Как да изберете най-добрите вентилатори за вашия персонализиран компютър

Вашият CPU и GPU идват с вентилатори за охлаждане, но те няма да охладят нищо, ако температурата на околната среда в корпуса на вашия компютър е тревожно висока.

Ето защо имате нужда от вентилатори.

Персонализираните компютри обикновено се изграждат в модерни кутии, които се доставят само с един лош вентилатор. Това не е производителят да щипе стотинки, а вместо това оставя работата по избора на конфигурацията на вентилатора на кутията на потребителя.

И това правилно е от решаващо значение, за да се гарантира както оптимална производителност, така и дългосрочна надеждност на вашия персонализиран компютър. И така, ето как избирате най-добрите вентилатори за вашия компютър.

Защо един вентилатор не е достатъчен

Краткият отговор е, че един вентилатор на кутията не е почти достатъчен, за да предотврати прегряване на компютъра ви.

Охлаждането на корпуса на компютъра обаче е малко по-сложно от това. Производителят на кутията оставя тази задача на вас, тъй като персонализираните компютри не само се различават по различни начини компонентни конфигурации, но физическата ориентация на охладителните вентилатори също варира от една версия до друг.

Изчислителната производителност е право пропорционална на броя ватове, които можете да прокарате през CPU и GPU. По-голямата част от тази мощност се разсейва като топлина. Общата производителност на компютъра е силно ограничена, ако не можете ефективно да отделите тази топлина от компонентите.

Това е проблем, защото компютърът с един вентилатор е функционално неразличим от фурната.

Свързано: Как да предотвратите прегряване на компютъра и да поддържате компютъра си хладен

Следователно, изборът на правилната конфигурация на вентилатора на корпуса за вашата лъскава платформа за игри или редактиране на видео има значително влияние върху наличната термична височина. Компютърът, който работи хладно, позволява на CPU и GPU да постигнат по-високи турбо тактови скорости, като същевременно ги поддържат за по-дълго.

Това е безплатно надграждане на производителността, без да се впускате в свят на овърклока.

Как работи вентилатор за калъф?

Познаването на основната конструкция на типичен вентилатор на кутията за компютър улеснява разбирането на спецификациите и определянето кои от тях са идеални за вашия случай на употреба. Компютърните вентилатори използват аксиален или центробежен дизайн. Аксиалните вентилатори всмукват и изпускат въздух по оста на въртене на лопатките, докато центробежните вентилатори изпускат въздух перпендикулярно на оста на въртене.

Тъй като настолните компютри използват изключително аксиални вентилатори, няма да се занимаваме с другия вид. Типичният аксиален вентилатор се състои от три основни части - главина, лопатки и рамка. Острието и рамката са прости пластмасови части, но главината съдържа най-скъпите и важни компоненти, като двигателя, лагерите и електрониката.

Аксиален вентилатор генерира въздушен поток, като задвижва двигателя да върти лопатките при високи скорости. Обемът на генерирания въздушен поток зависи от скоростта/въртящия момент на двигателя, аеродинамичната ефективност на лопатките и множество други фактори.

Ако търсите вентилатор за калъф, трябва да знаете как тези компоненти диктуват тяхната цена и качество.

5-те най-важни спецификации на вентилатора на корпуса

Нека да разгледаме различните спецификации, управляващи работата на вентилатора.

1. Оптимизиране на въздушния поток и статично налягане

Производителността на вентилатора се определя от два взаимно изключващи се показателя за въздушния поток и статичното налягане. Първият измерва количеството въздух, преместен от вентилатора за дадено време, обикновено изразено в кубични фута в минута (CFM). Колкото по-висок е въздушният поток на вентилатора, толкова по-голям е обемът на въздуха, който той може да премести, което влияе положително на ефективността на охлаждането.

Вентилаторът с по-висок въздушен поток е идеален, когато изпускате горещ въздух от кутията. Пътят, изминаван от въздуха при излизане от кутията, е напълно свободен от препятствия в тази конфигурация. Сега си представете същия вентилатор, използван за прокарване на студен въздух през радиатор с течно охлаждане. Дебелият радиатор със своята плътна структура на перките осигурява значително съпротивление на въздушния поток.

Същият вентилатор с висок въздушен поток не се представя сериозно в тази роля, тъй като ограничителната радиаторна мрежа изисква вентилатор, генериращ по-високо статично налягане, за да изтласква въздуха през него. Такива вентилатори имат специализирани геометрии на лопатките, предназначени да жертват въздушния поток за подобряване на статичното налягане, измерено в паскали (pa) или милиметри вода (mm H2O).

По своето естество вентилаторите, оптимизирани за статично налягане, се обслужват по-добре като всмукателни вентилатори в рестриктивни случаи с по-висока плътност на вътрешните компоненти обикновено вижда се в компютрите с малък форм-фактор, като мини-ITX компютри. Тези вентилатори са идеални за прокарване на въздух през дебели радиатори и въздушни охладители на процесора с плътни перки купчини.

2. Размер на вентилатора

Размерът на аксиалния вентилатор се изразява в милиметри и е приблизително равен на дължината на рамката или диаметъра на лопатките на вентилатора. Той влияе върху количеството въздух, изтласкан от вентилатора, което от своя страна зависи от два основни фактора - повърхността на лопатките и скоростта, с която се въртят.

По-големите вентилатори трябва технически да генерират повече въздушен поток поради по-голямата повърхност на лопатките, но допълнителното тегло и аеродинамичното съпротивление също увеличават потреблението на ток и консумацията на енергия. Ето защо по-големите вентилатори са проектирани да се въртят по-бавно, за да доставят приблизително същото количество въздушен поток като по-малък вентилатор при подобни нива на консумация на енергия.

Тъй като повечето вентилатори на корпуса на компютъра са проектирани да увеличат максимално потреблението на мощност от стандартен вентилатор на дънната платка, независимо от физическия им размер, общата мощност остава повече или по-малко постоянна в размера на вентилатора спектър. Не е изненадващо, че типичният 200-милиметров вентилатор се върти при максимум 800 оборота в минута, за да осигури почти същото количество въздушен поток като 120-милиметров вентилатор, работещ при ограничението си от 2000 об/мин.

Като правило, по-големите вентилатори са по-тихи от по-малките си братовчеди, благодарение на по-ниските скорости на въртене. Можете да намерите специални вентилатори, работещи на по-високи скорости, но те черпят повече мощност и изискват специални вентилаторни контролери с по-добра мощност.

Свързано: Най-добрите PC вентилаторни контролери

3. Дебелина на вентилатора

Също така изразена в милиметри, дебелината на вентилатора е вторият набор от числа, изразени заедно с размера на вентилатора. В пространството на настолен компютър дебелината на вентилатора обикновено варира от 10 мм до 40 мм. По-дебелият вентилатор ще осигури увеличен въздушен поток в сравнение с по-тънкия си колега със същия размер по няколко причини.

По-дебелите вентилатори дават възможност за проектиране на лопатки с по-стръмен ъгъл на атака, което им позволява да загребват по-голямо количество въздух на въртене. По-голямата дълбочина не само увеличава повърхността на перката, но и удебелената рамка подобрява присъщия на вентилатора смукателен ефект, който се проявява като по-високо статично налягане.

4. Типове лагери

Типът на лагера, използван във вентилатора на корпуса, определя неговата цена, продължителност на живота и работния шум.

Най-евтините вентилатори използват втулкови лагери, които включват стоманен вал, въртящ се вътре в по-мека месингова втулка. Тези лагери са по-тихи, когато ги използвате за първи път, но с времето стават по-шумни. Те също така са склонни да се провалят по-рано и по-рязко. Вентилаторите с втулкови лагери могат да се използват само във вертикална ориентация. Монтирането им хоризонтално в горната или долната ориентация води до преждевременна повреда.

Вентилаторите с двоен сачмен лагер използват традиционни сачмени лагери по предния и задния край на вала. Този дизайн значително намалява триенето, за да удължи живота и позволява на вентилатора да се използва във всяка ориентация. Единственият недостатък тук е леко повишеното ниво на шум в сравнение с лагерите на втулката. Техните варианти с единични лагери използват втулков лагер за другия край на вала и не са толкова надеждни, колкото разновидностите на двойните сачмени лагери.

Флуид-динамичният лагер съчетава надеждността на дизайна на сачмен лагер с ниския шум на технологията на втулковия лагер. По същество това е модифициран втулков лагер с канали, изрязани в шарка на рибена кост, за да принудят смазката ефективно през въртящите се повърхности. Дизайнът съчетава присъщите на вентилатора ротационни сили и хидростатичния ефект на смазката, за да създаде поле на налягане, което стабилизира движещите се части и елиминира триенето. Такива вентилатори издържат най-дълго, като поддържат всички ориентации. Единственият им недостатък е високата им цена.

Въпреки това, флуидно-динамичните лагери не са единствените хибридни дизайни, базирани на втулкови лагери. Лагерите Maglev на Sunon и SSO на Noctua също подобряват дизайна чрез включване на магнити за стабилизиране и намаляване на триенето. И двата лагера са известни със своя дълъг живот и ниски нива на шум.

5. PWM и управление на скоростта на вентилатора на базата на напрежение

Интелигентният микропроцесорен контрол на скоростта е основно предимство при свързването на вентилаторите към мощни дънни платки за компютър. За разлика от обикновените вентилатори с постоянен ток, които използват само два проводника - един за VCC (захранване) и друг за заземяване - най-простите вентилатори на корпуса на компютъра имат допълнителен проводник за сигнала на тахометъра, който предава скоростта на въртене на вентилатора с помощта на вграден ефект на Хол сензор.

Тези вентилатори с три извода позволяват на компютъра да усеща скоростта на вентилатора и да я модулира, за да постигне здравословен баланс между охлаждане и тиха работа. Скоростта на вентилатора се модулира чрез промяна на напрежението в такива конструкции. Въпреки че това работи добре при по-високи скорости, значителното намаляване на напрежението за постигане на по-ниски скорости на вентилатора се отразява негативно на производителността.

По-скъпите вентилатори заобикалят този проблем, като добавят допълнителен проводник за PWM (широчинна импулсна модулация) сигнал. Такива вентилатори поддържат постоянно напрежение, но скоростта се променя чрез бързо включване и изключване на вентилатора няколко пъти в секунда с помощта на високочестотна превключваща верига. Допълнителната сложност и компоненти очевидно идват с по-висока цена.

Оптимална ориентация на вентилатора

Сега, когато разбрахме как да изберем правилните вентилатори, ето някои насоки за правилното разположение на вентилаторите в кутията. Най-основното правило, което трябва да запомните, е да се уверите, че насочвате въздушния поток през кутията от една точка в друга.

Посоката няма значение. Можете да всмуквате въздух от задната част на корпуса и да го изпускате отпред и ще работи, стига да нямате нищо против лице, пълно с горещ въздух, докато играете. Единственото изключение съществува, когато въздухът се насочва вертикално. Горещият въздух се издига естествено, така че няма смисъл да се борим с естествения процес на конвекция.

Това, което обаче не работи, е принуждаването на феновете от противоположните страни на случая да работят един срещу друг. Това не е толкова лошо за изпускателните вентилатори, но ако поставите два всмукателни вентилатора в противоположните краища на корпуса, противоположните въздушни потоци ще се сблъскат. Произтичащият турбулентен поток ще доведе до улавяне и рециркулация на горещия въздух в кутията.

Както беше обяснено по-рано, използвайте вентилатори, оптимизирани за статично налягане, за да изтласквате или изтегляте въздух през радиатора. Ако кутията ви не е добре вентилирана (стъклена или плътна предна част) или по друг начин е малка и/или претъпкана вътре, по-добре е да използвате вентилатори, оптимизирани за статично налягане за точките за всмукване на въздух. Удобните за дишане калъфи с мрежести предни капаци могат да се разминат с вентилатори с оптимизиран въздушен поток за всмукване, но това рядко е оптимално, освен ако нямате достатъчно вентилатори за изпускане.

Оптимизиране на въздушното налягане

Препоръчваме да използвате поне три вентилатора на корпуса, като повече са необходими за приложения с високо напрежение. Колко от тези, които използвате за изпускане и всмукване, определя дали кутията ви има конфигурация с положително или отрицателно въздушно налягане.

Корпус, използващ повече всмукателни, отколкото изпускателни вентилатори, ще изпита положително вътрешно въздушно налягане, просто защото се вкарва повече въздух, отколкото се извежда. Излишното въздушно налягане води до изтласкване на въздух от всяко кътче, което създава естествена бариера срещу праха. Това е много желана черта.

Свързано: Обяснение на охлаждането на процесора: водно охлаждане срещу Въздушно охлаждане

Постигането на настройка на положително налягане обаче не винаги е възможно. По-добре е да се съсредоточите върху изтеглянето на топлина от кутии с лоша вентилация. Това налага повече изпускателни вентилатори, което води до настройка на отрицателно налягане. Въпреки че това ще привлече повече прах, със сигурност побеждава прегрятите компоненти.

Просто не прекалявайте с оптимизиране на отрицателно или положително налягане. В идеалния случай искате да балансирате броя на всмукателните вентилатори с леко пристрастие към всмукването, за да поддържате положително налягане. В края на деня е по-важно да се установи опростен въздушен поток в кутията.

Как да изберете най-добрите вентилатори за вашия персонализиран компютър

Изборът на вентилатори на кутията за компютър може да се почувства непосилно. Има много информация за разглеждане, без съмнение. Само не забравяйте, че поддържането на хладния въздух да тече в една посока е най-важното нещо и няма да сбъркате много повече.

Какво е компютър с водно охлаждане и трябва ли да изградите такъв?

Водното охлаждане ли е решението за прегряването на вашия компютър или трябва да се придържате към въздушното охлаждане?

Прочетете Следващото

За автора