer Books, Budapest,

2003.

Markus Bäcker: PC-doktor. Computer Panoráma, Budapest, 2002.

www.wikipedia.hu

http://sdt.sulinet.hu/

Page 38: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A(z) 1174-06 modul 004 számú szakmai tankönyvi tartalomeleme

felhasználható az alábbi szakképesítésekhez:

A szakképesítés OKJ azonosító száma: A szakképesítés megnevezése

33-523-01-1000-00-00 Számítógép-szerelő, -karbantartó

A szakmai tankönyvi tartalomelem feldolgozásához ajánlott óraszám:

15 óra

Page 39: $V]iPtWyJpSKDUGYHUHOHPHL+dWpVL UHQGV]HUHN …szaldobagyi.hu/letoltes/files1/3573.pdf · a 6=Ç0Ê7Î*e3 hardverelemei - +c7e6, rendszerek, 9(17,//Ç7252. 6=(5(/e6( karb $17$57Ç6$

A kiadvány az Új Magyarország Fejlesztési Terv

TÁMOP 2.2.1 08/1-2008-0002 „A képzés minőségének és tartalmának

fejlesztése” keretében készült.

A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap

társfinanszírozásával valósul meg.

Kiadja a Nemzeti Szakképzési és Felnőttképzési Intézet

1085 Budapest, Baross u. 52.

Telefon: (1) 210-1065, Fax: (1) 210-1063

Felelős kiadó:

Nagy László főigazgató