Как выбрать лучшие вентиляторы для вашего ПК

Ваш процессор и графический процессор поставляются с охлаждающими вентиляторами, но они ничего не будут охлаждать, если окружающая температура в корпусе вашего ПК будет опасно высокой.

Вот почему вам нужны чехлы-вентиляторы.

Персонализированные ПК обычно создаются в современных корпусах, которые поставляются только с одним паршивым вентилятором. Это не производитель, который жалеет гроши, а вместо этого оставляет задачу выбора конфигурации вентилятора корпуса на усмотрение пользователя.

И правильное решение имеет решающее значение для обеспечения как оптимальной производительности, так и долгосрочной надежности вашего персонализированного ПК. Итак, вот как вы выбираете лучший корпус-вентилятор для своего ПК.

Почему одинарного вентилятора недостаточно

Короткий ответ заключается в том, что одного вентилятора в корпусе недостаточно, чтобы предотвратить перегрев компьютера.

Однако с охлаждением корпуса ПК дело обстоит немного сложнее. Производитель корпуса оставляет эту задачу вам, потому что нестандартные ПК не только сильно отличаются друг от друга. конфигурации компонентов, но физическая ориентация охлаждающих вентиляторов также варьируется от одной сборки к другой. Другая.

Производительность вычислений прямо пропорциональна количеству ватт, которое вы можете передать через CPU и GPU. Подавляющее большинство этой мощности рассеивается в виде тепла. Общая производительность ПК сильно ограничивается, если вы не можете эффективно отводить тепло от компонентов.

Это проблема, потому что ПК с однокорпусным вентилятором функционально неотличим от духовки.

Связанный: Как предотвратить перегрев компьютера и сохранить его в прохладном состоянии

Следовательно, выбор правильной конфигурации вентилятора корпуса для вашей блестящей игровой установки или установки для редактирования видео оказывает значительное влияние на доступный тепловой запас. ПК, который работает без охлаждения, позволяет процессору и графическому процессору достичь более высоких тактовых частот в режиме турбо, а также поддерживать их в течение более длительного времени.

Это бесплатное обновление производительности без необходимости вдаваться в мир разгона.

Как работает чехол-веер?

Знание базовой конструкции типичного вентилятора для корпуса ПК позволяет легко понять спецификации и определить, какие из них идеально подходят для вашего случая использования. Компьютерные вентиляторы имеют осевую или центробежную конструкцию. Осевые вентиляторы всасывают и отводят воздух вдоль оси вращения лопастей, а центробежные вентиляторы отводят воздух перпендикулярно оси вращения.

Поскольку в настольных компьютерах используются исключительно осевые вентиляторы, мы не будем беспокоиться о других вентиляторах. Типичный осевой вентилятор состоит из трех основных частей: ступицы, лопастей и рамы. Лопасть и рама - это простые пластиковые детали, но в ступице находятся самые дорогие и важные компоненты, такие как двигатель, подшипники и электроника.

Осевой вентилятор создает воздушный поток, заставляя двигатель вращать лопасти на высоких скоростях. Объем создаваемого воздушного потока зависит от скорости / крутящего момента двигателя, аэродинамической эффективности лопастей и многих других факторов.

Если вы ищете вентилятор для корпуса, вам следует знать, как эти компоненты определяют свою стоимость и качество.

5 наиболее важных характеристик корпусных вентиляторов

Давайте посмотрим на различные характеристики, определяющие производительность вентилятора.

1. Оптимизация воздушного потока и статического давления

Производительность вентилятора определяется двумя взаимоисключающими показателями: расходом воздуха и статическим давлением. Первый измеряет количество воздуха, перемещаемого вентилятором за заданное время, обычно выражаемое в кубических футах в минуту (CFM). Чем выше воздушный поток вентилятора, тем больший объем воздуха он может перемещать, что положительно влияет на эффективность охлаждения.

Вентилятор с большим потоком воздуха идеален, когда вы выпускаете горячий воздух из корпуса. Путь, по которому проходит воздух при выходе из ящика, в этой конфигурации полностью свободен от препятствий. А теперь представьте тот же вентилятор, который нагнетает холодный воздух через радиатор с жидкостным охлаждением. Толстый радиатор с плотной ребристой структурой оказывает значительное сопротивление воздушному потоку.

Тот же вентилятор с большим потоком воздуха сильно уступает в этой роли, потому что ограниченная сетка радиатора требует, чтобы вентилятор создавал более высокое статическое давление, чтобы проталкивать воздух через него. Такие вентиляторы имеют особую геометрию лопастей, предназначенную для снижения потока воздуха для улучшения статического давления, измеряемого в паскалях (Па) или миллиметрах водяного столба (мм H2O).

По своей природе вентиляторы с оптимизированным статическим давлением лучше подходят в качестве приточных вентиляторов в ограниченных случаях с более высокой плотностью внутренних компонентов, как правило. встречается в сборках с малым форм-фактором, таких как ПК mini-ITX. Эти вентиляторы идеально подходят для проталкивания воздуха через толстые радиаторы и воздухоохладители ЦП с плотными ребрами. стеки.

2. Размер вентилятора

Размер осевого вентилятора выражается в миллиметрах и примерно равен длине рамы или диаметру лопастей вентилятора. Это влияет на количество воздуха, нагнетаемого вентилятором, которое, в свою очередь, зависит от двух основных факторов - площади поверхности лопастей и скорости их вращения.

Более крупные вентиляторы технически должны генерировать больший воздушный поток из-за большей площади поверхности лопастей, но дополнительный вес и аэродинамическое сопротивление также увеличивают потребление тока и энергопотребление. Вот почему более крупные вентиляторы предназначены для более медленного вращения, чтобы обеспечивать примерно такой же поток воздуха, как и меньшие вентиляторы, при аналогичном уровне энергопотребления.

Поскольку большинство вентиляторов корпуса ПК рассчитаны на максимальное потребление энергии от стандартного коннектора вентилятора материнской платы, независимо от их физического размера, общая мощность остается более или менее постоянной в зависимости от размера вентилятора. спектр. Неудивительно, что типичный 200-миллиметровый вентилятор вращается с максимальной скоростью 800 об / мин, обеспечивая почти такой же поток воздуха, как 120-миллиметровый вентилятор, работающий на пределе 2000 об / мин.

Как показывает практика, большие вентиляторы, как правило, работают тише, чем их меньшие собратья, благодаря более низким скоростям вращения. Вы можете найти специальные вентиляторы, работающие на более высоких скоростях, но они потребляют больше энергии и требуют специальных контроллеров вентиляторов с более мощной подачей энергии.

Связанный: Лучшие контроллеры вентиляторов для ПК

3. Толщина вентилятора

Толщина вентилятора, также выраженная в миллиметрах, является вторым набором чисел, указанным рядом с размером вентилятора. В пространстве настольного ПК толщина вентилятора обычно составляет от 10 до 40 мм. Более толстый вентилятор будет обеспечивать больший воздушный поток по сравнению с его более тонким аналогом того же размера по нескольким причинам.

Более толстые вентиляторы позволяют создавать лопасти с более крутым углом атаки, что позволяет им забирать большее количество воздуха за один оборот. Большая глубина не только увеличивает площадь поверхности лопасти, но и утолщенная рама также улучшает присущий вентилятору эффект всасывания, который проявляется в более высоком статическом давлении.

4. Типы подшипников

Тип подшипника, используемого в корпусном вентиляторе, определяет его стоимость, срок службы и уровень шума при работе.

В самых дешевых вентиляторах используются подшипники скольжения, в которых стальной вал вращается внутри более мягкой латунной втулки. Эти подшипники тише при первом использовании, но со временем становятся более шумными. Они также имеют тенденцию терпеть неудачу раньше и более резко. Вентиляторы с подшипниками скольжения можно использовать только в вертикальном положении. Установка их горизонтально в верхнем или нижнем положении приводит к преждевременному выходу из строя.

В вентиляторах с двойным шарикоподшипником используются традиционные шарикоподшипники на переднем и заднем концах вала. Такая конструкция значительно снижает трение, продлевает срок службы и позволяет использовать вентилятор в любом положении. Единственным недостатком здесь является немного повышенный уровень шума по сравнению с подшипниками скольжения. Их варианты с одним подшипником используют подшипник скольжения для другого конца вала и не так надежны, как вариант с двумя шарикоподшипниками.

Гидравлический динамический подшипник сочетает в себе надежность конструкции шарикоподшипника с низким уровнем шума технологии подшипников скольжения. По сути, это модифицированный подшипник скольжения с канавками, прорезанными елочкой для эффективного распределения смазки по вращающимся поверхностям. Конструкция сочетает в себе собственные вращающие силы вентилятора и гидростатический эффект смазки для создания поля давления, которое стабилизирует движущиеся части и устраняет трение. Такие вентиляторы служат дольше всех, поддерживая при этом все ориентации. Единственный недостаток - их высокая цена.

Однако гидродинамические подшипники - не единственные гибридные конструкции, основанные на подшипниках скольжения. Подшипники Sunon Maglev и Noctua SSO также улучшают конструкцию за счет включения магнитов для стабилизации и уменьшения трения. Оба подшипника известны своим долгим сроком службы и низким уровнем шума.

5. ШИМ и управление скоростью вентилятора на основе напряжения

Интеллектуальное микропроцессорное управление скоростью - главное преимущество подключения вентиляторов к мощным системным платам ПК. В отличие от обычных вентиляторов постоянного тока, в которых используется только два провода - один для VCC (питания), а другой - для заземления, - самые простые вентиляторы корпуса ПК имеют дополнительный провод для сигнала тахометра, который передает скорость вращения вентилятора с помощью встроенного эффекта Холла. датчик.

Эти трехконтактные вентиляторы в корпусе позволяют компьютеру определять скорость вращения вентилятора и регулировать ее, чтобы обеспечить здоровый баланс между охлаждением и бесшумной работой. Скорость вращения вентилятора в таких конструкциях регулируется изменением напряжения. Хотя это нормально работает на более высоких скоростях, значительное снижение напряжения для достижения более низких скоростей вентилятора отрицательно сказывается на производительности.

Более дорогие вентиляторы решают эту проблему, добавляя дополнительный провод для сигнала ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Такие вентиляторы поддерживают постоянное напряжение, но скорость изменяется путем быстрого включения и выключения вентилятора несколько раз в секунду с использованием схемы высокочастотного переключения. Очевидно, что добавленная сложность и дополнительные компоненты обходятся дороже.

Оптимальная ориентация вентилятора

Теперь, когда мы выяснили, как правильно выбрать вентиляторы, вот несколько советов по правильному размещению вентиляторов в корпусе. Главное правило, которое следует запомнить, - направлять воздушный поток через корпус из одной точки в другую.

Направление не имеет значения. Вы можете всасывать воздух через заднюю часть корпуса и выпускать его спереди, и он будет работать до тех пор, пока вы не возражаете, если во время игры лицо будет набухать горячим воздухом. Единственное исключение существует, когда воздух направляется вертикально. Горячий воздух поднимается вверх естественным образом, поэтому нет смысла бороться с естественным процессом конвекции.

Однако не работает то, что заставляет фанатов по разные стороны дела работать друг против друга. Это не так плохо для вытяжных вентиляторов, но если вы поместите два приточных вентилятора на противоположных концах корпуса, встречные потоки воздуха столкнутся. Возникающий в результате турбулентный поток вызовет захват и рециркуляцию горячего воздуха внутри корпуса.

Как объяснялось ранее, используйте вентиляторы с оптимизированным статическим давлением, чтобы проталкивать или вытягивать воздух через радиатор. Если ваш корпус плохо вентилируется (стеклянная или сплошная передняя часть) или по другим причинам мал и / или переполнен внутри, вам лучше использовать вентиляторы с оптимизированным статическим давлением для точек забора воздуха. Кожухи для легких дыхательных путей с сетчатыми передними кожухами могут обойтись без вентиляторов с оптимизированным воздушным потоком для всасывания, но это редко бывает оптимальным, если у вас нет достаточного количества вытяжных вентиляторов.

Оптимизация давления воздуха

Мы рекомендуем использовать не менее трех корпусных вентиляторов, а для приложений с высокими нагрузками требуется больше. От того, сколько из них вы используете для выпуска и впуска, зависит, имеет ли ваш корпус конфигурацию положительного или отрицательного давления воздуха.

Случай, в котором используется больше приточных вентиляторов, чем вытяжных, будет испытывать положительное внутреннее давление воздуха просто потому, что втягивается больше воздуха, чем выводится. Избыточное давление воздуха приводит к тому, что воздух выталкивается из каждого укромного уголка и щели, что создает естественный барьер против пыли. Это очень желанная черта.

Связанный: Объяснение охлаждения процессора: водяное охлаждение vs. Воздушное охлаждение

Однако достижение положительного давления не всегда возможно. Лучше сосредоточиться на отводе тепла из ящиков с плохой вентиляцией. Это требует большего количества вытяжных вентиляторов, что приводит к установке отрицательного давления. Хотя это привлечет больше пыли, это определенно лучше, чем перегретые компоненты.

Только не переусердствуйте с оптимизацией отрицательного или положительного давления. В идеале вы хотите сбалансировать количество всасывающих вентиляторов с небольшим уклоном в сторону всасывания для поддержания положительного давления. В конце концов, более важно наладить обтекаемый воздушный поток внутри корпуса.

Как выбрать лучшие вентиляторы для вашего ПК

Выбор вентиляторов для корпусов ПК может показаться непосильным. Без сомнения, нужно учесть много информации. Просто помните, что поддержание потока холодного воздуха в одном направлении - это самая важная вещь, и вы больше не ошибетесь.

Что такое ПК с водяным охлаждением и стоит ли его создавать?

Вода для охлаждения вашего ПК перегревает, или вам следует придерживаться воздушного охлаждения?

Читать далее

Об авторе