RAFFREDDARE UNA CPU.
Calcolo indispensabile!.
INTRODUZIONE:
In questo esercizio proveremo ad analizzare l'efficienza di una superficie alettata (dissipatore) nel raffreddamento di una qualsiasi cpu. Le alette per una maggiore semplicità nel calcolo, sono di sezione rettangolare. Quindi potremmo effettivamente capire quanto e come il nostro dissipatore funziona. Una analisi approffondita di un tema ricorrente nel mondo dell'overclock dei processori. Naturalmente la comprensione, comporta un bagaglio scientifico non irrisorio, quindi si consiglia la lettura, solo se in possesso di tale requisito.
IPOTESI:
1) Bisogna trascurare la quantità di calore scambiata dalla punta della aletta (Qpunta), poichè, normalmente lo spessore dell' aletta è solitamente più piccolo rispetto alla sua lunghezza. Quindi, non consideriamo tale valore.
2) Dobbiamo considerare una resistenza di contatto (Rc) tra la superficie su cui appoggia l'aletta e la base dell'aletta stessa. Questa considerazione deriva dal fatto che le alette vengono prodotte singolarmente e poi saldate al resto del dissipatore. Ovviamente, Rc è da tenere in considerazione solamente in tale condizione, se il dissipatore è stato costruito in blocco (aletta+base), il suo valore sarà nullo.
3) Non prendiamo in considerazione l'effetto frenante delle alette sul moto dell'aria.
ESERCIZIO DI ANALISI:
Un microprocessore (cpu) quadrato di L= 60 mm dissipa una potenza di 30 W nell'ambiente (la temperatura ambiente risulta di 20 gradi centigradi).
La cpu, quale temperatura raggiunge?
Possiamo progettare una aletta di raffreddamento per abbassare la temperatura della cpu?
La cpu scambia con l'ambiente una certa quantità Q sia per convenzione (con l'aria), sia per irraggiamento termico. La figura 1 mostra tale situazione.
FIGURA 1
(cpu senza alette di raffreddamento).