Hoje na Internet você pode encontrar uma grande quantidade de materiais dedicados aos problemas de resfriamento a ar de discos rígidos e à supressão do ruído que eles produzem. Você pode encontrar quase tudo, exceto uma abordagem consistente e sistemática para resolver esse problema.

E isso pode ser resolvido de diferentes maneiras:

• alguns acreditam que o principal é resfriá-lo e cobrir todo o disco rígido com radiadores, cercá-lo com os mais potentes ventiladores uivantes e barulhentos, e o ruído é considerado um efeito colateral que não merece atenção;
• outros ficam incomodados com esse ruído e cada um tenta lidar com isso à sua maneira, muitas vezes em detrimento do resfriamento;
• e muitos nem imaginam as consequências do superaquecimento e não prestam atenção às temperaturas extremas, ou, principalmente, ao ruído.

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Por que é que?

A questão, provavelmente, é que poucas pessoas estão suficientemente familiarizadas com maneiras de resolver problemas como resfriamento eficaz e supressão de ruído produzido por um disco rígido (e pelo sistema do computador como um todo).

Este estado de coisas levou ao aparecimento deste artigo. Seu principal objetivo é prestar todo o auxílio possível na compreensão, compreensão e sistematização dos princípios gerais e formas de resolução de problemas de forma abrangente, tanto no resfriamento de um disco rígido quanto na supressão do ruído que ele produz.

Neste artigo:

• da forma mais breve possível, popular ou mesmo axiomaticamente, são apresentadas as informações e os fundamentos mínimos necessários à compreensão do material em consideração e às abordagens para a seleção de soluções de projeto específicas;
• procura-se não apenas analisar e classificar métodos e métodos de resfriamento de ar de um disco rígido e reduzir o ruído que ele produz, mas também analisar a eficácia das soluções utilizadas em dispositivos padrão de resfriamento e redução de ruído para discos rígidos;
• mostra um exemplo de abordagem integrada para resolver o problema de resfriamento e redução do ruído de um disco rígido, tanto na escolha de um dispositivo acabado específico, quanto no desenvolvimento prático e na fabricação de um design caseiro.

Espero que o artigo seja útil para todos que desejam obter a solução de resfriamento de disco rígido mais balanceada, que produza o mínimo de ruído e evite o superaquecimento da unidade, mesmo sob condições e cargas extremas de operação. Além disso, tanto para quem se orienta por uma solução pronta, como para quem, para resolver de forma mais eficaz os problemas deste tema, está pronto para mostrar engenhosidade no refinamento de soluções prontas e fazer algo próprio.

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Notas

Muitos dos termos usados ​​no artigo atualmente têm algumas interpretações. Portanto, nesses casos, estipularemos especificamente o significado e o conteúdo utilizados no artigo.

Para chamar a atenção do leitor, são utilizados os seguintes sinais:

NOÇÕES BÁSICAS DE RESFRIAMENTO

O disco rígido é aquecido por elementos eletrônicos e eletromecânicos. Além disso, talvez mais calor seja emitido por elementos mecânicos, por exemplo, como uma bobina posicionadora em uma jarra com mecânica (hermobloco) ou um motor elétrico. Os eletrônicos geram menos calor, mas os microcircuitos individuais, devido ao seu pequeno tamanho, costumam aquecer a uma temperatura mais alta que o HDA.

Não são tanto os componentes eletrônicos do controlador ou a superfície das placas que se degradam lentamente com as temperaturas elevadas, mas sim os elementos mecânicos. A vida útil do disco rígido é reduzida. As temperaturas elevadas têm um efeito prejudicial nos rolamentos, nas juntas das peças móveis e, especialmente, nas cabeças de leitura e gravação. Aquecimento muito forte pode levar à falha imediata do disco rígido.

Quais devem ser as temperaturas de operação?

Há muitas opiniões aqui, mas muitos concordam que do ponto de vista da vida útil de um disco rígido, a temperatura ideal de uma lata pode ser considerada (35...45)°C, e a temperatura operacional para a maioria dos modernos microcircuitos, segundo sua documentação, é muito maior e pode chegar a 125 ° C

É claro que, se houver chips muito quentes, a vida útil dos componentes eletrônicos poderá ser significativamente reduzida. Mas esse fenômeno é bastante raro e provavelmente se refere a erros de cálculo dos desenvolvedores.

Além disso, os fabricantes de discos, via de regra, também limitam a taxa de mudança na temperatura ambiente ou a taxa de mudança na temperatura do ar de resfriamento, que na verdade é a mesma coisa com o resfriamento a ar, a valores não superiores a ( 15...20) °C/hora. Na documentação de discos rígidos de vários fabricantes, essa taxa de alteração é geralmente chamada de “gradiente de temperatura” ou “diferença de temperatura”. Ver, por exemplo, a cláusula 7.2.1 Temperatura e humidade ou a cláusula 2.8.2 Gradiente de temperatura, ou a cláusula Diferença de temperatura.

Geralmente não é nada difícil limitar o aquecimento da lata e dos chips eletrônicos do disco rígido aos níveis acima. Mas não exceder a taxa especificada de mudança na temperatura ambiente é mais difícil. Principalmente nos primeiros (10...15) minutos após ligar a unidade do sistema, quando a taxa de aquecimento do ar nela contida é muito alta. A mudança na temperatura do ar ao redor do disco rígido durante esse período não deve exceder (3...5) °C. Embora à primeira vista isso seja um pouco "extra". Mas….

A superação dos parâmetros considerados muitas vezes se manifesta onde, para minimizar o ruído geral da unidade do sistema, o número de ventiladores e sua velocidade de rotação são reduzidos impensadamente. Muitas vezes, nos casos em que a área de entradas de ar para organizar o resfriamento dos discos rígidos é insuficiente ou não há nenhuma, os discos rígidos são deixados “fervendo em seus próprios sucos” sem pensar em seu resfriamento.

Conclusão. Em geral, é necessário não apenas resfriar adequadamente tanto a lata com a mecânica quanto a eletrônica do disco, mas também não permitir que o gradiente de temperatura do ar de resfriamento seja ultrapassado. Aqueles. crie algum dispositivo ou sistema de refrigeração que execute essas (e não apenas) tarefas.

Um sistema é algo completo, representando uma unidade de partes regularmente localizadas e interconectadas.

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Como você pode realmente tirar o calor de um HDD?

É conhecido pela teoria que a quantidade de calor por unidade de tempo ou fluxo de calor q retirado de qualquer superfície resfriada (chip, disco rígido, etc.) é descrito pela fórmula de Newton:

q=α*S*ΔT(1)

• q - quantidade de calor por unidade de tempo (unidade J/s ou W),
• α - coeficiente de transferência de calor, W/m²K,
• S - área superficial de troca de calor, m²,
• ΔT=T-Tair - superaquecimento ou diferença de temperatura entre a temperatura da superfície resfriada T e a temperatura do líquido refrigerante Tair (temperatura do ar durante o resfriamento do ar), K.

Simplificando, a fórmula afirma que a quantidade de calor removida de qualquer superfície resfriada é diretamente proporcional a:

• diferença de temperatura entre a temperatura da superfície resfriada e a temperatura do ar;
• área de superfície resfriada;
• coeficiente de transferência de calor.

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Conclusões:

Você pode melhorar o resfriamento do seu disco rígido (aumentar a quantidade de calor removido) usando apenas três métodos:

• diminuindo a temperatura do ar de resfriamento;
• aumentando a área superficial de troca de calor;
• aumentando o coeficiente de transferência de calor.

O uso combinado desses métodos aumenta drasticamente a eficiência do sistema de resfriamento do disco rígido.

Como é isso na prática?

Maior área de superfície de transferência de calor

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A área de troca de calor geralmente é aumentada com radiadores.

Percebe-se que teoricamente, para aumentar, digamos, dobrar o fluxo de calor (ou, o que dá no mesmo, dobrar o superaquecimento), também é necessário dobrar a área de troca de calor.

Na prática, devido ao fato de que as propriedades dos próprios radiadores e a transferência de calor do disco para o radiador não são ideais, é necessário um aumento de mais de duas vezes na área de troca de calor para reduzir o superaquecimento por um fator de dois.

Além disso, os HDDs quase não possuem superfícies lisas adequadas para a instalação de radiadores sensíveis.

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Embora pareça que não. Quase todos os discos rígidos têm uma superfície plana formada por uma lata fina - uma tampa HDA, na qual um radiador sólido pode ser habilmente conectado.

Mas como todos os elementos de aquecimento são fixados em uma base maciça fundida, remover o calor dela por meio de uma lata fina com um pedaço de papel colado no radiador parece imediatamente pouco promissor. O caminho do ar dentro da lata e da tampa da lata também não é particularmente atraente.

Mas isso parece muito mais promissor do que resfriar através de uma fina tampa de lata. Principalmente se você não economizar na pasta térmica entre o dissipador de calor e a superfície lateral do disco rígido.

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Na prática, a remoção de calor das superfícies laterais do HDD é mais comum.

Você pode, é claro, nivelar e lixar as superfícies laterais do disco rígido (garantia perdida!!!). Em seguida, instale radiadores bastante decentes neles.

Nesta situação, o resfriamento do disco através das superfícies laterais ocorre de forma bastante eficaz, mas não de forma ideal:

• a melhoria na transferência de calor é observada apenas através das superfícies laterais, cuja área total é inferior a 1/6 da área total da superfície da lata;
• resfriamento desigual da mecânica, porque Os elementos localizados no meio da lata, longe dos radiadores (paredes laterais), não são bem resfriados;
• Sem refrigeração adicional, fica a eletrônica (embora também seja possível, e em alguns casos necessário, adaptar os radiadores aos chips mais quentes).

Bem, instalar muitos radiadores pequenos na superfície inferior, geralmente muito curva, também exige muita mão-de-obra.

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No entanto, recentemente almofadas termicamente condutoras macias tornaram-se generalizadas. Eles são facilmente deformados e permitem que o calor seja transferido das superfícies irregulares do disco rígido para o dissipador de calor.

Um exemplo desse design é o cooler CoolerMaster DHC-U43 CoolDrive 3 HDD. Seu design difere dos designs de coolers “sem embalagem” pela presença de um duto de ar em invólucro de alumínio. ? Também serve como radiador, aumentando a área de troca de calor.

Para resfriar vários discos rígidos ao mesmo tempo, use dispositivos como o LIAN LI EX-332 HDD Mount Kit, instalados em baias livres de 5,25”.

Este tipo de “cesto” tem um vão maior entre os discos, é fechado na parte superior e inferior e permite um fluxo de ar que “lambe” uniformemente quase toda a superfície dos discos rígidos e permite um resfriamento eficiente de ambos. eletrônica e resfriamento uniforme da lata com mecânica.

Além disso, esse tipo de “cesta” costuma ser equipado com filtros de ar e amortecedores de borracha para combater o ruído dos discos rígidos.

Modelagem de fluxo de ar

Nos sistemas de refrigeração de discos rígidos que acabamos de discutir, grades de ventilação, entradas de ar, os próprios discos rígidos, etc. existem sempre obstáculos ao movimento do fluxo de ar gerado pelo ventilador, que tem que criar alguma pressão para vencer a resistência ao fluxo de ar.

Além disso, quanto maior for o fluxo de ar necessário para remover o calor, e quanto maior o grau de turbulência deste fluxo, mais o sistema de refrigeração se opõe à passagem deste fluxo de ar, mais trabalho o ventilador que cria este fluxo tem que realizar. E quanto mais potente o ventilador for necessário para superar a resistência. O ruído gerado aumenta proporcionalmente.

E como os próprios ventiladores (independentemente da velocidade de rotação) formam um fluxo de ar com alto grau de turbulência, a resistência de um sistema com ventilador de “pressão” na entrada é maior que a resistência de um sistema com “exaustão” ventilador na tomada.

Como resultado, os sistemas de resfriamento de disco rígido com ventilador de “exaustão” têm as seguintes vantagens em relação aos sistemas com ventilador de “tração”:

• nas mesmas velocidades dos mesmos ventiladores, um fluxo de ar um pouco maior e, portanto, um resfriamento um pouco melhor;
• com o mesmo resfriamento, são necessárias velocidades menores dos mesmos ventiladores e, portanto, obtém-se menos ruído.

Espessura do fluxo de ar

A espessura total do fluxo de ar utilizando ventilação de “exaustão” no sistema de resfriamento do HDD não deve ser muito grande, uma vez que as camadas de ar mais distantes da superfície resfriada participam pouco do processo de resfriamento.

Por um lado, aqui, com uma vazão de ar constante, quanto mais fino for o fluxo de ar, maior será sua velocidade e, portanto, melhor será o resfriamento do disco (ver parágrafo). Mas neste caso, à medida que a área da seção transversal do fluxo de ar diminui, a resistência ao fluxo de ar aumenta, é necessário um ventilador mais potente e o ruído aumenta.

Por outro lado, se o ar for aquecido principalmente próximo à superfície do disco rígido, a temperatura média do fluxo de ar excessivamente espesso que passa pelo sistema de resfriamento do disco rígido aumentará ligeiramente, e esse fluxo de ar pode ser usado para resfriar outros componentes da unidade do sistema. Mas bombear o excesso de ar é novamente uma fonte de ruído excessivo.

A prática tem mostrado que, na maioria dos casos, a espessura ideal do fluxo em torno dos discos típicos de 3,5” é de 8 a 12 milímetros. Na lateral da fina tampa de estanho da unidade hermética, esse valor pode ser reduzido para 5 a 8 milímetros.

Para discos de 2,5", devido à menor geração de calor, a espessura das roscas pode ser menor. O autor não pode fornecer valores específicos para a espessura ideal do fluxo em torno dos discos de 2,5”, porque Não conduzi nenhum experimento com esses discos.

Ao utilizar a ventilação “pressão”, o fluxo de ar resulta num grau de turbulência muito elevado em toda a secção transversal, podendo a sua espessura ser várias vezes superior. Mas, novamente, bombear o excesso de ar é uma fonte de ruído excessivo.

Sim, mas quanto ar é necessário para resfriar o disco?

Fluxo de ar

Existe uma fórmula simples que permite calcular com precisão suficiente o fluxo de ar Q em pés cúbicos por minuto CFM (pés cúbicos por minuto), necessário para remover a energia térmica W do disco rígido em Watts com superaquecimento permitido ΔT em graus Celsius:

Q = 1,76*W/ΔT(2)

Esta relação mostra claramente qual desempenho Q o sistema de resfriamento deve ter para remover a potência térmica necessária W usando troca de calor convectiva a um determinado superaquecimento ΔT.

Outros tipos de transferência de calor - transferência de calor por condução (transferência de calor por contato direto com o cesto ou, por exemplo, as paredes da caixa) e transferência de calor radiante (transferência de calor por radiação) não são considerados aqui. Além disso, na presença de juntas e arruelas, suportes especiais com absorção de choque e isolamento de vibração ou uma suspensão macia do disco rígido para reduzir o ruído, a contribuição desses dois mecanismos para o processo de transferência de calor torna-se completamente insignificante. Portanto, eles podem ser ignorados.

Como exemplo, vamos estimar o valor do fluxo de ar necessário para remover a média (7...15) W de calor de um disco rígido superaquecido, dependendo das tarefas atribuídas (5..15) °C.

O valor calculado é

Q = 1,76 * (7…15) / (5..15) = (1…5) CFM.

Com base no valor encontrado, os ventiladores apropriados são selecionados e o caminho de ar do sistema de refrigeração é projetado. No entanto, deve ser dito desde já que em um sistema de resfriamento adequado, quase qualquer ventilador pode fornecer a quantidade de fluxo de ar para resfriar um disco, mesmo com potência reduzida.

É verdade que, devido ao pior aquecimento das camadas de ar distantes da superfície resfriada e ao bombeamento do excesso de ar através do disco rígido, como regra, é necessário um valor de fluxo de ar um pouco maior. Além disso, quanto mais espesso for o fluxo de ar, mais ar em excesso será bombeado. O fluxo turbulento aquece de maneira mais uniforme, por isso é mais econômico que o fluxo laminar.

Reduzindo a temperatura do ar de resfriamento

Tudo é simples aqui.

Quantos graus a temperatura do ar de resfriamento diminui, a temperatura do disco rígido diminui na mesma proporção.

Assim, as opções usuais de resfriamento do disco rígido com ar aquecido dentro do gabinete não são as ideais, embora às vezes sejam implementadas de forma mais simples.

Se excluirmos coisas “exóticas” como, por exemplo, instalar uma unidade de sistema em uma geladeira ou usar ar externo para resfriamento no inverno, então é ideal usar ar externo para resfriar o disco rígido, ou seja, ar retirado de fora da unidade do sistema, e não de dentro dela, onde o ar é, por definição, mais quente.

Sistemas que fornecem fluxo de ar fresco e frio dentro da unidade do sistema

Para criar um fluxo de ar para resfriar o disco, normalmente são utilizadas ventoinhas do sistema de refrigeração geral na fonte de alimentação, na parede traseira ou superior do gabinete, etc.

Essas soluções são agora utilizadas em muitos edifícios modernos.

Com ventilação de “exaustão”, ou seja, criando algum vácuo de ar no gabinete, parte do ar sugado pelas aberturas de ventilação é direcionado para o disco rígido.

Ao utilizar ventilação de “pressão”, que cria algum excesso de pressão de ar no caso de soprar sobre o disco, deve ser utilizado um ventilador adicional separado, localizado na frente do disco.

Ao mesmo tempo, a mesma ventoinha é usada no sistema de refrigeração geral para bombear ar para dentro do gabinete.

Às vezes, bandejas adaptadoras especiais são usadas para instalar discos rígidos de 3,5 polegadas em baias de 5 polegadas do gabinete.

No painel frontal possuem uma ventoinha para soprar o disco com ar externo.

Existem dispositivos para instalação de vários discos.

Usar ar externo para resfriamento permite não apenas atender automaticamente aos requisitos, mas também reduzir a temperatura do disco em vários graus.

Sistemas que proporcionam transferência de calor para a superfície externa do casco, resfriado pelo ar externo

Essas soluções raramente são usadas agora. Principalmente em sistemas de refrigeração sem ventoinha, por exemplo, no gabinete Zalman TNN500A.

Aqui o disco rígido tem contato térmico com a parede lateral, que desempenha o papel de radiador, resfriado pelo ar externo.

Porém, na prática, tal solução, devido ao rápido aquecimento do ar na caixa após o acendimento, via de regra, não permite atender aos requisitos de.

É isso que me lembro que, quer queira quer não, terá que ser levado em consideração ao desenvolver um sistema de refrigeração verdadeiramente eficiente e de baixo ruído. Então vamos falar sobre ruído.

Continua...

Uma falha no computador pode paralisar seu negócio ou projeto educacional. Quase todos os funcionários de uma empresa moderna conduzem todos os seus negócios em uma estação de trabalho de computador. Perder o acesso ao seu computador mesmo por uma hora pode resultar em enormes perdas nas vendas e receitas diárias. Claro, todo mundo espera que seu computador funcione sem problemas o tempo todo. Mas o que a maioria das pessoas não percebe é que o elemento mais importante de qualquer PC não é o Wi-Fi, o monitor ou mesmo o teclado, mas o disco rígido escondido nas profundezas do dispositivo. É extremamente importante garantir que seu disco rígido seja protegido e mantido durante toda a vida útil do computador. Se você não salvá-lo, ele poderá travar e levar consigo todos os seus dados.

Regras de resfriamento de HDD.

Os primeiros computadores já fabricados só podiam operar a uma temperatura constante, aproximadamente a temperatura ambiente. Para atingir condições adequadas de temperatura e umidade e garantir o bom funcionamento do PC, foi necessário utilizar sistemas de refrigeração especiais. Desde então, tudo mudou dramaticamente. Os computadores modernos podem operar em temperaturas ambientes mais altas, realizando milhões de cálculos a mais por segundo. Os métodos de resfriamento para computadores modernos que foram inventados e testados nos últimos anos foram bastante minimizados. Cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens. Para que possa escolher aquele que se adapta às suas necessidades, primeiro familiarize-se com as suas funcionalidades.

O superaquecimento é um dos problemas mais comuns que os usuários enfrentam com seus discos rígidos. É importante que os proprietários de computadores entendam que o superaquecimento não é apenas um pequeno inconveniente. A pesquisa mostra que um disco rígido quente é um preditor de falha no disco rígido. A falha no disco rígido faz com que as pessoas percam todos os seus dados, especialmente se não houver um sistema de backup adequado. Quando um profissional perde todos os seus dados, isso pode causar enormes prejuízos ao negócio. O superaquecimento é algo fácil de detectar: ​​o corpo do seu laptop ou computador pode ficar quente ou quente ao toque. Alguns dos outros sinais reveladores de falha iminente do computador incluem:

• Atraso significativo no carregamento ou acesso lento aos arquivos.
• Sons estranhos - especialmente sons de cliques altos.
• Os fãs funcionam por mais tempo e mais alto do que o normal.
• Os dados desaparecem ou são corrompidos.
• "Tela azul da morte".

Causas do superaquecimento do disco rígido

Fluxo de ar bloqueado. O ar deve fluir para dentro do computador para que os ventiladores façam seu trabalho. Certifique-se de que seu computador esteja localizado em um local onde não haja nada bloqueando a entrada de ar nas aberturas de ventilação. Ventiladores com defeito. Quando o ventilador fica sujo, ele precisa trabalhar mais para manter a temperatura adequada e superaquecer o disco rígido. Limpe os refrigeradores a cada 3-6 meses. Pó. A poeira não apenas bloqueia o fluxo de ar, mas também isola os componentes que deveriam ser resfriados pelos ventiladores. A poeira é sua inimiga! Coloque o computador em uma área com pouca poeira e fácil de manter limpa.

Vantagens e desvantagens

Um desafio comum no desenvolvimento de produtos, especialmente em eletrônicos, é gerenciar a temperatura para obter desempenho ideal. A essência da tarefa é desenvolver microprocessadores e placas de circuito impresso (PCBs) com eficiência energética que não superaqueçam. Um aspecto frequentemente esquecido na solução de problemas de gerenciamento térmico de computadores é o projeto arquitetônico. Quer se trate de uma residência unifamiliar, de um edifício de escritórios ou de uma sala de servidores dedicada, as considerações arquitetónicas podem ter um enorme impacto nas soluções de gestão térmica disponíveis. Para resolver e reduzir as dificuldades e ineficiências causadas pelo calor, os engenheiros utilizam vários sistemas de refrigeração de discos rígidos para controlar as condições. Esses sistemas podem ser divididos em duas categorias principais: métodos de resfriamento ativo e passivo. Mas qual é a diferença entre eles?

Resfriamento passivo

Os benefícios dos métodos de resfriamento passivo incluem eficiência energética e custos financeiros mais baixos. O resfriamento passivo fornece altos níveis de convecção natural e dissipação de calor usando um dissipador de calor ou dissipador de calor para maximizar os padrões de transferência de calor radiativo e convectivo. Em outras palavras, o resfriamento passivo depende do fluxo de ar através do gabinete do PC e de seus coolers. O gerenciamento térmico passivo é uma solução econômica e energeticamente eficiente que depende de dissipadores de calor, espalhadores de calor, tubos de calor ou materiais de interface térmica (TIM) para manter temperaturas operacionais ideais.

Resfriamento ativo

O resfriamento ativo, por outro lado, refere-se a tecnologias de resfriamento que dependem de um dispositivo externo para melhorar a transferência de calor. Graças às tecnologias de resfriamento ativo, a vazão aumenta durante a convecção, o que aumenta drasticamente a taxa de remoção de calor. As soluções de resfriamento ativo incluem ar forçado por meio de ventilador ou ventilador, líquido forçado e resfriadores termoelétricos (TECs) que podem ser usados ​​para otimizar o gerenciamento térmico do disco rígido. Os ventiladores são usados ​​quando a convecção natural não é suficiente para remover o calor. Eles normalmente são integrados a componentes eletrônicos, como gabinetes de computador, ou conectados a processadores, discos rígidos ou chipsets para manter as condições térmicas e reduzir o risco de falhas. A principal desvantagem da gestão térmica activa é que requer a utilização de electricidade e, portanto, incorre em custos mais elevados em comparação com a gestão térmica passiva.

Sistemas de refrigeração passivos de HDD

Assim como o resfriamento a ar ativo de um disco rígido, o resfriamento a ar passivo usa uma placa que simula uma grande superfície de resfriamento na peça. Mas com o resfriamento a ar passivo, esta placa é várias vezes maior do que com o resfriamento a ar ativo, e isso ocorre porque não há ventilador nas aletas que possa direcionar o ar para onde ele é necessário. As aletas devem ser grandes o suficiente e deve haver espaço suficiente entre elas para permitir o fluxo natural de ar. As aletas de resfriamento podem ser muito pesadas e às vezes exigem fixação na parte superior da peça que está sendo resfriada para evitar danos ao disco rígido ou à placa e para garantir que o fluxo de ar do cooler chegue até elas. O resfriamento passivo a ar é o método com maior eficiência energética porque praticamente não requer energia para operar.

Este método tem uma grande desvantagem: o peso. Placas pesadas e grandes devem ser fixadas em peças pequenas e discos rígidos, aumentando o peso geral do computador e reduzindo o espaço utilizável dentro do gabinete. Além disso, a temperatura ambiente não pode ser muito alta, pois isso tornará o resfriamento passivo do ar ineficaz. Em muitos casos, o gabinete do computador possui de 1 a 2 ventiladores para circular o ar em seu interior. A confiabilidade do sistema é muito alta. Se os requisitos de resfriamento do HDD corresponderem à capacidade do sistema, esta será a escolha número um. O custo de manutenção é de apenas 0.

Sistemas ativos de resfriamento de disco rígido

O ventilador fornece ar fresco à placa de resfriamento localizada acima do disco rígido. A placa geralmente possui uma superfície plana, que toca a parte resfriada de um lado, e várias nervuras estão localizadas no outro. Estas aletas aumentam a superfície da placa e, portanto, a sua capacidade de transferência de calor. O ventilador torna a circulação mais rápida e eficiente porque retira a superfície térmica do ar que se forma entre as aletas. O resfriamento ativo a ar de um disco rígido é eficaz em termos de conservação de energia com uma grande desvantagem: ele só pode reduzir a temperatura operacional da peça para temperaturas sempre superiores à temperatura ambiente. Isso pode ser um problema quando o PC está operando em ambientes agressivos ou quando há outros componentes próximos que podem gerar altas temperaturas durante a operação.

A confiabilidade desses sistemas é muito alta porque mesmo que o ventilador pare de funcionar, o sistema pode atuar como resfriamento passivo do ar por vários minutos. Além disso, quando um ventilador está prestes a falhar, geralmente emite um som estranho dentro de alguns dias, dando ao usuário tempo suficiente para substituí-lo. Os custos de manutenção deste sistema são baixos e acessíveis para todos.

Resfriamento a água

Esta é uma tendência relativamente nova em sistemas de refrigeração para gabinetes de PC e discos rígidos. O sistema básico consiste em placas de resfriamento, mangueiras por onde flui o refrigerante, um pequeno tanque de refrigerante, uma bomba de circulação e um radiador. Cada componente a ser resfriado possui uma placa de resfriamento anexada a ele. Geralmente é feito de cobre ou alumínio e é uma placa oca com entrada e saída para refrigerante. A bomba de circulação circulará o líquido refrigerante do radiador para as aletas, depois para o reservatório e de volta ao radiador. No radiador, o líquido refrigerante reduz a temperatura. Dependendo do tipo de radiador, o resfriamento a água também pode ser dividido em ativo e passivo.

• Resfriamento Passivo a Água: Neste método, o radiador é feito de uma mangueira longa e fina de cobre ou alumínio que possui aletas do mesmo material fixadas em seu perímetro de várias maneiras. À medida que o refrigerante quente passa pelo tubo, ele é resfriado até a temperatura ambiente.
• Resfriamento ativo de água: Com este método, a água não é resfriada naturalmente, mas usando outros meios de resfriamento, como pequenos termopares Freon Peltier.

Em alguns casos, o líquido refrigerante pode circular naturalmente. Para conseguir isso, o reservatório e o radiador devem ser colocados acima da placa de resfriamento mais alta do sistema (ou seja, mais alto que o HDD), as mangueiras devem ter diâmetro maior e o radiador deve ser projetado de modo que o líquido refrigerante possa fluir livremente através dele. Em geral, o resfriamento a água pode ser bastante complicado quando as conexões dos tubos falham. A bomba também necessita de muita energia para funcionar, reduzindo sua eficiência, mas isso pode ser superado optando por um fluxo natural. Por outro lado, com o resfriamento ativo a água, a temperatura operacional pode ser rapidamente reduzida à temperatura ambiente ou até mais baixa.

A principal desvantagem é a confiabilidade do sistema, uma vez que uma falha na bomba significará um aumento quase imediato na temperatura do HDD e de outros componentes do PC, portanto, medidas especiais de segurança devem ser tomadas para melhorar a confiabilidade. Além disso, o resfriamento a água apresenta problemas técnicos ao tentar aplicá-lo a vários componentes do PC, como discos rígidos adicionais, cartões de memória, chips ponte norte/sul, etc. não disponível. Portanto, ventiladores para circulação de ar dentro do gabinete estão quase sempre presentes nesses sistemas. Os custos de instalação e manutenção são por vezes mais elevados do que as opções anteriores porque é necessária manutenção regular da bomba.

A escolha do método de resfriamento do disco rígido mais adequado está associada a certos requisitos. O consumo de energia, a temperatura ambiente, a umidade, a temperatura operacional e o alojamento das peças são os parâmetros mais importantes a serem considerados ao escolher um método de resfriamento. Se você já se deparou com a escolha de um sistema de refrigeração para seu HDD ou outros componentes do PC, compartilhe com nossos leitores nos comentários abaixo do artigo.

Eu tenho lidado com a questão do resfriamento do HDD há muito tempo.
Os dois primeiros discos rígidos que tive dispensaram ele, eles próprios não esquentavam muito e eu não entendia particularmente o interior de ferro de um computador. Então ele começou a se interessar por hardware, montou uma segunda unidade de sistema com as próprias mãos e ficou preocupado em aquecer o HDD, pois durante a operação prolongada ele ficava bastante quente, às vezes quase escaldante.
Após pesquisar as soluções disponíveis no mercado, o painel de 5" com um pequeno cooler na frente foi descartado, e muitas opções de coolers "barriga" foram resolvidas.
Por um tempo, me acalmei e simplesmente instalei um cooler em cada disco rígido, alimentado por +5 volts em vez de +12 - assim, foi conseguido um funcionamento silencioso e com boa eficiência.
Ultimamente, meu computador principal tornou-se cada vez mais poderoso e ao mesmo tempo mais silencioso. Contra o pano de fundo dos outros elementos de resfriamento, as buchas e os motores dos ventiladores nos discos rígidos começaram a ser ouvidos. Além disso, um grande número desses coolers já passou pelas minhas mãos e, muitas vezes, mesmo em +5 volts, eles continuaram a fazer barulho - ou o motor estava chacoalhando com os enrolamentos ou o impulsor zumbia com ar... Loteria , em geral. Além disso, foi descoberto um problema de contaminação (no entanto, coolers em um compartimento de 5" com ventoinha de 40 mm na frente têm um problema ainda pior com isso) - o cooler, em suas baixas velocidades, conseguiu colocar bastante poeira sob as pernas dos microcircuitos, não acho que isso tenha beneficiado os discos rígidos.

Eu queria saber o que poderia substituir essas “campainhas”... Agora há uma ventoinha no painel frontal da maioria dos gabinetes ATX, a maioria dos gabinetes ATX de tamanho normal tem uma ventoinha de 120 mm. Por que coolers extras em HDDs quando já existe um cooler por perto? Tentei remover as ventoinhas dos discos rígidos... As “latas” permaneciam bem quentes, mas dava para segurar com a mão (o monitoramento mostrava 40...47 graus em temperatura ambiente +25), mas os chips nas placas estavam extremamente lamentável. Hoje em dia, os elementos mais quentes nas placas geralmente são o processador e o driver do motor/cabeça. Às vezes, algum outro estabilizador de energia. Só por diversão, medi as condições de temperatura dos microcircuitos... Em um HDD moderno típico, o processador aquece até 40...55 graus em repouso, ou seja, minha mão já está bastante quente (meu limite de dor é de cerca de 45 graus), o acionador do fuso está ainda mais quente - em repouso geralmente é 45...60, e com uma busca aleatória a temperatura sobe rapidamente e calmamente vai além de 70.. 0,80 graus (medido termómetro digitalmente). O sensor de temperatura normalmente é instalado na placa fora dos microcircuitos e/ou no “banco” e sua temperatura é mais baixa.

Um radiador de alumínio pode ser facilmente comprado em uma loja, se suas dimensões forem um pouco inadequadas - é fácil cortar o excesso. Não vi almofadas térmicas à venda (não procurei), mas são fáceis de encontrar em unidades de CD/DVD quebradas (através delas o calor é transferido dos chips do driver do motor para o corpo do dispositivo) ou em placas de vídeo ( entre dissipadores de calor e chips de memória). Se uma espessura não for suficiente, você pode discar várias.
Os materiais são bastante acessíveis.

Assim que passei em uma conhecida loja de peças de rádio para comprar peças, lembrei que precisava comprar um radiador para este projeto. Peguei. Chama-se "HS 530-100". As aletas são baixas, com ranhuras adicionais para aumentar a área de transferência de calor, a base é mais grossa que as nervuras, um HDD de largura - mais alto que o teto, estimei a olho nu na loja - talvez o suficiente para dois discos rígidos. .Comprei o que precisava. Em casa experimentei o radiador nos discos rígidos - em todos os HDDs que encontrei, ele cobria todos os “pontos quentes”, embora fosse mais curto que o próprio HDD. A largura para dois HDDs era exagerada... Mas mesmo assim decidi cortá-la para caber em dois discos rígidos.

Então estripei vários CD-ROMs quebrados e tirei almofadas térmicas deles.

Por ocasião da instalação de um novo HDD, resolvi testar o projeto em ação. Os discos rígidos estavam dispostos sobre a mesa, com velhos coolers de “barriga” torcidos. Perto estão radiadores e almofadas térmicas com pasta térmica.
Depois de cortado em dois, o radiador mal bastava - as bordas já estavam penduradas entre o meio dos furos de montagem, os parafusos tinham dificuldade em aderir ao radiador.

Como foi.
Nós nos esforçamos, procuramos pontos “quentes”. Você pode descobrir isso mesmo com o HDD desligado - geralmente são microcircuitos, são bem grandes. Se a placa estiver de cabeça para baixo (HDD WD ou o mais recente Seagate “plano”), então nas áreas de aquecimento ou não envernizadas - por outro lado, os microcircuitos são soldados nessas áreas “com a barriga” para organizar a dissipação de calor através da placa. Existem várias vias entre as almofadas para melhorar a condutividade térmica.

Colocamos almofadas térmicas nas áreas encontradas, estimando a distância entre o elemento e a superfície do radiador. Se a espessura não for suficiente, fazemos um “sanduíche”. Tentamos garantir que não haja forte pressão na placa, mas também que as almofadas térmicas não fiquem penduradas. Se a almofada térmica estiver pegajosa, coloque-a como está; se estiver lisa, aplique pasta térmica nas superfícies de contato.

Colocamos o radiador em cima, tentando não movê-lo para não retirar as almofadas térmicas, e aparafusamos. As roscas dos parafusos são as mesmas com as quais os discos rígidos normalmente são aparafusados ​​​​na cesta.

Verifique através da luz se as almofadas térmicas estão no lugar.

Você quer prolongar a vida útil do seu disco rígido? Você está disposto a gastar de 5 a 10 dólares extras em um sistema de refrigeração para isso? Vamos descobrir quais opções existem.

Não existem muitos tipos de resfriamento:

• Em primeiro lugar, isto é, claro, resfriamento de ar. A grande maioria desses sistemas é uma estrutura de plástico ou metal com uma ventoinha, que é aparafusada ao disco rígido por baixo. E a energia para o ventilador é obtida por meio de um adaptador especial do conector livre da fonte de alimentação. Há também uma opção onde um adaptador especial para montagem de disco rígido é instalado no slot 5.25 (é onde a unidade de DVD se encaixa) e uma ventoinha (ou ventoinhas) é instalada em vez de um plugue na “fachada”
• Em segundo lugar, este sistemas de refrigeração passivos. Ou seja, simplesmente um radiador especialmente projetado que fica acoplado ao disco rígido, em contato com as partes de aquecimento do disco rígido, e remove o calor para o ambiente “por gravidade”, devido à grande área de transferência de calor.
• Bem, em terceiro lugar, podemos mencionar sistemas de refrigeração líquida. Mas este é um exótico desinteressante, cuja aplicação prática está praticamente ausente. As vantagens dos sistemas líquidos incluem eficiência térmica muito boa e uniformidade de dissipação de calor (a exceção são modders, overclockers e outras “pessoas caseiras”)

Devido à minha vocação, muitas vezes comecei a resolver problemas de computador relacionados ao desgaste do disco rígido. E então este artigo irá falar sobre como prolongar a vida útil do disco com dados. Afinal, após uma falha no HDD, as informações não podem ser salvas em todos os casos. Mesmo que seja possível devolver seus arquivos, em termos monetários, os reparos nos centros de serviço serão comparáveis ​​ao custo de um novo computador para tarefas de escritório.

Existem muitas recomendações para o funcionamento adequado de um disco rígido, desde garantir uma boa alimentação (comprar uma fonte de alimentação cara) até minimizar os efeitos de vibração externa na unidade. Mas hoje vou compartilhar minha experiência em facilitar a vida de um disco rígido instalando um sistema de refrigeração de ar adicional nele. Afinal, quanto mais frias as peças rotativas, e não só elas, menos sujeitas a desgaste. Nos casos modernos, coolers são instalados na parte frontal, que direcionam o fluxo de ar de fora para dentro do computador, soprando ao mesmo tempo o disco rígido. Mas isso nem sempre é suficiente.

Ao escolher um dispositivo de refrigeração para um disco rígido, você deve levar em consideração que em novos modelos de gabinetes com travas nos compartimentos de unidade, pode não haver espaço suficiente para uma unidade com uma unidade de refrigeração acoplada.
Passo diretamente à descrição do processo. Algumas pessoas não precisam da minha experiência pessoal e farão tudo sozinhas, mas para muitos será útil ler e ver as fotos antes de se envolverem em tudo isso.
Bem, vamos começar. Não se esqueça de desligar a unidade de sistema antes de começar a trabalhar!!! Após remover a parede lateral, remova os conectores do disco rígido.

Desparafuse os parafusos de montagem que prendem o disco rígido no slide. Se necessário, você terá que remover a segunda tampa lateral para ter acesso aos parafusos do outro lado do gabinete. Mas no meu caso, o compartimento da unidade de 3,5" pode ser removido do gabinete junto com as unidades, o que você concordará que é muito conveniente.

Interromperei a descrição com dicas sobre como escolher uma ventoinha para disco rígido.
Primeiramente aconselho você a adquirir um modelo com dois coolers, pois... Os ventiladores instalados nesse sistema giram em direções diferentes. Um sopra, o outro sopra ar aquecido.
Em segundo lugar, se todos os conectores de alimentação do seu computador estiverem ocupados, então em qualquer caso você terá que escolher um modelo com adaptador para conectar simultaneamente uma ventoinha para o HDD e um segundo dispositivo que anteriormente ocupava este conector.
Bem, também vale a pena dar uma olhada nas características dos próprios coolers. Se você é sensível ao ruído excessivo do ventilador, escolha coolers com velocidades de rotação mais lentas. Bem, você entende, quanto mais rápido as pás do ventilador giram, mais eficiente é o resfriamento, mas o ruído delas é maior. Portanto, você mesmo precisa escolher a relação eficiência-ruído.

Vamos continuar! Para realizar a operação de encaixe de um disco com ventoinha, o primeiro já deve estar retirado da unidade de sistema. Coloque o disco sobre uma superfície plana, voltado para baixo, pois O resfriamento é fixado na superfície inferior do disco rígido, no lado do controlador. Em seguida, colocamos o ventilador em cima, alinhamos os furos de montagem e apertamos os parafusos.

É aconselhável ter todas as quatro peças para garantir um ajuste perfeito das superfícies e o dispositivo não chacoalhar durante a operação.

E agora o nosso está conectado ao disco rígido. Agora voltamos o disco ao gabinete, o principal é que o dispositivo de refrigeração não interfira na correta instalação do drive. Se todos os buracos coincidirem, parabéns, você escolheu a ventoinha de HDD certa.
Em seguida, você precisa fornecer energia aos coolers do sistema de refrigeração. Procuramos um conector molex livre e o conectamos ao conector do ventilador.

Se não for encontrado um conector não utilizado, desconecte qualquer outro dispositivo que utilize a mesma conexão. Conectamos nosso novo sistema de refrigeração em seu lugar e, em seguida, conectamos o dispositivo antigo (desconectado na frase anterior) ao conector livre que está no fio do ventilador, desde que você o tenha adquirido (o ventilador) apenas com esse adaptador.

As últimas manipulações com os conectores, conectamos o disco rígido de volta. Espero que você não tenha esquecido quais conectores foram usados ​​no seu HDD.
Na última foto você vê o resultado final de um procedimento simples instalando refrigeração no HDD.

Após iniciar o computador, verifique visualmente a rotação do impulsor da ventoinha instalada. A eficácia do trabalho realizado pode ser verificada pelo toque, mas é melhor usar o programa AIDA64 , que inclui a função de verificar as temperaturas dos componentes do computador. Após instalar e iniciar este programa, clique na aba Computador e depois vá em Sensores. As leituras do disco rígido são indicadas no final da lista “Temperatura”. No meu exemplo, existem três discos. No seu caso, pode ser qualquer coisa, provavelmente um.

Naturalmente, se você deseja registrar em números o quanto seu guardião de informações ficou mais frio, este programa deve ser executado antes de instalar o sistema de refrigeração para ver e lembrar a temperatura “ANTES” do disco. E execute AIDA64 "DEPOIS". Neste exemplo específico, o aquecimento do HDD foi reduzido em 11 graus.
Vou parar de narrar aqui, quero que este artigo não seja apenas um material de leitura, mas um guia para ação. Cuide das suas informações; é melhor não deixar o disco ser reparado.