Penakluk Panas pada PC
Dengan pendinginan yang memadai, akan lebih menjamin sistem PC Anda
akan bekerja sebagaimana mestinya, memperpanjang umur
komponen-komponennya. Untuk PC, urusan cooling tidak sesederhana yang
dibayangkan kebanyakan penggunanya. Cukup banyak komponen dan variabel
yang akan mempengaruhinya.
Suhu ruangan termasuk salah satunya. Termasuk juga tingkat kelembaban
dan aliran udara di sekitar PC. Itu sebabnya ada sebagian pendapat yang
beranggapan untuk sebaiknya meletakkan PC di dalam ruangan ber-AC. Ini
bukanlah hal yang mutlak. Hanya saja tingkat kelembaban di negara
tropis, ditambah suhu rata-rata yang relatif panas dibandingkan di luar
area tropis, menyebabkan ruangan ber AC memiliki keuntungan tingkat
kelembaban yang lebih terjaga.
Dengan pendinginan yang memadai, akan lebih menjamin sistem PC Anda
akan bekerja sebagaimana mestinya, sekaligus kemungkinan memperpanjang
umur komponen-komponennya.
Ada beberapa sumber panas utama pada PC. Penggunaan monitor CRT yang
terus menyala, dan PC case.
Namun, pada pembahasan kali ini akan lebih menitikberatkan pembahasan
pada PC case beserta komponen di dalamnya. PC case menghasilkan panas
karena beberapa komponen di dalamnya. Utamanya berasal dari CPU, video
card dan harddisk, juga PSU. Drive optic yang beroperasi dengan
kecepatan maksimum dalam waktu yang lama juga akan menghasilkan panas.
Tidak semua akan dibahas secara lengkap pada kesempatan kali ini. Namun
beberapa bagian penting, perlu Anda simak.
PC Case
Pemilihan PC case akan mengambil peranan yang cukup penting. Dimulai
dari ukurannya. Dimensi dari sebuah PC case jelas akan mempengaruhi
volume yang mampu di tampungnya. Ini biasanya akan disesuaikan sesuai
dengan form factor motherboard yang digunakan. Termasuk jumlah volume
udara yang memungkinkan untuk disirkulasikan.
Selain itu, untuk PC case yang berbahan metal, permukaannya juga akan
berfungsi untuk melepas panas (heat dissapation) dari dalam case.
Semakin besar dimensi PC Case, maka akan semakin luas permukaan untuk
melepaskan panas. Hal ini tentunya sedikit berbeda untuk PC case
berbahan acrylic. Bahan metal memiliki kemampuan mentransfer panas
lebih baik, dibandingkan acrylic. Sedangkan alumunium, memiliki
kemampuan transfer panas yang paling baik dibandingkan dua bahan tadi.
Sedangkan untuk perbandingan keindahan, relative lebih menarik dengan
menggunakan acrylic. Untuk harga, kebanyakan PC case berbahan alumunium
akan memiliki harga penawaran yang paling mahal. Selengkapnya dapat
dilihat pada tabel.
Airflow
Kebanyakan PC case juga menyediakan fan atau setidaknya tempat untuk
fan tambahan. Idealnya ia akan dilengkapi fan di bagian depan, dan
belakang (di bawah PSU). Contoh tersebut, dengan asumsi pada fan dengan
formfactor ATX tower. Akan lebih ideal jika memungkinkan untuk memasang
fan dengan diameter hingga 120 mm. Fan dengan diameter besar memberikan
keuntungan pada tingkat kebisingan yang lebih minim. Selain debit
volume udara yang dipindahkan akan lebih besar dibandingkan kipas
berdiameter lebih kecil, jika dibandingkan kipas berdiameter lebih
kecil dengan kecepatan putar (rpm) yang sama.
Fan di bagian depan, sebaiknya difungsikan untuk memasukan udara
dingin. Dengan mengarahkan aliran udara ke dalam case, ada kemungkinan
debu dari luar case masuk melalui sirkulasi ini. Ada baiknya untuk
memasang sebuah filter untuk mencegah hal tersebut. Sedangkan bagian
fan belakang (di bawah PSU) difungsikan untuk menarik udara panas dari
dalam case. Untuk ini tidak memerlukan penggunaan air filter. Letak fan
yang menarik udara keluar memang lebih menguntungkan jika terletak
lebih atas, dibanding fan untuk memasukkan udara dingin. Di sini
memanfaatkan sifat udara panas yang lebih ringan, dan akan berkumpul di
bagian atas pada ruangan tertutup.
Tambahan penempatan kipas pada bagian atas, samping juga mungkin
tersedia pada PC case. Ini akan disesuaikan dengan konsep aliran udara
yang diinginkan. Yang perlu diperhatikan pada pembahasan selanjutnya
adalah lebih memperhatikan debit volume udara yang dapat dipindahkan
(maximum air flow). Biasa dinyatakan dalam satuan CFM (cubic feet per
minute). Tidak perlu terpaku memperhatikan jumlah fan yang terpasang.
Alasan utamanya adalah, jumlah fan tidak selalu mengacu pada jumlah
debit volume udara yang mampu dipindahkan. Ukuran diameter fan, desain
fin, putaran kipas adalah beberapa faktor yang akan mempengaruhi
kemampuan fan.
Negative-pressure
Yang dimaksud negative pressure system adalah, di mana pada PC case
terpasang kipas yang mengarah ke dalam memiliki total debit yang lebih
kecil dibandingkan kipas yang menghisap udara dari dalam casing ke
luar. Singkatnya akan lebih mudah:
CFM in < CFM out Bagaimana cara menghitungnya? Perhatikan spesifi kasi fan yang digunakan. Biasanya disertai debit volume udara yang mampu dipindahkan setiap satuan waktu, biasanya dalam satuan CFM. Jumlahkan total CFM untuk kipas yang menghisap udara dari luar (CFM in). Bandingkan dengan jumlah total CFM untuk kipas yang menghisap udara dari dalam PC case keluar (CFM out). Perlu diingat, pemasangan filter sedikit banyak akan mempengaruhi (mengurangi) debit udara yang mampu dipindahkan. Juga spesifikasi yang ada memang tidak dapat dijadikan patokan 100% akurat. Menggunakan metode ini, kekosongan udara yang ada di dalam PC case akan memaksa udara dari luar masuk. Selain dari lubang fan, juga dari celah-celah yang ada pada PC case. Keuntungannya secara kinerja, metoda ini lebih menguntungkan dibandingkan positive- pressure. Kekosongan udara di dalam PC case cenderung dalam besaran yang stabil. Udara yang mengalir pun akan lebih merata, tidak semata-mata mengikuti arah dorongan dari putaran kipas. Sehingga lebih memastikan aliran udara di dalam casing. Kerugiannya, udara kotor mungkin masuk tidak terfi lter, sehingga perlu diperhatikan jika terjadi tumpukan debu di dalam. Positive-pressure Kebalikan dari yang sebelumnya, positive pressure system terjadi dimana pada PC case terpasang kipas yang mengarah ke dalam dengan total debit yang lebih besar dibandingkan kipas yang menghisap udara dari dalam casing ke luar. Atau secara singkat dapat dinyatakan: CFM in > CFM out
Fan menghisap udara dari luar, untuk didorongkan. Aliran udara di
ruangan yang sempit tersebut akan lebih terpengaruh dengan dorongan
udara dari fan.
Diperlukan penataan pemasangan fan yang lebih akurat untuk
menerapkannya. Semisal, fan bagian depan langsung mendorong angin ke
arah dalam sekaligus mendinginkan harddisk, ataupun fan sam ping yang
juga mendorong angin luar ke arah CPU. Jika tidak tepat, udara dingin
tidak tepat ke sasaran (CPU, video card, dan harddisk), akibatnya
pendinginan tidak optimal.
Biasanya, untuk melakukan teknik ini juga akan diperlukan fan in lebih
dari satu. Sebaiknya memasang filter di setiap fan in.
Keuntungannya, jika posisi fan pada casing memungkinkan untuk optimal
tepat sasaran, ia akan memberikan pendinginan yang lebih optimal. Namun
untuk hal ini, diperlukan PC case yang sempurna atau perlu dilakukan
modding. CPU, VGA dan HDD adalah perangkat utama yang dituju.
Kerugiannya adalah perlunya pemasangan filter, jika tidak debu yang
terhisap dapat lebih banyak lagi. Kinerja pendinginan ini juga akan
sangat dipengaruhi keadaan filter. Semakin kotor filter, CFM in
berkurang, sehingga mempengaruhi kinerja pendinginannya. Udara terjebak
dalam PC case, juga menjadi kelemahan metode ini. Intinya, diperlukan
sebuah PC case dengan desain yang optimal atau keterampilan modding
untuk mengoptimalkan metode ini.
Penerapan pada PC Case
Seperti yang disampaikan, ada beberapa factor yang akan menentukan
hasil akhir kedua metode tersebut. Jika Anda berniat memperbaiki airfl
ow di dalam PC case, ada baiknya membuat perbandingan sederhana.
Dengan gambaran sebelumnya, dapat disimpulkan metode yang digunakan
selama ini. Lihat suhu untuk masing-masing komponen. Lalu, jika Anda
mengambil keputusan untuk merubahnya, bandingkan keadaan sesudah dengan
metode baru. Akan terlihat perubahan airfl ow secara keseluruhan,
maupun suhu komponen-komponen utama.
Ragam Cooling Device
Untuk mendinginkan komponen-komponen tersebut diperlukan pendinginan
tambahan ekstra. Khususnya untuk komponen berikut ini, CPU, video card,
dan chipset. Khusus untuk video card dan chipset motherboard,
tergantung pada chipset yang digunakan.
Komponen pada PC kebanyakan memiliki batasan suhu kerja, sesuai dengan
spesifikasi produk. Komponen yang bekerja di atas batas suhu kerja
(overheat) akan meningkatkan resiko kerusakan, selain memperpendek umur
teknis, atau sekedar mengalami gangguan kestabilan untuk keseluruhan
sistem. Heatsink digunakan untuk tujuan utama memperluas permukaan
untuk melepas panas. Dibantu dengan kipas, untuk meningkatkan aliran
udara pertukaran panas yang dilepaskan oleh heatsink. Gabungan heatsink
dan fan (HSF) inilah yang banyak digunakan pada PC.
Sistem pendinginan pun memiliki teknik yang beragam. Beberapa di
antaranya akan dibahas lebih mendalam berikut ini.
Air Cooling
Metoda pendinginan dengan mengalirkan udara dingin (air cooling) ke
komponen, adalah yang paling banyak digunakan. Penggunaan fan adalah
kunci utama memindahkan
udara dingin ke arah yang diinginkan. Ini ditemukan pada CPU fan, GPU
(video card), chipset, PSU, HDD, juga PCI slot. Ukuran diameter fan
yang digunakan juga variatif, mulai dari 60, 80, 92, dan 120 mm.
Passive heatsink adalah salah satu metoda pendinginan, dengan komponen
utama bahan metal dengan bentuk bertujuan memperluas permukaan. Pilihan
bentuk sirip yang tipis (fin) juga mulai banyak digunakan. Memungkinkan
memperluas permukaan secara drastis, ditambah tipisnya logam membuat ia
tidak menyimpan panas. Digunakannya metal, dikarenakan material ini
memiliki konduksi panas yang lebih baik dibandingkan udara. Alumunium
adalah salah satunya.
Efektivitas heatsink dalam mendinginkan komponen dapat menurun,
dikarenakan debu yang menempel di permukaannya. Ini akan membuatnya
lebih lambat saat melepas panas. Di situlah pentingnya memperhatikan
kebersihan heatsink.
Active heatsink menggunakan prinsip dasar dari passive heatsink, dengan
penambahan digunakannya fan untuk mendorong udara pada heatsink.
Keberadaan fan pada active heatsink menyebabkan ia juga sering dikenal
dengan sebutan heatsink fan (HSF). Bertambahnya aliran udara dari fan
membuat proses pelepasan panas dari permukaan heatsink lebih cepat.
Heatpipe
Penggunaan heatpipe berupa sebuah tabung berisi liquid/cairan yang
bertugas menghantarkan panas. Dibandingkan dengan solid material metal
pada heatsink, transfer panas dapat jauh lebih baik dilakukan oleh
heatpipe.
Penggunaan heatpipe selain pada desktop PC juga digunakan pada notebook
ataupun small form factor PC yang lain. Dimungkinkannya membuat cooling
device yang ringkas menggunakan heatsink, membuatnya memiliki
keuntungan yang dibutuhkan.
Tabung biasanya terbuat dari materi metal yang memiliki kemampuan
thermal konduktif. Di dalamnya terdapat cairan coolant, biasanya
terbuat dari tiga bahan dasar air, ethanol, dan mercury.
Pada ujung yang panas, cairan ini akan menguap berubah menjadi gas.
Kemudian akan bergerak ke ujung yang dingin, hingga mengalami
kondensasi dan berubah menjadi cair kembali. Ini sebabnya, heatpipe
sangat tergantung pada perbedaan suhu antara ujung yang panas dengan
ujung yang dingin.
Pergerakan cairan dan uap panas di dalamnya hampir sama sekali tidak
dipengaruhi gravitasi. Namun, ia memiliki kelemahan untuk suhu efektif.
Jika ujung yang panas tidak jauh berbeda dengan suhu pada ujung yang
dingin, maka efektivitas pendinginannya lambat, dikarenakan pergerakan
gas panas dan cairan dingin di dalamnya juga lambat.
Watercooling
Lebih dahulu dikenal dibandingkan dengan heatpipe. Memiliki banyak
kesamaan pada digunakannya cairan. Namun dengan cara kerja yang jauh
berbeda.
Terdiri dari tiga bagian utama. Water block adalah yang menempel
langsung ke komponen dan menerima panas. Antarbagian dihubungkan dengan
pipa fleksibel. Air menuju ke radiator untuk didinginkan melalui
heatsink, beberapa dilengkapi dengan fan. Air yang sudah dingin kembali
ditampung di reservoir, di mana di dalamnya juga terdapat water pump.
Dari sini air yang sudah dingin didorong water pump kembali menuju
water block.
Teknik pendinginan sebetulnya dapat dianalogikan dengan air cooling.
Perbedaanya pada media pendingin yang digunakan, air cooling
menggunakan udara sedang water cooling menggunakan air.
Kemampuan udara menerima energi, juga thermal conductivity membuatnya
panas mampu dibawa dengan jarak yang lebih jauh. Ini memungkinkan air
mampu memindahkan panas dari water block, yang menerima panas dari
komponen, ke radiator yang bertugas mendinginkannya kembali.
Peltier Cooling/TEC
Nama lain pelitier cooling adalah thermoelectric cooler (TEC).
Memanfaatkan thermocouple yang dialiri listrik sehingga menciptakan
perbedaan suhu antara kedua sisi thermocouple tersebut.
Peltier Effect sendiri ditemukan pada tahun 1834, lebih dari 1 abad
yang lalu oleh Jean Charles Athanase Peltier, ilmuwan berkebangsaan
Perancis. Pada sisi yang dingin, suhu yang dihasilkan dapat sangat
ekstrem, di bawah titik beku air. Sebuah tingkat pendinginan yang tidak
dapat dicapai oleh cooling device yang lain.
Yang menjadi permasalahan adalah mendinginkan sisi panas dari peltier.
Biasanya digunakan watercooling untuk mendinginkan sisi panas TEC ini.
Masalah berikutnya adalah kondensasi udara. Dinginnya sisi dingin
peltier dapat menimbulkan es pada sisi dingin. Tidak menjadi masalah
jika masih dalan wujud es, namun es yang mencair yang dapat menimbulkan
masalah untuk komponen elektronik pada PC. Risiko terjadinya kondensasi
ini menjadi bertambah besar jika diaplikasikan di tempat dengan
kelembaban tinggi seperti di Indonesia ini. Solusinya dengan
mengisolasi sisi yang dingin, dengan seal ataupun solusi sejenis.
Catuan daya pada pendingin TEC juga sebuah permasalahan tersendiri.
Tanpa catuan daya yang memadai, Peltier Effect tidak akan terjadi.
Diperlukan PSU dengan kemampuan yang memadai untuk dapat mewujudkan
pendingin dengan TEC ini.
No comments:
Post a Comment