超低温冰箱技术_超低温冰箱制冷原理
1.如何保存食物
2.超低温冰箱价格 超低温冰箱工作原理
3.药品储存要求中,冷库温度为?
4.CPU散热到底是靠什么散热啊?
空气能热水器作为第四代热水器,逐渐崭露头角,但仍然处于发展阶段,用户还没有足够的了解,这点从五花八门的称呼就能够看出端倪,空气能热水器严格意义上的称呼为空气源热泵热水器,还有诸如空气源热水器、热泵热水器、冷气热水器,甚至还有空气热水器的错误称呼。
作为热水器产品中的新贵,近年来空气能热水器的市场地位在稳步上升,越来越多的用户想要尝试更换空气能热水器,但是苦于了解不够而一直没有下手,所以科希曼来介绍下家用空气能热水器的优缺点,首先简单介绍一下空气能热水器的原理。
其实,如果对空调的工作原理有所了解的话,就不难理解空气能热水器的工作原理。空调在制冷过程中产生的废热会通过室外机散发到空气中,而空气能热水器则是利用空气中的热量来加热水。所以从根本上来说,两者都是靠压缩机和管路中的冷媒循环将空气中的热量进行“搬运”从而达到目的.
不过,空气能热水器的转化效率要大大高于直接用电加热:1千瓦的电能只能发出1千瓦的热量,但是1千瓦的电能可以搬运3-4千瓦的热量,这也意味着空气能热水器的加热效率是普通电热水器的3-4倍。
说的通俗一点,同样一度电,如果普通电热水器可以加热10升水到适宜温度,那么空气能热水器就能加热30-40升水;反言之,加热同样的水到同样的温度,空气能热水器用的电就是普通电热水器的1/3-1/4,所以空气能热水器相对比大部分的电热水器而言是比较节能的,同时这种搬运热量的原理也避免了热水和电的直接接触,安全性比较高。节能和安全这也是空气能热水器比较突出的优点。
下面用数值来计算一下家用空气能热水器具体的节能情况:
以普通家庭,每天使用普通电热水器(1500瓦)加热3小时的热水量计算。
普通电热水器,每天加热3小时,1500瓦计算,每年消耗电能:1.5*3*365=1642.5度
空气能热水器,效率为普通热水器的3-4倍,取3.5计算,每年消耗电能1642.5/3.5=469.2度
也就是说产生同样的热水,空气能每年节省电能1642.5-469.2=1173.3度,以0.6元单价计算,每年节省704元电费。
以普通电热水器单价2000元,空气能热水器5000元计算,3000/704=4.26年,也就是说到4.26年,普通电热水器成本和空气能热水器相同。
如果两者使用8年,则空气能总费用为:8*469.2*0.6+5000=7252元
普通电热水器总费用为:8*1642.5*0.6+2000=9884元
空气能比普通电热水器节省9884-7252=2632元
如果使用10年,则空气能总费用为:10*469.2*0.6+5000=7815元
普通电热水器总费用为:10*1642.5*0.6+2000=11855元空气能比普通电热水器节省11855-7815=4040元。
从以上的数据比较可以看出,虽然空气能热水器的初期购入成本比较高,一次投资大,但是长期使用下来成本更低,并且用的时间越久越合算。所以,单从节能方面来说,空气能热水器是比较划算的。
但是空气能热水器也不是没有缺点,首先搬运热量需要外界温度适宜,也就是外界温度不能太低。普通的空气能热水器,如果外界温度非常低,那么搬运热量的效率也就非常低。一般在温度接近零度或者零下的情况,搬运热量的效率就大打折扣。而我国北方,特别是东北、西北地区的冬季,用热水本来就多,这时候空气能热水器反而效率并不高;南方好很多,即使是冬季,外界气温也不会非常低,所以更适合空气能热水器。
为了解决家用空气能热水器的这一缺点,很多热泵厂家在家用空气能热水器中设置电辅热功能,当外界温度很低时就变成了普通的电热水器,避免了冬季寒冷地区无法使用的问题,可以保证一年四季全天候热水供应。顺便一提,科希曼商用空气能热水器系列产品可以在-25度环境下运行,已基本没有温度和地域的限制。
第二个缺点就是空气能热水器搬运热量加热水的过程相较电热水器来说并不快,这也是空气能热水器本身功率并不如普通电热水器大的原因。热量是个缓慢积累的过程,所以空气能热水器比较难做到热水的即加热即用,必须要有一个水箱储水。目前来说,科希曼空气能热水器配备热泵专用的谷轮压缩机,比普通压缩机热效率提升130.8%,四季高效运行,冬季表现卓越。
第三个缺点是家用空气能热水器的占地面积比较大。正常情况下,空气能热水器水箱的容积一般在100升以上,甚至达到300升,相当于一个冰箱的大小。这样做带来的好处就是在使用过程中水温更恒定,但是坏处就是占用空间较大,如果是小户型的厨房放置两台“冰箱”,估计就没有“立足之地”了。
水箱小的机型一般做成分体式,也就是像传统空调一样有室外机有室内机,室内机包含水箱,可以安装在卫生间或者厨房的承重墙上。分体式的好处在于灵活,体积小,室外机不占用室内空间。而大容量的机型一般做成一体式,用一体式小体积设计,省去安装外机和连接冷媒管的麻烦。前面说了,空气能热水器的原理和单冷空调类似,所以这种机型夏天可以利用排出的冷气给室内降温或者除湿,一举两得。同时巨大的容量可以满足大户型和别墅的全天候热水供应。
综上所述,家用空气能热水器的优缺点就是这些。就节能环保方面而言,家用空气能热水器是划算的,但是它前期投入高也是无法忽视的问题,再加上占地面积等方面的因素,空气能热水器到底适不适合自己家安装,还是要看自己的比较分析。如果酒店、宾馆、学校、医院、泳池等热水需求量大的商用空间,商用空气能热水器并不存在以上所说的缺点,温度过低的缺点可以使用超低温空气能热泵,至于占用空间多大,对于商业场所来说也不是问题,但是其节能性绝对是非常有优势的首选。
如何保存食物
现在的人们对生活有了更高的追求,经过一天的工作,晚上回到家总要喝点酒放得松一些,喝点小酒解解乏成为常态,那在这其中就少不了酒柜的选购了,现在市场上的酒柜款式各异,品牌众多,质量也是参次不齐。接下来小编为大家推荐几款常见的酒柜款式种类以及品牌!
一、酒柜款式种类
1.电子酒柜款式:用半导体制冷原理,最早用于军工潜艇等设施上面,后用于民用。特点;造价低,生产成本低;噪音小、使用方便,携带便利,运输安全不怕倒伏。缺点:制冷效率低、耗电,容易损坏,使用寿命短,一般2年后容易出现故障。触摸屏的更不易维修。建议50瓶以内的选用电子酒柜,大容量的耗电大,不建议用。
2.压缩机酒柜款式:主要构件:压缩机、蒸发器、冷凝器、毛细管节流制冷装置及控制电气部分;分风冷和直冷式两种制冷方式。风冷式送风制冷箱体温度均匀,缺点湿度保持不足,风力不到的位置温度会有些差异;直冷式温度有阶梯的差异,需用导热隔板进行补冷,减小温差。优点制冷效率高电耗小,湿度保持好,酒塞不宜干。
3.实木酒柜款式:主体框架(橡木、榉木、花梨木、紫檀木等)与保温材料制作而成的酒柜。
4.合成酒柜款式:用电子、木板、PVC等材质组合而成的酒柜。模仿葡萄酒自然储藏条件而设计出来的一种电器,也可以是一种小型的仿生酒窖。
5.原木酒柜款式:原木酒柜一般是用实木制作,像红木酒柜,就是实木酒柜中比较高档的一种酒柜。
6.玻璃隔断式酒柜:玻璃隔断的酒柜造型比较简单,只需在墙壁上打造出几个玻璃板用以摆放酒瓶,酒杯即可。
7.壁炉式酒柜现在家庭大多用开放式,客厅,餐厅,门厅相连,为了避免太过一览无余,让客厅和餐厅之间摆放一个壁炉式酒柜来分割一下空间。还是比较多的。
二、酒柜款式品牌推荐
1、新飞Frestec:从年2月6日新飞上马电冰箱,坐上中国冰箱行业的末班车,到如今一举发展成为中国环保节能家电的领航者,新飞成为具有冰箱、冷柜、空调三大主导产品的中国白色家电巨头,产品畅销亚、非、欧等50多个国家和地区,成为在国际家电市场上具有一定影响力的中国知名品牌,创造了中国家电业的奇迹。
2、卡萨帝Casarte:卡萨帝,海尔集团旗下品牌,是源自意式优雅的国际高端艺术家电和嵌入一体化橱电品牌,她经过全球8个研发中心、28个合作研发机构(如麻省理工等)、300多位设计师(来自意大利、英国、德国、法国、美国、日本、中国等12个国家)的倾力研发设计,经过全球29个制造基地200多位工程人员5年的努力,于2007年9月20日在中国面世。
3、富信fuxin:富信公司具有年产冰箱酒柜100万台、芯片1000万片、冰胆等配件600万套的生产能力。产品不仅是国内半导体应用的产业龙头,而且还远销欧洲、美国、加拿大、澳大利亚及日韩等东南亚国家和地区。
4、芭克斯Bacchus:中山市越海电器有限公司成立于2003年,坐落于中国家电产业基地广东省中山市南头镇,专业生产葡萄酒恒温柜,是国内唯一一家同时拥有成熟压缩机酒柜与电子酒柜双生产线的企业,产品种类齐全,容量从6支到300支装。
5、澳柯玛AUCMA:制冷产业是澳柯玛核心主业,公司在变频技术、深冷速冻、超低温、恒温、环保节能、智能化、绿色无氟、MEP保鲜技术、物联网技术、新能源技术的研发和应用等十几项技术领域持续保持国际领先水平,并成功推出了行业首款智慧变频冷柜,以及物联网冷柜,智能云网络冰箱,高端五门、对开门冰箱,-150°超低温冷柜,太阳能风能冷柜等众多新品,不断引领中国制冷行业发展新方向。
家中的酒柜若是很上档次的,那样也会显得酒的品质也很高!这也是酒柜款式的另一个“小心机”的存在哦!本期的内容到这里就要结束了。
超低温冰箱价格 超低温冰箱工作原理
如何保存食物
如何保存食物,食物有的时候吃不完,这个时候是需要进行保存的,现在随着科技的发达,几乎每个人家里都有一个冰箱来储存食物,但是很多人都直接把食物放进冰箱,以下看看如何保存食物及相关资料。
如何保存食物11、超低温储存
将食材放到超低温储放能够抑止微生物的繁育,减轻食材的腐烂变质速率,殊不知并不可以彻底杀死微生物菌种。在超低温储存时要留意对温度的控制,一般来说,温度越低,储存的时间便会越长期。
2、高温灭菌
食材在历经高温解决的情况下,能够杀死绝大多数的病菌和酶类。如以密闭式、真空泵、快速制冷解决,能够合理减缓食材的腐烂变质霉变,增加储存时间。比如,我们常饮的成袋纯奶、葡萄酒、巴氏牛奶等。
3、脱水干躁
脱水干躁便是把食材中的水份降至一定程度下列,微生物菌种就不易生长发育繁育,酶的活性也会遭受抑止。家中中常见的脱水方式是风吹日晒、晾干、加温挥发或冷冻干躁,这些。非常值得提示的一点是,风吹日晒的方式尽管非常简单,可是损害的维他命也数最多。
4、提升血浆渗透压
这姓名看上去好像没办法了解,可是实际上大部分人都使用过这类方式。比如用盐或糖腌制食材。盐的浓度值在8%-10%的情况下,能够抑止绝大多数微生物菌种的繁育,但不可以彻底消灭。要消灭微生物菌种得话,盐的浓度值应控制在15%-20%;蜜饯食品的糖浓度值应控制在60%-65%,才能够抑止微生物菌种的繁育。储放的情况下应当留意密封性和防潮,普遍的蜜饯食品有果干、果脯和苹果酱,这些。
5、提升氢氧根离子浓度值
大部分病菌不可以在pH数值4、5下列的自然环境中一切正常生长发育繁育,因此能够运用提升氢氧根离子浓度值的方式开展防腐蚀。醋渍便是向食材中添加食用醋,这类方法常见于蔬菜水果中,例如腌黄瓜、泡菜、酸萝卜
如何保存食物21、冷藏法:食物在20~25摄氏度的时候是霉菌最适宜生长的温度,35摄氏度是细菌最适宜生长的温度,所以降低温度就能抑制细菌生长,食物的保存时间就会拉长。一般蔬果不宜冷冻,只能冷藏,且最好两天以内吃完,肉食等如果超过两天不吃则应该冷冻保存。
2、风干法:食物中的`水分是微生物的生长所必须的,如果能将食物脱水,就能达到抑制微生物生长的目的,通常我们吃的风干鱼、风干肉、干菜等保质期都比新鲜的久。
3、腌制法:食盐有杀菌的作用,其高渗透作用能使细菌脱水,所以用食盐腌制的食物可以长时间的保存。比如咸肉、咸鱼、咸菜等。
4、糖渍法:糖渍法保存食物,与盐腌制保存食物方法原理大致相同,同样是高渗透作用能使细菌脱水,以达到抑制细菌滋生的作用。比如蜜饯果铺、桂花糖等就能长期保存还不变质。
5、烟熏法:木材的不完全燃烧物中含有几百种化合物,比如甲醛、醋酸、木溜油等,覆盖在食物表层,可以防治孢子的形成以及霉菌、细菌的滋生。烟熏的时候加热干燥食物也能起到抑制细菌生长的作用。比如腊肉、腊鸭、腊鱼等等,但这些食物通常都含有致癌物质,不宜多吃。
6、真空包装:真空包装的食物由于没有氧气,且处于密封状态,细菌真菌不能进入,有氧呼吸的细菌也不能生存,所以保质时间也会相对拉长。
如何保存食物3储存食物的误区
1、没有认真封口
封口不当容易造成空气和湿气进入,导致食物腐败。
纠正措施储存食物时,务必拧紧盖子或将塑料袋内的空气挤出去,然后扎好封口。如果保鲜膜无法封紧器皿口,最好再用一根橡皮筋扎好。
2、不换原包装
肉类、切开的蔬菜和水果等用保鲜膜包装的食物看上去似乎包裹很紧,其实很可能存在肉眼难以发现的漏气孔。
纠正措施用保鲜膜包装的食物买回家后如果暂时不吃,应去掉原包装,用干净的塑料袋或保鲜膜重新包装好后,再放进冰箱。
3、储存容器过大
食物少而容器过大,容易导致食品表面变硬,并加速其腐败变质。
纠正措施食物与储存容器应尽可能匹配,所留空隙尽量小。
4、大块食物不拆开储藏
猪、牛、羊等大块食物如果不分开储存,一次吃不了,下次再反复解冻,很容易加速食物变质。
纠正措施将大份食物分成若干份一次可吃完的量,分别包好储存。
5、不留意冰箱温度
冰箱温度稍微高几度就可能导致某些食物更快变质。
纠正措施冰箱冷藏室和冷冻室的温度应分别低于4℃和零下18℃。
6、塑料外卖盒循环利用
很多人不舍得扔塑料外卖盒等容器,拿来反复使用。但这些盒子并不结实,一旦有破损就导致食物快速变质。
纠正措施外卖盒用完就扔掉,盛放食物时用新的容器,确保其没有破损。
7、冰箱门上乱放食物
冰箱门上的温度通常比冰箱内架温度稍高,导致食物更快变质。
纠正措施鸡蛋、牛奶和新鲜熟食等易变质的食品应放在冰箱内部的架子上或盒子中。
8、把太热的食物放入冰箱
食物太热时不能放入冰箱,否则既对冰箱造成损耗,又容易导致周围食物因为温度升高而滋生细菌。
纠正措施温热食物最好放凉后再放入冰箱。冷藏大盒温热食物时可以加些冰块,或将其分成若干小份储存。
9、冰箱里的剩饭不贴标签
剩饭剩菜放入冰箱后很容易被遗忘,这类食物即使冷藏也更易变质。
纠正措施剩饭剩菜放入冰箱时,最好贴上标签,注明日期。一旦过期,马上扔掉。
10、靠嗅觉判断是否过期
很多人不清楚食物的保质期,单凭嗅觉判断食物是否变质。其实没有味的食物也可能已变质。如被李斯特杆菌污染过的食物,色香味都不会有变化。
纠正措施注意包装上的最佳食用日期。最好通过外观及手感判断食物是否变质。如肉食出现变色、发黏或包装膨胀等情况,应立即扔掉。
药品储存要求中,冷库温度为?
超低温冰箱又称超低温保存箱、超低温冰柜、超低温保存箱等。?按温度范围大致可分为:?-60度?以及-86度超低温冰箱?可适用金枪鱼的保存、电子器件、特殊材料的低温试验及保存血浆、生物材料、疫苗、试剂、生物制品、化学试剂、菌种、生物样本等低温保存。那么,超低温冰箱价格是多少呢?超低温冰箱工作原理又是怎么样的呢?
一、超低温冰箱价格
海尔超低温冰箱价格
产品:海尔超低温冰箱DW-86L288
海尔超低温冰箱具体性能:
1.温度控制:电脑控制,温度在-40~-86℃;调节1℃
2.?安全系统:故障报警(高低温、传感器、电压、散热差、环温超标);多重保护功能(密码、开机延时、超低/高电压补偿)
3.?制冷系统:优化复叠制冷技术,口压缩机,冷能力更强;超厚高密度保温层,保暖效果更好
4.?独具手机短信报警:可选手机远程监控功能,用户发短信给设备查询实时温度及报警情况。
三洋超低温冰箱价格
三洋超低温冰箱拥有众多产品系列:-150℃医用低温箱(V.I.P.PLUS系列)、-86℃医用低温箱(V.I.P.系列)、-86℃超低温保存箱、-35℃/-40℃医用低温箱、血液保存箱等
三洋超低温冰箱具体性能:
1.创新型控制面板:LCD图形显示面板带弹出菜单功能,操作简单、直观,并可显示医用低温箱状态的详细信息。全方位样品保护措施。
2.先进的设计、结构和控制,可令贵重样品更加安全:新型隔热材料,新型状态预警功能,标配LN2后备装置系统,可用于任何紧急情况。
3.数据记录功能:可每月或每周记录箱内温度,亦可记录开/关门的情况(超过2分钟)。
由于超低温冰箱技术要求较高,属于科技含量较高的产品,因此价格少则七八千,一般的都要上万元一台,一般都是企业、、学校、科研机构购的比较多。
二、超低温冰箱工作原理
超低温冰箱一般用二级制冷。
第一级的制冷剂为R-12(23.Ooz,28.349?523g),设计压力高压为400ppsi(1ppsi=6.894?76X10‘Pa),低压为90ppsi。
第二级制冷的冷凝器和第一级制冷的蒸发器是放在一起的;第二级的制冷剂为R-503(8.50z)和R-290(0.70z)的混合体,设计的高低压均为300ppsi。感温探头为热敏电阻,根据阻值的大小(即温度的高低)在面板上显示不同的温度。
超低温冰箱的制冷过程
接通电源时,当面板显示温度比设定的温度高时,第一级压缩机首先启动,第一级制冷系统开始工作,使得第二级制冷系统的冷凝器温度下降,即第二级的制冷剂温度下降,经几分钟的延时后,第二级制冷系统也开始工作,它的蒸发器在冰箱内壁,这可使冰箱内部温度下降很多,它的冷凝器放出的热量全部由第一级制冷系统的蒸发器吸收,第一级冷凝器放出的热量则散人空气中。
当冰箱内部温度达到设定温度后,感温探头电阻把信息传出,控制继电器失电断开,两级制冷系统全部停止工作。当超低温冰箱内温度再次升高,超出设定的温度时,超低温冰箱再次重复上述运作过程,从而使冰箱内温度始终保持在设定的温度左右。
以上就是小编为大家介绍的超低温冰箱价格以及超低温冰箱工作原理,希望能够帮助到您。更多关于超低温冰箱的相关资讯,请继续关注土巴兔学装修。
CPU散热到底是靠什么散热啊?
1.药品冷库的温湿度要求主要跟存放的要求有关系,一般疫苗库的温度在0~8℃范文,药品冷库的温度范围是2~8℃。不同的药品试剂的温湿度范围是不一样的。
2.常见的医药冷库温度范围:
(1)疫苗库;0℃~8℃可用于储存疫苗等。药品库:2℃~8℃用于储存药品及生物制品等。
(2)血液储存库:5℃~1℃可用于储存血液,药物生物制品等。
(3)低温保温库:-20℃~-30℃保存血浆,生物材料,疫苗,试剂等。
(4)超低温保存库:-30℃~-80℃可用于保存胎盘,干细胞,血浆,骨髓,生物样品等。
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扩展资料:
1.药品冷库在储存管理中要遵循:药品按温、湿度要求储存于相应的库中;在库药品均应实行色标管理;搬运和堆垛应严格遵守药品外包装图式标志的要求,规范操作。怕压药品应控制堆放高度,定期翻垛;药品与仓间地面、墙、顶、散热器之间应有相应的间距或隔离措施。
2.冷库主要用作对食品、乳制品、肉类、水产、化工、医药、育苗、科学试验等的恒温贮藏冷气设备,冷库实际上是一种低温冷库(冷藏库)也属于制冷设备的一种与冰箱相比较,其制冷面积要大很多,但他们有相通的制冷原理。
参考资料:
CPU散热原理与方式
在普通电脑爱好者的眼里,CPU风扇是个不起眼的小东西。而对真正的“发烧友”来说,它的作用就非同一般了,无论是为保持系统稳定,还是要挖掘系统潜能,都要让CPU“清爽”起来。做到人发烧而机器不烧,才是最高境界。
随着天气渐暖,CPU散热问题也越来越突出。我们知道,CPU的工作温度关系到计算机的稳定性和使用寿命。要让CPU的工作温度保持在合理的范围内,除了降低计算机的工作环境温度外,就是给CPU进行散热处理了。
散热工作按照散热方式可以分成主动式散热和被动式散热两种。主动式散热很简单,就是通过散热片将CPU的热量自然散发到空气中。因为是自然散发热量,效果不是很好,其散热的效果与散热片大小成正比。但是它最大的好处就是不需额外耗电,而且不用担心有风扇坏掉的危险。这种散热方式常常用在那些对空间没有特别要求的军用或者专业设备中。不过对于个人使用的PC机来说,目前几乎都用被动式散热方式,被动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走,其特点是散热效率高,而且设备体积小。
散热方式
下面我们就来介绍一下被动式散热的一些知识。对于被动式散热来说,按照散热介质来分,可以分成风冷、水冷、半导体制冷、化学制冷等四种散热方式。风冷顾名思义就是通过散热风扇将CPU发出的热量带走,它的散热介质是空气。而水冷就是通过水将CPU发出的热量带走,它的散热介质是水一类的液体,其效率比风冷高,但是它有一个致命的弱点,就是制冷设备复杂,而且还有漏水的隐患,所以目前尚不能进入大面积实用阶段。半导体制冷就是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷,它的制冷温度低,冷面温度可以达到零下10℃以下,但是成本太高,而且可能会因温度过低导致CPU结露以致造成短路,而且现在半导体制冷片的工艺也不成熟,不够实用。第四种就更少见啦,使用一些超低温化学物质,利用它们在融化的时候吸收大量的热量来降低温度,比如使用干冰可以将温度降低到零下20℃以下,还有一些更“变态”的玩家利用液氮将CPU温度降到零下100℃以下(理论上),当然由于价格昂贵和持续时间太短,这个方法是在实验室中才能用的。总的来说,后三种方法只适合于极少数狂热的超频爱好者,笔者曾经在日本网站看到过用液氮将赛扬300A超至近700MHz的纪录,但对于绝大多数的用户来说,最关心的还是风冷设备。下面我们来看看风冷散热器的一些基础知识。
风冷散热原理
风冷散热器一般分成两个部分,和CPU直接接触的部分为散热片,它负责将CPU发出的热量引出;风扇用来给散热片强制降温。通过散热片与风扇的有机配合,可以将风冷散热器的效率做得非常高,而体积非常小,成本也比较低。知道了风冷散热器的基本散热原理后,我们就很清楚影响散热的一些基本要素了。
CPU散热原理与方式
在普通电脑爱好者的眼里,CPU风扇是个不起眼的小东西。而对真正的“发烧友”来说,它的作用就非同一般了,无论是为保持系统稳定,还是要挖掘系统潜能,都要让CPU“清爽”起来。做到人发烧而机器不烧,才是最高境界。
随着天气渐暖,CPU散热问题也越来越突出。我们知道,CPU的工作温度关系到计算机的稳定性和使用寿命。要让CPU的工作温度保持在合理的范围内,除了降低计算机的工作环境温度外,就是给CPU进行散热处理了。
散热工作按照散热方式可以分成主动式散热和被动式散热两种。主动式散热很简单,就是通过散热片将CPU的热量自然散发到空气中。因为是自然散发热量,效果不是很好,其散热的效果与散热片大小成正比。但是它最大的好处就是不需额外耗电,而且不用担心有风扇坏掉的危险。这种散热方式常常用在那些对空间没有特别要求的军用或者专业设备中。不过对于个人使用的PC机来说,目前几乎都用被动式散热方式,被动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走,其特点是散热效率高,而且设备体积小。
散热方式
下面我们就来介绍一下被动式散热的一些知识。对于被动式散热来说,按照散热介质来分,可以分成风冷、水冷、半导体制冷、化学制冷等四种散热方式。风冷顾名思义就是通过散热风扇将CPU发出的热量带走,它的散热介质是空气。而水冷就是通过水将CPU发出的热量带走,它的散热介质是水一类的液体,其效率比风冷高,但是它有一个致命的弱点,就是制冷设备复杂,而且还有漏水的隐患,所以目前尚不能进入大面积实用阶段。半导体制冷就是利用一种特制的半导体制冷片在通电时产生温差来制冷,它的制冷温度低,冷面温度可以达到零下10℃以下,但是成本太高,而且可能会因温度过低导致CPU结露以致造成短路,而且现在半导体制冷片的工艺也不成熟,不够实用。第四种就更少见啦,使用一些超低温化学物质,利用它们在融化的时候吸收大量的热量来降低温度,比如使用干冰可以将温度降低到零下20℃以下,还有一些更“变态”的玩家利用液氮将CPU温度降到零下100℃以下(理论上),当然由于价格昂贵和持续时间太短,这个方法是在实验室中才能用的。总的来说,后三种方法只适合于极少数狂热的超频爱好者,笔者曾经在日本网站看到过用液氮将赛扬300A超至近700MHz的纪录,但对于绝大多数的用户来说,最关心的还是风冷设备。下面我们来看看风冷散热器的一些基础知识。
风冷散热原理
风冷散热器一般分成两个部分,和CPU直接接触的部分为散热片,它负责将CPU发出的热量引出;风扇用来给散热片强制降温。通过散热片与风扇的有机配合,可以将风冷散热器的效率做得非常高,而体积非常小,成本也比较低。知道了风冷散热器的基本散热原理后,我们就很清楚影响散热的一些基本要素了。
散热原理
从CPU开始发热,到CPU的热量通过和其紧贴在一起的散热片将热量散出,首先遇到的一个问题就是CPU和散热片结合的紧密程度,它主要和结合面积大小以及结合距离相关。结合面积很好理解,这个面积越大,就能使热量越快地散发出去,但是由于CPU在制造好后它的结合面积就确定了,所以结合距离这个因素就更显重要。从理论上讲,散热片是能和CPU紧密接触的,可惜我们生活在现实世界,我们必须承认无论两个接触面有多么平滑,它们之间还是有空隙的,至少它们之间有空气,因为空气的导热性能很差,这就需要用一些导热性能更好而且能变形的东西代替空气来填补这些空隙,这就是现在大家常用的硅脂或者散热胶带。当然通过设计优异、抓紧力强大的扣具来将散热片紧密地扣在CPU上也是必须的,理想的情况就是扣具将散热片紧紧固定在CPU上,散热片和CPU的接触完全平行以保持接触面积最大,它们之间一些微小的空隙完全由硅脂填充以保持接触热阻最小。
大家应该记得,在中学物理中我们学过的传热方式主要分为传导、对流和辐射,当热量被传递到散热片之后,散热片的工作就是将热量从散热片的底部传递到散热片表面来和周围的空气进行热交换,这时影响因素主要有以下几个方面,首先就是散热片的导热率,导热率越大,热量被散发的速度就越快。
各种金属材料以及常用合金热传导系数
银 429W/mk
铜 401W/mk
金 317W/mk
铝 237W/mk
1070型铝合金 226W/mk
1050型铝合金 209W/mk
6061型铝合金 155W/mk
6063型铝合金 201W/mk
上表是空气和一些金属的导热率对比(卡/cm×s×摄氏度)。 注意,卡是衡量热量的单位。
从这个表格可以看出银和铜是最好的导热材料,其次是金和铝。但是金、银太过昂贵,所以,目前散热片主要由铝和铜制成。其中又由于铜密度大,工艺复杂,价格较贵,所以现在通常的风扇多用较轻的铝制成。
当散热片的材质被选定后,散热片的热传导能力也就决定了。导热系数表示在1秒内,温差为1℃时能通过截面积为1平方厘米、厚度为1厘米的该导体的热量;反过来看,这就意味着导体的厚度越厚、传热截面越大,单位时间内传递的热量就越多,换句话说,要使热量很快从CPU传到散热片上,就要求散热片一方面要有一定的厚度(要求散热片比较厚重)、另一方面要求有较大的传热截面积(自身传热面积要大)。
这个时候,一些有经验的发烧友可能会说,散热片也不能太厚,太厚效果可能也不会很好。是的,根据傅立叶传热定律,如图所示横截面积为A,厚度为d的导热体,其传热速率为:
Q/t=q=λA(T2-T1)/d台 ....................(1)
由公式(1)可知,厚度d减小可提高传热速率,而储热又需要一定的厚度,因此,合理选择散热片的厚度就显得很重要了——既不能太厚,也不能太薄,存在一个临界点。当然对于一般的使用者来说,不必关心这些公式,只要了解在一般情况积较大、底部较厚的散热片比较好就可以了。
当热量传到散热片的顶部后,散热片就要和周围的空气进行热交换,这时候需要通过传导来将热量传递给空气,计算公式需要换成如下两种不同介质间的传导方程:
q=αA(T3-T2) .................... (2)
α为冷流体的导热系数,在散热片材质和空气成分确定后,它就是一个固定值,A是散热片和空气的接触面积,所以增大散热片翅片表面积,即公式(2)中的A是有利于提高散热效率的。在保持散热片的体积不变的情况下,增大表面积的办法就只有改变散热器的形状了,一般是用翅片、表面粗糙化或螺纹等办法来增大表面积。
当热量传递给空气后,和散热片接触的空气会被加热,热空气应该尽可能和周围的冷空气通过对流式热交换来将热量带走,这时候最主要的因素就是空气流动的速度,这点主要和风扇的设计和风速有关。散热器风扇的效能(例如流量、风压)主要取决于风扇扇叶直径、轴向长度、风扇转速和扇叶形状。风扇的流量大都用CFM为单位(英制,立方英尺/分钟),一个CFM大约为0.028mm3/分钟的流量。一般体积为50×50×10mm3 的CPU风扇会达到10 CFM,60×60×25mm3 的风扇通常能达到20 CFM ~30 CFM。
一个好的风扇除了通风量大、风压高以外,可*性也是非常重要的,而影响风扇寿命最主要的因素就是风扇的轴承,于是轴承形式显得非常重要。目前高速风扇多使用滚珠轴承(Ball Bearing),而低速风扇则使用成本低廉的自润轴承(Sleeve Bearing)。每个风扇都需要两个轴承,一些风扇上标着“BS”的字样,是单滚珠式轴承,BS的意思是“1 Ball + 1 Sleeve”,依然带有自润轴承的成分。比BS更高级的是双滚珠式轴承,即Two Balls。当然散热片的翅片方向也对空气流向有影响,比如不能存在空气不流动的死角,简单地讲,就是散热片风道设计要合理。总的来说,这个地方可能是散热器设计最复杂的地方,但是我们只要知道直径大、转速快的风扇和表面积大的散热片都是散热的好帮手就可以了。
两难的问题——风量和噪音
前面说过增加散热器散热效果最有效的方式是增加散热面积,但是增加散热面积最大的问题就是有主板限制,不能无穷增加,最后只有通过增加风扇的排风量和风速来提高散热器效率。记得前几年许多超频爱好者通过超频风扇来增加风扇转速,当然现在这种方法已经过时了,现在比较好的散热器配套的风扇都是威猛无比的造型,风量一般都不成问题。我这里想要说的倒是风量太大带来的副作用——噪音,有的风扇的噪音已经超过了硬盘和光驱甚至还超过了计算机内部嗓门最大的器件——机箱电源风扇,这个时候,您就需要考虑一下,是您还是您的CPU更需要舒适呢?
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