Ні для кого не секрет, що під час роботи комп'ютера всі його електронні компоненти нагріваються. Деякі елементи гріються дуже відчутно. Процесор, відеокарта, північні і південні мости материнської плати - елементи системного блоку, що найгріються. Навіть при звичайному простої комп'ютера без діла їх температура може досягати 50-60 градусів Цельсія. Але якщо системний блок періодично не очищається від пилу, то нагрівання основних компонентів комп'ютера стає ще більшим. Підвищений нагрів призводить до постійним зависаннямкомп'ютери, вентилятори працюють на підвищених оборотах, що призводить до дратівливому шуму. Перегрів взагалі небезпечний і призводить до аварійного вимкнення комп'ютера.

Тому основною проблемою всієї електронної частини обчислювальної техніки– це правильне охолодження та ефективне відведення тепла. У більшості комп'ютерів, як промислових, так і домашніх, для відведення тепла застосовується повітряне охолодження. Свою популярність вона отримала за рахунок своєї простоти та дешевизни. Принцип такого типу охолодження полягає у наступному. Все тепло від нагрітих елементів віддається навколишньому повітрі, а гаряче повітря у свою чергу за допомогою вентиляторів виводиться з корпусу системного блоку. Для підвищення тепловіддачі та ефективності охолодження, компоненти, що найбільш нагріваються, забезпечуються мідними або алюмінієвими радіаторами з встановленими на них вентиляторами.

Але той факт, що відведення тепла відбувається за рахунок руху повітря, зовсім не означає, що чим більше встановлено вентиляторів, тим краще буде охолодження в цілому. Декілька неправильно встановлених вентиляторів можуть нашкодити набагато більше, а не вирішити проблему перегріву, коли один грамотно встановлений вентилятор вирішить цю проблему дуже ефективно.

Вибір додаткових вентиляторів.

Перш ніж купувати та встановлювати додаткові вентилятори, уважно вивчіть свій комп'ютер. Відкрийте кришку корпусу, порахуйте та дізнайтесь розміри настановних місць для додаткових корпусних кулерів. Уважно подивіться на материнську плату – які роз'єми для підключення додаткових вентиляторів на ній є.

Вентилятори потрібно вибирати найбільшого розміру, який вам підійде. У стандартних корпусів розмір 80x80мм. Але досить часто (особливо останнім часом) у корпуси можна встановити вентилятори розміром 92×92 і 120×120 мм. При однакових електричних характеристиках великий вентилятор працюватиме набагато тихіше.

Намагайтеся купувати вентилятори з великою кількістюлопат – вони також тихіше. Звертайте увагу на наклейки – на них вказано рівень шуму. Якщо материнська плата має 4-х контактні роз'єми для живлення кулерів, купуйте саме чотирипровідні вентилятори. Вони дуже тихі, і діапазон автоматичного регулюванняоборотів вони досить широкий.

Між вентиляторами одержують живлення від блоку живлення через роз'єм Molexта працюючі від материнської плати однозначно вибирайте другий варіант.

У продажу є вентилятори на справжніх шарикопідшипниках – це найкращий варіанту плані довговічності.

Встановлення додаткових вентиляторів.

Розгляньмо основні моменти правильної установки корпусних вентиляторів для більшості системних блоків. Тут ми наведемо поради саме для стандартних корпусів, так як у нестандартних розташування вентиляторів настільки різноманітне, що описувати їх немає сенсу – все індивідуально. Більше того, у нестандартних корпусів розміри вентиляторів можуть досягати і 30см в діаметрі. Але все ж таки деякі моменти охолодження нестандартних корпусів ПК розглянуті в наступній статті.

У корпусі немає додаткових вентиляторів.

Це стандартне компонування для практично всіх комп'ютерів, що продаються в магазинах. Все гаряче повітря піднімається у верхню частину комп'ютера і завдяки вентилятору в блоці живлення виходить назовні.

Великим недоліком такого виду охолодження є те, що все нагріте повітря проходить через блок живлення, нагріваючи його ще сильніше. І тому саме блок живлення у таких комп'ютерів ламається найчастіше. Також все холодне повітря всмоктується не керовано, а з усіх щілин корпусу, що тільки зменшує ефективність теплообміну. Ще одним недоліком є ​​розрідженість повітря, яка отримується при такому типі охолодження, що веде до накопичення пилу всередині корпусу. Але все ж таки, це в будь-якому випадку краще, ніж неправильне встановлення додаткових вентиляторів.

Один вентилятор на задній стінці корпусу.

Такий спосіб застосовується більше від безвиході, тому що в корпусі є лише одне місце для встановлення додаткового кулера – на задній стінці під блоком живлення. Для того щоб зменшити кількість гарячого повітря, що проходить через блок живлення, встановлюють один вентилятор, що працює на «видув» з корпусу.

Більшість нагрітого повітря від материнської плати, процесора, відеокарти, жорстких дисківвиходить через додатковий вентилятор. А блок живлення при цьому нагрівається значно менше. Також загальний потік повітря, що рухається, збільшується. Але розрідженість підвищується, тому пил накопичуватиметься ще сильніше.

Додатковий фронтальний вентилятор у корпусі.

Коли в корпусі є лише одне посадкове місце на лицьовій частині корпусу, або немає можливості включення відразу двох вентиляторів (нікуди підключати), то це ідеальний варіант для вас. Необхідно поставити на «вдув» один вентилятор на передній частині корпусу.

Вентилятор потрібно встановити навпроти жорстких дисків. А правильніше написати, що вінчестери потрібно поставити навпроти вентилятора. Так холодне повітря, що входить, відразу їх обдуватиме. Така установка набагато ефективніша, ніж попередня. Створюється потік повітря. Зменшується розрідження всередині комп'ютера – пил не затримується. При живленні додаткових кулерів від материнської плати знижується загальний шум, оскільки знижуються оберти вентиляторів.

Встановлення двох вентиляторів у корпус.

Найефективніший метод встановлення вентиляторів для додаткового охолодженнясистемного блоку На фронтальній стінці корпусу встановлюється вентилятор на "вдування", а на задній стінці - на "видування":

Створюється потужний постійний повітряний та спрямований потік. Блок живлення працює без перегрівів, оскільки нагріте повітря виводитиметься вентилятором, встановленим під ним. Якщо встановлений блок живлення з регульованими обертами обертання вентилятора, то загальний шум помітно знизитися, і що важливіше тиск усередині корпусу вирівнюється. Пил не осідатиме.

Неправильне встановлення вентиляторів.

Нижче наведемо приклади неприйнятної установки додаткових кулерів у корпус ПК.

Один задній вентилятор встановлений на вдув.

Створюється замкнене повітряне кільце між блоком живлення та додатковим вентилятором. Частина гарячого повітря з блоку живлення відразу всмоктується назад усередину. При цьому в нижній частині системного блоку руху повітря немає, а отже, охолодження неефективне.

Один фронтальний вентилятор встановлений на видув.

Якщо ви поставите лише один передній кулер, і він буде працювати на видув, то в результаті ви отримуєте дуже розряджений тиск усередині корпусу і малоефективне охолодження комп'ютера. Причому через знижений тиск самі вентилятори будуть перевантажені, тому що їм доведеться долати зворотний тиск повітря. Компоненти комп'ютера будуть нагріватися, що призводить до підвищеному шумуроботи, оскільки швидкості обертання вентиляторів збільшаться.

Задній вентилятор на "вдування", а фронтальний - на "видування".

Створюється повітряне коротке замикання між блоком живлення та заднім вентилятором. Повітря у районі центрального процесора працює по колу.

Передній вентилятор намагається проти природного конвекційного підйому «опустити» гаряче повітря, працюючи під підвищеним навантаженням і створюючи розрідження в корпусі.

Два додаткові кулери стоять на «вдув».

Створюється коротке повітряне замикання у верхній частині корпусу.

При цьому ефект від холодного повітря, що входить, відчувається тільки для вінчестерів, так як далі він потрапляє на зустрічний потік від заднього вентилятора. Створюється надлишковий тиск усередині корпусу, що ускладнює роботу додаткових вентиляторів.

Два додаткові кулери працюють на "видув".

Найважчий режим роботи системи охолодження.

Всередині корпусу знижений тиск повітря, всі корпусні вентилятори та всередині блоку живлення працюють під зворотним тиском всмоктування. Усередині повітря немає достатнього руху повітря, а отже, всі компоненти працюють перегріваючись.

Ось у принципі і всі основні моменти, які допоможуть вам в організації правильної системи вентиляції свого персонального комп'ютера. Якщо на бічній кришці корпусу є спеціальна пластикова гофра – використовуйте для подачі холодного повітря до центрального процесора. Решта питань установки вирішуються залежно від структури корпусу. Ми будемо раді, якщо ви напишіть свої міркування щодо цього в коментарях до статті.

Літо швидко вступило у свої права; стовпчик термометра повзе нагору, і все частіше доводиться замислюватися про те, як забезпечити комфортну температуру. Повірте: для комп'ютерів проблема боротьби зі спекою не менш актуальна, ніж для користувачів. Навіть якщо умови в приміщенні цілком нормальні (20-22 ° С), температура в системному блоці досягає 30-32 ° С. І це у кращому випадку. Чим спекотніше на вулиці та в квартирах, тим гостріше питання захисту від перегріву і тим пильніша увага до систем охолодження системного блоку та його компонентів.

Щоб грамотно вирішити проблему, необхідно хоча б загальних рисахуявляти, навіщо взагалі потрібні комп'ютерам системи охолодження, чому системні блоки перегріваються і як убезпечити обчислювального друга від теплового удару. У цій статті ви не знайдете довгого переліку моделей кулерів, але, прочитавши її, зможете вибрати відповідні компоненти системи охолодження ПК і грамотно підійти до вибору нового корпусу.

Чому він гріється

Причина тривіальна: як будь-який електроприлад, комп'ютер розсіює частину (іноді дуже значну) споживаної електроенергії у вигляді тепла - наприклад, процесор переводить в тепло майже всю використану енергію. Чим більше її потрібно системному блоку, тим сильніше нагріваються його компоненти. Якщо тепло вчасно не відводити, це може призвести до неприємних результатів (див. «Наслідки перегріву»). Особливо актуальна проблема тепловідведення та охолодження для сучасних моделейпроцесорів (як центральних, так і графічних), що встановлюють нові рекорди продуктивності (а нерідко і тепловиділення).

Кожен компонент ПК, що розсіює багато тепла, оснащується пристроєм, що охолоджує. Як правило, у таких пристроях присутні металевий радіатор та вентилятор – саме з цих компонентів складається типовий кулер. Важливий також термоінтерфейс між ним і компонентом, що нагрівається - зазвичай це термопаста (суміш речовин з хорошою теплопровідністю), що забезпечує ефективну передачу тепла до радіатора кулера.

Прогрес у галузі систем охолодження, завдяки якому з'явилися такі технологічні новинки, як термотрубки, забезпечив творцям компонентів для персональних комп'ютерів нові можливості, дозволивши відмовитися від гучних кулерів. Деякі комп'ютери оснащуються водяними системами охолодження – вони мають свої переваги та недоліки. Про все це розповідається далі.

Зростання тепловиділення ПК

Головна причина, через яку комп'ютери виділяють дедалі більше тепла, у тому, що підвищується їх обчислювальна потужність. Найбільш суттєві такі фактори:

• зростання тактових частот процесора, чіпсету, шини пам'яті та інших шин;
• зростання числа транзисторів та осередків пам'яті в чіпах ПК;
• збільшення потужності, що споживається вузлами ПК.

Чим потужніший комп'ютер, тим більше електрики він «з'їдає» – отже, неминуче зростання тепловиділення. Незважаючи на застосування витончених технологічних процесів при виробництві чіпів, їхня споживана потужність все одно зростає, збільшуючи кількість тепла, що розсіюється в корпусі ПК. Крім того, зростає площа плат відеокарт (наприклад, через те, що необхідно розмістити більше мікросхем пам'яті). Результат - зростання аеродинамічного опору корпусу: громіздка плата просто перекриває доступ повітря, що охолоджує, до процесора і блоку живлення. Особливо актуальна ця проблема для ПК у маленьких корпусах, де відстань між відеокартою та «кошиком» для HDD становить 2–3 см, – адже в цьому просторі ще прокладено шлейфи приводів та інші кабелі... Мікросхеми оперативної пам'яті теж стають усе «ненажерливішими» », а сучасні ОС вимагають все більшого ОЗП. Наприклад, у Windows 7 для нього рекомендується 4 Гб - таким чином, розсіюється кілька десятків ват тепла, що додатково посилює ситуацію з тепловиділенням. Мікросхема системної логіки на материнської платитеж є дуже «гарячим» компонентом.

Уразливість жорстких дисків

Усередині корпусу жорсткого диска над поверхнею пластин, що обертаються, ковзають рухливі магнітні головки, керовані високоточною механікою. Вони здійснюють запис та читання даних. Під час нагрівання матеріали, з яких виготовлені компоненти диска, розширюються. У робочому діапазоні температур механіка та електроніка цілком справляються з тепловим розширенням. Однак при перегріві воно перевищує допустимі межі, і головки жорсткого диска можуть "промахуватися", записуючи дані не там, де потрібно, поки комп'ютер не буде вимкнений. А коли його знову увімкнуть, жорсткий диск не зможе знайти дані, записані в перегрітому стані. У такому разі інформацію вдається врятувати лише за допомогою складного та дорогого спецобладнання. Якщо температура перевищує 45°С, для охолодження жорсткого диска рекомендується встановити додатковий вентилятор.

У наявності парадокс: теплове навантаження в сучасних корпусах зростає високими темпами, а їх конструкція майже не змінюється: виробники беруть за основу рекомендований Intel дизайнмайже 10-річної давності. Моделі, пристосовані до інтенсивного тепловиділення, трапляються нечасто, а малошумні – і того рідше.

Наслідки перегріву

При надлишку тепла комп'ютер у кращому разі почне гальмувати та зависати, а в гіршому – один або кілька компонентів вийдуть з ладу. Високі температури дуже шкідливі для «здоров'я» елементної бази (мікросхем, конденсаторів тощо), особливо для жорсткого диска, перегрів якого загрожує втратою даних.

ПРИКЛАДНІ ПАРАМЕТРИ ТЕПЛОВИДІЛЕННЯ

Приблизні параметри тепловиділення компонентів середнього системного блоку комп'ютера (при високому обчислювальному навантаженні). Основними джерелами тепла є материнська плата, центральний процесорі графічний процесор відеокарти (на їхню частку припадає більше половини тепла, що розсіюється).

Місткість сучасних HDD дозволяє зберігати на них великі колекції музики та відео, робочі документи, цифрові фотоальбоми, ігри та багато іншого. Диски стають все компактнішими і швидшими, але за це доводиться розплачуватися більшою щільністю запису даних, крихкістю конструкції, а значить, і вразливістю начинки. Допуски при виробництві ємних накопичувачів вимірюються мікронами, так що найменший крок убік виводить диск з ладу. Тому HDD настільки чутливі до зовнішніх дій. Якщо диск доводиться працювати в неоптимальних умовах (наприклад, з перегріванням), ймовірність втрати записаних даних різко зростає.

Охолодження ПК: ази

Якщо температура повітря в системному блоці тримається на рівні 36°С або вище, а температура процесора – більше 60°С (або жорсткий диск постійно нагрівається до 45°С), настав час вживати заходів щодо поліпшення охолодження.

Але перш ніж бігти в магазин за новим кулером, зверніть увагу на кілька моментів. Не виключено, що проблему перегріву можна вирішити більш простим способом. Наприклад, системний блок повинен розташовуватися так, щоб був вільний доступ повітря до всіх вентиляційних отворів. Відстань, на яку його тильна частина віддалена від стіни або меблів, повинна бути не меншою, ніж два діаметри витяжного вентилятора. Інакше зростає опір відтоку повітря, а головне - нагріте повітря довше залишається поряд з вентиляційними отворами, тому значна частина його знову потрапляє в системний блок. Якщо він встановлений неправильно, від перегріву не врятує навіть найпотужніший кулер (ефективність роботи якого визначається різницею між його температурою та температурою повітря, що охолоджує радіатор).

КУЛЕР, ОСНОВАНИЙ НА ЕФЕКТІ ПЕЛЬТЯ

Одна з нових моделей, у якій використано ефект Пельтьє. Зазвичай у таких кулерах представлений повний набір останніх технологічних досягнень: ТЕМ, термотрубки, вентилятори з просунутою аеродинамікою та ефектний дизайн. Результат вражаючий; вистачило б місця у системному блоці…

Максимально ефективне охолодження досягається при рівності температур повітря в системному блоці та в приміщенні, де воно знаходиться. Єдиний спосіботримати такий результат – забезпечити ефективну вентиляцію. Для цього використовуються кулери різноманітних конструкцій.

У стандартному сучасному персональному комп'ютері зазвичай встановлюється кілька кулерів:

• у блоці живлення;
• на центральному процесорі;
• на графічному процесорі (якщо комп'ютері є дискретна відеоплата).

У окремих випадкахзастосовуються додаткові вентилятори:

• для мікросхем системної логіки, що розташовані на материнській платі;
• для твердих дисків;
• для корпусу комп'ютера.

Ефективність охолодження

Вибираючи корпус для системного блоку ПК, кожен із користувачів керується власними критеріями. Наприклад, моддерам потрібно оригінальне дизайнерське рішення або можливість переробки для здійснення цього. Оверклокерам потрібен корпус, в якому комфортно відчує себе розігнаний процесор, відеокарта, ОЗУ (список можна продовжувати). І при цьому всі звичайно хочуть, щоб системний блок був тихим і невеликим за розміром.

Однак накручений ПК може виділяти до 500 Вт тепла (див. таблицю нижче). Чи здійснені побажання з погляду законів фізики?

СКІЛЬКИ ТЕПЛА ВИДІЛЯЄ КОМП'ЮТЕР

Є кілька способів виміряти тепловиділення.

1. За значеннями споживаної потужності, вказаних у документації до компонентів ПК.

• Позитивні якості: доступність, простота.
• Недоліки: висока похибка і як наслідок – підвищені вимоги до системи охолодження.

2. За допомогою сайтів, що надають сервіс для розрахунку тепловиділення (і потужності, що споживається), – наприклад, www.emacs.ru/calc.

• Переваги: ​​не доведеться копатися в мануалах або подорожувати сайтами виробників - потрібні дані є в базах пропонованих сервісів.
• Недоліки: упорядники баз не встигають за виробниками вузлів, тому бази нерідко містять недостовірні дані.

3. За значеннями споживаної вузлами потужності та коефіцієнтів тепловиділення, знайденим у документації або виміряним самостійно. Цей метод – для фахівців чи високих ентузіастів оптимізації системи охолодження.

• Позитивні якості: дає найточніші результати і дозволяє найбільш ефективно оптимізувати роботу ПК.
• Недоліки: щоб використовувати даний спосіб, необхідні серйозні знання та чималий досвід.

Шляхи вирішення

Головний принцип: щоб відвести тепло, необхідно пропустити через системний блок певну кількість повітря. Причому його обсяг повинен бути тим більшим, чим спекотніше в приміщенні і чим сильніший перегрів.

Простим встановленням додаткових вентиляторів проблему не вирішити. Адже чим вони чисельніші, потужніші й «оборотніші», тим «звучніші» ПК. Причому мало того, що шумять двигуни та лопаті вентиляторів, – внаслідок вібрацій шумить весь системний блок (особливо часто це буває при неякісному складанні та використанні дешевих корпусів). Для виправлення такої ситуації рекомендується застосовувати низькооборотні вентилятори великого діаметру.

Щоб можна було досягти ефективного охолодження, не використовуючи шумні вентилятори, системний блок повинен мати низький опір для повітря, що через нього проходить (професійною мовою це називається аеродинамічний опір). Говорячи просто – якщо повітря насилу «пролазить» крізь тісний простір, забитий кабелями та компонентами, доводиться ставити вентилятори з великим надлишковим тиском, а вони неминуче створюють сильний шум. Інша проблема - пил: чим більше повітря треба прокачувати, тим частіше потрібно очищати нутро корпусу (про це поговоримо окремо).

Аеродинамічний опір

Для оптимального охолодження бажано використовувати великий корпус. Тільки так можна досягти комфортної роботибез шуму та перегріву навіть при аномальній (понад 40°С) спеці. Невеликий корпус доречний тільки в тому випадку, якщо комп'ютер має низьке тепловиділення або використовується водяне охолодження.

Втім, для мінімізації шуму зовсім не обов'язково збирати ПК з повітряним охолодженням у морському контейнері чи холодильнику. Достатньо врахувати рекомендації фахівців. Так, вільний переріз у будь-якому розрізі корпусу має бути в 2–5 разів більшим за прохідний переріз витяжних вентиляторів. Це також стосується і отворів для подачі повітря.

КУЛЕР НА ТЕРМОТРУБКАХ

Кулери на термотрубках «мовчазні» і дозволяють охолоджувати навіть гарячі компоненти ПК, такі як графічні процесоривідеокарт. Однак необхідно обов'язково враховувати специфічні особливості цих систем охолодження.

Гібридні системи включають, поряд з термотрубками та радіаторами, звичайні вентилятори. Але наявність термотрубок, що полегшують відведення тепла, дозволяє обійтися вентилятором менших розмірів або використовувати низькооборотні, а отже, не такі гучні моделі.

Для того, щоб знизити аеродинамічний опір, потрібно:

• забезпечити в корпусі достатньо вільного місцядля потоків повітря (воно має бути в кілька разів більше від сумарного перерізу витяжних вентиляторів);
• акуратно укласти кабелі всередині системного блоку, використовуючи стяжки;
• у місці подачі повітря в корпус встановити фільтр, що затримує пил, але не чинить сильного опору повітряному потоку;
• фільтр слід регулярно чистити.

Дотримання нехитрих правил дозволить встановити низькооборотні витяжні вентилятори. Як уже говорилося, корпус повинен забезпечувати подачу холодного повітря з приміщення, де стоїть ПК, до всіх гарячих компонентів без великих енергетичних витрат (тобто мінімальним числом вентиляторів). Об'єм повітря повинен бути достатнім, щоб його температура на виході з корпусу не виявилася надто високою: для ефективної тепловіддачі компонентів ПК різниця температур повітря на вході та на виході із системного блоку не повинна перевищувати кількох градусів.

ВАРІАНТИ КОМПОНОВКИ ВЕНТИЛЯТОРІВ І ЕЛЕМЕНТІВ СИСТЕМНОГО БЛОКУ, ЩО ЗАБЕЗПЕЧУЮТЬ ЕФЕКТИВНЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПК

Ось одна з концепцій побудови системи повітряного охолодження:

• забір повітря здійснюється внизу та спереду, в «холодній» зоні;
• виведення повітря проводиться вгорі та ззаду, через блок живлення. Це відповідає природному руху нагрітого повітря нагору;
• при необхідності встановлюється додатковий витяжний вентилятор з автоматичним регулюванням, розташований поруч із БП;
• забезпечується додатковий забір повітря для відеокарти через заглушку PCIE;
• забезпечується слабке вентилювання відсіків 3" та 5" дисків за рахунок злегка відігнутих заглушок незайнятих відсіків;
• важливо пустити основний потік повітря через «гарячі» компоненти;
• сумарну площу забірних отворів бажано довести до подвоєної площі вентиляторів (більше не потрібно, оскільки ефект не дасть, а накопичення пилу збільшиться).

Відповідно до цих рекомендацій можна допрацьовувати корпуси самостійно (цікаво, але клопітно) або при покупці вибирати відповідні моделі. Орієнтовні варіанти організації потоків повітря через системний блок наводяться вище.

«Правильний» вентилятор

Якщо системний блок слабко «опирається» потоку повітря, що вдується, можна використовувати будь-який вентилятор, аби він давав достатній для охолодження потік (про це можна дізнатися з його паспорта, а також користуючись онлайнкалькуляторами). Інша справа, якщо опір повітряному потоку значно – саме така ситуація з вентиляторами, монтованими в щільно «заселені» корпуси, на радіатори та в отвори, забрані перфорацією.

Якщо ви вирішили самостійно замінити вентилятор, що вийшов з ладу в корпусі або на кулері, встановлюйте такий, який має не менші значення витрати і надлишкового тиску повітря (див. паспорт). Якщо відповідної інформації немає, використовувати подібний вентилятор у відповідальних вузлах (наприклад, для охолодження процесора) не рекомендується.

Якщо рівень шуму не надто важливий, можна встановлювати вентилятори більшого діаметру. «Товстіші» моделі дозволяють знижувати рівень шуму, одночасно підвищуючи тиск повітря.

У будь-якому випадку звертайте увагу на зазор між лопатями та ободом вентилятора: він не повинен бути більшим (оптимальна величина обчислюється десятими частками міліметра). Якщо відстань між лопатями та ободом більше 2 мм, вентилятор виявиться малоефективним.

Повітря чи вода?

Досить широко поширена думка, згідно з якою водяні системи набагато дієвіші і тихіші за звичайні повітряні. Чи це так насправді? Дійсно, теплоємність у води вдвічі, а щільність – у 830 разів вища, ніж у повітря. Це означає, що рівний об'єм води здатний відвести у 1658 разів більше тепла.

Однак із шумом все не так просто. Адже теплоносій (вода) в результаті віддає тепло все тому ж «забортному» повітрі, і водяні радіатори (за винятком великих конструкцій) оснащені такими ж вентиляторами – їх шум додається до шуму водяного насоса. Тому виграш, якщо він є, не такий вже й великий.

Конструкція сильно ускладнюється, коли необхідно охолодити кілька компонентів потоком води, пропорційним їх тепловиділенню. Крім розгалужених трубок, доводиться використовувати складні регулюючі прилади (простими трійниками і хрестовинами не обійдешся). Альтернативний варіант - використовувати конструкцію з разів і назавжди відрегульованими на заводі потоками; але в цьому випадку користувач не має змоги істотно змінити конфігурацію ПК.

Пил і боротьба з нею

Внаслідок перепадів швидкостей системні блоки комп'ютерів стають справжніми пилозбірниками. Швидкість повітря, що йде через вхідні отвори, багаторазово перевищує швидкість потоків усередині корпусу. Крім того, повітряні потоки часто змінюють напрямок, огинаючи компоненти ПК. Тому більшість (до 70%) пилу, що приноситься ззовні, осідає всередині корпусу; потрібно хоча б щорічно проводити чищення.

Втім, пилюка може стати вашим «союзником» у боротьбі за підвищення ефективності системи охолодження. Адже її активне осідання спостерігається якраз у тих місцях, де повітряні потоки розподіляються не оптимальним чином.

Повітряні фільтри

Волокнисті фільтри перехоплюють понад 70% пилу, що дозволяє чистити корпус значно рідше. Найчастіше в корпуси сучасних ПК встановлюють кілька витяжних вентиляторів діаметром 120 мм, при цьому повітря надходить в корпус через безліч вхідних отворів, розосереджених по всій конструкції, - їх сумарна площа набагато менша за площу вентиляторів. Встановлювати фільтр у такий корпус без доопрацювання безглуздо. Професіонали дають тут низку рекомендацій:

• вхідні отвори для забору охолоджуючого повітря повинні бути розташовані якомога ближче до його основи;
• точки входу та виходу повітря, шляхи його проходження повинні бути організовані так, щоб повітряні потоки «омивали» найбільш нагріті елементи ПК;
• площа отворів для забору повітря має у 2–5 разів перевищувати площу витяжних вентиляторів.

Кулери на елементах Пельтьє

Елементи Пельтьє - або, як їх ще називають, термоелектричні модулі (ТЕМ), що працюють на принципі ефекту Пельтьє - випускаються в промислових масштабах багато років. Їх вбудовують у автомобільні холодильники, охолоджувачі для пива, промислові кулери для охолодження процесорів. Існують моделі і для ПК, хоча зустрічаються вони досить рідко.

Спочатку – про принцип роботи. Як неважко здогадатися, ефект Пельтьє відкрито французом Жаном-Шарлем Пельтьє; трапилося це у 1834 році. Охолодний модуль на основі даного ефекту включає безліч послідовно з'єднаних напівпровідникових елементів n та pтипів. При проходженні постійного струму через таке з'єднання половина p-nконтактів буде нагріватися, інша - охолоджуватися.

Ці напівпровідникові елементи орієнтовані так, щоб контакти, що нагріваються, виходили на один бік, а охолоджувані - на іншу. Виходить платівка, яку з обох боків покривають керамічним матеріалом. Якщо подати на такий модуль досить сильний струм, різниця температур між сторонами може досягати кількох десятків градусів.

Можна сказати, що ТЕМ – своєрідний «тепловий насос», який, витрачаючи енергію зовнішнього джерелаживлення, перекачує тепло, що виділяється від джерела (наприклад, процесора) до теплообмінника - радіатора, беручи участь таким чином в процесі охолодження.

Щоб ефективно відводити тепло від потужного процесора, Доводиться використовувати ТЕМ з 100-200 елементів (які, до речі, досить крихкі); тому ТЕМ оснащений додатковою мідною контактною пластиною, що збільшує розмір пристрою та вимагає нанесення додаткових шарів термопасти.

Це знижує ефективність тепловідведення. Проблема частково вирішується заміною термопасти пайкою, але в доступних на ринку моделях такий спосіб застосовується рідко. Зауважимо, що енергоспоживання самого ТЕМ досить велике і можна порівняти з кількістю тепла, що відводиться (приблизно третина використовуваної ТЕМ енергії також перетворюється на тепло).

Інша складність, що виникає під час використання ТЕМ в кулерах, – необхідність точного регулювання температури модуля; воно забезпечується застосуванням спеціальних платз контролерами. Це дорожчає кулер, до того ж плата займає додаткове місцеу системному блоці. Якщо температуру не регулювати, вона може опуститись до негативних значень; можливе також утворення конденсату, що є неприпустимим для електронних компонентів комп'ютера.

Отже, якісні кулерина основі ТЕМ дороги (від 2,5 тис. руб.), Складні, громіздкі і не так ефективні, як можна подумати, судячи з їх розмірів. Єдина область, в якій такі кулери незамінні – охолодження промислових комп'ютерів, що працюють у спекотних (вище 50 ° С) умовах; проте до теми нашої статті це не стосується.

Термоінтерфейс та термопаста

Як уже говорилося, складовоюбудь-якої системи охолодження (у тому числі комп'ютерного кулера) є термоінтерфейс – компонент, через який здійснюється термоконтакт між тепловиділяючим і тепловідвідним пристроями. Термопаста, що виступає в цій ролі, забезпечує ефективне перенесеннятепла між, наприклад, процесором та кулером.

Навіщо потрібна теплопровідна паста

Якщо радіатор кулера нещільно прилягає до чіпа, що охолоджується, ефективність роботи всієї охолоджуючої системи відразу знижується (повітря – хороший утеплювач). Зробити поверхню радіатора рівною і плоскою (для ідеального контакту з пристроєм, що охолоджується) дуже важко, та й недешево. Тут і приходить на допомогу термопаста, що заповнює нерівності на поверхнях, що контактують і тим самим значно підвищує ефективність теплоперенесення між ними.

Важливо, щоб в'язкість термопасти була не надто високою: це необхідно для витіснення повітря з місця термоконтакту за мінімального шару термопасти. Врахуйте, до речі, що полірування підошви кулера до дзеркального стану саме по собі може не поліпшити теплообмін. Справа в тому, що при ручній обробці майже неможливо зробити поверхні строго паралельними, - в результаті зазор між радіатором і процесором може навіть збільшитися.

Перш ніж наносити нову термопасту, старанно позбавтеся старої. Для цього використовують серветки з нетканих матеріалів (вони не повинні залишати волокон на поверхнях). Розводити пасту вкрай небажано, оскільки це дуже погіршує теплопровідні властивості. Дамо ще кілька рекомендацій:

• застосовуйте термопасти з теплопровідністю понад 2–4 Вт/(К*м) та низькою в'язкістю;
• встановлюючи кулер, щоразу наносите свіжу термопасту;
• при установці необхідно, зафіксувавши кулер кріпленням, сильно (але не надто, інакше можливі пошкодження) притиснути його рукою і кілька разів повернути навколо осі в межах люфтів. У будь-якому випадку монтаж вимагає навички та акуратності.

Термотрубки

Термотрубки чудово підходять для відведення надлишків тепла. Вони компактні та безшумні. За конструкцією це герметичні циліндри (можуть бути досить довгими і довільним чином вигнутими), частково заповнені теплоносієм. Усередині циліндра знаходиться інша трубка, зроблена у вигляді капіляра.

Працює термотрубка наступним чином: у нагрітій області теплоносій випаровується, його пара переходить в частину термотрубки, що охолоджується, і там конденсується – а конденсат по капілярній внутрішній трубці повертається в нагріту область.

Головна перевага термотрубок полягає у високій теплопровідності: швидкість поширення тепла дорівнює швидкості, з якою пари теплоносія проходять трубку з кінця в кінець (вона дуже велика і близька до швидкості поширення звуку). В умовах мінливого тепловиділення системи охолодження на термотрубках дуже ефективні. Це важливо, наприклад, для охолодження процесорів, які в залежності від режиму роботи виділяють різну кількість тепла.

Термотрубки, що випускаються зараз, здатні відводити 20-80 Вт тепла. При конструюванні кулерів зазвичай використовуються трубки діаметром 5-8 мм і довжиною до 300 мм.

Однак за всіх переваг термотрубок у них є одне суттєве обмеження, про яке далеко не завжди пишуть у посібниках. Виробники зазвичай не вказують на температуру закипання теплоносія в термотрубках кулера, тим часом саме вона визначає поріг, при перетині якого термотрубка починає ефективно відводити тепло. До цього моменту пасивний кулер на термотрубках, який не має вентилятора, працює як звичайний радіатор. Взагалі, що нижча температура закипання теплоносія, то ефективніше і безпечніше кулер на термотрубках; рекомендоване значення – 35-40°С (краще якщо температура закипання вказана в документації).

Підведемо підсумки. Кулери на теплових трубках особливо корисні при високому (більше 100 Вт) тепловиділенні, але їх можна застосовувати і в інших випадках – якщо не турбує ціна. При цьому необхідно використовувати термопасти, які ефективно передають тепло, – це дозволить повністю реалізувати можливості кулера. Загальний принцип вибору такий: що більше термотрубок і що вони товщі, то краще.

Різновиди термотрубок

Термотрубки високого тиску (HTS). Наприкінці 2005 року компанія ICE HAMMER Electronics представила новий вид кулерів на теплових трубках високого тиску, побудованих за технологією Heat Transporting System (HTS). Можна сказати, що дана система займає проміжне положення між тепловими трубками та рідинними системами охолодження. Теплоносієм у ній є вода з домішкою аміаку та інших хімічних сполук за нормального атмосферного тиску. Завдяки підйому бульбашок, що утворюються під час закипання суміші, циркуляція теплоносія значно прискорюється. Мабуть такі системи максимально ефективно працюють, коли трубки займають вертикальне положення.

Технологія NanoSpreader дозволяє створювати порожнисті теплопровідні стрічки з міді шириною 70-500 мм та товщиною 1,5-3,5 мм, заповнені теплоносієм. Роль капіляра відіграє полотно з мідних волокон, що повертає сконденсований теплоносій із зони конденсації в зону нагрівання та випаровування. Форму плоскої стрічки підтримує пружний крупнопористий матеріал, який дозволяє стінкам спадатися і забезпечує вільне переміщення парів. Головні переваги теплових стрічок – мала товщина та можливість накривати великі площі.

Моддинг та системи охолодження

Слово «моддинг» утворене від англійської modify (змінити, змінювати). Моддери (ті, хто займається моддингом) перетворять корпуси та «начинки» комп'ютерів з метою покращення технічних характеристик, а головне – зовнішнього вигляду. Як і любителі автомобільного тюнінгу, комп'ютерні користувачі хочуть персоніфікувати свій інструмент роботи та творчості, незамінний засіб комунікації та центр домашніх розваг. Моддинг - потужний засіб самовираження; це, безумовно, творчість, можливість попрацювати головою та руками, набути цінного досвіду.

ТОВАРИ ДЛЯ МОДДІНГУ

Існує безліч спеціалізованих інтернет-магазинів (як російських, так і зарубіжних), які пропонують товари для моддингу, доставляючи їх по всьому світу. Вітчизняними користуватися зручніше: з іноземними більше клопоту (наприклад, при переказі грошей) та й доставка, як правило, дорога. Подібні спеціалізовані ресурси легко знайти, скориставшись пошуковими системами.

Іноді приналежності для моддингу зовсім несподівано виявляються у прайс-листах звичайних інтернет-магазинів, причому ціна на них часом нижча, ніж у спеціалізованих. Тому рекомендуємо не поспішати з покупкою того чи іншого аксесуару - спочатку ретельно вивчіть кілька прайс-листів.

Що змінюють моддери у комп'ютерах

Навряд чи середньостатистичний моддер здатний переробити складну начинку: можливості користувача, який не володіє спеціальними знаннями в галузі радіоелектроніки та схемотехніки, все ж таки обмежені. Тому комп'ютерний моддинг передбачає переважно «косметичне» перетворення корпусу комп'ютера.

ОСНОВНІ ВИРОБНИКИ ТОВАРІВ ДЛЯ МОДДІНГУ

Щоб краще орієнтуватися в комплектуючих, має сенс знати імена деяких компаній, що спеціалізуються на випуску мод-товарів: Sunbeam, Floston, Gembird, Revoltec, Vizo, Sharkoon, Vantec, Spire, Hanyang, 3R System, GM Corporation, Korealcom, RaidMax, Sirtec ( комп'ютерні корпуси та блоки живлення), Zalman, Akasa (БП, системи охолодження), Koolance, SwiftTech (водяне охолодження), VapoChill (системи кріогенного охолодження), Thermaltake (в основному корпуси та мод-панелі).

Зокрема здійснюються так звані blowhole-моди: в корпусі прорізаються отвори для вентиляції, а також для установки додаткових кулерів. Такі модифікації не просто покращують зовнішній вигляд – вони корисні для загального здоров'я комп'ютера, оскільки посилюють охолодження компонентів системи.

Досвідчені моддери часто поєднують приємне з корисним: встановлюють рідинні системи охолодження (більшість їх має футуристичний дизайн).

Побудова ефективної системи водяного охолодження (СВО) – завдання не з легких і в технічному, і фінансовому сенсі. Як було сказано, необхідний солідний багаж спеціальних знань, які є далеко не у кожного; та й без технічних навичок не обійтися. Все це сильно стимулює купівлю готової СВО. Схиляючись до даному варіанту, будьте готові неабияк розщедритися. Причому далеко не факт, що приріст продуктивності процесора та інших компонентів системного блоку, навіть розігнаного завдяки ефективному відводу тепла нової СВО, окупить різницю у вартості порівняно зі штатною (або навіть покращеною) системою повітряного охолодження. Але такий варіант має явні плюси. Купуючи готову СВО, ви не повинні самостійно підбирати окремі компоненти, замовляти їх на сайтах різних виробників або продавців, чекати доставки і т.п. До того ж не доведеться займатися модифікацією корпусу ПК - часто ця перевага переважає всі недоліки. Нарешті, серійні СВО зазвичай дешевші за моделі, зібрані частинами.

Прикладом СВО, що надає розумний компроміс між вільною творчістю та простотою складання (без шкоди для ефективності охолодження), є система KoolanceExos-2 V2. Вона дозволяє використовувати різні водоблоки (так називаються порожнисті теплообмінники, що накривають охолоджуваний елемент) з широкого асортименту, що випускається компанією. Блок даної СВО поєднує радіатор-теплообмінник з вентиляторами, помпу, розширювальний бачок, датчики та електроніку, що управляє.

Процес встановлення та підключення таких СВО дуже простий – він докладно описаний у посібнику користувача. Врахуйте, що вентиляційні отвори СВО розміщуються зверху. Відповідно, над вентиляторами має бути достатньо вільного місця для відтоку нагрітого повітря (не менше 240 мм при діаметрі вентиляторів 120 мм). Якщо такого простору зверху немає (наприклад, заважає стільниця комп'ютерного столу), можна просто покласти блок СВО поряд із системним блоком, хоча такий варіант не описаний в інструкції.

Найпростіший і очевидніший спосіб моддингу - заміна штатних кулерів на моддерські з підсвічуванням (їх вибір також досить широкий: є і потужні процесорні кулери, і слабкі - декоративні).

Головне правило: порівнюйте ціни в різних пошукових системах та інтернет-магазинах! Амплітуда вагань вас чимало здивує. Очевидно, слід вибирати найдешевші пропозиції, неодмінно звертаючи увагу на умови оплати, доставки та гарантії.

Охолодження різних компонентів- Одна з улюблених тем оверклокерів (втім, не тільки їх). Велике значення тут має хороша вентиляція корпусу - адже, знизивши в ньому температуру хоча б на пару градусів, ми на стільки ж знизимо температуру всіх елементів, що знаходяться всередині. На жаль, більш-менш точної методики розрахунку вентиляції корпусу мені поки що не зустрічалося. Натомість у надлишку зі статті до статті кочують загальні рекомендації, які від частого вживання забронзовіли і критично вже не сприймаються.

Ось найпоширеніші з таких міфів:

1. Продуктивність вентиляторів на вдув має приблизно відповідати продуктивності вентиляторів на видування
2. Впускати холодне повітря треба обов'язково знизу, а випускати зверху
3. Чим більше в корпусі заповнено слотів розширення та 5-дюймових відсіків, тим гірша його вентиляція.
4. Заміна звичайних шлейфів круглими помітно покращує вентиляцію корпусу.
5. Передній вентилятор значно знижує температуру в корпусі.

В результаті боротьба за вентиляцію корпусу найчастіше зводиться до встановлення вентиляторів максимально можливого розміру та продуктивності у всі штатні місця, після чого в руки береться дриль (ножівка, електролобзик, зубило, кувалда, "болгарка", автоген - потрібне підкреслити:-), і вентилятори засовуються у позаштатні місця. Після цього для більшого ефекту додається пара вентиляторів всередину корпусу - зазвичай на обдування відеокарти та вінчестера.

Про витрати часу, сил та коштів на все це краще не говорити. Правда, результат зазвичай буває непоганий, але шум, що випускається цією "батареєю" на повних оборотах, виходить за всі мислимі рамки, та й пил він смокче зі швидкістю пилососа. Як наслідок, незабаром корпус починає обростати фенбасами та реобасами, стаючи схожим на мікшерський пультсередньої руки. А процес запуску гри замість простого клацання мишкою тепер нагадує підготовку до зльоту авіалайнера – треба не забути додати обертів усім цим вентиляторам. У цій статті я постараюся показати, як можна досягти схожого ефекту "малою кров'ю".

Біг по діагоналі

Всі масові корпуси можна розділити на три види - десктоп, тауер з верхнім (горизонтальним) БП та тауер з боковим (вертикальним) БП. Основну частку ринку займають два останні. У кожного є свої переваги і недоліки, але найгіршим з точки зору вентиляції вважається третій вид - тут процесор виявляється в "кишені", що не продується, поряд з блоком живлення, і організувати туди подачу свіжого повітря досить важко.

Загальні принципи вентиляції досить прості. По-перше, вентилятори повинні не заважати природній конвекції (знизу нагору), а допомагати їй. По-друге, небажано мати непродувні застійні зони, особливо в місцях, де природна конвекція утруднена (насамперед це нижні поверхні горизонтальних елементів). По-третє, що більше обсяг повітря, прокачуваного через корпус, то менше в ньому різниця температур проти "забортной". По-четверте, потік дуже не любить різних "викрутасів" - зміни напряму, звуження-розширення тощо.

Як відбувається повітрообмін? Допустимо, вентилятор закачує повітря в корпус, при цьому тиск у ньому зростає. Залежність витрати від тиску називається робочою характеристикою вентилятора. Чим більший тиск, тим менше закачуватиме повітря вентилятор і тим більше його виходитиме через вентиляційні отвори. У якийсь момент кількість повітря, що закачується, зрівняється з кількістю вихідного, і тиск далі підвищуватися не буде. Чим більша площа вентиляційних отворів, тим при меншому тиску це станеться і краще буде вентиляція. Тому простим збільшеннямплощі цих отворів "без шуму та пилу" іноді можна досягти більшого, ніж установкою додаткових вентиляторів. А що зміниться, якщо вентилятор не вдує, а видує повітря з корпусу? Зміниться тільки напрямок потоків, витрата залишиться тим самим.

"Класичні" варіанти організації вентиляції корпусу з верхнім БП показані на рис.1-3. Власне, це фактично три різновиди одного й того ж способу, коли повітря йде по діагоналі корпусу (від переднього нижнього кута до заднього верхнього). Червоним кольором показані зони, що не продуваються. Від того, наскільки щільно вони заповнені, опір потоку ніяк не залежить - він все одно проходить повз них. Зверніть увагу на нижню зону, в якій знаходиться відеокарта – один із найкритичніших до перегріву компонентів комп'ютера. Установка переднього вентилятора дозволяє подати до неї (а заразом і до південного мосту) трохи свіжого повітря, збивши температуру на пару градусів. Правда, при цьому "на узбіччі життя" виявляється вінчестер (якщо він встановлений у штатне місце). На рис.4 показано, чому відбувається. Тут схематично представлені потоки повітря через вентилятор (темніший колір відповідає більшій швидкості). З боку всмоктування повітря входить рівномірно з усіх боків, при цьому його швидкість з віддаленням від вентилятора швидко падає. З боку нагнітання "дальнобійність" повітряного потоку помітно більша, але тільки вздовж осі - осторонь її утворюється непродувна зона. Така ж "аеродинамічна тінь" виходить і за втулкою вентилятора, але вона швидко сходить нанівець.

Для ілюстрації наведу приклад із життя. У пошуках найкращого способу охолодження свого робочого столу, я перевернув вентилятор в БП на вдув. За ідеєю, це має поліпшити охолодження БП - адже тепер він обдувається свіжим повітрям, а не з корпусу. Однак термодатчик БП показав протилежне - температура зросла на 2 градуси! Як таке могло статися? Відповідь проста - плата з датчиком встановлена ​​осторонь вентилятора і тому опинилася в аеродинамічній тіні. Оскільки разом із термодатчиком у цій тіні виявилися й деякі інші елементи, щоб уникнути виходу їх з ладу, було відновлено статус кво.

Критерій істини

Тепер від теорії перейдемо до практики. Наша Головна задача- збільшити площу вентиляційних отворів, причому бажано швидко та без застосування слюсарних інструментів. Їх площа повинна бути як мінімум рівна ефективної площі вентилятора (тобто площі, що омітається лопатями), а краще перевищувати її рази на півтора. Наприклад, для 80-мм вентилятора ефективна площа дорівнює приблизно 33 кв. Якщо вентиляторів кілька і всі вони працюють на видув (або, навпаки, все на вдув), їхня ефективна площа складається. Особливо цей захід актуальний для корпусів старих конструкцій, які ще пам'ятають Пентіум-2 і продовжують випускатися (і продаватися) до повного зносу штампів.

До подібних "ветеранів" відноситься і мій десктоп Codegen, який вже пережив три материнки. Зі "зручностей" він має місце під 90-мм передній вентилятор, який на думку конструкторів повинен засмоктувати повітря через щілину внизу передньої панелі площею всього 5 кв. див., і символічні дірочки діаметром 1,5 мм навпроти нього (пізніше я їх розсвердлив у шаховому порядку до 4 мм - так красивіше стало). Зрозуміло, корпус не підводний човен, повітря підсмоктуватиметься і через інші дрібні щілини та нещільності, точний облік яких неможливий. Але все одно вентиляція в штатному режимінагадує біг у протигазі.

Конфігурація комп'ютера під час тестування:

• CPU Athlon T-red-B 1,6V. 1800+@166Х11, кулер Evercool ND15-715 підключено через 3-поз. перемикач (використовувалася друга швидкість, 2700 об/хв)
• M/b Epox 8RDA3, обдування мосту відключено
• відео Asus 8440 Deluxe (GF4ti4400), акт. кулер закриває чіп та пам'ять.
• 512 Mb RAM Hynix
• HDD Samsung 7200 про/хв
• CD-ROM, FDD, Rack-контейнер
• Модем
• TV/capture card Flyvideo
• БП Codegen 250w
• Сумарна потужність (без БП) – близько 180 Вт

Температура процесора мірялася через Сандру, відеокарти - по вбудованим датчикам через SmartDoctor, у корпусі під верхньою кришкою над процесором (не забули – корпус десктоп) був розміщений виносний датчик електронного термометра, Другим датчиком цього термометра вимірювалася температура в кімнаті. Потім результати були наведені до зовнішньої температури 23 градуси.

Система навантажувалась запуском у циклі ігрових тестів 3DMark2001SE. У вихідному стані температура в корпусі перевищувала зовнішню на 15 градусів, температура відеокарти (чіп/пам'ять) була більшою на 55/38 град., процесора на 39 град. Для порівняння були проведені вимірювання з відкритою кришкою. Результати: температура відеокарти більша за зовнішню на 44/30 градусів, процесора - на 26 градусів.

Спочатку спробуємо піти традиційним шляхом. Яка перша думка спадає на думку при погляді на цей корпус? "Якщо є отвір під вентилятор, так має ж там хоч щось стояти" (цілком по "Золотому теляти"). Ну що ж, поставимо. Який результат? Датчик температури в корпусі взагалі не відреагував на наші маніпуляції, температура процесора знизилася на 1 градус, а відеокарти на 4-5 градусів (до речі, приблизно такий самий результат дав і інший традиційний крок – установка поряд із відеокартою бловера Gembird SB-A). Власне, на цьому "традиційний шлях" і добігає кінця.

Тепер все повернемо до вихідний стані підемо іншим шляхом - витягнемо дві заглушки слотів розширення поруч із відеокартою. Цим вбивається відразу два зайці: з'являється нова "дірка" для вентиляції корпусу та ліквідується застійна зона у відеокарти. До того ж виламаємо захисну "гребінку" у переднього повітрозабірника (благо він знизу і його все одно не видно) - його площа при цьому потроїться, а сумарний розмір вентиляційних отворів складе 45 кв. див.

Результат не забарився - температура в корпусі впала на два градуси, а відеокарта порадувала ще більше, скинувши відразу 9 градусів на чіпі і 7 градусів на пам'яті. Погодьтеся, хороший результат, до того ж абсолютно безкоштовний. Цей варіант можна рекомендувати для карт із пасивним кулером як альтернативу встановленню вентилятора. А якщо цього мало? Додавання переднього вентилятора на вдув призводить до парадоксального результату - температура і корпусу, і відеокарти... підвищується! Небагато, всього на один градус, але... Пояснюється це просто - тепер більше повітря входить в корпус через передній отвір і менше - через заднє повз відеокарту.

А якщо поставити його на видув? Тут зовсім інша річ. Обидва вентилятори (в БП і додатковий) тепер включені паралельно, їх витрати складаються, і ось вам результат - відеокарта "похолодала" ще на 3-4 градуси, а загальне зниження температури порівняно з вихідним варіантом склало 12 градусів за відеочіпом, 10 градусів за відеопам'яті та 5 градусів у корпусі (і, відповідно, у процесора). Зверніть увагу, що відеокарта тут холодніша, ніж у відкритому корпусі! Витрати обмежилися покупкою одного корпусного вентилятора середньої потужності.

Нарешті, останній варіант, "екстремальний" - усі три вентилятори (БП, передній та бловер) на видув, додатково ззаду відкриваємо ще один слот. Бловер був встановлений у нижньому (з двох) п'ятидюймовому відсіку замість вийнятого Rack-контейнера. Результати - процесор "похолодав" у порівнянні з попереднім варіантом на 4 градуси (і тепер на ті ж 4 градуси гарячіший самого себе у відкритому корпусі), а відеокарта скинула ще пару градусів. Правда, датчик температури в корпусі ніякого зниження не показав - холодне повітря проходить нижче за нього, оскільки додаткові вентилятори забирають повітря не зверху, а з середини корпусу. Загальні результати зведено до таблиці. На ній показано абсолютну температуру компонентів, приведену до 23 градусів у кімнаті.

Знизу вгору, навскіс

Тепер, коли ми усвідомили та перевірили на практиці загальні принципи ефективної вентиляції, застосуємо їх до найпоширенішого корпусу – тауера з верхнім БП.

На рис.6 показаний найефективніший спосіб охолодження такого корпусу. Додатковий вентилятор на задній стінці фактично забезпечує такий же режим продування, як у моєму останньому експерименті. Оскільки майже половина тепла виділяється процесором, є сенс подавати частину холодного повітря безпосередньо до зони його роботи. Це здійснюється через вільний тридюймовий або п'ятидюймовий відсік на передній стінці - обидві його заглушки (пластмасова і металева) видаляються, а вже як декорувати діру, що утворилася, - питання вміння і фантазії. У найпростішому випадку можна купити панельку з парою маленьких вентиляторів (які відразу зняти, користь від них нуль), благо таких "прибамбасів" для п'ятидюймових відсіків випускається безліч різновидів - від звичайної решітки до панелей з вбудованим електронним індикатором, USB-портами або фенбасами (хоча площа решітки у них менша).

Непогане продування забезпечує і установка Rack-контейнера. Врахуйте, що все це господарство треба ставити в нижній відсік. Вибір конкретного варіанту залежить від того, що насамперед треба "заморозити". Якщо перегрівається процесор або пам'ять, отвори треба зробити якомога більше, а якщо відеокарта - можна взагалі обійтися без них, зате внизу відкрити більше слотів. Сумарна площа отворів при цьому має бути щонайменше 70-80 кв. див. залежно від розміру вентиляторів. Для довідки: площа одного отвору слота дорівнює 13 кв. див., відкритого тридюймового відсіку – 30 кв. див., п'ятидюймового – 15-30 кв. див. з вищеописаними декоративними ґратами та 60 кв. см для повністю відкритого. Ще 10–15 кв. див. може дати видалення заглушок з отворів під порти на задній стінці. Ах так, мало не забув, є ще штатний повітрозабірник в нижній частині передньої панелі площею 5-30 кв. див., а в деяких корпусів ще й дірочки у бокових стінках.

Якщо на верхній панелі є штатний отвір під вентилятор, гріх не використовувати. Поставте туди щось надто потужне на видув. Якщо такого отвору немає, вирізати його не варто. Краще купіть спеціальний бловер і встановіть його у верхній 5-дюймовий відсік (рис. 7). Це буде особливо корисно тим, у кого з якоїсь причини відсутній отвір під додатковий вентилятор під БП або задіяний для безпосереднього охолодження процесора. Але в цьому варіанті варто зробити повітропровід, що спрямовує свіже повітря з нижнього п'яти-або тридюймового відсіку в зону процесора. Без нього значна частина цього потоку може відразу піти в бловер, не захопивши дорогою достатньо тепла.

На рис. 8 показана досить екзотична схема з нижнім вентилятором, що працює на видування. Вона гірша за два попередні і може використовуватися лише в крайньому випадку, коли в першу чергу треба охолодити відеокарту. Фактично ця схема забезпечує два незалежні потоки - перший (нижній, від задньої стінки до передньої) охолоджує відеокарту, плати розширення та південний міст, а другий (від передньої стінки до задньої) охолоджує верхню половину корпусу. Переваги такої схеми - збільшується сумарна продуктивність вентиляторів на видув, значна частина гарячого повітря від відеокарти одразу віддаляється назовні, менше загальний опірпотоку у корпусі.

Але є й суттєві недоліки. Головний з них в тому, що для дизайну нижні отвори в передній стіні, через які видується повітря, зазвичай мають площу набагато меншу, ніж ефективна площа переднього вентилятора. До того ж потоку доводиться двічі змінювати напрямок, що він не любить. В результаті виходить той же "біг у протигазі" - наприклад, якщо отвір у корпусі вдвічі менший, ніж у вентилятора, продуктивність останнього теж падає приблизно вдвічі, і це ще без урахування протитиску в корпусі. А ось шум, навпаки, буде більше - просочуючись через вузькі щілини, маленькі отвори, химерні "загогуліни" та інші дизайнерські вишукування в передній панелі, потік повітря може видавати аж ніяк не художній свист. Також шум переднього вентилятора (на відміну від заднього) не екранується корпусом.

Підвищити ефективність переднього вентилятора можна, якщо впустити додаткове повітря у порожнину між передньою панеллю та металевою передньою стінкою корпусу. Для цього підемо протореним шляхом - витягнемо пластмасову (на цей раз тільки пластмасову!) заглушку нижнього тридюймового відсіку. Але нам треба ще подати холодне повітря у верхню половину корпусу, причому теж попереду. Ці потоки треба розділити за допомогою перегородки під нижнім відсіком п'ятидюймовим.

Тепер подивимося рух потоку в корпусі. У першій та другій схемі основний потік рухається знизу нагору. Опір потоку визначається найвужчим місцем з його шляху. У даному випадкуце перетин на рівні відеокарти: вона сама займає добру половину корпусу, а з іншого боку стоїть вінчестер з шлейфом, що стирчить. Оскільки відеокарту в інше місце не можна зрушити, залишається переставити вінчестер. Його можна опустити вниз або поставити в один із 5-дюймових відсіків (краще в той, який використовується як повітрозабірник). В обох випадках вінчестер буде добре обдуватися, що благотворно позначиться на його здоров'ї. Втім, найвужче місце на шляху потоку насправді не тут, а при вході в корпус - там його швидкість більша на порядок, а аеродинамічні втрати пропорційні квадрату швидкості. Тому "прилизування" та укладання шлейфів з погляду повітрообміну практично нічого не дає.

Чую, чую яхідні голоси - а як же страшилки про пил, який при встановленні всіх вентиляторів на видув нібито засмоктуватиме в диких кількостях через CD-ROM і FDD? Відповідаю. Повітря йде шляхом найменшого опору і при хорошій вентиляції не піде у вузькі щілини, коли поряд є великі вікна. Та й штатна система вентиляції, нагадаю, працює на видув, причому у брендових корпусах та ноутбуках теж (а там не дурні сидять, як люблять говорити деякі колеги, коли інші аргументи закінчуються:-)

На закінчення скажемо кілька слів про тауери з боковим БП. Незважаючи на велику кількість отворів, розташованих у найнесподіваніших місцях, вентиляція у цих корпусів огидна. Якщо обдув відеокарти ще можна покращити традиційним способом(відкриття сусідніх слотів), то з процесором доведеться повозитися. Для гарного продування його "кишені" потрібно якось видалити звідти гаряче повітря. Найефективніше – врізання у верхню панель вентилятора на видув, але це дуже трудомістко. Тому спробуємо альтернативні методи. У корпусах InWin вгорі на задній стінці є вентиляційні отвори незрозумілого призначення - тепле повітря звідти не виходитиме, тому що це не так. в корпусі розрідження від вентилятора БП, а подача холодного повітря під саму стелю малоефективна. Щоб не пропадали, поставте там бловер на видув. У корпусах, де немає і цього, бловер можна направити вперед і з'єднати повітроводом з порожнім п'ятидюймовим відсіком (зрозуміло, витягнувши з нього обидві заглушки, рис.9).

Інший варіант - установка БП із потужним вентилятором, в якому забір повітря здійснюється тільки з боку "кишені". У продажу зустрічаються БП, що мають на бічній стінці 120-мм вентилятор - за ідеєю його має вистачити для хорошого провітрювання. Можна зробити і навпаки - подати вентилятором або бловером по повітропроводу в цю зону свіже повітря в розрахунку на те, що струмінь "доб'є" до куточків, що не продуваються. Загалом поле для експериментів ці корпуси дають неосяжне.

Ще залишилося кілька міфів щодо вибору вентиляторів... але цьому питанню варто присвятити окрему статтю.

Володимир Куваєв aka kv1

Здрастуйте, дорогі читачі. З вами знову Олександр і в сьогоднішній статті я розповім про вентилятор для комп'ютера, який відіграє важливу роль при побудові комп'ютерних системохолодження.

Однією з важливих складових безперебійної, надійної та довгої роботи Вашого комп'ютера є якісна та високоефективна система охолодження всіх його комплектуючих та вузлів.

Не має жодного значення, ноутбук це чи потужний ігровий комп'ютер. Якісне відведення тепла від компонентів, що нагріваються, значно продовжує час їх роботи, і важливий для будь-якого пристрою.

На даному етапі розвитку технологій, основним способом охолодження розпалених пристроїв комп'ютера є повітряне охолодження за допомогою вентиляторів, що спеціально розробляються для цього.

Їх розмір, швидкість обертання, продуктивність, технологія виготовлення і навіть форма крильчатки лопат, все це дуже позначається на якості охолодження всієї комп'ютерної системи в цілому.

Вентилятор, з'єднаний з радіатором (може мати різноманітну форму, розмір, матеріал і процес виготовлення, включати компоненти, що допомагають швидше і якісно відводити тепло від елемента, що гріється, наприклад теплові трубки). Весь цей бутерброд називається кулером.

Оскільки кількість комп'ютерних вентиляторів у потужних системних блоках може досягати десятка і більше, то у багатьох користувачів виникає питання, як їх можна замінити, або відремонтувати при виникненні дражливого шуму або виходу вентилятора з ладу. Якщо Ви вчасно не помітили вихід з ладу вентилятора, це може призвести до втрати дорогого обладнання через його перегрівання.

Це питання актуальне особливо під час літнього періоду, коли середня температура в будинку чи офісі, в порівнянні з зимовим періодом піднімається, а так як комп'ютерні вентилятори забирають повітря з навколишнього середовища, то природно всередині комп'ютерної системи вона теж підвищується.

Купити та замінити корпусний вентилятор дуже просто, і це зможе зробити кожен користувач, який має хоч якісь навички у поводженні з викруткою.

Здійснити заміну процесорного вентилятора або вентилятора на відеокарті, в більшості випадків неможливо, в силу їх нестандартних розмірів та способів кріплення, що призводить до необхідності повної замінисистеми охолодження цього вузла.

Для вибору та подальшої купівлі якісного корпусного вентилятора, кулера для процесора або відеокарти, Ви повинні володіти інформацією про основні типи, характеристики вентиляторів та їх пристрій. Вона так само допоможе Вам (якщо це потрібно) самостійно зняти, розібрати і змастити вентилятор, що набридливо шумить.

Після прочитання цієї статті, Ви дуже добре знатимете, чим відрізняються вентилятори різної цінової категоріїодин від одного, навчитеся розумітися на їхніх технічних характеристиках, і зможете самі зробити правильний вибір на користь тієї чи іншої моделі вентилятора для комп'ютера при його покупці.

Отже, почнемо…

Влаштування вентилятора для комп'ютера

Комп'ютерний вентилятор складається із трьох основних частин:

• Корпус

• Крильчатка

• Електродвигун

Корпус вентилятора має форму у вигляді рамки і служить основою для кріплення електроприводу (електродвигуна) та лопатей крильчатки. Залежно від фірми виробника та якості виробу корпус може виготовлятися з пластмаси, металу або гуми.

Крильчатка є набором лопатей, розташованих по колу на одній осі з електродвигуном, під певним кутом і закріплених на корпусі вентилятора за допомогою підшипників різного виду. Під час обертання, лопаті крильчатки захоплюють повітря і, пропускаючи його через себе, створюють постійний спрямований повітряний потік, який охолоджує елемент, що гріється.

При виробництві комп'ютерних вентиляторів використовують електродвигуни постійного струму, які міцно кріпляться до корпусу вентилятора.

Для охолодження комп'ютера, комп'ютерних комплектуючихта пристроїв, в даний час застосовується два види вентиляторів:

• Осьовий (аксіальний) вентилятор

• Відцентровий (радіальний) вентилятор

Вони відрізняються за принципом дії та конструкції.

Осьовий вентилятор отримав широке застосування в конструюванні систем охолодження різної комп'ютерної техніки завдяки простоті виготовлення та універсальності.

Осьовий комп'ютерний вентилятор застосовується для охолодження системних блоків комп'ютерів, ноутбуків, електроніки, що сильно гріється на материнських платах, центральних процесорів, відеокарт, блоків живлення та іншого обладнання.

Основний спосіб застосування осьових вентиляторів, це обдування радіаторів охолодження, встановлених на електронних пристроях, що вимагають примусового відведення тепла.

Відцентровий (радіальний) вентилятор є обертовим ротором, що складається зі спіральних лопатей. У даному вигляді вентилятора, повітря затягується ротором, що обертається, через бічний отвір, всередину кожуха, де він, за рахунок відцентрової сили, прямує на нагрітий радіатор, проходячи через ребра якого, він забирає вихідне від них тепло і виводить його назовні.

Радіальний вентилятор застосовується в основному тільки для охолодження ноутбуків, потужних відеокарт та як додаткове охолодження потужних комп'ютерів і низькопрофільних серверів (бловер).

Перевагою відцентрових вентиляторів, перед осьовими, є можливість прямого висновкунагрітого повітря за межі системного блоку комп'ютера та більша надійність (через свої конструкційні особливості).

Розбирання та змащення комп'ютерного вентилятора

Вентилятор для комп'ютера може знадобитися розбирати, щоб змастити його, або очистити від пилу.

Основними збирачами пилу є лопаті вентилятора, причому через велику швидкість обертання, дрібні частинки пилу, щільно осідають на поверхні лопат, і якісно очистити їх можна тільки вручну, використовуючи будь-яку вологу ганчірочку або інший схожий підручний матеріал. Пилосос або стиснене повітрятут не допоможуть.

Ми будемо старий осьовий вентилятор на підшипнику ковзання фірми ADDA ( дана фірмавипускає дуже якісні вентилятори, але у нас у продажу мені вони не траплялися).

Насамперед необхідно акуратно зняти наклейку з логотипом виробника, бажано не зіпсувавши основи, що клеїть. Вона нам ще знадобиться.

Далі виймаємо гумову або пластикову заглушку, що захищає підшипники від проникнення в них сторонніх частинок (у вентиляторах, що використовують підшипники ковзання, вона служить ще й для запобігання витіканню мастила).

Ну і останнє, найскладніше, це зняти з валу крильчатки пластикову шайбу, що фіксує.

Виглядає вона так:

Фіксуюче (стопорне) кільце має розріз в одному місці і жорстку структуру (дуже легко пружинить), тому при знятті будьте дуже обережні, щоб вона нікуди не відлетіла. Знайти тоненьке та маленьке кільце буде складно (перевірено на практиці), а вентилятор без стопорного кільця непрацездатний. Для її зняття краще скористатися тонким пінцетом або будь-яким іншим предметом, яким буде зручно її підчепити та утримати.

Після зняття фіксуючого кільця процес розбирання комп'ютерного вентилятора закінчено. Виймаємо крильчатку і приступаємо до очищення та мастила.

Змащування вентиляторів зібраних на підшипнику ковзання потрібно проводити густими мастильними матеріалами, так як необхідно, щоб мастильний матеріал був постійно на металевій осі вентилятора під час його роботи. Достатньо трохи змастити саму вісь крильчатки вентилятора, а після її встановлення в рамку з електродвигуном, додати невелику кількість мастильного матеріалу (до рівня встановлення стопорного кільця) із задньої частини комп'ютерного вентилятора. Це робиться для того, щоб під час роботи вентилятора, розріджена від нагрівання мастило надходило по металевій втулці до підшипника і змащувало простір між ними.

Мастило вентиляторів для комп'ютера, зібраних на підшипниках кочення (кулькопідшипниках) виробляють рідкими матеріалами. Відмінно підходить для цих цілей силіконова олія ПМС-100, ПМС-200, яку можна придбати в магазинах радіодеталей. Змащення таких вентиляторів ускладнюється тим, що підшипники невеликого розміру та зазори між корпусом підшипника та самими кульками дуже маленьке. Я особисто проводжу їхнє змащення таким чином. Дістаю підшипники з вентилятора. Добре їх протираю спиртом (або чимось знежирюючим). Насухо витираю і на 15-20 хв (поки чищу і змащую сам вентилятор) закидаю їх у ємність із силіконовим маслом. Потім пінцетом дістаю їх звідти, надягаю на вал крильчатки і збираю вентилятор. Складання проводиться у зворотному порядку.

Характеристики вентиляторів для комп'ютера

Вентилятори характеризуються такими основними технічними параметрами:

• Частота обертання (про/хв)

• Створюваний повітряний потік (CFM)

• Рівень створюваного шуму (дБ)

Частота обертів

Скільки обертів навколо осі може зробити крильчатка вентилятора за одну хвилину.

Повітряний потік

Продуктивність вентилятора виражається в потужності створюваного повітряного потоку і виражається в кубічних футах за хвилину (Cubic Feet per minute, CFM), тобто який об'єм повітря може пропустити через себе вентилятор, за певної частоти обертання за одну хвилину. Саме повітряний потік, створюваний вентилятором, впливає на те, яку кількість тепла, що розсіюється, можна буде відвести від елемента, що гріється, за певну одиницю часу.

Чим більше CFM, тим продуктивніший вентилятор. При цьому варто звертати увагу на рівень створюваного ним шуму. У багатьох випадках, менш продуктивний, але тихіший варіант може виявитися кращим.

Для збільшення повітряного потоку краще використовувати вентилятори великого розміру з низькою швидкістю обертання, ніж маленькі, з більшою швидкістюобертання. Це позбавить Вас зайвого шуму.

Рівень створюваного шуму

Розраховується у децибелах. На цю характеристику впливає, куди і як встановлений вентилятор, у яких він працює, вид встановлених підшипників, якість виготовлення, частота обертання та розмір вентилятора. Докладніше читайте наприкінці статті.

Види підшипників, що використовуються в комп'ютерних вентиляторах

Одним з найважливіших параметрів, на який слід звертати увагу при виборі вентилятора для комп'ютера, це вид підшипників, що використовуються в ньому.

Існує кілька видів підшипників, на основі яких створюються комп'ютерні вентилятори. Саме вони впливають на такі важливі параметри для нас, як надійність, час напрацювання на відмову і шум, що створюється вентилятором.

Наведені нижче види підшипників на сьогоднішній день є найпоширенішими під час виробництва комп'ютерних вентиляторів.

Існують більш рідкісні та дорогі варіантипідшипників, про які я розповім нижче.

• Підшипник ковзання (Sleeve bearing)

• Підшипник кочення (Ball bearing)

Підшипник ковзання дуже простий у виготовленні, і від цього найдешевший із усіх видів підшипників. Для надання стабільності крильчатці, під час її обертання, використовується металевий або (у більш просунутих версіях керамічний) циліндр з отвором посередині. Саме в цей отвір вставляється сталева вісь, до якої кріпиться крильчатка.

Із-за такого простого і дешевого технічного рішення, витікають усі недоліки цього виду підшипників.

Коли вентилятор тільки придбаний і встановлений, він радуватиме Вас тишею під час своєї роботи, але як тільки мастило почне висихати (а відбувається це приблизно через рік, залежно від умов експлуатації), то почне видавати неприємний шум.

Він виникає через опір, який з'являється при терті осі крильчатки, об висохлу і забруднену мастило, усередині підшипника.

Подальша тривала роботавентилятора без мастила, призведе до появи ще більшого шуму, початку стирання самого підшипника, і, зрештою, призведе до повної неможливості відновлення працездатності вентилятора, що вимагатиме його заміни.

Працездатність підшипника ковзання сильно залежить від навколишньої температури, чим вона ваша, тим швидше буде висихати мастило, і тим частіше доведеться чистити і змащувати самим вентилятор, або міняти його на новий.

Так само одним з недоліків вентиляторів з підшипниками ковзання є їх низька ефективність при роботі в горизонтальному положенні.

При такому розташуванні вентилятора, мастило, що знаходиться всередині підшипника, стікає на один бік, що призводить до його нерівномірного розподілу і швидше виходу з ладу вентилятора.

З усього сказаного можна зробити висновок, що вентилятори з підшипниками ковзання, особливо якісні моделі, можна ефективно застосовувати в охолодженні комп'ютерів, яким не потрібне сильне відведення тепла і час роботи яких не перевищує 8-10 годин на добу (офісні або домашні малопотужні комп'ютери). .

При всіх своїх недоліках такі вентилятори найменш дорогі, а якщо за ними стежити, в потрібний час змащувати і чистити від пилу, то і вони зможуть пропрацювати довго, не турбуючи Вас зайвим шумом.

Тепер перейдемо до більш якісних і дорогих моделей вентиляторів, побудованих на основі двох шарикопідшипників.

Шарикопідшипник є металевий корпусу вигляді кільця та внутрішньої втулки з ув'язненими між ними кульками. Підшипник кочення є нерозбірним, тому мастило, що знаходиться всередині нього, не витікає і не забруднюється. Це значно продовжує термін служби вентилятора, а його характеристики погіршуються дуже незначно протягом усього часу експлуатації.

Так само, підшипник кочення, менш схильний до впливу високих температур, порівняно з підшипником ковзання, і придатний для охолодження комп'ютерів із сильним виділенням тепла.

Два шарикопідшипники на втулці вентилятора зі стопорним кільцем

Рівень акустичного шуму, що видається сучасними вентиляторами, оснащеними шарикопідшипниками не голосніше, ніж у нових вентиляторів на підшипниках ковзання, і протягом усього часу використання він практично не зміниться, на відміну від суперника.

Ви швидше почуєте шум, від тертя вхідного або вихідного з великою швидкістю повітря, про вентиляційні отвори Вашого корпусу, ніж шум роботи підшипників кочення.

Вентилятор на підшипниках кочення дозволяє створювати на його основі значно більш продумані та ефективні варіантиохолодження комп'ютерних систем через можливість розташовувати їх у будь-якому зручному положенні, не побоюючись погіршення характеристик вентилятора або зменшення терміну його роботи.

Так як підшипник кочення технологічно складніший у виготовленні, ніж підшипник ковзання, то відповідно він дорожчий і вироби на його основі мають високу ціну. А якщо врахувати, що в якісному вентиляторі встановлено два підшипники кочення, ціна виростає ще більше.

На даний момент, вибір вентилятора на підшипниках кочення є мені найоптимальнішим варіантом. Виробників багато, якість продукції висока, а ціни, зважаючи на високу конкуренцію, знаходяться на прийнятному рівні. Рекомендується встановлювати всі існуючі комп'ютери.

Придбання даних вентиляторів, позбавить Вас багатьох проблем, пов'язаних з їх обслуговуванням, тому що їх час напрацювання на відмову приблизно становить життєвий цикл сучасного комп'ютера, і вентилятори на шарикопідшипниках Ви мінятимете разом з усім вмістом Вашого комп'ютера:).

Для виробництва одного вентилятора можуть використовуватися різні видипідшипників. Наприклад, досить поширеним варіантом є вентилятор, в якому встановлені один підшипник ковзання та один підшипник кочення. Це рішення не усуває недоліки вентиляторів, але дозволяє виробникам заощадити і зайняти потрібну їм цінову нішу, між дорогими і дешевими моделями вентиляторів, а нам з вами отримати хороший продукт за прийнятною ціною.

Керамічний підшипник кочення (Ceramic Bearings)

Підшипник кочення, під час виробництва якого застосовані керамічні матеріали. Експлуатаційні властивості кераміки, для підшипників, перевершують властивості металу. Заявлений ресурс роботи більший за звичайні підшипники вдвічі.

Керамічний підшипник кочення дозволяє використовувати вентилятори, побудовані на їх основі, за таких температур, в яких неспроможні довго працювати інші типи підшипників.

На сьогоднішній день, це найдовговічніші підшипники, що застосовуються у вентиляторах, але водночас і найдорожчі.

Гідродинамічний підшипник (Fluid Dynamic Bearings)

Технологічно вдосконалений підшипник ковзання, в якому обертання валу крильчатки відбувається в шарі спеціальної мастила, що постійно знаходиться всередині втулки, за рахунок різниці тисків, що створюється при роботі.

Рівень шуму у гідродинамічного підшипника вважається найнижчим.

Напрацювання на відмову вище, ніж у підшипників ковзання майже вдвічі, але нижче, ніж у підшипників кочення. Вентилятори на цьому типі підшипників дорогі і дуже рідкісні через складність виготовлення. Випускаються лише невеликою групою виробників.

Підшипник ковзання з гвинтовою нарізкою (Rifle bearing)

Підшипник ковзання зі спеціальними нарізами на внутрішній сторонівтулки і вздовж осі кріплення крильчатки, якими здійснюється рівномірний розподіл мастила. За рівнем шуму, що видається, і часу роботи приблизно відповідає характеристикам гідродинамічного підшипника.

Розміри вентиляторів для комп'ютера

Так як, що потребує охолодження електроніка комп'ютерних систем, має різні розміри, то і для її охолодження потрібні вентилятори різної потужності та розмірів.

Усі комп'ютерні вентилятори, які можна придбати, мають стандартні розміри. При виборі комп'ютерних комплектуючих (особливо корпусів) варто звернути на це увагу. У пристроях з нестандартними вентиляторами дуже важко, або навіть неможливо, буде зробити заміну вентилятора, що вийшов з ладу, що призведе до необхідності заміни всієї системи охолодження.

Нещодавно системи охолодження деяких відеокарт дуже сильно страждали через встановлення низькоякісних вентиляторів, які виходили з ладу раніше, ніж відеокарта морально застаріла. Особисто я зробив заміну кулерів та вентиляторів, тільки для свого комп'ютера, на двох відеокартах (NVIDIA Geforce 4 Ti 4200 та ATI Radeon X800XT).

Раніше це уявляло велику проблемуАле зараз виробники систем охолодження її вирішили завдяки впровадженню відцентрових вентиляторів і набагато якісніших осьових.

Стандартні розміри осьових комп'ютерних вентиляторів (мм)

40Х40, 60Х60, 70Х70, 80Х80, 92Х92, 120Х120

Товщина рамки корпусу 80, 90 та 120мм вентиляторів становить 25мм, хоча зустрічаються вентилятори з 15, 30 або 35мм рамкою. Рамки у вентиляторів менших розмірів становлять 10, 15мм.

Нижче на зображенні Ви можете переглянути як габаритні, так і настановні розміри основних типорозмірів комп'ютерних вентиляторів (вибачте за дрібні підписи, для більш детального перегляду натисніть на зображення).

Нестандартні розміри комп'ютерних вентиляторів 140мм, 95мм

140 мм вентилятори нещодавно з'явилися завдяки підвищенню вимог до потужності систем охолодження сучасних комп'ютерів.

Спочатку, у своїй більшості, вони застосовувалися для охолодження блоків живлення комп'ютера та кулерах для охолодження процесорів, але зараз ситуація змінилася.

Безліч виробників ветродуїв почали виготовляти 140 мм вентилятори для продажу в роздріб.

Виробники комп'ютерних корпусів так само не відстають в обладнанні своїх дітищ посадочними місцями під новинки.

Варто звернути увагу на те, що у деяких брендів, таких як Noctua, Evercool та подібних до них, 140 мм вентилятори мають можливість встановлення в 120 мм посадкові місця, за допомогою додаткових кріплень або спеціально розроблених форм корпусу вентилятора.

Ціна на 140 мм вентилятори дещо вища, ніж на його менших родичів, але за трохи більші гроші та незначне збільшення розмірів, Ви отримуєте більший потік повітря у од. часу, зниження обертів вентилятора, і як наслідок покращення охолодження системного блоку та зменшення шуму від нього.

Можна зробити висновок, що з часом 140 мм вентилятори, витіснять 120 мм, як це було недавно з 92 мм і стануть стандартом.

Підключення комп'ютерних вентиляторів

Усі вентилятори для комп'ютера, що підключаються до материнської плати або блоку живлення, стандартному режиміпрацюють від 12 вольт.

Вентилятори можуть бути з автоматичним регулюванням швидкості обертання крильчатки або без неї.

Види контактів вентиляторів

Усі комп'ютерні блоки живлення мають стандартний роз'єм (Molex) для подачі. електричного струмуна різні пристрої ( жорсткі диски, оптичні приводи та вентилятори).

Для підключення до комп'ютерного блоку живлення у вентиляторах може застосовуватися як звичайний роз'єм із чотирма контактами (типу Molex), так і зменшені варіанти.

Для роботи вентилятора, з чотирьох контактів, використовується лише два (Земля та 12 вольт).

Ось так виглядає один із найпопулярніших у настільній комп'ютерній техніці - 4-клемний роз'єм живлення Molex:

Він має чотири контакти:

• жовтий провід +12В
• червоний провід +5В
• чорні дроти «земля»

Вентилятор, підключений до нього зі стандартним розташуванням контактів на роз'ємі живлення, працюватиме від 12В.

Якщо нам потрібно зменшити швидкість обертання вентилятора, ми можемо легко підключити його до 5, 6 або 7 Вольтам.

Для цього нам необхідно поміняти місцями дроти у роз'ємі живлення вентилятора.

Контакти на кінцях дротів мають стандартну будову.

Вони зафіксовані за допомогою пари металевих вусиків, що відгинаються, в пластмасовій частині роз'єму. Для вилучення контакту з роз'єму, необхідно ці вусики, що виступають, втиснути всередину контакту і потім спокійно вийняти провід і вставити його в потрібне Вам місце роз'єму.

Для підключення до роз'ємів на материнській платі або інших пристроїв, що мають можливість регулювати швидкість обертання вентиляторів, застосовуються зменшені роз'єми.

Вони бувають двох, трьох чи чотирьох контактними.

2-х контактний роз'єм має два дроти, і подає стандартну напругу +12В.

У 3-х контактному роз'ємі, крім «землі» і 12В є провід для зв'язку з тахометром. Тахометр призначений для регулювання швидкості обертання крильчатки вентилятора шляхом зміни напруги електроживлення. Цей параметр налаштовується у BIOS материнської плати або спеціальним програмним забезпеченням.

Вентилятори з 4-х контактними роз'ємами ставляться у системи охолодження процесорів та відеокарт. Їхня швидкість регулюється автоматично, за допомогою PWM (pulse-width modulation – широтно-імпульсна модуляція). Залежно від температури охолоджуваного елемента.

Якщо навантаження на центральний процесор або відеокарту немає, то вони тоді гріються слабо і сильного охолодження їм не потрібно. В цьому випадку модуль PWM знижує оберти вентилятора до мінімально необхідних значень.

Якщо навантаження підвищується, то виділення тепла процесорами збільшується, і модуль PWM поступово, у міру зростання температури, підвищує оберти вентилятора для запобігання перегріву.

Комп'ютерні вентилятори можуть бути обладнані двома різними типамироз'ємів, підключеними паралельно. Зазвичай це стандартний Molex і маленький 3- або 4-контактний роз'єм. Підключати живлення можна лише до одного з них

Регулювання швидкості обертання вентиляторів для комп'ютера у різний спосіб, значно продовжує термін їх експлуатації і знижує шум, що видається ними.

Шум, створюваний комп'ютерними вентиляторами та методи боротьби з ним

Рівень шуму, що створюється вентилятором під час його роботи, є важливим показником при виборі тієї чи іншої моделі.

Акустичний шум вимірюється в дБ (децибелах) і обов'язково вказується виробником у технічній документації до своєї продукції.

Реальні дані в умовах експлуатації значно відрізнятимуться від заявлених виробником. Вимірювання шумових характеристик, проводиться у ідеальних умовах, тобто. вентилятор працює у вільному положенні, не має жодних перешкод для проходження повітряного потоку через нього, і ні до чого не кріпиться.

Встановлення в комп'ютерний корпус або монтування вентилятора на радіатор, дуже сильно вплине на шум, що видається їм, і не в кращу сторону.

Тепер розберемо, які чинники впливають на акустичний шум вентилятора.

1. Низькочастотні вібрації, що виходять від підшипника під час його роботи, які передаються до комп'ютерного корпусучерез кріплення рамки вентилятора.

Методи боротьби:

• використовувати якісні вентилятори, що на мало шумлять підшипниках
• використовувати спеціальні (віброгасні) прокладки та силіконові кріпильні гвинти
• використання жорстких (мають товсті металеві стінки) комп'ютерних корпусів

2. Форма вентиляційних отворів, якими входить, чи виходить повітряний потік.

Тут шум створюється всмоктуваним або виходить назовні повітрям, яке під тиском і з великою швидкістю проходить через вузькі вентиляційні отвори.

Методи боротьби:

3. Форма, кількість, кут нахилу та якість виготовлення лопатей.

Лопаті безпосередньо впливають на акустичні характеристикивентилятора. При проходженні повітряного потоку через них, вони його ніби розрізають, від чого створюється шум певного спектра.

Спектр і рівень шуму у кожної моделі вентилятора буде свій, і залежатиме від швидкості обертання, якості поверхні, кута розташування та кількості лопатей.

На цей параметр Ви можете вплинути лише правильно вибравши модель вентилятора.

Якщо Ви зможете врахувати всі вищевказані фактори при покупці комп'ютера, то турбуватися про шум, що видається їм Вам не доведеться.

Звичайно, ідеально тихим комп'ютер зробити не вийде, але точно буде краще, ніж якщо Ви не скористаєтеся вищесказаними порадами.

Будь ласка, якщо Вам не складно, дайте відповідь на запитання запропоновані нижче. Це займе небагато часу, але щоб давати потрібну саме Вам інформацію, це зробити необхідно. Для мене це дуже важливо. Дякую.

Технології невпинно вдосконалюються, спеціалізовані програми та новітні ігривимагають все більш потужних комп'ютерів. Процесори, відеокарти та інші компоненти комп'ютера щорічно модернізуються, а це призводить до виділення більшого тепла. Надмірне нагрівання може загрожувати зависаннями, поломці окремих елементів і гулом кулерів, що посилюється. Пил, що накопичується в корпусі, лише посилює ситуацію.

На допомогу приходять вентилятори. Сьогодні вони практично завжди ставляться на блок живлення, процесор і на потужні відеокарти. Але найчастіше цього буває недостатньо: ці вентилятори обслуговують лише свою деталь, викидаючи гаряче повітря у корпус. Цей процес не тільки знижує ефективність кулерів, які засмоктують знову те саме гаряче повітря, але і призводить до нагрівання інших частин комп'ютера. Тому в корпусі необхідна належна вентиляція, щоб зовні повітря подавалося, а зсередини - видувалось. Саме для цього потрібні вентилятори для корпусу.

На жаль, для багатьох це питання суми, що залишилася зі здавання. Мало того, при виборі корпусного вентилятора покупці часто орієнтуються лише на його розмір. Це в корені неправильно, тому що неправильно підібраний вентилятор призведе до зайвого шуму, що дратує, та й прослужить дуже мало. Якщо підходити до питання серйозно, необхідно розібратися в параметрах корпусних вентиляторів.

Чим відрізняються вентилятори для корпусу

Розмір вентилятора

Йдеться про фізичні розміри каркаса, що допомагають орієнтуватися при підборі вентиляторів до різних комплектуючих та корпусу. Це найважливіша характеристика, тому що при невідповідності параметрам корпусу вентилятор просто не вдасться вставити. Існує безліч стандартних розмірів вентиляторів: від 25х25 мм до 200х200 мм.

Вентилятори розміром від 25х25 до 70х70 мм потрібні для охолодження невеликих ділянок, наприклад, північного або південного мостуна материнській платі У зв'язку зі специфікою використання вибір таких вентиляторів не такий великий. Застосовуються в тонких серверах для продувки корпусу на високих обертах.

Вентилятори розміром 80х80 та 92х92 мм є стандартними для невеликих корпусів. Їх можна використовувати, наприклад, в офісних комп'ютерах. Такі вентилятори досить популярні та поширені. Також їх використовують для особливих цілей, наприклад охолодження материнських плат невеликих розмірів. Приблизно 12-15 років тому використовувалися у стандартних ATX корпусахпрактично повсюдно.

Вентилятори розміром 120х120 та 140х140 мм використовують на великих корпусах. Вони добре підійдуть для потужних комп'ютерів, наприклад, ігрових. Потрібно враховувати, що чим більше вентилятор, тим менша швидкість обертання йому потрібна для створення певного повітряного потоку. Отже, великі вентилятори шумлять відчутно менше від маленьких.

Вентилятори розміром 150х140 та 200х200 мм використовуються, коли у великому корпусі потрібен додатковий потужний потікповітря. Вони зазвичай ставляться на верхню чи бічну частину корпусу. Вибір моделей такого розміру не такий великий.

Також бувають вентилятори нестандартних розмірів, коли діаметр вентилятора більший за відстань між отворами кріплення (як на картинці нижче). Враховуйте це в корпусі із щільним компонуванням вентиляторів. Два таких вентилятори з кріпленням 120х120 мм, але діаметром крильчатки 140 мм не вдасться помістити поруч один з одним у корпусі з місцем під кріплення 120 мм вертушок.

Максимальна та мінімальна швидкість обертання

Швидкість обертання вимірюється у кількості оборотів за хвилину. При однакових розмірах каркасу та лопаті вентилятор з більшою швидкістю обертання охолоджуватиме системний блок ефективніше. Середньою швидкістю обертання вважається: у вентиляторів розміром 80 мм – 2000–2700 об/хв, 90–92 мм – 1300–2500 об/хв, 120 мм – 800–1600 об/хв. Вентилятори зі швидкістю обертання більше 3000 об/хв використовуються для специфічних цілей, наприклад, для багатьох рідинних системохолодження.

Відмінність мінімальної та максимальної швидкостіобертання вентилятора свідчить про можливість її регулювання. Однак варто відзначити, що чим вища швидкість обертання, тим більше шуму видає вентилятор.

Максимальний та мінімальний рівень шуму

Вентилятор крутиться, створюється повітряний потік, відбувається тертя деталей - наслідком цього є шум. Шумність вимірюється в децибелах – дБ. Чим гучніший вентилятор, тим, погодьтеся, стомливіше поряд з ним працювати, тому краще вибирати найбільш тихі моделі. Оптимальний рівень шуму трохи більше 30–35 дБ.

Взагалі найскладніший аспект при виборі вентилятора, це знайти компроміс між швидкістю обертання, силою повітряного потоку і шумом. Дорогі та найбільш ефективні вентилятори славляться своїм низьким рівнем шуму за досить потужного повітряного потоку.

Регулювання оборотів

Регулювати кількість обертів вентилятора за хвилину потрібно для того, щоб оптимізувати роботу охолодження. Наприклад, у корпусі досить низька температура, а вентилятор крутиться на швидкості 2500 об/хв - є сенс зменшити кількість його обертів, щоб знизити рівень шуму та енергоспоживання. Якщо ж у корпусі навпаки дуже висока температура, швидкість вентилятора краще збільшити. При виборі вентилятора варто враховувати параметри материнської плати та тип роз'єму живлення. Регулювання швидкості обертання крильчатки вентилятора може здійснюватися кількома способами.

Перший - автоматичне регулювання. У цьому варіанті швидкість вентилятора управляється материнською платою автоматично або через команди користувача (наприклад, за допомогою спеціального пристрою, що встановлюється на корпусі комп'ютера - реобаса). Материнська плата сама аналізує рівень нагрівання комплектуючих ПК.

Другий спосіб - плавне ручне регулювання. У цьому варіанті для регулювання швидкості користувачеві потрібно покрутити ручку резистора, що управляє, на спеціальному блоці. При цьому швидкість обертання вентилятора змінюється плавно, тобто її можна зменшити або збільшити як на великі значення, так і зовсім маленькі. Проблема ручного регулювання, це ризик перегріву ПК, якщо не стежити за температурою компонентів. При недостатній швидкості обертання повітря всередині корпусу буде закономірно сильніше нагріватися, що може спричинити вильоти і зависання.

Третій спосіб - ступінчасте ручне регулювання. Вона виконана у вигляді спеціальних перехідників, підключивши через які вентилятор, користувач може змінити швидкість обертання. При цьому потрібно врахувати, що кількість щаблів, отже, і кількість оборотів буде суворо фіксовано.

Тип роз'єму живлення

Сьогодні існує чотири типи підключення вентиляторів: 2-pin, 3-pin, 4-pin та molex.

2-pin – специфічний роз'єм. Застосовується в блоках живлення, а звичайних ПК на сучасних материнських платах не зустрічається.

3-pin – це підключення до материнської плати з можливістю спостереження за швидкістю обертання вентилятора через материнську плату. 3-pin кабелі можна підключати і до 4-pin роз'єму.

4-pin – це підключення до материнської плати з можливістю автоматичного регулювання швидкості обертання вентилятора залежно від температури у системі. Такі вентилятори зазвичай стоять на процесорах та відеокартах. Можливе підключення 4-pin кабелю до 3-pin роз'єму, але при цьому функція автоматичного регулювання швидкості обертання буде недоступною.

Molex – це підключення безпосередньо до блока живлення з можливістю ручного регулювання швидкості обертання вентилятора.

Тип підшипника

Як ви знаєте, підшипники потрібні для обертання вентилятора навколо втулки. Так як це основне місце тертя деталей, підшипник найбільш схильний до руйнування, а також саме його якість відповідає за рівень шуму. У корпусних вентиляторах встановлюється один із чотирьох видів підшипників: ковзання, кочення, гідродинамічний та з магнітним центруванням.

Підшипник ковзання - це найпростіша конструкція підшипника, в якому труться дві поліровані поверхні. Це найбільш дешевий і тихий варіант, проте він відрізняється невеликим часом служби та погіршенням роботи при високих температурах. Також через конструкцію його можна використовувати тільки у вертикальному положенні.

Підшипник кочення або шарикопідшипник - складніша конструкція, в якій передбачено спеціальне кільце з кульками, розміщене між рухомою частиною (що кріпиться до осі), і нерухомою (прикріпленою до основи). кульки, Що Катя, забезпечують менше тертя, ніж у підшипниках ковзання, і більш високу надійність. Ресурс таких вентиляторів може досягати 15000 годин безперервної роботи, їх можна використовувати за високих температур і в будь-якому положенні. Головний мінус такої конструкції - більш високий рівень шуму через тертя частин підшипника, що рухаються, особливо на високих оборотах.

Гідродинамічний підшипник - це, по суті, вдосконалений підшипник ковзання. Він заповнений спеціальною рідиною, що створює прошарок, по якому ковзає рухома частина підшипника. Таким чином, вдається уникнути безпосереднього контакту між твердими поверхнями і значно знизити тертя. Гідродинамічні підшипники більш довговічні в порівнянні з їхніми попередниками, а також практично безшумні.
Підшипник з магнітним центруванням заснований на принципі магнітної левітації. Основа конструкції - вісь, що обертається, «підвішена» в магнітному полі. Таким чином, вдається уникнути контакту між твердими поверхнями і ще більше знизити тертя. Це найдосконаліший, довговічніший і безшумніший тип підшипників. Його мінус – висока вартість.

Потік повітря на максимальній швидкості

Ця характеристика – одна з найважливіших при виборі вентилятора для корпусу. Вона позначає кількість кубічних футів повітря на хвилину, які здатні прогнати через себе вентилятор системи охолодження. Чим вище це число, тим ефективнішим буде охолодження. Повітряний потік залежить від багатьох факторів, таких як діаметр вентилятора, розмір лопат, швидкість обертання, матеріал, з якого виготовлений вентилятор. При різних комбінаціяхцих параметрів варто звертати особлива увагасаме на повітряний потік.

Дизайн

Крім того, вентилятори відрізняються зовнішнім виглядом: від кольору лопатей до наявності підсвічування. Звичайно, якщо ваш комп'ютер захований глибоко під столом, навряд чи це матиме для вас значення. Але для професіоналів, особливо геймерів, які облаштовують свій ігровий простір, ця характеристика може зіграти свою роль.

Критерії вибору

Вентилятори для корпусу відіграють важливу роль у просуванні терміну служби комп'ютера. Але вибрати їх не так просто, тому що для різних цілей підійдуть різні моделі. Ми розподілили вентилятори на групи, виходячи із потреб користувача.

Для комп'ютера звичайного користувачаабо офісного комп'ютера підійдуть будь-які недорогі вентилятори відповідних корпусу розмірів, з автоматичним, ступінчастим регулюванням швидкості або без неї.

Якщо ви чутливі до шуму, вони будуть дорожчими, тому що виробники багато вкладаються в дослідження та розробку нестандартної конструкції лопатей, щоб забезпечити хороший повітряний потік при мінімальних оборотах.