מערכת קירור של מחשב

מערכת קירור של מחשב, היא מערכת המסייעת בשמירה על טמפרטורה נמוכה של מחשב, למרות החום שמיצרים חלק מהשבבים המצויים במרבית סוגי המחשבים. השבבים הללו, נוטים להתחמם בעת עבודתם ולהגיע לטמפרטורות שאינן מאפשרות את המשך עבודתם התקינה ואפילו מסכנות אותם בנזק מיידי לצמיתות. מסיבה זו, למרבית המחשבים יש מנגנונים לשמירה על טמפרטורה נמוכה. רוב המערכות פועלות בשתי דרכים: ראשית, הן משפרות את אוורור החלקים החמים של המחשב, ומקטינות את הפרשי הטמפרטורות בינם לבין טמפרטורת החדר. שנית, במקרה הצורך הן מאטות את פעולת המחשב כך שהחלקים הנוטים להתחמם יתחממו פחות ואפילו מכבות את המחשב במקרה הצורך. מערכת הקירור של המחשב היא למעשה מערכת פיזור חום. מערכות שדואגות שהמחשב יהיה קר יותר מאשר החדר בו הוא נמצא, דהיינו משאבות חום, הן נדירות ביותר אם הן בכלל קיימות. אולם, יש סוגי מחשבים, כמו המחשבים שבחוות השרתים, שחובה להציבם בחדר מקורר היטב ומי שנכנס לחדר בו הם מצויים צריך להתלבש בלבוש חורפי כבד. לצד ההשקעה במערכות קירור למחשב, מהנדסי החשמל משקיעים גם בשיפור עיצובם של השבבים השונים כך שיתחממו פחות מלכתחילה. לכן, לדוגמה, הומצא המעבד בעל הליבות הרבות, שלמעשה מפצל את עבודתו בין מיקומים אחדים ומאפשר לכל חלק שלו להתחמם פחות. מאידך עדיין מעוצבים אביזרים לשיפור קירורו של המחשב, בעלי הספק גדל והולך, וזאת בעיקר עבור משתמשי מחשב שמכווננים את מעבד המחשב לעבוד בתדרים גבוהים יותר מאלו שתכנן היצרן (המהרה) ועקב כך להתחמם יותר. חריצי קירור: המחשב האישי השולחני המקובל מצוי בתוך מארז שמגן עליו מפגיעות ומגן על המשתמש בו מהתחשמלות ומהרעש של החלקים הנעים בו. החלקים הנעים הם הכונן הקשיח, כונן הדיסקים והמאווררים של מערכת הקירור. אולם, לצד ההגנה שמקנה המארז, הוא מאט את קירור המחשב. מסיבה זו המארז מכיל חריצי אוורור, בעיקר מול המאווררים. מאווררים: למחשב יש לרוב ארבעה מאווררים. האחד שואב אוויר אל המארז, השני מוציא אותו, השלישי מאוורר את ספק הכוח והרביעי צמוד למעבד. שלושת הראשונים הם בעלי פעולה רציפה והרביעי פועל ברגע הדלקת המחשב ובהמשך, בהתאם למידע ממד החום שבו. למחשבים בעלי כרטיס גרפי משוכלל יש מאוורר נוסף על המעבד של הכרטיס הגרפי. צלעות קירור: שבבים המועדים לחימום יתר מוצמדים לגופי קירור עם צלעות קירור. שבבים אלה הם לרוב: המעבד, המעבד הגרפי, הגשר הצפוני והגשר הדרומי. כאשר לאחד מהשבבים האלה יש גם מאוורר, צלעות הקירור חוצצות בין השבב לבין המאוורר. תווך תרמי: בין גופי הקירור לבין השבבים שהם מקררים מצוי חומר המשפר את המוליכות התרמית. חומר זה מוליך חום טוב יותר מהאוויר החוצץ בין הגופים אך פחות טוב ממגע מתכת-מתכת. החומר אמור להיכנס בחללי האוויר הנוצרים בין שני הגופים הצמודים ולא למנוע מהם מגע ישיר. חומר כזה יכול להיות משחה תרמית המכילה מתכת, משחה תרמית שאינה מכילה מתכת או מדבקה תרמית. משחה תרמית המכילה מתכת היא התווך מוליך החום הטוב מבין השלושה. אולם, השימוש בה דורש מיומנות. טכנאי לא מיומן עשוי לגרום לדליפה שלה ולקצרים במחשב. השמת המדבקה דורשת את רמת המיומנות הנמוכה בין שלושת החומרים, אך מוליכות החום של המדבקה היא הנמוכה בין השלושה. על פי רוב, מחשבים ניידים מכילים שבבים קטנים יותר ובעלי תדרי חשמל ומתחי חשמל נמוכים יותר מאלה של המחשב השולחני. על כן הם מתחממים פחות ממנו. במחשב נייד, על פי רוב, הגשר הדרומי והמעבד הגרפי אינם דורשים מערך קירור. (במספר מקורות נאמר ההפך שכן הם מתבלבלים בין הגשר הצפוני של לוח האם של המחשב הנייד לבין שבבי עיבוד התמונה שלו). למרבית המחשבים הניידים יש גוף קירור אחד המכסה הן את המעבד והן את הגשר הצפוני. לאורך גוף הקירור מצויה צינורית גזים המשווה את החום בין חלקיו. צלעות הקירור של גוף הקירור מצויות רק בקצה אחד שלו ודרכן עובר קצה צינורית הגזים. בין גוף הקירור לבין המעבד מרוחה משחה תרמית ובין גוף הקירור לבין הגשר הצפוני מצויה מדבקה תרמית. למרבית המחשבים הניידים יש מאוורר אחד המורכב על קטע גוף הקירור שמעל למעבד. צירו של מאוורר זה אנך הן למשטח המעבד והן למשטח חריצי האוורור שמהם הוא יונק אוויר. הוא פולט אוויר על כנפי הקירור ומבין כנפי הקירור האוויר יוצא אל חריצי אוורור נוספים. החיסרון הבולט של מבנה זה של מערכת הקירור הוא הצטברות כרונית של אבק במסדרונות האוויר שבין כנפי הקירור, עד לסתימתם. חיסרון זה בולט במיוחד בחבלי ארץ חמים ומאובקים. מערכת קירור (רכב) צלעות קירור משטח קירור