какие значения минимума и максимума диапазона адаптивного перегрева нужно выставить
Повышение эффективности работы холодильной установки
Автор: Михаил Смольский (инженер отдела холодильной техники ООО «Данфосс»)
Выбор оптимального электронного контроллера для управления электронным регулирующим клапаном.
Принимая решение об использовании электронных регулирующих клапанов в составе холодильной установки, как правило, мало кто задумывается об алгоритмах управления данными устройствами, предлагаемых разными производителями контроллеров. И если целью применения электронных ТРВ является энергосбережение, то зачастую именно алгоритм управления определяет его величину.
Рассмотрим три варианта решения:
Прежде, чем перейти к сравнению алгоритмов, несколько слов о том, какая величина перегрева будет являться оптимальной. К чему должна стремиться система управления перегревом? С одной стороны, ТРВ должен защищать компрессор от попадания жидкого хладагента, то есть на выходе из испарителя должен наблюдаться некий стабильный перегрев. С другой стороны, в целях уменьшения энергопотребления, перегрев должен быть минимальным. Величина перегрева определяет заполнение испарителя жидким хладагентом. Чем выше перегрев, тем меньше хладагента будет кипеть в испарителе, соответственно, ниже будет давление кипения, а значит, выше энергопотребление компрессора.
Рис. 1. Зависимость температуры кипения от величины перегрева.
На рис. 1 схематически изображена зависимость температуры/давления кипения от величины перегрева. То есть можно говорить о необходимости поддержания «минимального стабильного перегрева», который, с одной стороны, защитит компрессор, а с другой стороны, не позволит получить перерасход электроэнергии.
Очевидно, что величина минимального стабильного перегрева будет зависеть от нагрузки на испаритель. При увеличении нагрузки интенсивность кипения хладагента внутри испарителя повышается, соответственно, величина перегрева должна тоже увеличиваться, чтобы гарантированно защитить компрессор. При уменьшении нагрузки величину перегрева можно уменьшить для снижения энергопотребления.
Рис. 2. Зависимость минимального стабильного перегрева от нагрузки на испаритель.
На рис. 2 схематично изображена данная зависимость — кривая минимального стабильного перегрева.
Теперь для сравнения трех решений наложим на график минимального стабильного перегрева поочередно характеристики механического ТРВ, электронного ТРВ, работающего по алгоритму с фиксированной уставкой, и электронного ТРВ, работающего по алгоритму адаптивного изменения уставки перегрева.
Начнем с механического ТРВ. Как известно, уставка перегрева данного клапана зависит от степени его открытия. Поэтому его характеристика выглядит как наклонная линия (рис. 3).
Рис. 3. Зависимость уставки перегрева, поддерживаемого механическим ТРВ, от нагрузки на испаритель (степени открытия ТРВ.)
Как видно из графика, оптимального значения перегрева при помощи механического ТРВ можно достичь (приблизиться к кривой минимального стабильного перегрева) только на узком участке значений нагрузки на испаритель (порядка 40-60%). В остальном диапазоне нагрузок будет наблюдаться перерасход электроэнергии по причине завышенного значения перегрева по сравнению с оптимальным. Следует также помнить, что наклон характеристики механического ТРВ зависит от перепада давления на клапане и переохлаждения хладагента, а, следовательно, постоянно меняется. То есть добиться на практике приближения характеристики механического ТРВ к кривой минимального стабильного перегрева достаточно сложно.
Второе решение — электронный ТРВ, работающий по алгоритму с фиксированной уставкой перегрева.
Рис. 4. Зависимость уставки перегрева, поддерживаемого электронным ТРВ по алгоритму с фиксированной уставкой перегрева от нагрузки на испаритель.
Как видно из графика на рис. 4, характеристика электронного РВ, работающего по данному алгоритму, приближается к минимальному стабильному перегреву лишь на участке нагрузок на испаритель, близком к 100%. В остальном диапазоне нагрузок работа системы электронный РВ-контроллер будет не оптимальной. Следовательно, такое решение нельзя считать энергоэффективным.
Третий вариант решения — электронный РВ, работающий по алгоритму адаптивного контроля перегрева.
Рис. 5. Зависимость уставки перегрева, поддерживаемого электронным ТРВ по алгоритму адаптивного контроля перегрева от нагрузки на испаритель.
Как видно из графика на рис. 5, данный алгоритм позволяет уставке перегрева приближаться к кривой минимального стабильного перегрева во всем диапазоне нагрузок на испаритель, обеспечивая оптимальное энергопотребление, при этом обеспечивая защиту компрессора. Контроллер сам принимает решение о снижении или повышении уставки перегрева, принимая во внимание введенные ограничения и колебания фактического перегрева. Такое решение позволяет добиться максимальной экономии электроэнергии по сравнению с двумя предыдущими.
Алгоритм адаптивного изменения уставки перегрева реализован во всех контроллерах производства Danfoss, предназначенных для управления испарителями с электронными РВ.
Компания Danfoss непрерывно ведет исследования в области повышения энергосбережения работы холодильного оборудования. Так, одной из сравнительно новых технологий, которая уже применила на серийном оборудовании, стала возможность наладки так называемой «адаптивной оттайки». Данная функция основана на мониторинге характеристик испарителя. Так, зная расход хладагента через клапан AKV, для испарителя можно составить энергетический баланс между хладагентом и воздухом. При помощи этого сравнения можно рассчитать расход воздуха через испаритель и определить, много ли льда на испарителе. Если количество льда достигло определенного уровня, запустится оттайка. Если количество льда незначительно, то контроллер примет решение сделать пропуск запланированной оттайки. Всего в контроллере АК-СС 550А четыре вида настроек этой функции (помимо значения, когда она не активирована):
Сама функция автономна и работает при налаженной системе управления полностью автоматически. Все вычисления происходят за счет аппаратных возможностей блока AK-SM8хх и ведутся непрерывно с того времени, как функция активирована. Для ее реализации не требуется какое-то дополнительное или новое оборудование к уже имеющимся блоку мониторинга, контроллерам испарителей АК-СС 550А и централи серии АК-РСх51. Вся наладка этой функции занимает несколько минут и требует только внесения дополнительного параметра в лист настройку контроллера АК-СС 550А и в блок мониторинга, создав там расписания оттаек и привязав к ним адаптивную оттайку.
Рис. 6. AK»CC 550А. Контроллер для управления испарителем с электронным ТРВ.
Помимо адаптивной оттайки, в контроллере АК-СС 550А доступны следующие функции:
Для удовлетворения растущего спроса и предложения гибкого подхода в реализации различных задач компания «Данфосс» предлагает модификацию контроллера под названием АК-СС 525А. Отличие этого контроллера от АК-СС 550А состоит в том, что в нем отсутствуют следующие функции, не всегда использующиеся в стандартных применениях:
Эксплуатация электронных расширительных клапанов совместно с контроллерами АК-СС 550А на объектах сегмента розничной торговли продуктами питания неоднократно подтверждала все преимущества использования такого решения как с точки зрения надежной работы, точного поддержания температуры и удобства в процессе пусконаладочных работ, так и с точки зрения снижения энергозатрат на производство холода.
В настоящее время для российского рынка «Данфосс» подготовил и реализует через компании-партнеров, дистрибьюторов ряд сборных кодов (комплектов) как с контроллером АК-СС 525А (ОЕМ-версия контроллера АК-СС 550А с уменьшенными функциональными возможностями), так и с АК-СС 550А.
Проверить ценообразование комплектов и их наличие, получить консультацию можно обратившись в компанию «Данфосс».
danfoss.ru
Автор: Михаил Смольский (инженер отдела холодильной техники ООО «Данфосс»)
Какая температура считается нормальной для всех компонентов компьютера и что делать с перегревом?
Содержание
Содержание
Температура компонентов компьютера является важным фактором стабильной работы системы. Перегрев может вызывать зависание, подтормаживание и отключение компьютера во время игры или при другой продолжительной нагрузке. Серьезный перегрев компонентов напрямую отражается не только на производительности, но и на сроке их службы. Тогда какая температура будет оптимальной для вашего компьютера, а когда пора беспокоиться?
Согласно правилу «10 градусов», скорость старения увеличивается вдвое при увеличении температуры на 10 градусов. Именно поэтому нужно периодически следить за температурными показателями комплектующих, особенно в летнее время.
Процессор
Самый верный способ узнать максимально допустимую температуру процессора — посмотреть спецификацию к устройству на сайте производителя конкретно вашего изделия. В ней помимо перечисления всех характеристик будет указана и максимальная рабочая температура.
Не стоит думать, что все нормально, если у вас стабильные 90 °C при максимально допустимых 95-100 °C. Оптимально температура не должна превышать 60-70 °C во время нагрузки (игры, рендеринга), если только это не какое-то специальное тестирование на стабильность с чрезмерной нагрузкой, которая в повседневной жизни никогда не встретится.
Сейчас у большинства устройств есть технология автоматического повышения тактовой частоты (Turbo Boost).
Например, если базовая частота AMD Ryzen 3700X составляет 3.6 ГГц, то в режиме Turbo Boost он может работать на частоте 4.4 ГГц при соблюдении определенных условий. Одно из этих условий — температура.
При превышении оптимальной температуры возможно незначительное снижение максимальной частоты работы. В момент, когда температура приближается к максимально допустимой, частота понижается уже сильнее. Это в конечном счете оказывает влияние на производительность, именно поэтому оптимальной температурой принято считать 60-70 °C.
В эти пределы по температуре и заложена максимальная производительность для устройства.
Температура процессора напрямую связана с системой охлаждения, поэтому, если вы берете высокопроизводительный процессора как AMD Ryzen 3900X или 10900к, на системе охлаждения лучше не экономить.
Видеокарта
С видеокартами все примерно точно так же. Только помимо информации в спецификации, можно посмотреть зашитые в Bios устройства максимальные значения температуры.
Для обоих производителей, в зависимости от серии видеокарт, максимальная температура находится пределах от 89 до 105 °C.
Посмотреть их можно с помощью программы GPU-Z или AIDA64.
Данную информацию так же можно посмотреть на сайте https://www.techpowerup.com/vgabios/
Помимо температуры самого ядра важное значение имеет и температура других компонентов видеокарты: видеопамяти и цепей питания.
Есть даже тестирование видеокарт AMD RX 5700XT от разных производителей, где проводились замеры различных компонентов на видеокарте.
Как можно видеть, именно память имеет наибольшую температуру во время игры. Подобный нагрев чипов памяти присутствует не только у видеокарт AMD 5000 серии, но и у видеокарт Nvidia c использованием памяти типа GDDR6.
Как и у процессоров, температура оказывает прямое влияние на максимальную частоту во время работы. Чем температура выше, тем ниже будет максимальный Boost. Именно поэтому нужно уделять внимание системе охлаждения при выборе видеокарты, так как во время игры именно она всегда загружена на 100 %.
Материнская плата
Сама материнская плата как таковая не греется, на ней греются определенные компоненты, отвечающие за питание процессора, цепи питания (VRM). В основном это происходит из-за не совсем корректного выбора материнской платы и процессора.
Материнские платы рассчитаны на процессоры с разным уровнем энергопотребления. В случае, когда в материнскую плату начального уровня устанавливается топовый процессор, во время продолжительной нагрузки возможен перегрев цепей питания. В итоге это приведет либо к сбросу тактовой частоты процессора, либо к перезагрузке или выключению компьютера.
Также на перегрев зоны VRM влияет система охлаждения процессора. Если с воздушными кулерами, которые частично обдувают околосокетное пространство, температура находится в переделах 50-60 °C, то с использованием жидкостных систем охлаждения температура будет уже значительно выше.
В случае с некоторыми материнскими плата AMD на X570 чипсете, во время продолжительной игры возможен перегрев южного моста, из-за не лучшей компоновки.
Предел температуры для системы питания материнской платы по большому счету находится в том же диапазоне — 90–125 °C. Также при повышении температуры уменьшается КПД, при уменьшении КПД увеличиваются потери мощности, и, как следствие, растет температура. Получается замкнутый круг: чем больше температура — тем ниже КПД, что еще больше увеличивает температуру. Более подробно узнать эту информацию можно из Datasheet использованных компонентов на вашей материнской плате.
Память
Память типа DDR4 без учета разгона сейчас практически не греется, и даже в режиме стресс тестирования ее температура находится в пределах 40–45 °C. Перегрев памяти уменьшает стабильность системы, возможна перезагрузка и ошибки в приложениях, играх.
Для мониторинга за температурой компонентов системы существует множество различных программ.
Если речь идет о процессорах, то производители выпустили специальные утилиты для своих продуктов. У Intel это Intel Extreme Tuning Utility, у AMD Ryzen Master Utility. В них помимо мониторинга температуры есть возможность для настройки напряжения и частоты работы. Если все же решитесь на разгон процессора, лучше это делать напрямую из Bios материнской платы.
Есть также комплексные программы мониторинга за температурой компьютера. Одной из лучших, на мой взгляд, является HWinfo.
Чем чреват перегрев — ускоренная деградация чипов, возможные ошибки
Перегрев компонентов в первую очередь чреват падением производительности и нестабильностью работы системы. Но это далеко не все последствия.
При работе на повышенных температурах увеличивается эффект воздействия электромиграции, что значительно ускоряет процесс деградации компонентов системы.
Эффект электромиграции связан с переносом вещества в проводнике при прохождении тока высокой плотности. Вследствие этого происходит диффузионное перемещение ионов. Сам процесс идет постоянно и крайне медленно, но при увеличении напряжения и под воздействием высокой температуры значительно ускоряется.
Под воздействием электрического поля и повышенной температуры происходит интенсивный перенос веществ вместе с ионами. В результате появляются обедненные веществом зоны (пустоты), сопротивление и плотность тока в этой зоне существенно возрастают, что приводит к еще большему нагреву этого участка. Эффект электромиграции может привести к частичному или полному разрушению проводника под воздействием температуры или из-за полного размытия металла.
Это уменьшает общий ресурс работы и в дальнейшем может привести к уменьшению максимально стабильной рабочей частоты или полному выходу устройства из строя и прогару. Именно высокая температура ускоряет процесс старения компьютерных чипов.
Как бороться с перегревом
Сейчас, особенно в летнюю пору, можно попробовать открыть боковую створку корпуса или заняться оптимизацией построения воздушных потоков внутри него.
Также в борьбе с высокой температурой может помочь чистка от пыли и замена термопасты, в некоторых случаях будет достаточно и этого.
И, пожалуй, самый радикальный и дорогостоящий способ снижения температуры — замена системы охлаждения CPU и GPU.
На мой взгляд, самый эффективный способ без затрат уменьшить нагрев и повысить производительность это Downvolting (даунвольтинг).
Даунвольтинг — это уменьшение рабочего напряжения, подаваемого на процессор или видеокарту во время работы. Это ведет к уменьшению энергопотребления и, как следствие, к уменьшению температуры.
Для видеокарт NVIDIA даунвольтинг осуществляется с использованием программы MSI Afterburner.
В ней вы для каждого значения частоты подбираете собственное напряжение. Он еще называется даунвольтинг по курве (кривой).
Таким способом можно уменьшить потребление видеокарты примерно на 20-30 %, что положительно отразится на рабочей температуре и тактовой частоте.
На первый взгляд разница между температурой не столь значительная и составляет всего 8-9°C, однако вместе с температурой понизилась и скорость оборотов вентилятора, примерно на 500. В конечном счете за счет даунвольтинга мы снижаем не только температуру, но и шум системы охлаждения. Если же вы ярый фанат низких температур, отрегулировав кривую оборотов вентилятора, можно добиться значительно большего падения температуры.
Вопреки бытующим заблуждениям, даунвольтинг не оказывает какого-либо отрицательного влияния на производительность видеокарты.
Default Voltage
Downvolting
Для даунвольтинга видеокарты AMD не потребуется даже отдельная утилита — все уже реализовано производителем в настройках драйвера.
Даунвольтинг не только уменьшает рабочую температуру, но и увеличивает производительность за счет того, что у всех устройств заложено ограничение по потребляемой энергии.
В случае с видеокартами AMD, уменьшение рабочего напряжения уменьшает энергопотребление и дает возможность видеокарте функционировать на заявленных частотах без упора в лимит энергопотребления, не прибегая к его расширению.
У данной видеокарты он составляет 160 Вт, что и можно наблюдать на первом графике.
Default Voltage
Downvolting
С процессорами дела обстоят несколько сложнее, однако они также поддаются даунвольтингу. Но это уже совсем другая история.
Существуют максимальные показатели рабочих температур. Обычно это 90–105 °C, установленные производителем. Как минимум, нужно стараться не превышать эти значения, однако оптимально температура компонентов компьютера не должна превышать 60–70 °C во время повседневных нагрузок. Тем самым вы будете иметь максимальную производительность системы и долгий срок службы, а так же практически бесшумный режим работы системы охлаждения. Именно поэтому не стоит сильно экономить на системе охлаждения компьютера.
Адаптивный температурный контроль
Суть адаптивного температурного контроля от Asko в том, что высокотехнологичный холодильник во время первой недели эксплуатации запоминает, как им пользуются. А именно, как часто открывают дверцу, сколько при этом в камеру проникает тепла и так далее. После система начинает подстраиваться под эти условия и заранее «готовится» к поступлению комнатных температур. То есть еще до того, как вы открываете холодильник, температура воздуха в камере уже снижается. Техника работает на 20% эффективнее, экономится электроэнергия, повышается срок службы холодильника. С адаптивным температурным контролем затраты пользователя заметно сокращаются.
Практичная технология
Аско предлагает действительно эффективное решение проблемы качественного охлаждения продуктов. Это система адаптивного температурного контроля, которая автоматически подстраивает режим работы холодильника под условия пользователя. Происходит это так: в течение первой недели использования высокоинтеллектуальная техника фиксирует, сколько раз в день и в какое время суток открывают холодильную камеру. Затем технология адаптируется под заданные условия, а именно – начинает заранее снижать температуру охлаждения в периоды наиболее частого открывания. За счет этого комнатное тепло, попадая в холодильник, быстро нейтрализуется, и продукты питания хранятся гораздо дольше.
Адаптивный температурный контроль полностью автоматизирован и не требует ручного управления. Зато дает при этом кучу преимуществ:
Инновационная система встречается во многих современных моделях Asko. Вы можете убедиться в этом: заходите в наш каталог и ознакомьтесь с характеристиками фирменных холодильников. В оригинальности продукции можете не сомневаться, потому что мы сотрудничаем со шведским брендом долгое время. К тому же, предоставляем официальную гарантию на бытовую технику. Доставка заказов ведется во все города России. Обращайтесь по телефону или онлайн, если остались вопросы – менеджер даст консультацию.