VietNetwork.Vn

Hiệu ứng Peltier xảy ra khi dòng điện chạy qua một điểm nối lưỡng kim, làm mát một bên và làm nóng bên kia. Mặc dù bộ làm mát Peltier đã được sử dụng trong máy tính, nhưng vô số nhược điểm của chúng đã khiến chúng không còn phổ biến.


Bạn có thể làm mát CPU hoặc GPU bằng nước, không khí và nitơ lỏng, nhưng còn điện tử thì sao? Bộ làm mát Peltier có thể sử dụng sự kỳ diệu của điện và vật lý để làm mát các bộ phận của bạn, nhưng không phải tất cả chúng ta đều sử dụng chúng là có lý do.

1. Hiệu ứng Peltier là gì?

Hiệu ứng Peltier (còn được gọi là hiệu ứng làm mát nhiệt điện) là khi điện được sử dụng để làm mát hoặc làm nóng vật liệu. Nó được đặt theo tên của nhà vật lý người Pháp Jean Charles Athanase Peltier, người đã phát hiện ra nó vào năm 1834. Hiệu ứng Peltier là hiện tượng xảy ra khi một dòng điện chạy qua điểm tiếp giáp giữa hai loại vật liệu khác nhau, gây ra sự chênh lệch nhiệt độ xuất hiện tại điểm tiếp giáp. Sự chênh lệch nhiệt độ này có thể được sử dụng để làm mát hoặc làm nóng mối nối, tùy thuộc vào hướng của dòng điện. Hiệu ứng này có thể được sử dụng trong các thiết bị như bộ làm mát nhiệt điện (TEC), được sử dụng để làm mát các thiết bị điện tử và trong các miếng đệm sưởi ấm hoặc các thiết bị sưởi ấm khác.


Hiệu ứng Peltier còn được gọi là "làm lạnh trạng thái rắn" vì nó sử dụng các vật liệu ở trạng thái rắn (chẳng hạn như chất bán dẫn ) để đạt được khả năng làm mát, thay vì các phương pháp truyền thống như nén và bay hơi chất làm lạnh. Điều này làm cho nó trở thành một giải pháp thay thế hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn so với các phương pháp làm lạnh truyền thống. Hiệu ứng Peltier cũng được sử dụng theo hướng ngược lại, nơi nó có thể được sử dụng để tạo ra nhiệt thay vì làm mát. Điều này thường được sử dụng trong miếng đệm sưởi ấm, máy sưởi tay và các thiết bị tương tự khác.

Ngẫu nhiên, điều ngược lại cũng đúng. Nếu bạn để hai bên của đường giao nhau chịu sự chênh lệch nhiệt độ, thay vào đó, bạn sẽ tạo ra điện. Điều này được gọi là Hiệu ứng Seebeck.

2. Máy làm mát Peltier hoạt động như thế nào

Khi bạn sử dụng bộ làm mát Peltier trong máy tính, nó sẽ gắn vào CPU của bạn và sử dụng điện để làm mát CPU. Một mặt của bộ làm mát, nhiệt được hấp thụ từ CPU và mặt còn lại, nó được giải phóng. Quạt cũng được sử dụng để giúp tản nhiệt thoát ra từ mặt nóng của bộ làm mát.

Nói một cách đơn giản, bộ làm mát Peltier sử dụng điện để di chuyển nhiệt từ mặt nóng sang mặt lạnh và quạt giúp làm mát mặt nóng, từ đó làm mát CPU. Vì vậy, phần "peltier" của bộ làm mát thực sự là một máy bơm nhiệt, chứ không phải là một hệ thống làm mát. Bạn vẫn cần làm mát bằng không khí hoặc nước truyền thống để thoát nhiệt.

3. Máy làm mát Peltier có tốt hơn không? Ưu và nhược điểm

Máy làm mát Peltier có thể mang lại hiệu suất làm mát rất cao, đặc biệt khi so sánh với máy làm mát không khí truyền thống. Chúng có thể làm giảm nhiệt độ của CPU một cách hiệu quả, ngay cả khi tải nặng. Điều đó bao gồm làm mát bộ xử lý xuống dưới nhiệt độ môi trường xung quanh.

Bộ làm mát Peltier cũng thường có kích thước nhỏ hơn so với bộ làm mát không khí, khiến chúng trở nên lý tưởng để sử dụng trong các PC có hình thức nhỏ hoặc không gian chật hẹp. Chúng có thể được sử dụng để di chuyển nhiệt ra khỏi những không gian chật hẹp đó đến nơi có thể tiêu tan dễ dàng.

Về mặt tiêu cực, bộ làm mát Peltier tiêu thụ nhiều điện năng, điều này có thể dẫn đến hóa đơn tiền điện cao hơn và gây căng thẳng cho nguồn điện máy tính của bạn. Chúng thường đắt hơn so với máy làm mát không khí truyền thống và thường không có khả năng làm mát tốt hơn về mặt tuyệt đối so với làm mát bằng không khí hoặc nước.

Vì chúng có thể làm mát bộ xử lý xuống nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ xung quanh nên bộ làm mát Peltier có thể gây ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước, có thể làm hỏng các bộ phận bên trong máy tính bằng cách gây đoản mạch và ăn mòn.

4. Bộ làm mát CPU Peltier trong thế giới thực

Tìm bộ làm mát CPU sử dụng hiệu ứng Peltier, thường được gắn nhãn là bộ làm mát "TEC", tỏ ra hơi khó khăn. Có một vài trong số chúng vào cuối những năm 2000 và đầu những năm 2010, nhưng kể từ đó, chúng khá khan hiếm.

Vẫn có những sản phẩm bạn có thể mua dưới thương hiệu Intel Cryo, được thực hiện bởi các đối tác bên thứ ba như Cooler Master, những người đã khéo léo kết hợp công nghệ làm mát Peltier với làm mát bằng nước AIO (Tất cả trong một).

Dễ dàng tìm thấy các bộ làm mát TEC không dành riêng cho CPU PC, mà được thiết kế để làm mát chip bán dẫn nói chung. Chúng thường dành cho các dự án DIY hoặc các hệ thống máy tính phi tiêu chuẩn đặc biệt phải hoạt động trong điều kiện mà bộ làm mát TEC có ý nghĩa.

5. Tại sao Bộ làm mát PC Peltier không phổ biến?

Bạn sẽ nghĩ rằng khả năng (có khả năng) đạt được khả năng làm mát dưới môi trường xung quanh của bộ làm mát Peltier sẽ thu hút nhiều người đam mê ép xung đến với chúng, nhưng cho đến nay chúng vẫn chưa được chứng minh là phổ biến. Những nhược điểm của công nghệ mà chúng tôi đã đề cập ở trên chắc chắn giải thích tại sao chúng chưa phát triển, nhưng còn nhiều điều hơn thế nữa.

Trước hết, đạt được nhiệt độ dưới môi trường xung quanh thực sự không phải là mục tiêu mà bất kỳ ai cũng muốn đạt được. Một CPU chạy dưới nhiệt độ an toàn tối đa của nó sẽ hoạt động tốt ngay dưới giới hạn đó cũng như ngay trên giới hạn dưới của nó. Miễn là CPU không bị giảm tiết lưu và đạt được mức hiệu suất cao nhất mà không vượt quá giới hạn nhiệt độ an toàn, thì bạn vẫn ổn.

Các CPU hiệu suất cao hiện đại có thể tạo ra hàng trăm watt năng lượng nhiệt và bộ làm mát Peltier cần có điện để hoạt động. Có một vấn đề nghiêm trọng với lợi nhuận giảm dần khi bạn phải sử dụng hiệu ứng Peltier để làm mát nhiệt độ cao như vậy và các phương pháp làm mát khác yêu cầu ít năng lượng hơn có thể đủ gần để làm cho bộ làm mát Peltier trở thành một vị trí thích hợp trong một phân khúc thích hợp.

Vì vậy, không có gì đáng ngạc nhiên khi những bộ làm mát này không phổ biến. Hiện tại không có nhu cầu thực sự đối với chúng, nhưng những thay đổi trong tương lai về cách thiết kế máy tính hoặc sự chuyển đổi liên tục sang các thiết bị di động như máy tính xách tay chơi game (hiện có tản nhiệt nước !) có thể thay đổi điều đó.