Обратные вентиляторы для корпуса



Как следует выбирать вентилятор для корпуса и какие достойны вашего внимания

Никто из нас не хочет, чтобы ПК вышел из строя из-за перегрева. Именно для того, чтобы подобное не произошло, существуют системы охлаждения. Если вы ищете достойный вентилятор для корпуса, либо же своеобразную «затычку», данный материал вам, несомненно, пригодится.

Все мы с вами прекрасно понимаем, что компьютеры являются крайне сложными в техническом плане устройствами, в которых попросту нет никаких лишних деталей и компонентов. И если же говорить про корпусный вентилятор, то он и вовсе имеет особое значение для любой сборки. Безусловно, сам вентилятор по факту не способен никак повлиять на мощность и производительность вашей системы, но именно благодаря ему ваши компоненты (графический и центральный процессоры вместе с ОЗУ) могут служить большее время.

Без достойного охлаждения ни один ПК не сможет прожить достаточно долгий срок, ведь чем выше температура в вашем ПК, тем более высокий шанс того, что тот или иной компонент может внезапно выйти из строя. Именно этот факт и делает покупку корпусных вентиляторов буквально жизненной необходимостью.

На что нужно обращать внимание при выборе корпусного вентилятора

Казалось бы, нет ничего проще, нежели купить вентилятор для корпуса, ведь, по сути, это обычный вентилятор. Однако на деле всё обстоит куда сложнее и интереснее, так как и при выборе достойного «вентилятора» вы должны ориентироваться на некоторые основные критерии.

  • Размер корпусного вентилятора. Вы должны выбирать «вертушку» исходя из размера вашего корпуса, а точнее, судя по тому, какое место для него предназначено. Обычно стандартный размер (он же является диаметром вентилятора) для ПК равен 120 мм, что является всем привычной нормой. Однако существуют и более крупные и мелкие варианты. Так что дабы не купить вентилятор, который вам не подходит идеально в плане размера, лучше заранее ознакомьтесь с тем, какой именно будет соответствовать вашему корпусу.
  • Скорость вращения вентилятора. Чем большее количество оборотов в минуту совершает вентилятор, тем лучше осуществляется охлаждение. Однако если вы гонитесь в первую очередь именно за тишиной, то большое количество оборотов могут вам не прийтись по вкусу, ведь чем их больше, тем больше шума.
  • Уровень шума. Среднее значение работы вентилятора для корпуса составляет от 15 до 25 Дб. И если при 15 Дб вы практически не будете замечать его жужжания, то при 25-30 шум вертушки будет довольно ощутимым. Конечно, некоторые модели позволяют самостоятельно регулировать скорость вращения, а следовательно, и уровень шума, но об этом чуть позже.
  • Воздушный поток. Если коротко, то данный показатель даёт нам понять, какой именно объём воздуха тот или иной вентилятор способен «перегонять» через себя за определённую единицу времени. Как правило, показатель воздушного потока измеряется в cfm — кубический фут в минуту. Так что и брать за основу единицы времени будем именно одну минуту. И да, здесь тоже всё просто — чем больше показатель cfm, тем кулер лучше.
  • Тип подшипника. Всего различают 4 вида: подшипник скольжения (очень тихий, но крайне недолговечный); шарикоподшипник (очень долговечный, но шумный); гидродинамический (существенно улучшенная версия подшипника скольжения, которая идеальна в плане цены, уровня шума и долговечности); подшипник с магнитным центрированием (самый лучший подшипник из всех, но его цена неоправданно огромна).
  • Тип подключения. Последний критерий, который стоит учитывать. На сегодняшний день существует три типа подключения, а именно 3-pin, 4-pin и Molex. Но в чём же их отличие друг от друга? В том, что 3-pin и 4-pin подключаются напрямую к материнской плате, в то время как Molex соединён непосредственно с блоком питания. Преимущество подключения через 3-pin заключается в том, что мы можем регулировать скорость работы нашего вентилятора за счёт изменения напряжения.

4-pin в этом плане ещё лучше, ведь такие корпусные вентиляторы способны сами выстраивать нужную скорость работы, которая будет наиболее оптимальна для системы в конкретный момент. Благодаря такому типу подключения ваша вертушка будет работать максимально тихо, если вы не используете ПК для решения каких-либо сложных задач, что очень здорово.

Вертушка-затычка: DEEPCOOL XFAN 120

Теперь, когда мы разобрались с теорией, настало время поговорить напрямую о корпусных вентиляторах, достойных вашего внимания и денег. И по традиции давайте начнём с самого доступного варианта — DEEPCOOL XFAN 120. Данная модель, несмотря на свою цену, обладает гидродинамическим подшипником, который всё же «не совсем умело используется» в случае с данным кулером, так как всё равно при максимальной скорости вращения 1 300 об/мин вышеуказанная модель может достигать довольно неприличного для своих цифр уровня шума в 24 дБ.

Диаметр данного вентилятора вполне стандартный для большинства корпусов — 120 мм. Радует то, что есть возможность подключения через 3-pin, благодаря чему хоть и незначительно, но всё же можно отрегулировать скорость. Ну и в конце-концов, если говорить про воздушный поток, то данный показатель составляет 43.56 cfm, что очень даже неплохой показатель для вентилятора со скоростью вращения в 1300 об/мин. Его цена составляет в среднем 270 рублей, и за эти деньги DEEPCOOL XFAN 120 является очень хорошим вариантом для охлаждения средних систем, либо же и вовсе вертушкой-затычкой.

Затычка, но с подсветкой: DEEPCOOL WIND BLADE 120

Если вы ищете вентилятор для своего корпуса, который будет в плане охлаждения показывать себя на куда более достойном уровне, нежели предыдущая модель, но при этом чей шум будет точно так же довольно низким, то обратите внимание на DEEPCOOL WIND BLADE 120. Его размер, как следует из названия, составляет 120 мм, а максимальное количество оборотов равно такому же значению, что и у предыдущего варианта — 1 300 оборотов в минуту. При этом предельный уровень шума выше всего на 2 Дб и составляет 26 дБ, что очень хорошо. Ну и, конечно, подключение осуществляется за счёт 3-pin через материнскую плату.

«Но чем же тогда данный корпусный вентилятор лучше, нежели упомянутый выше XFAN 120, ведь судя по описанию он примерно такой же?» — спросите вы. Ответ будет простым — разница в существенно возросшем объёме «поглощаемого» воздушного потока, который в данном случае ранен 65.16 cfm. Именно благодаря этому вам стоит немного переплатить и получить вариант, который, во-первых, лучше выглядит, во-вторых, куда лучше охлаждает, и в-третьих, имеет низкий уровень шума. Средняя цена DEEPCOOL WIND BLADE 120, кстати, составляет 360 рублей, в которую входит и встроенная в сам вентилятор подсветка, которая, по правде говоря, понравится далеко не всем.

Доступный «умный» вентилятор: AEROCOOL Frost 12 PWM

Конечно, далеко не всем нравится, когда вертушки постоянно работают на приблизительно одинаковых скоростях, ведь из-за этого изнашиваются подшипники и повышается уровень шума. Специально для людей, которые не хотят много тратиться, но при этом желают более «умный» вентилятор для охлаждения своего ПК, стоит посоветовать AEROCOOL Frost 12 PWM. Хоть диаметр данного вентилятора составляет 120 мм, отличительной особенностью этого варианта является «динамическая» скорость работы. В зависимости от температуры, данный вентилятор способен самостоятельно выбирать наиболее оптимальную скорость работы от 500 до 1 500 об/мин.

Этот факт очень радует, ведь если вы, например, будете пользоваться лишь условным браузером, то практически не будете слышать никакого шума, в то время как при работе с тяжёлыми программами или играми вентилятор будет работать на полную мощность. Ну и, естественно, то, что в зависимости от интенсивности работы вентилятора, он будет по-разному шуметь — от 18 до 28 дБ (и да, помните что на практике данные цифры всегда немного меньше). Огорчить вас в этой модели может разве что объём воздушного потока, который в зависимости от ситуации может составлять либо 17.3, либо 28.2 cfm.

Конечно, это не очень хорошо, но данный недостаток довольно хорошо компенсирует переменная скорость работы с максимальным значением в 1 500 об/мин., благодаря чему в любом случае охлаждение будет очень хорошим. Подключается AEROCOOL Frost 12 PWM, кстати, при помощи разъёма 4-pin, что не является откровением. Приятным моментом для вас может стать наличие многоцветной (не RGB) подсветки, которая выглядит неплохо. Так что если вы ищете, красивый и тихий вентилятор, который будет самостоятельно адаптироваться к температуре вашей системы и эффективно её охлаждать, то Frost 12 PWM по средней цене в 460 рублей, возможно, станет для вас максимально правильным приобретением.

Справится как с браузером, так и с играми: DEEPCOOL GS120

Если вы хотите заполучить корпусный вентилятор, который будет обладать всеми преимуществами подключения через 4-pin, то рассмотрите к покупке DEEPCOOL GS120. Размер данного варианта такой же, как и у всех — 120 мм. Установленный подшипник скольжения позволяет обеспечивать низкий уровень шума, что очень важно для многих. И да, уровень шума будет варьироваться от 18 до 32 дБ в зависимости от скорости вращения вентилятора.

Равна же скорость может быть как 900, так и 1 800 об/мин, что крайне позитивно сказывается на общем качестве охлаждения в любых ситуациях. Помимо этого, плюсом можно считать и «потребляемый» воздушный поток, чей показатель с учётом всего остального действительно впечатляет — 61.93 cfm. Ну и последнее, это цена.

Она довольно непостоянна и колеблется в среднем от 550 до 800 рублей. Да, для корпусного вентилятора это многовато, но учитывайте, что он сполна отработает свои деньги, так как действительно великолепно охлаждает, чему способствует как скорость вращения, так и большой объём воздушного потока. Но не стоит рассчитывать на тихую работу — вертушка хоть и не громкая, но и тихой её не назвать.

Безупречен во всём: TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB)

Все перечисленные выше вентиляторы для корпусов хоть и являлись довольно хорошими, но всё же в случае с каждым из них приходилось идти на определённые компромиссы. И если вы хотите приобрести чуть ли не идеальный вариант, то однозначно вы навряд ли сможете найти что-то лучше, чем TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB). Его диаметр равен 120 мм, подключается к материнской плате через 4-pin, а крутиться вентилятору позволяет качественный подшипник скольжения. Да, во всём этом нет ничего необычного, но удивить здесь призваны все прочие характеристики.

Скорость вращения динамическая — от 210 до 2 100 оборотов в минуту, благодаря чему данная модель способна тихо работать в условиях с минимальной нагрузкой, а также крайне быстро в тех случаях, когда ваши комплектующие действительно нагреваются. Уровень шума в целом соответствует скорости вращения — от 5 до 37 дБ. Да, при 2 100 оборотах в минуту вентилятор будет шуметь довольно сильно, но и охлаждение при этом будет первоклассным.

Ну и в завершение — максимальный объём «поглощаемого» воздушного потока равен 63.59 cfm. Так что в том случае, если вас сильно беспокоят перегревы, то TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB) сумеет вас спасти. Однако да, стоит данное «спасение» не так уже и дёшево — в среднем 1 150 рублей.

Источник

Выбор корпусных вентиляторов

Эта работа была прислана на наш «бессрочный» конкурс статей.

От правильного выбора корпусных вентиляторов зависит не только эффективность охлаждения внутренностей корпуса, но и (что часто даже более важно) уровень шума. Особенно большой простор для творчества при самостоятельной врезке вентилятора в корпус или их установке в навороченных корпусах, в которых есть место под 5-6 вентиляторов. Общий принцип их установки достаточно прост (см. мою статью «Вентиляция корпусов — мифы и реальность»). Если есть несколько вентиляторов и нужно с их помощью получить максимальный воздухообмен, они все должны работать в одну сторону (для корпусов типа тауэр, как правило, на выдув), при этом должен быть обеспечен свободный доступ наружного воздуха в корпус (то есть достаточная площадь вентиляционных отверстий, соизмеримая с эффективной площадью вентиляторов). В этой статье я сначала попытаюсь дать краткий FAQ по вентиляторам, затем более подробно опишу методику выбора «с цифрами в руках».

Читайте также:  Вентиляторы Systemair Systemair

Какие бывают вентиляторы

реклама

В корпусах используются вентиляторы диаметром 80, 92 и 120 мм. Каждый размер имеет несколько модификаций по мощности (и, соответственно, по производительности). Для примера дан ассортимент вентиляторов Evercool.

Модель Диаметр n об/мин Шум Q макс Мощность Ток
8025L 80 2000 23 25 CFM 1 0.08
8025M 80 2500 25 32 CFM 1.3 0.11
8025H 80 3000 27 37 CFM 1.9 0.16
9225L 92 1800 24 30 CFM 1.1 0.07
9225M 92 2200 26 38 CFM 1.8 0.15
9225H 92 2600 28 48 CFM 2.5 0.21
12025L 120 1800 29 71 CFM 3 0.25
12025M 120 2000 30 79 CFM 3.36 0.28
12025H 120 2200 32 85 CFM 4 0.33

Мы видим, что для каждого размера есть три модификации (в порядке увеличения оборотов и мощности) — L, M, H. Наиболее распространенной является серия M — она обеспечивает наилучшее соотношение между производительностью и шумом. Нетрудно догадаться, что первые две-три цифры обозначают диаметр, а следующие две высоту. Кстати, диаметр измеряется как размер стороны «квадрата», реальный диаметр крыльчатки на 5-10 мм меньше.

Выбрав нужный вентилятор из таблицы, перед походом в магазин выпишите потребляемый им ток (или мощность), потому что на ценнике продавцы обычно указывают лишь диаметр, ничего не говоря о производительности. А ток или мощность всегда написаны на наклейке вентилятора, поэтому ошибиться будет трудно (особенно если придется покупать вентилятор другой фирмы, у которой своя система обозначений и своя линейка вентиляторов).

Основной характеристикой вентилятора является производительность (расход воздуха) Q, измеряемая в CFM (кубических футах в минуту). Сведения о ней обычно есть на сайте производителя, а иногда и на самом вентиляторе. Однако это максимальная производительность в режиме «настольного вентилятора», при установке в корпус она упадет. Также вентилятор характеризуется создаваемым напором (давлением), скоростью воздушного потока, шумом, потребляемой мощностью, особенностями конструкции и некоторыми другими менее значимыми деталями. Из этих характеристик обычно указывают шум (правда, в каких-то «китайских децибелах», при реальных измерениях он обычно оказывается намного больше), иногда указывают напор, а скорость потока легко вычислить, разделив производительность на эффективную площадь.

Краткий FAQ для тех, кому лень дочитать статью до конца

Тут я дам тезисы и рекомендации общего характера. Некоторые следуют из анализа таблицы характеристик, обоснование остальным будет в конце статьи.

  1. Чем больше напор вентилятора, тем меньше падает его производительность при установке в корпус.
  2. Максимальная производительность и напор прямо пропорциональны оборотам.
  3. Обороты прямо пропорциональны напряжению.
  4. При одинаковой максимальной производительности — напор, скорость потока и мощность будут меньше, а КПД больше:
    • у вентилятора большего диаметра по сравнению с более быстроходным меньшего диаметра;
    • у нескольких параллельно включенных вентиляторов на пониженных оборотах по сравнению с одним таким же на повышенных;
    • у одного вентилятора большого диаметра по сравнению с несколькими параллельно включенными меньшего диаметра;
    • у осевого вентилятора по сравнению с центробежным (бловером).
  5. При равной максимальной производительности:
    • вентилятор большего диаметра заметно тише, чем быстроходный вентилятор меньшего диаметра;
    • два параллельно включенных вентилятора на пониженных оборотах намного тише, чем один такой же на повышенных оборотах;
    • два параллельно включенных вентилятора могут быть как тише, так и громче, чем один большего диаметра.

Расчет вентиляции корпуса

Сначала рассчитываем необходимый объем воздуха, который нужно прокачать через корпус. Исходной формулой служит уравнение теплового баланса при условии, что теплопередачей через стенки пренебрегаем:

реклама

N=Q*C*P*(Tвнутр-Tнар) , где

N -мощность системы (если вентилятор БП работает на вдув, сюда надо прибавить порядка 50Вт тепловыделения в нем); Q — расход; C — теплоемкость воздуха; P — плотность воздуха; T — температура (внутренняя и наружная соответственно).

Отсюда после подстановки значений С, P и перевода Q из кубометров в секунду в CFM получаем формулу для практического использования:

Q=1,8N/(Твнутр-Тнар)

Эта формула приближенная, поскольку теплоемкость и плотность воздуха зависят от давления и температуры, а они нам точно неизвестны.

Мощность системы получают либо суммированием мощности компонентов, либо просто оценкой. Для средней современной системы эта мощность будет 150-200 Вт, для «навороченной» и разогнанной — порядка 250 Вт. Основной «печкой» является процессор, данные по его мощности можно найти на сайтах производителей или в многочисленных обзорных статьях. При разгоне с поднятием напряжения считаем, что мощность пропорциональна квадрату напряжения (например, при увеличении напряжения с 1,6 до 1,75В мощность увеличится на 20% при той же частоте).

Надо иметь в виду, что в формулу входит «средняя температура по больнице», то есть температура при условии идеального перемешивания воздуха по всему объему. На самом деле такого не бывает, в зависимости от направления потоков и тепловыделения конкретных устройств где-то температура будет выше, а где-то ниже средней. Причем локальное повышение температуры будет как раз вблизи самых горячих элементов, ради которых мы, собственно, эту вентиляцию и затеяли. Поэтому весьма эффективно применение воздуховодов, соединяющих вход кулера (например, процессорного) непосредственно с внешней средой либо его выход с вытяжным вентилятором. В первом случае температура процессора не будет зависеть от температуры в корпусе, во втором температура в корпусе не будет зависеть от тепловыделения процессора.

Рабочая характеристика вентилятора

Рабочая (расходная, напорная) характеристика вентилятора — это зависимость расхода от напора. Чем больше напор (противодавление в корпусе или местные потери, например в воздуховоде), тем меньше будет расход. Много таких характеристик есть, например, на сайте www.evercool.com (поэтому я и взял для примера вентиляторы именно этой фирмы). Подобную характеристику можно построить и для корпуса, только там все наоборот — чем больше давление, тем больше будет расход через вентиляционные отверстия. Наложив одну характеристику на другую, в точке их пересечения получаем рабочую точку вентилятора, показывающую реальный расход при установке вентилятора в данный корпус.

На этом рисунке представлены характеристики 120-мм вентиляторов, также для сравнения дана характеристика самого мощного из 92-мм вентиляторов (кстати, по шуму он примерно равен самому слабому из 120-мм агрегатов). Зеленым цветом показаны расчетные характеристики корпусов: светлая — характеристика «среднего» корпуса без переделок (но с заглушенным отверстием под дополнительный вентилятор на задней стенке, если он там не установлен), темная — характеристика этого корпуса с увеличенной вдвое площадью вентиляционных отверстий (как этого добиться, см. статью «Вентиляция корпусов — мифы и реальность»).

Допустим, корпус охлаждается только одним вентилятором БП, и нужно выбрать, какой вентилятор для этого лучше подходит (это вполне жизненная задача для владельцев десктопов и тауэров с боковым расположением БП). Мы видим, что максимальная производительность у 120-мм вентиляторов высокая, но она быстро падает с ростом напора, и в определенный момент вперед вырывается 92-мм вентилятор. В стандартном корпусе он лишь чуть-чуть уступает самому мощному из 120-мм (точки 1 и 2), заметно опережая два других (точки 3,4). По сравнению с равношумным 12025L 92-мм вентилятор обеспечивает на четверть большую производительность (27 CFM против 22 CFM), а по сравнению с близким по производительности 12025H «малыш» на 4 дБА (в полтора раза) тише. Очевидно, что в данном случае 92-мм вентилятор выглядит предпочтительнее, чем любой из 120-мм.

Теперь откроем слоты или увеличим площадь вентиляционных отверстий каким-нибудь другим способом (характеристикой корпуса станет темно-зеленая кривая). Видно, что эта мера для самого слабого 120-мм вентилятора эффективнее (точки 3->5), чем его замена на самый сильный без изменений корпуса (точки 3->2). Несмотря на заметную прибавку (около 60%), производительность 120-мм вентиляторов все равно остается вдвое меньше максимальной, в то время как у их 92-мм коллеги она почти достигла пика (замечу, что и в этом случае он остается производительнее «младших» 120-мм). Теперь уже реально обеспечить расход в 40-45 CFM, чего вполне достаточно для хорошего охлаждения умеренно разогнанной системы. Таким образом, и в этом случае 92-мм «карлсон» остается оптимальным выбором по соотношению производительность/шум, не говоря уже о цене. Использование 120-мм вентилятора оправдано только в том случае, если еще больше увеличить площадь вентиляционных отверстий (например, открыванием свободного 5-дюймового отсека, пунктирная линия на графике).

Параллельное и последовательное включение вентиляторов

При параллельном включении вентиляторов (то есть когда они все работают в одну сторону) их расходы складываются. При последовательном включении (когда один работает на вдув, другой на выдув или они установлены друг за другом, например в некоторых БП) складываются их напоры. Для иллюстрации на рис.3 показаны характеристики вентилятора 9225M (красная линия), двух таких же вентиляторов при последовательном (синяя линия) и параллельном (коричневая линия) включении.

реклама

Сформулируем еще одну типовую задачу. Есть стандартный корпус с двумя отверстиями под дополнительные вентиляторы: одно на задней стенке (на выдув), второе на передней (на вдув). В БП установлен вентилятор 9225М, необходимо установкой еще одного такого же обеспечить наибольшее снижение температуры в корпусе.

Сначала найдем расход в исходном корпусе, он равен 24 CFM (точка 1). Добавление переднего (точка 5) вентилятора прибавляет 5 CFM, а заднего (точка 4) 4 CFM. То есть передний вентилятор (редкий случай!) оказывается даже эффективнее заднего, но абсолютная прибавка все равно мизерна. Кстати, если передний вентилятор закрыт развитой декоративной решеткой (что скорее правило, чем исключение), из-за потерь напора в ней он скорее всего уступит заднему.

Теперь откроем слоты в корпусе. Без дополнительного вентилятора прибавка будет 11 CFM (это вдвое больше, чем при установке второго вентилятора в исходный корпус, точка 2), установка переднего вентилятора практически ничего не дает (точка 3), а установка заднего (точка 6) прибавит 22 CFM к исходному. Последний вариант дает самую большую прибавку, фактически удваивая исходный расход. Такая конфигурация оказывается чуть эффективнее и тише на 3 дБА, чем установка самого мощного 120-мм вентилятора «в гордом одиночестве». Возможности для дальнейшего улучшения вентиляции надо искать, как и в первом примере, на пути увеличения площади вентиляционных отверстий.

В заключение посмотрим, что дает любимое развлечение «самоделкиных» — врезка 120-мм вентилятора на вдув в боковую стенку. С точки зрения вентиляции это мероприятие имеет два последствия. Во-первых, добавляется новый последовательно включенный вентилятор, его характеристика (в сумме с имеющейся парой 9225М на выдув) показана на рис.3 коричневой штриховой линией. Во-вторых, в корпусе появляется новая дыра изрядного размера, и теперь корпус уже описывается на том же рисунке штриховой зеленой линией. На их пересечении (точка 10) находим расход- 75 CFM. Подставив это значение в формулу, получим падение температуры — 4-5 градусов. А если этот вентилятор выключить? Тогда мы перемещаемся в точку 9, расход падает на 10%, а температура в корпусе вырастет (о ужас!) аж на полградуса. Иными словами, эффект от дыры тут намного больше, чем от стоящего в ней вентилятора. Правда, вентилятор обычно дует на процессор, снабжая его свежим воздухом, поэтому повышение температуры процессора при выключении вентилятора будет более заметным. Однако для этой цели вполне хватит и самого слабого из 120-мм вентиляторов (особенно если снабдить его хотя бы коротким воздуховодом), свои уши тоже надо поберечь.

Читайте также:  Вентилятор промышленный Ballu BIF 12D 60 см 250 Вт

Источник

Обратные вентиляторы для корпуса

Эта работа была прислана на наш «бессрочный» конкурс статей.

От правильного выбора корпусных вентиляторов зависит не только эффективность охлаждения внутренностей корпуса, но и (что часто даже более важно) уровень шума. Особенно большой простор для творчества при самостоятельной врезке вентилятора в корпус или их установке в навороченных корпусах, в которых есть место под 5-6 вентиляторов. Общий принцип их установки достаточно прост (см. мою статью «Вентиляция корпусов — мифы и реальность»). Если есть несколько вентиляторов и нужно с их помощью получить максимальный воздухообмен, они все должны работать в одну сторону (для корпусов типа тауэр, как правило, на выдув), при этом должен быть обеспечен свободный доступ наружного воздуха в корпус (то есть достаточная площадь вентиляционных отверстий, соизмеримая с эффективной площадью вентиляторов). В этой статье я сначала попытаюсь дать краткий FAQ по вентиляторам, затем более подробно опишу методику выбора «с цифрами в руках».

Какие бывают вентиляторы

реклама

В корпусах используются вентиляторы диаметром 80, 92 и 120 мм. Каждый размер имеет несколько модификаций по мощности (и, соответственно, по производительности). Для примера дан ассортимент вентиляторов Evercool.

Модель Диаметр n об/мин Шум Q макс Мощность Ток
8025L 80 2000 23 25 CFM 1 0.08
8025M 80 2500 25 32 CFM 1.3 0.11
8025H 80 3000 27 37 CFM 1.9 0.16
9225L 92 1800 24 30 CFM 1.1 0.07
9225M 92 2200 26 38 CFM 1.8 0.15
9225H 92 2600 28 48 CFM 2.5 0.21
12025L 120 1800 29 71 CFM 3 0.25
12025M 120 2000 30 79 CFM 3.36 0.28
12025H 120 2200 32 85 CFM 4 0.33

Мы видим, что для каждого размера есть три модификации (в порядке увеличения оборотов и мощности) — L, M, H. Наиболее распространенной является серия M — она обеспечивает наилучшее соотношение между производительностью и шумом. Нетрудно догадаться, что первые две-три цифры обозначают диаметр, а следующие две высоту. Кстати, диаметр измеряется как размер стороны «квадрата», реальный диаметр крыльчатки на 5-10 мм меньше.

Выбрав нужный вентилятор из таблицы, перед походом в магазин выпишите потребляемый им ток (или мощность), потому что на ценнике продавцы обычно указывают лишь диаметр, ничего не говоря о производительности. А ток или мощность всегда написаны на наклейке вентилятора, поэтому ошибиться будет трудно (особенно если придется покупать вентилятор другой фирмы, у которой своя система обозначений и своя линейка вентиляторов).

Основной характеристикой вентилятора является производительность (расход воздуха) Q, измеряемая в CFM (кубических футах в минуту). Сведения о ней обычно есть на сайте производителя, а иногда и на самом вентиляторе. Однако это максимальная производительность в режиме «настольного вентилятора», при установке в корпус она упадет. Также вентилятор характеризуется создаваемым напором (давлением), скоростью воздушного потока, шумом, потребляемой мощностью, особенностями конструкции и некоторыми другими менее значимыми деталями. Из этих характеристик обычно указывают шум (правда, в каких-то «китайских децибелах», при реальных измерениях он обычно оказывается намного больше), иногда указывают напор, а скорость потока легко вычислить, разделив производительность на эффективную площадь.

Краткий FAQ для тех, кому лень дочитать статью до конца

Тут я дам тезисы и рекомендации общего характера. Некоторые следуют из анализа таблицы характеристик, обоснование остальным будет в конце статьи.

  1. Чем больше напор вентилятора, тем меньше падает его производительность при установке в корпус.
  2. Максимальная производительность и напор прямо пропорциональны оборотам.
  3. Обороты прямо пропорциональны напряжению.
  4. При одинаковой максимальной производительности — напор, скорость потока и мощность будут меньше, а КПД больше:
    • у вентилятора большего диаметра по сравнению с более быстроходным меньшего диаметра;
    • у нескольких параллельно включенных вентиляторов на пониженных оборотах по сравнению с одним таким же на повышенных;
    • у одного вентилятора большого диаметра по сравнению с несколькими параллельно включенными меньшего диаметра;
    • у осевого вентилятора по сравнению с центробежным (бловером).
  5. При равной максимальной производительности:
    • вентилятор большего диаметра заметно тише, чем быстроходный вентилятор меньшего диаметра;
    • два параллельно включенных вентилятора на пониженных оборотах намного тише, чем один такой же на повышенных оборотах;
    • два параллельно включенных вентилятора могут быть как тише, так и громче, чем один большего диаметра.

Расчет вентиляции корпуса

Сначала рассчитываем необходимый объем воздуха, который нужно прокачать через корпус. Исходной формулой служит уравнение теплового баланса при условии, что теплопередачей через стенки пренебрегаем:

реклама

N=Q*C*P*(Tвнутр-Tнар) , где

N -мощность системы (если вентилятор БП работает на вдув, сюда надо прибавить порядка 50Вт тепловыделения в нем); Q — расход; C — теплоемкость воздуха; P — плотность воздуха; T — температура (внутренняя и наружная соответственно).

Отсюда после подстановки значений С, P и перевода Q из кубометров в секунду в CFM получаем формулу для практического использования:

Q=1,8N/(Твнутр-Тнар)

Эта формула приближенная, поскольку теплоемкость и плотность воздуха зависят от давления и температуры, а они нам точно неизвестны.

Мощность системы получают либо суммированием мощности компонентов, либо просто оценкой. Для средней современной системы эта мощность будет 150-200 Вт, для «навороченной» и разогнанной — порядка 250 Вт. Основной «печкой» является процессор, данные по его мощности можно найти на сайтах производителей или в многочисленных обзорных статьях. При разгоне с поднятием напряжения считаем, что мощность пропорциональна квадрату напряжения (например, при увеличении напряжения с 1,6 до 1,75В мощность увеличится на 20% при той же частоте).

Надо иметь в виду, что в формулу входит «средняя температура по больнице», то есть температура при условии идеального перемешивания воздуха по всему объему. На самом деле такого не бывает, в зависимости от направления потоков и тепловыделения конкретных устройств где-то температура будет выше, а где-то ниже средней. Причем локальное повышение температуры будет как раз вблизи самых горячих элементов, ради которых мы, собственно, эту вентиляцию и затеяли. Поэтому весьма эффективно применение воздуховодов, соединяющих вход кулера (например, процессорного) непосредственно с внешней средой либо его выход с вытяжным вентилятором. В первом случае температура процессора не будет зависеть от температуры в корпусе, во втором температура в корпусе не будет зависеть от тепловыделения процессора.

Рабочая характеристика вентилятора

Рабочая (расходная, напорная) характеристика вентилятора — это зависимость расхода от напора. Чем больше напор (противодавление в корпусе или местные потери, например в воздуховоде), тем меньше будет расход. Много таких характеристик есть, например, на сайте www.evercool.com (поэтому я и взял для примера вентиляторы именно этой фирмы). Подобную характеристику можно построить и для корпуса, только там все наоборот — чем больше давление, тем больше будет расход через вентиляционные отверстия. Наложив одну характеристику на другую, в точке их пересечения получаем рабочую точку вентилятора, показывающую реальный расход при установке вентилятора в данный корпус.

На этом рисунке представлены характеристики 120-мм вентиляторов, также для сравнения дана характеристика самого мощного из 92-мм вентиляторов (кстати, по шуму он примерно равен самому слабому из 120-мм агрегатов). Зеленым цветом показаны расчетные характеристики корпусов: светлая — характеристика «среднего» корпуса без переделок (но с заглушенным отверстием под дополнительный вентилятор на задней стенке, если он там не установлен), темная — характеристика этого корпуса с увеличенной вдвое площадью вентиляционных отверстий (как этого добиться, см. статью «Вентиляция корпусов — мифы и реальность»).

Допустим, корпус охлаждается только одним вентилятором БП, и нужно выбрать, какой вентилятор для этого лучше подходит (это вполне жизненная задача для владельцев десктопов и тауэров с боковым расположением БП). Мы видим, что максимальная производительность у 120-мм вентиляторов высокая, но она быстро падает с ростом напора, и в определенный момент вперед вырывается 92-мм вентилятор. В стандартном корпусе он лишь чуть-чуть уступает самому мощному из 120-мм (точки 1 и 2), заметно опережая два других (точки 3,4). По сравнению с равношумным 12025L 92-мм вентилятор обеспечивает на четверть большую производительность (27 CFM против 22 CFM), а по сравнению с близким по производительности 12025H «малыш» на 4 дБА (в полтора раза) тише. Очевидно, что в данном случае 92-мм вентилятор выглядит предпочтительнее, чем любой из 120-мм.

Теперь откроем слоты или увеличим площадь вентиляционных отверстий каким-нибудь другим способом (характеристикой корпуса станет темно-зеленая кривая). Видно, что эта мера для самого слабого 120-мм вентилятора эффективнее (точки 3->5), чем его замена на самый сильный без изменений корпуса (точки 3->2). Несмотря на заметную прибавку (около 60%), производительность 120-мм вентиляторов все равно остается вдвое меньше максимальной, в то время как у их 92-мм коллеги она почти достигла пика (замечу, что и в этом случае он остается производительнее «младших» 120-мм). Теперь уже реально обеспечить расход в 40-45 CFM, чего вполне достаточно для хорошего охлаждения умеренно разогнанной системы. Таким образом, и в этом случае 92-мм «карлсон» остается оптимальным выбором по соотношению производительность/шум, не говоря уже о цене. Использование 120-мм вентилятора оправдано только в том случае, если еще больше увеличить площадь вентиляционных отверстий (например, открыванием свободного 5-дюймового отсека, пунктирная линия на графике).

Параллельное и последовательное включение вентиляторов

При параллельном включении вентиляторов (то есть когда они все работают в одну сторону) их расходы складываются. При последовательном включении (когда один работает на вдув, другой на выдув или они установлены друг за другом, например в некоторых БП) складываются их напоры. Для иллюстрации на рис.3 показаны характеристики вентилятора 9225M (красная линия), двух таких же вентиляторов при последовательном (синяя линия) и параллельном (коричневая линия) включении.

реклама

Сформулируем еще одну типовую задачу. Есть стандартный корпус с двумя отверстиями под дополнительные вентиляторы: одно на задней стенке (на выдув), второе на передней (на вдув). В БП установлен вентилятор 9225М, необходимо установкой еще одного такого же обеспечить наибольшее снижение температуры в корпусе.

Сначала найдем расход в исходном корпусе, он равен 24 CFM (точка 1). Добавление переднего (точка 5) вентилятора прибавляет 5 CFM, а заднего (точка 4) 4 CFM. То есть передний вентилятор (редкий случай!) оказывается даже эффективнее заднего, но абсолютная прибавка все равно мизерна. Кстати, если передний вентилятор закрыт развитой декоративной решеткой (что скорее правило, чем исключение), из-за потерь напора в ней он скорее всего уступит заднему.

Теперь откроем слоты в корпусе. Без дополнительного вентилятора прибавка будет 11 CFM (это вдвое больше, чем при установке второго вентилятора в исходный корпус, точка 2), установка переднего вентилятора практически ничего не дает (точка 3), а установка заднего (точка 6) прибавит 22 CFM к исходному. Последний вариант дает самую большую прибавку, фактически удваивая исходный расход. Такая конфигурация оказывается чуть эффективнее и тише на 3 дБА, чем установка самого мощного 120-мм вентилятора «в гордом одиночестве». Возможности для дальнейшего улучшения вентиляции надо искать, как и в первом примере, на пути увеличения площади вентиляционных отверстий.

В заключение посмотрим, что дает любимое развлечение «самоделкиных» — врезка 120-мм вентилятора на вдув в боковую стенку. С точки зрения вентиляции это мероприятие имеет два последствия. Во-первых, добавляется новый последовательно включенный вентилятор, его характеристика (в сумме с имеющейся парой 9225М на выдув) показана на рис.3 коричневой штриховой линией. Во-вторых, в корпусе появляется новая дыра изрядного размера, и теперь корпус уже описывается на том же рисунке штриховой зеленой линией. На их пересечении (точка 10) находим расход- 75 CFM. Подставив это значение в формулу, получим падение температуры — 4-5 градусов. А если этот вентилятор выключить? Тогда мы перемещаемся в точку 9, расход падает на 10%, а температура в корпусе вырастет (о ужас!) аж на полградуса. Иными словами, эффект от дыры тут намного больше, чем от стоящего в ней вентилятора. Правда, вентилятор обычно дует на процессор, снабжая его свежим воздухом, поэтому повышение температуры процессора при выключении вентилятора будет более заметным. Однако для этой цели вполне хватит и самого слабого из 120-мм вентиляторов (особенно если снабдить его хотя бы коротким воздуховодом), свои уши тоже надо поберечь.

Читайте также:  Лучшие модели вытяжных вентиляторов

Источник

Вентиляторы для компьютерных корпусов

Ни для кого не секрет, что практически вся мощность, потребляемая компьютерным «железом», выделяется в тепло — «греется» процессор, «греется» видеокарта, «греются» жесткие диски и т.п. Как правило, системой потребляется и, соответственно, уходит в тепло от 40% до 80% от номинальной мощности БП, в зависимости от комплектации компьютера различными платами расширения и дополнительными устройствами. Для слабо укомплектованной системы с БП номинальной мощностью всего 200 Вт по минимуму получается уже 80 Вт, уходящих в тепло. Штатного вентилятора в блоке питания для отвода даже такой минимальной мощности может быть недостаточно. Поэтому для эффективного теплоотвода корпуса оборудуют дополнительными вентиляторами (обычно от 1 до 4 вентиляторов). Эти вентиляторы могут быть уже установлены (весьма редкое явление!) или же поставляться опционально (иными словами пользователь сам может их выбрать).

Таким образом, в более или менее путевых корпусах должны присутствовать хотя бы отсеки для установки дополнительных вентиляторов (в хороших корпусах — от двух до четырех отсеков). Если таковых нет, то не стоит обращать внимание на такой корпус. Даже если вентиляторы уже установлены, все-таки неразумно полностью доверять производителю корпуса судьбу процессора, «материнки», видеокарты и других устройств. Обязательно нужно посмотреть, какие это вентиляторы, правильно ли они установлены и соответствуют ли они требованиям качества, производительности, надежности. Не исключаю возможности, что потребуется их заменить. Если же вентиляторы не установлены, то мы можем сразу приступить к рассмотрению вопроса — что и как нам выбрать.

Не все вентиляторы одинаково полезны

Базовые сведения, а также некоторые подробности о вентиляторах и об их использовании можно получить и узнать на странице сайта Термоскоп: О вентиляторах подробнее.

Скажу сразу — не бывает дешевых вентиляторов. Бывают либо довольно плохонькие, либо достаточно дорогие 🙂 Конечно, не все дорогие вентиляторы оказываются действительно качественными — можно наткнуться на подделку (см. ниже) или на second-hand. Но, несомненно то, что большинство совсем уж дешевых вентиляторов ($1-3) всегда не заслуживают оценки выше «удовлетворительно».

Вопрос «brand name или no name«, а точнее «brand name или unknown name» (практически все вентиляторы как-то маркированы, поэтому под no name будем далее подразумевать вентиляторы производства малоизвестных фирм или же совершенно неясного происхождения) по отношению к вентиляторам решается не так уж просто. Сомнительный с виду вентилятор может оказаться просто не маркированным брэндом. И наоборот — предполагаемый брэнд может быть всего лишь архигнусной подделкой. Самое печальное в этой истории — нет абсолютно объективных признаков, позволяющих отличить действительный брэнд от изделий сомнительного качества.

  1. Материал корпуса и крыльчатки. Пластик не должен быть слишком твердым или же слишком мягким. Вентилятор из слишком твердого материала чувствителен к механическим повреждениям (трещины, сколы и т.п.). Вентилятор из мягкого материала не сможет работать нормально при температурах выше 45 град. Алюминиевый же корпус вентилятора — это почти стопроцентная гарантия того, что вы наткнулись на очень хороший брэнд.
  2. Вес вентилятора. Если вам говорят, что это вентилятор на двух подшипниках качения, а он легкий, как пушинка, то вас, мягко скажем, вводят в заблуждение. Хорошие вентиляторы всегда достаточно тяжелые (даже модели 60х60 мм).
  3. Качество внутренней поверхности лопастей крыльчатки. Поверхность должна быть гладкой, близкой к полированной. Если же она «разлохмачена», то вы, скорее всего, наткнулись на no name.
  4. Маркированная проводка электропитания. Как правило, у no name проводка не маркирована.
  5. Дополнительные функции — вывод тахометра, термоконтроль, сигнал останова. Китайские кооператоры не утруждают себя использованием дополнительных функций в вентиляторах.
  6. Шум и вибрация. При покупке обязательно попросите включить вентилятор и подержите его в руках. Высокий уровень шума и вибрации — показатель того, что вентилятор или no name, или отъявленный second-hand.
  7. Качество печатной платы и обмотки электромагнита. С этим проблема. Думаю, ни один продавец не позволит вам вскрыть вентилятор и рассматривать печатную плату.
  8. Качественная маркировка. Не стоит доверять наклейкам, похожим на распечатку на матричном принтере.

Еще один важный вопрос, какой вентилятор лучше: на подшипнике скольжения или же на подшипнике качения? Вам могут ответить: «Конечно вентилятор на подшипнике качения. Лучше даже на двух подшипниках качения! Такой вентилятор долго служит и вообще он намного лучше других». В действительности, это не совсем так, а в некоторых случаях, далеко не так.

Выбор подшипника качения или же подшипника скольжения определяют два объективных параметра — влажность и температура.

Разберемся с влажностью. Повышенная влажность достаточно серьезно влияет как на подшипник качения, так и на подшипник скольжения. Однако, подшипник скольжения подвержен такому влиянию в меньшей мере. Поэтому, если вы планируете эксплуатировать вентиляторы в условиях повышенной влажности, разумнее будет выбрать вентиляторы именно на подшипниках скольжения.

Аналогичная ситуация получается и в условиях пониженной влажности. Вентиляторы на подшипниках скольжения менее подвержены негативному влиянию излишней сухости воздуха. Соответственно, их и следует использовать в таких условиях. С температурой воздуха дела обстоят несколько иначе. В условиях средних температур (25 — 40 град) вентиляторы на подшипниках качения по сроку службы опережают вентиляторы на подшипниках скольжения лишь на пару тысяч часов. А вот при температуре 50 — 70 град вентиляторы на подшипниках качения проявляют себя в полной мере. В таких условиях срок службы вентиляторов на подшипниках качения в 3 -5 раз выше, чем у вентиляторов на подшипниках скольжения. Речь идет уже о десятках тысяч часов. На моем опыте в серьезно упакованное промышленное устройство были установлены три вентилятора на подшипниках скольжения. Температура в корпусе составляла 55 — 60 град. Уже через полгода начал сбоить один из вентиляторов. Через некоторое время за ним последовали и другие. После установки вентиляторов на подшипниках качения имеем спокойно работающие вентиляторы уже в течение почти трех лет.

Есть еще два достаточно важных фактора. Это уровень шума и, как вы правильно догадались, деньги. Вентилятор на подшипниках качения всегда «шумнее» (некоторые модели значительно шумнее). Да и по деньгам он дороже. В особенности это касается моделей 120×120 мм.

В итоге, если температура в вашем компьютерном корпусе не превышает 40 град или же в помещении слишком влажно или наоборот очень сухо, если вас раздражает шум, если вам, в конце концов, просто жалко честно заработанных «зеленых» — берите вентиляторы на подшипниках скольжения.

Если же вас не волнует шум и финансовый вопрос, если вы владеете супер-навороченной системой, выделяющей 200 Вт тепла и более, если в вашем помещении установлена система комфортного кондиционирования — берите вентиляторы на подшипниках качения.

Правильные вентиляторы

Рекомендую обратить взор на вентиляторы фирм Sunonwealth Electric Machine Industy Co., Ltd. и Nidec America Corporation. Почему? Во-первых, эти две фирмы находятся в ряду признанных лидеров «вентиляторостроения». Ну и, во-вторых, вентиляторы этих фирм широко распространены в России.

Разберемся с модельным рядом вентиляторов Sunon.

  • 6/8 — 6 или 8 полюсов электромагнита
  • A — защита двигателя
  • AS — защита двигателя в комбинации с термоконтролем
  • AM — защита двигателя в комбинации со звуковым сигналом
  • AD — комбинация AS и AM

Вентиляторы Sunon характеризуются отменным качеством и достаточно большим временем наработки на отказ. Это касается и вентиляторов на подшипниках качения, и вентиляторов на подшипниках скольжения. Также, вентиляторы Sunon характеризуются и весьма высокими значениями потока CFM и статического давления. В некоторых моделях применяется и новое технологическое решение — Vapo bearing подшипник.

  • из ряда 60×60 мм — KD1206PTV1 (Vapo bearing подшипник)
  • из ряда 80×80 мм — KD1208PTS1-6 (41.7 CFM)
  • из ряда 92×92 мм — KD12009PTS1 (49 CFM)
  • из ряда 120×120 мм — KD1212PTS1-6A (88 CFM) и KD1212PMSX-6A (119 CFM)
  • из ряда 80×80 мм — KD1208PTB1-6 (42,5 CFM)
  • из ряда 92×92 мм — KD1209PTB1 (50 CFM)
  • из ряда 120×120 мм — KD1212PTB1-6A (90 CFM) и KD1212PMBX-6A (120 CFM!)

Описания и технические характеристики основных моделей вентиляторов Sunon можно найти на странице www.sunon.com.tw/standard.htm.

Модельный ряд вентиляторов Nidec также достаточно широк. Имя модели формируется из серии и номера модели. Например: серия TA300DC, номер E34399. Все современные вентиляторы Nidec имеют общее наименование — BETA V. Оно отчетливо видно на наклейке. Если же вы встретите что-то типа BETA SL или BETA B, то это или глухой second-hand, или подделка.

Вентиляторы Nidec очень популярны в России. И не зря.

Инженеры Nidec проделали большую работу по модификации стандартной конструкции подшипника скольжения. В результате многие современные вентиляторы Nidec построены на серьезно улучшенном подшипнике скольжения. В таком подшипнике используется дополнительное магнитное поле, уравновешивающее ротор, что делает вентилятор хорошо сбалансированным. А усовершенствованная механическая конструкция подшипника исключает возможность утечки масла. Вентиляторы на улучшенном подшипнике скольжения имеют букву E в номере модели. Например: модель E34399.

Ничего плохого нельзя сказать и о вентиляторах Nidec на подшипниках качения.

Еще одно достоинство, довольно важное для нас — эти вентиляторы несколько дешевле, чем вентиляторы Sunon.

  • 33 — три провода (есть дополнительный вывод тахометра)
  • 34 — четыре провода (вывод тахометра и вывод сигнала останова)
  • из ряда 60×60 мм (TA225DC) — M34418 (25 CFM, подшипник качения) и E34390 (улучшенный подшипник скольжения)
  • из ряда 80×80 мм (TA300DC) — M33406 (43 CFM, подшипник качения) и E34398 (улучшенный подшипник скольжения)
  • из ряда 120×120 мм (TA450DC) — B34262 (130 CFM!)

Описания и технические характеристики моделей вентиляторов Nidec можно найти на странице http://www.nidec.com/fans.html.

Все сказанное выше практически в равной степени относится и к вентиляторам для компьютерных блоков питания. Некоторые торгующие организации иногда разделяют вентиляторы на отдельные категории — или для БП, или дополнительные в корпус. На самом деле такого разделения нет. Многие модели вентиляторов можно эффективно использовать как в БП, так и в корпусе.

Эта статья ни в коей мере не ограничивает ваш выбор только вентиляторами Sunon и Nidec. Существует масса достойных моделей вентиляторов таких признанных brand name, как Matsushita Electric, NMB Technologies, Indek Corporation, Comair Rotron, Y. S. Tech. Зачастую технические параметры и эксплуатационные характеристики некоторых моделей вентиляторов этих производителей существенно лучше аналогичных моделей Sunon и Nidec. К сожалению, такие вентиляторы не получили широкого распространения в России (при очень сильном желании, конечно, можно найти). Поэтому мы вынуждены выбирать лучшее из того, что реально есть на рынке. А лучшим будет выбор именно вентиляторов Sunon и Nidec.

Источник