隨著工業4.0和邊緣計算的興起，越來越多的制造企業在工廠集成智能機器，這就增加了對耐用工業計算機的需求，即使在最惡劣的條件下也能做出反應。一個經常被忽視的常見設計是對抗寬熱溫度的能力，保證在惡劣的工業環境中機器能夠實現全天候運行的最有效可靠性。

因此，在堅固的工業部署中，有兩種主要的設計原則以被動或主動冷卻為特色，用于消散計算機的有害熱量。

什么是主動冷卻？

主動冷卻依靠內部風扇迫使空氣或熱電冷卻器（TEC）通過計算機組件來管理熱水平。簡單的說就是風扇型計算機，從工程的角度來看，扇形計算機更容易實現散熱，但有幾個設計缺陷，通常不適合工業應用：

噪音污染：內部風扇涉及到移動部件，這些部件可能會松動并在電腦框架上振動。這可能會堵塞通風口并產生更多的熱量，導致你的風扇工作得比它應該工作的更努力。因此，隨著風扇繼續加班，風扇產生的噪音會逐漸變得越來越大。

顆粒物污染：與無風扇設計不同，風扇式計算機需要通風才能使氣流順暢，這暴露了顆粒物污染的風險。當風扇向內吹時，它不僅攜帶冷空氣，還攜帶空氣中任何潛在的灰塵或碎屑。隨著時間的推移，碎片的堆積會導致通風口堵塞，可能會損壞電氣部件，并導致計算機最終凍結、阻塞和關閉。

什么是被動冷卻？它是如何應用于工業計算機的？

被動冷卻是一種通過構造設計和散熱器實現高水平自然空氣對流和散熱的方法。例如，大多數工業計算機的外部機箱充當堅固的散熱器，為關鍵部件傳遞熱量。這種設計理念為可能不適合風扇形計算機，在工業應用環境中無風扇計算機更容易滿足，例如：

靜音操作：電腦發出的大部分噪音都是由風扇產生的。取出風扇，你就會完全靜音，因為對流迫使冷空氣通過散熱器來保持熱閾值。這就創造了一臺能夠在會議室、醫院和其他噪音敏感場所運行的計算機。

導熱性：無風扇計算機使用機箱上的金屬散熱片等建筑技術來幫助消散處理器和存儲驅動器等計算組件的熱量。這有助于增加表面積并最大限度地散熱，同時將計算機保持在安全的溫度范圍內，即使在極端較寬的溫度下也是如此。

更少的停機時間：堅固的嵌入式計算機深深地埋在更大系統的框架中，因此必須更換重要組件是不理想的。當風扇出現機械問題或故障時，需要立即注意，因為您有超過熱閾值的風險。這對計算機的穩定性和健康極為不利，甚至可能永久損壞組件，導致關鍵操作停機。

更長的使用壽命：減少移動部件的數量使計算機不太容易受到碎片、沖擊或振動引起的機械故障的影響。更好地防止污染，否則會導致系統關閉，這將防止收入和生產力的損失。

由于移動部件和風扇通常是故障點的罪魁禍首，因此工業嵌入式計算機通常首選被動冷卻或無風扇設計。被動冷卻設計的主要好處是能夠消除移動的風扇，但最終能夠控制灰塵和顆粒物的侵入水平，從而防止不必要的硬件故障。“無風扇設計”的概念在經常暴露于碎片、灰塵或其他有害污染的工業和堅固應用中變得非常流行。工業計算機的主要目標是最大限度地減少移動部件的數量，這反過來又提高了計算機的可靠性和壽命，尤其是在易發生振動和沖擊的部署中。