====== Metody chlazení počítačových komponent ======

Správné chlazení je jedním z nejkritičtějších aspektů při návrhu a stavbě počítačových systémů. Se zvyšujícím se výkonem procesorů (CPU) a grafických karet (GPU) roste i množství generovaného odpadního tepla, které se obvykle udává v podobě TDP (//Thermal Design Power//). Pokud není toto teplo efektivně odváděno, dochází k jevu zvanému **Thermal Throttling** (automatické snižování výkonu čipu pro zamezení přehřátí), nestabilitě celého systému a v extrémních případech i k trvalému fyzickému poškození hardwaru.

V této části encyklopedie se zaměříme na tři hlavní a technologicky odlišné metody chlazení: vzduchové, kapalinové a extrémní chlazení pomocí tekutého dusíku.

===== Vzduchové chlazení (Air Cooling) =====

Vzduchové chlazení je historicky nejrozšířenější, nejspolehlivější a cenově nejdostupnější metodou odvodu tepla z počítačových komponent. 

==== Princip fungování ====
Základním prvkem je fyzický kontakt mezi tepelným zdrojem (např. IHS procesoru) a základnou chladiče. Mezi těmito dvěma plochami se aplikuje **teplovodivá pasta**, jejímž úkolem je vyplnit mikroskopické nerovnosti v kovu a maximalizovat plochu pro přenos tepla. 
Teplo následně putuje do pasivního bloku (tzv. //Heatsinku//), který je nejčastěji vyroben z tenkých hliníkových žeber. Pro urychlení přenosu tepla z měděné základny do nejvzdálenějších hliníkových žeber se u moderních výkonných chladičů využívají tzv. **Heatpipes** (tepelné trubice). Jedná se o uzavřené měděné trubičky naplněné malým množstvím kapaliny, která se na teplém konci odpařuje, pára putuje do chladnější části, tam kondenzuje a po stěnách trubice se vrací zpět.

==== Rozdělení vzduchového chlazení ====
  * **Pasivní chlazení:** Spoléhá výhradně na přirozené proudění vzduchu (konvekci) přes velký pasivní chladič. Je naprosto bezhlučné, ale jeho účinnost je omezená. Využívá se u komponent s velmi nízkým TDP (kancelářská PC, tiché HTPC, routery).
  * **Aktivní chlazení:** K pasivnímu bloku je přidán jeden nebo více ventilátorů, které nuceně profukují vzduch skrz žebra chladiče. Ohřátý vzduch je následně systémovými ventilátory odveden mimo počítačovou skříň.

==== Výhody a nevýhody ====
  * **Výhody:** Příznivá pořizovací cena, vynikající spolehlivost (jedinou součástkou, která se může pokazit, je ventilátor), nulové riziko zničení PC únikem kapaliny, dlouhá životnost.
  * **Nevýhody:** Fyzické limity chladicího výkonu u extrémně přetaktovaných čipů, masivní rozměry nejvýkonnějších modelů (mohou kolidovat s vysokými moduly RAM nebo se nevejdou do skříně), vyšší hlučnost při maximální zátěži.

===== Vodní chlazení (Liquid Cooling) =====

Kapalinové chlazení (běžně označované jako vodní) využívá k transportu tepla tekutinu. Voda má přibližně čtyřikrát vyšší měrnou tepelnou kapacitu než vzduch, dokáže tedy pojmout a přenést mnohem více tepelné energie.

==== Princip fungování ====
Klasický vodní okruh se skládá z několika nezbytných komponent: **chladicí blok** (tzv. //waterblock// připevněný na CPU/GPU), **čerpadlo** (pumpa), **radiátor**, **ventilátory** a **propojovací hadice/trubice**. 
Speciální teplonosná kapalina (zpravidla destilovaná voda smíchaná s antikorozními přípravky a biocidy) je hnána pumpou do bloku. Tam pomocí mikrokanálků absorbuje teplo z křemíkového čipu. Horká kapalina pak putuje do radiátoru umístěného na kraji skříně, kde je teplo předáno do jemného žebrování a vyfouknuto ventilátory rovnou do okolního prostředí. Ochlazená kapalina se vrací zpět k pumpě.

==== Rozdělení vodního chlazení ====
  * **AIO (All-in-One):** Uzavřený, z výroby naplněný a zaplombovaný systém. Obsahuje blok s integrovanou pumpou a připojený radiátor. Je navržen tak, aby nevyžadoval absolutně žádnou údržbu. Jedná se o nejoblíbenější volbu pro moderní herní PC.
  * **Custom Loop (Vlastní okruhy):** Modulární systémy skládané na míru. Uživatel si sám volí expanzní nádobu, výkonnou pumpu, fitinky a ohýbá akrylové či PETG trubice. Poskytují ultimátní výkon a nepřekonatelný estetický dojem, vyžadují však značné technické znalosti, plánování a pravidelnou údržbu.

==== Výhody a nevýhody ====
  * **Výhody:** Výjimečný chladicí výkon, teplo je odváděno rovnou mimo skříň (nezahřívá ostatní komponenty), možnost tichého chodu i v zátěži (velký radiátor potřebuje jen nízké otáčky ventilátorů), čistý a estetický design interiéru.
  * **Nevýhody:** Vyšší cena, riziko úniku kapaliny s fatálními následky pro hardware, mechanická degradace pumpy v průběhu let (na rozdíl od kusu kovu má omezenou životnost), složitost sestavení u vlastních okruhů.

===== Extrémní chlazení: Tekutý dusík (LN2) =====

Chlazení tekutým dusíkem, často zkracované jako LN2, je vysoce specializovaná a extrémní metoda. S tekutým dusíkem se nesetkáte v běžných pracovních ani herních stanicích – je doménou profesionálního soutěžního přetaktování (//Extreme Overclocking//) a slouží výhradně k lámání světových rekordů v benchmarcích.

==== Princip fungování ====
Tekutý dusík má bod varu přibližně **-196 °C**. Základem chlazení je těžký měděný komín (tzv. //LN2 pot//), který je pevně a s důkladnou izolací namontován na procesor nebo grafický čip. Během běhu systému overclocker manuálně nalévá z termosky tekutý dusík přímo do tohoto komínu. Jakmile se dusík dotkne teplejšího dna komínu, okamžitě začne vřít a prudce se odpařovat, čímž odebírá obrovské množství tepla.

Díky těmto extrémně sub-zero (podnulovým) teplotám se dramaticky mění fyzikální vlastnosti křemíku – snižuje se elektrický odpor a omezují se úniky proudu. To umožňuje do čipu pustit napětí a dosáhnout frekvencí, které by jej při pokojové teplotě okamžitě usmažily.

==== Výhody a nevýhody ====
  * **Výhody:** Absolutně nepřekonatelný chladicí potenciál, udržení teplot hluboko pod bodem mrazu i při gigantickém TDP, možnost dosáhnout absolutních fyzikálních limitů hardwaru.
  * **Nevýhody:** Nelze použít pro dlouhodobý provoz (dusík se rychle odpařuje, provoz je extrémně drahý), masivní riziko zkratu v důsledku kondenzace vzdušné vlhkosti (základní deska musí být natřena vazelínou nebo umělou gumou), riziko nevratného poškození čipu prasknutím vlivem teplotního šoku, výskyt tzv. //Cold Bugu// (některé čipy přestanou fungovat, pokud teplota klesne na příliš nízkou hodnotu).

===== Rychlé srovnání metod =====

^ Metoda ^ Účinnost ^ Běžná hlučnost ^ Pořizovací cena ^ Nároky na údržbu ^ Hlavní cílová skupina ^
| **Vzduchové pasivní** | Nízká | Absolutní ticho | Nízká | Zanedbatelné | HTPC, úsporná kancelářská PC |
| **Vzduchové aktivní** | Střední až Vysoká | Nízká až Střední | Nízká až Střední | Nízké (čištění prachu) | Běžní uživatelé, mainstream hráči |
| **Vodní (AIO)** | Vysoká | Velmi nízká | Střední | Žádné (uzavřeno) | Nároční hráči, pracovní stanice |
| **Vodní (Custom)** | Velmi vysoká | Velmi nízká | Velmi vysoká | Vysoké (čištění, doplňování) | Hardwaroví nadšenci, moddeři |
| **Tekutý dusík (LN2)** | Extrémní (-196 °C) | N/A (syčení varu) | Extrémní | Neaplikovatelné | Profesionální overclockeři |

~~NOTOC~~