Модернизация офисного ПК с ограничением на стоимость 6200

    Каждый  узел ПК потребляет определенную мощность, ее суммарное количество определяет мощность блока питания. При проектировании блока питания необходимо учитывать некоторый запас мощности для апгрейда или подключения дополнительных устройств.

    В таблице 9 приведены средние значения потребляемых мощностей различных компонентов компьютера.

    Таблица 9 – Потребляемая мощность компонентами ПК

 

    

Значение  мощности процессора было получено с  помощью программы 

Supply Calculator и показано на рисунке – 5. 

    

 

    Рисунок 5. Мощность процессора.

    При выборе блока питания необходимо оставлять определенный запас мощности. Поэтому нужно завысить полученную суммарную мощность на 50 ватт от реальной.

    Р_{расч. БП}=309+50=359 Вт;

    Р_НБП=450 Вт;

    Р_НБП>Р_{расч. БП}

    450Вт > 359 Вт

    Данный  расчет показывает, что суммарная мощность, потребляемая всеми компонентами ПК меньше мощности блока питания. Поэтому в его замене нет необходимости.

    3.2 Тепловой расчет

    Тепловой  расчет ведется по методике расчёта  герметичного блока с внутренним перемешиванием по элементу, наиболее критичному к перегреву. В данном случае расчет будет проводиться по процессу AMD Athlon 64 Claw Hammer CPU 2000 MHz.

    Исходные  данные по расчету:

    L₁ = 0,41 м

    L₂ = 0,18 м

    

    L₃ = 0,39 м

    Ре = 148 Вт

    Р = 309 Вт

    K_з = 0,71

    G_в (м³/сек) = 0,016 м³/с

    S_э (м²) = 0,064 м²

    Т_мах = 70 ^oC

    Н₁ = 100 000 Па

    T_о.с. = 29,5 ^oC

    Порядок расчета теплового режима блока  в герметичном корпусе:

             Рассчитывается  поверхность корпуса блока:

    S_k = 2(L₁L₂ + (L₁+L₂) L₃),

    S_k = 2*(0,41*0,18+(0,41+0,18)*0,39) = 0,61 (м²)

    где L₁, L₂ ,L₃ – глубина, ширина и высота корпуса соответственно.

     Определяется условная поверхность  нагретой зоны:

    S_z = 2(L₁L₂+(L₁+L₂)L₃K_z),

    S_z = 2*(0,41*0,18+(0,41+0,18)*0,39*0,71) = 0,47 (м²)

    где K_z – коэффициент заполнения объема.

    Определяется  удельная мощность корпуса блока:                

     Q_к = P/S_к ,

    Q_к = 309/0,61 = 506,55738 (Вт/м²)

    

    где Р – мощность рассеивания блока.

     Рассчитывается удельная мощность нагретой зоны:

    Q_z = P/S_z                                                                                       

    Q_z =309/0,47 = 657,44681 (Вт/м²)

     Находится коэффициент K_Qк, зависящий от удельной мощности блока:

    K_Qк=0,1472* Q_к – 0,2962*10^-3*Q_к² + 0,3127*10^-6*Q_к³

    K_Qк=0.1472*442,57-0.2962e-3*195876,87+0.3127e-6*86691147,73 = 34,23

      

    Находится коэффициент K_Qz, зависящий от удельной мощности нагретой зоны:

     K_Qz=0,1390 * Q_z – 0,1223*10^-3 * Q_z² + 0,0698*10^-6 * Q_z³                          К_Qz=0.1390*567,10-0.1223e-3*321603,96+0.0698e-6*182382052,46 = 52,22

     Находится коэффициент К_Н1, зависящий от давления среды вне корпуса блока Н₁:

    К_Н1=0,82 + 1/(0,925 + 4,6 * 10^-5 * H₁),

    K_H1=0.82+1/(0.925+4.6e-5*100 ) = 1,00099

    где Н1 - давление среды вне корпуса.

     Рассчитывается объем воздуха  в блоке:

    V_в=L₁L₂L₃(Кz - 1)

    V_в=0,41*0,18*0,39*(1-0,71) = 0,00834 (м²)

     Рассчитывается средняя скорость перемешивания воздуха в блоке:

    W=0,6*G_в/V_в,

    W=0.6*0,016/0,00834 = 0,00054 (м/с)

    где G_в – производительность вентилятора.

     Определяется коэффициент, зависящий  от средней скорости перемешивания:

    К_w=0,08+1/(1,04+0,27W)                                          K_w=0.08+1/(1.04+0.27*0,00054) = 1,041

    

     Определяется перегрев корпуса блока:

    Т_тк= K_Qк* К_Н1

    Т_тк= 34,23*1,00099 = 34,27 ^oC

      Определяется перегрев нагретой  зоны:

    T_tz= K_Qк(K_H1-1)+K_QzK_w

    T_tz = 34,23*(1,00099-1)+52,22*1,041 = 54,42 ^oC

     Рассчитывается средний перегрев воздуха в блоке:

    T_tв= 0,75T_tz

    T_tв= 0.75*54,42 = 40,81 ^oC

     Определяется удельная мощность элемента :

    Q_е= P_e/S_e

    Q_е= 148/0,064 = 2312,5 (Вт/м²)

    Рассчитывается  перегрев поверхности элемента:

     T_te= T_tz(0,75+0,25*Q_e/Q_z)

    T_te= 54,42*(0.75+0.25*2312,5/567,10) = 96,29^oC

     Рассчитывается перегрев окружающей элемент среды:

    T_tes= T_tв(0,75+0,25*Q_e/Q_z)

    T_tes= 40,81*(0.75+0.25*2312,5/567,10) = 72,22 ^oC

     Определяется температура корпуса  блока:

    T_к= T_tк+T_окр,

    

    T_к= 34,27+29,5 = 63,77°C

          где T_окр – температура окружающей среды.

     Определяется температура нагретой зоны:

    T_z= T_tz+T_окр,

    T_z= 54,42+29,5 = 83,92 °C

     Находится температура поверхности  элемента:

    T_е= T_tе+T_окр,

    T_е=96,29+29,5 = 125,79°C

     Находится температура воздуха в  блоке:

    T_в= T_tв+T_окр,

    T_в=40,81+29,5 = 70,31°C

     Определяется температура окружающей элемент среды:

    T_es= T_tes+T_окр,

    T_es=72,22+29,5 = 101,72°C

    При нормальном температурном режиме выполняется  условие:

    Тмах> T_e

    В данном тепловом расчёте это условие  подтверждается, т.к.

    70 °C <101,72 °C

    Температура поверхности элемента превышает допустимую. Для понижения температуры необходимо увеличеть площадь радиатора и установить более производительный вентилятор.

    3.3 Затраты на модернизацию

    Затраты на модернизацию офисного ПК приведены в таблице 10

    Таблица 10 – Затраты на модернизацию

         

    

    Общая сумма, потраченная на покупку комплектующих  составила 8739р.

    S_oc>S_з

    9100>8739руб.

    Следовательно, уложились в сумму 8739 рублей. 

 

    

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Для решения поставленной задачи, излагаемой во введении данного курсового проекта, была выбрана тема, которая заключалась  в проведении апгрейда офисного ПК. В модернизации рассматривались основные вопросы, касающиеся работы мобильной системы, её функциональности и производительности.

    Был произведен выбор комплектующих  и дополнительного оборудования для модернизации ПК:  жесткий  диск, модем, МФУ, оперативная память.

    

    В данном курсовом проекте был произведён тепловой расчет, а также расчет потребляемой мощности компонентами компьютера. Результаты, полученные в расчётах, соответствуют значениям нормальной работы системы, поэтому такие элементы, как блок питания и система охлаждения новых  дополнительных установок не потребовали.