Как работает кулер компьютера

Кулер и охлаждение процессора

Кулер для процессора или CPU cooler относится к числу компонентов персонального компьютера, на которые значительная часть пользователей не обращает особого внимания. Более того, вполне возможно, что многие пользователи, наверное, и не знают о существовании подобного компонента. Между тем, процессорный кулер вряд ли заслуживает столь пренебрежительного отношения, поскольку его функция в системном блоке достаточно важна. Можно сказать, что без этого вспомогательного устройства невозможно функционирование сердца компьютера – центрального процессора.

Назначение

Не секрет, что одной из основных особенностей работы центрального процессора является значительное выделение им тепла. Такое свойство процессора вполне естественно, ведь ему приходится трудиться «в поте лица», обрабатывая в долю секунды огромное количество данных и выполняя одновременно миллиарды операций. Как следствие, через кристалл процессора протекает значительный электрический ток, вызывающий его большой тепловой нагрев.

Следовательно, если процессор специально не охлаждать, то его температура его будет постоянно расти. Однако процессор не может нагреваться выше определенной величины, поскольку это может привести к выходу его из строя. Кроме того, постоянное воздействие высокой температуры может отрицательно сказаться на работоспособности и долговечности процессора.

Поэтому для охлаждения процессора и удержания его температуры в безопасных пределах применяются устройства охлаждения. Устройства охлаждения обычно делятся на пассивные и активные. Пассивные охладители отводят тепло от источника и рассеивают его в пространстве. Примером пассивного охладителя является радиатор. Однако недостаток охлаждающих устройств подобного типа состоит в том, что они не используют приток холодной среды в зону выделения тепла. Последний способ применяется в активных охлаждающих устройствах.

Примером подобного устройства является вентилятор для процессора, или, как также часто его называют, кулер. А если взять отдельно сам вентилятор, то его можно отнести к числу наиболее распространенных охлаждающих устройств в компьютере. Сфера его применения включает не только охлаждение центрального процессора, но и охлаждение других интенсивно выделяющих тепло компонентов, таких, как блок питания, графическая карта, винчестер, чипсет материнской платы и т.д. Основные достоинства вентилятора – простота конструкции, невысокая стоимость и достаточно высокая надежность.

Как правило, большинство процессоров оснащается их производителями штатными кулерами. Однако подобные охлаждающие устройства имеют довольно средние характеристики, и поэтому в некоторых случаях для того, чтобы обеспечить достаточное охлаждение центрального процессора, пользователю может потребоваться более эффективный процессорный кулер, чем штатный.

Принцип работы

Название «кулер» происходит от английского слова «cooler» – охладитель. Между тем, далеко не всякое охлаждающее устройство можно отнести к разряду кулеров. Обычно кулером в компьютерной терминологии называют охлаждающее устройство, главным компонентом которого является вентилятор. Часто кулером называют сам по себе охлаждающий вентилятор, хотя, строго говоря, кулером на самом деле является комбинация вентилятора и радиатора. Таким образом, кулер использует как активный, так и пассивный методы охлаждения.

Радиаторы представляют собой устройства, сделанные из металла, обладающего высокой тепловодностью, например, алюминия. Существуют также кулеры из меди, обладающей еще более высокой тепловодностью, чем алюминий, однако медные радиаторы дороже и встречаются реже. Одной из основных особенностей радиатора является его сложный профиль. Как правило, радиатор состоит множества металлических пластин, расположенных параллельно или под углом друг другу. Благодаря этому радиатор имеет большую площадь поверхности, что также способствует интенсивному рассеиванию тепла. Кроме того, в радиаторе обычно можно выделить две части – основание, которое непосредственно соприкасается с процессором и основную охлаждающую секцию.

Также существуют кулеры, которые используют для отвода тепла не только радиатор, но и специальные алюминиевые или медные трубки, в которых находится некоторое количество охлаждающей жидкости. Принцип работы трубок состоит в том, что жидкость, имеющая низкую температуру кипения, испаряется в области интенсивного поступления тепла, забирая при этом большое количество энергии, а затем отдает тепло, конденсируясь в холодной области кулера, обдуваемой вентилятором. Данная конструкция охлаждающего устройства пришла в компьютерный обиход из области промышленных охлаждающих систем. Хотя еще не так давно кулеры, использующие тепловые трубки, казались экзотическими устройствами, но в настоящий момент они занимают значительную часть рынка. Существует два основных типа кулеров с охлаждающими трубками – кулеры, в которых трубки граничат непосредственно с поверхностью процессора, и кулеры, в которых трубки впаяны в радиатор, но не касаются поверхности процессора непосредственно.

Пример дизайна радиатора с тепловыми трубками приведен ниже:

Несмотря на большое значение радиатора, вентилятор является не менее важным составным элементом кулера для процессора. Он предназначен для создания мощного воздушного потока, благодаря которому осуществляется отвод теплого, прошедшего через радиатор, воздуха во внутреннее пространство системного блока. Обычно тепловой поток, создаваемый вентилятором, имеет направление, совпадающее с осью его вращения, но существуют и вентиляторы, создающие радиальный, то есть, перпендикулярный оси вращения поток. Подобные вентиляторы называются бловерами. На сегодняшний день также нередко можно встретить кулер, имеющий не один, а сразу несколько вентиляторов.

Вентилятор процессорного кулера:

Подключение кулера

Для подключения кулера к материнской плате используется расположенный на ней специальный разъем. Через этот разъем поступает питание, вращающее вентилятор. Кроме того, разъем может иметь одну или две вспомогательные линии данных. Разъем для кулера, в зависимости от типа материнской платы, может иметь 2, 3 или 4 контакта.

Кратко остановимся на особенностях, которыми обладает каждый разъем. Двухконтактный разъем поддерживает лишь линии питания, которым соответствуют черный и красный провод в кабеле вентилятора. Трехконтактный разъем означает, что присутствует еще одна дополнительной линия управления, предназначенная для контроля скорости вращения кулера. Четырехконтактный разъем поддерживает еще одну линию – линию управления скоростью вращения вентилятора методом PWM. Как правило, современные материнские платы имеют именно четырехконтактный разъем, хотя в него можно включать и вентиляторы, имеющие кабели с меньшим количеством проводов.

Устанавливается кулер, точнее говоря, радиатор кулера на верхнюю крышку процессора. Обычно между радиатором и процессором пролегает слой специальной проводящей пасты – так называемой термопасты. Предназначение термопасты – обеспечить плотное прилегание основания радиатора к поверхности процессора и предотвратить появление воздушных полостей между этими устройствами. Сверху, а иногда и сбоку от радиатора устанавливается вентилятор. Для крепления кулера к материнской плате используются специальные защелки и зажимы, а во многих случаях – винты.

Основные параметры кулера

Главным требованием, которое предъявляется к кулеру, является его способность осуществлять эффективное охлаждение центрального процессора. Как правило, для определения эффективности работы кулера используют такой параметр, как тепловое или термическое сопротивление. Этот параметр определяет количество градусов, на которое повысится температура процессора, при выделении им ватта тепловой энергии. Из этого можно понять, что чем ниже термическое сопротивление кулера, тем лучшую охлаждающую способность он имеет, и, как следствие, тем ниже будет температура кристалла процессора, на который он установлен. Стоит правда, иметь в виду, что кулер, имеющий высокое термическое сопротивление, не обязательно является низкокачественным, он просто может быть рассчитан на процессор с относительно низким тепловыделением.

Однако термическое сопротивление не является единственным критерием, характеризующим эффективность и качество кулера. Также хороший кулер должен по возможности обладать следующими свойствами:

  • Совместимость c большим количеством типов процессоров.
  • Наличие надежного и легко снимающегося крепления к процессору.
  • Высокая износостойкость и долговечность.
  • Низкий уровень вибрации и шума.
  • Небольшие габариты и малый вес.

Также при выборе кулера следует обратить внимание на то, поддерживает ли он регулировку скорости вращения в зависимости от нагрузки процессора. Эта возможность позволяет значительно снизить уровень шума, производимого вентилятором кулера. На данный момент большинство кулерных вентиляторов оснащено подобной функцией.

Настройка параметров кулера в BIOS

Практически в любой современной БИОС существуют опции, связанные с различными параметрами работы вентиляторов. Это могут быть как чисто информационные опции, подобные опции CPU Fan Speed, которая показывает скорость вращения вентилятора, так и опции позволяющие регулировать параметры кулера, в частности, скорость его вращения. Существуют опции, например, Smart CPU Fan Target, которые позволяют задать скорость кулера косвенным путем, при помощи привязки ее к определенной температуре центрального процессора.

Во многих БИОС можно найти также опции типа CPU Smart FAN Mode, которые позволяют выбрать тип управления вращения вентилятором – при помощи изменения напряжения или посредством прямого регулирования скорости.

Заключение

CPU cooler – это одно из важнейших вспомогательных устройств компьютера, без которого была бы невозможна его нормальная работа. Как правило, кулер представляет собой комбинацию мощного охлаждающего вентилятора, который можно подключить к любой материнской плате через специальный разъем, и радиатора, изготовленного из металла с высокой тепловодностью – меди или алюминия. Главное назначение кулера – охлаждение центрального процессора и обеспечение нормального температурного режима его функционирования. Поэтому качеством, надежностью и эффективностью кулера ни в коем случае не стоит пренебрегать.

Руководство по раскрытию потенциала и тонкой настройке воздушного охлаждения персональных компьютеров

реклама

К сожалению простого и универсального рецепта, куда и как прикрутить вентиляторы не существует, аэродинамические процессы внутри корпуса проходят довольно сложные, к тому же сильно отличаются в зависимости от конфигурации и так просто на коленке их не рассчитать. Информация ниже может оказаться полезной не только для оптимизации охлаждения в готовом компьютере, но и при выборе нового корпуса.

п.1 Начну пожалуй со сравнения двух основных схем продува – с преобладанием выдувающих вентиляторов и нагнетающих. Существенных отличий между ними нет, обе способны обеспечить уверенную прокачку воздуха через корпус. Однако схема на выдувающих вентиляторах (так называемое отрицательное давление) сделает это чуточку эффективней, за счет более ламинарного (спокойного) движения воздушных масс. Нагнетающие в свою очередь создают завихрения, которые тормозят и перемешивают воздушный поток и негативно сказываются на производительности. С другой стороны, эти завихрения эффективнее снимают тепло с пассивных радиаторов и прочих греющихся элементов, не располагающих собственными вентиляторами. Таким образом улучшается охлаждение чипсета, оперативной памяти, NVMe накопителей.

п.2 Отбросив нюансы, отрицательное давление на мой взгляд предпочтительней, но это не повод отказываться от нагнетающих вентиляторов. Работая на оборотах ниже выдувных процентов на 20, они практически не будут добавлять шум, при этом заметно помогут им протягивать воздух через корпус, подталкивая его сзади. Или говоря научным языком – уменьшат аэродинамическое сопротивление системы “корпус”.

п.3 Вопреки распространенному представлению, в корпусе нет четко выраженных потоков воздуха, работа любых вентиляторов внутри, прежде всего приводит к образованию областей низкого и высокого давления. Движение воздуха обусловлено его стремлением заполнить области с низким давлением (равно как покинуть области с высоким) и происходит это по пути наименьшего сопротивления. Сопротивление в свою очередь определяется влиянием соседних областей высокого и низкого давления, а также расстоянием до вентиляционных отверстий и их площадью. Рассмотрим эти процессы подробнее на примере стандартной двухвентиляторной видеокарты:

реклама

Как можно заметить, наряду со свежим воздухом снаружи корпуса, разряжение под видеокартой будет охотно заполняться её собственным подогретым выхлопом. В отсутствии других вентиляторов, помешать этому может лишь небольшая сила конвекции, тянущая теплый воздух вверх. Улучшить ситуацию призваны корпусные вентиляторы – либо нагнетающий со стороны передней панели, который будет уменьшать сопротивление тяги по этому направлению, либо выдувающий сверху, не давая отработанному воздуху затягиваться обратно:

При этом возникает другая проблема – излишняя перфорация корпуса вызывает паразитную тягу (на рисунке выделено розовым цветом), мешающую вентиляторам выполнять полезную работу, снижая их КПД. Её можно уменьшить, если соблюсти баланс притока и вытяжки (что не в каждом корпусе легко осуществимо), либо устранить, тщательно герметизируя все лишние отверстия.

реклама

п.4 Отдельное внимание следует уделить влиянию близрасположенных вентиляторов друг на друга, ведь это влияние может зачастую оказывать негативный эффект на их производительность. В качестве утрированного примера можно представить два одинаковых вентилятора, которые сложили бутербродом, направив в разные стороны. Они будут крутиться и шуметь, но при этом выполнять нулевую работу по перемещению воздуха. Естественно таких ситуаций в реальных сценариях использования не встречается, однако частичное проявление довольно распространено. Ниже приведен такой пример:

Аналогичные явления можно наблюдать и при вдуве, если один вентилятор установлен на передней панели, а другой на дне. А также с блоком питания, расположенным вентилятором вверх и видеокартой в нижних слотах, с неминуемым ростом температуры обоих компонентов. При перпендикулярной ориентации вентиляторов потери не столь критичны, но нужно учитывать, что во-первых, результирующая производительность будет ниже объема воздуха, который оба могут прокачать по отдельности. Во-вторых, желательно настраивать их на равную производительность, иначе более слабый вентилятор рискует оказаться в роли вентиляционного отверстия для другого, пропуская воздух в обратную сторону, что сводит смысл его применения на нет.

п.5 Основная задача к которой сводится организация вентиляции корпуса – обеспечить системы охлаждения каждого узла компьютера холодным воздухом в объеме равном их расходу (это сколько видеокарта и процессор прокачивают через себя). Хотя зачастую имеет смысл пойти на компромисс и позволить кулеру процессора частично использовать отработанный видеокартой воздух. Дальнейшее наращивание мощности вытяжки не дает почти никакой пользы. Чтобы добиться при этом минимального шума, важно соблюсти два условия – привести шум каждого вентилятора примерно к одному уровню и обеспечить им максимально возможный КПД. И все это полагаясь исключительно на силу своего воображения, моделируя в голове перемещение воздушных масс под воздействием перечисленных в статье факторов. Не самая простая задачка, но надеюсь многим читателям она покажется увлекательной.

реклама

п.6 Дополнения и примечания:

1) Чем большее сопротивление оказывает корпус, тем важнее роль герметизации паразитной перфорации и выходит на передний план такая характеристика вентиляторов (независимо от их ориентации), как создаваемое давление. Факторы увеличивающие сопротивление – глухие передняя панель и дно, массив корзин под жесткие диски в передней части, нагромождение кабелей. Трение воздуха о стенки корпуса тоже создает сопротивление, поэтому в широких корпусах воздуху двигаться немного легче.

2) При преобладании выдувающих вентиляторов, герметизировать в первую очередь нужно вредную перфорацию на крыше и задней стенке. При нагнетающих ровно наоборот.

3) Видеокарты нереференсного дизайна с традиционными вентиляторами формируют вертикальное движение воздуха, поэтому если увлекаться нагнетающими вентиляторами в верхней половине корпуса, они могут вступить в конфликт с СО видеокарты.

4) Чем слабее СО видеокарты, тем больший процент тепла будет рассеиваться пассивным образом с обратной стороны печатной платы. И тут могут подсобить завихрения от нагнетающих вентиляторов, но с учетом предыдущего пункта, работает это только с референсными турбинами.

5) Тягу через панель выводов материнской платы, при отрицательном давлении полностью не устранить, однако у современных плат в том месте установлен кожух, который направляет воздух через радиатор VRM, помогая его охлаждению.

6) Корпуса с единственным вытяжным вентилятором на задней стенке – не приговор для горячих систем, поскольку его КПД можно легко поднять почти до 100%. В противоположность этому, корпуса с верхним расположением БП – настоящее зло. Если поставить туда современный блок, который охлаждается низкоскоростным вентилятором, то в зависимости от оборотов заднего, тяга воздуха через БП рискует приблизиться к нулю, что может привести к разным неприятным последствиям.

Что такое кулер для компьютера

  • Кулер для компьютера – что это
  • Зачем нужен кулер
  • Устройство кулера
  • Радиатор
  • Винт
  • Характеристики
  • Частота вращения двигателя
  • Воздушный поток, создаваемый крыльчаткой
  • Уровень создаваемого шума
  • Разъемы
  • Какие двигатели устанавливаются на кулер
  • Осевые
  • Центробежные

В процессе работы техника нагревается и, чтобы избежать перегрева, ее нужно охлаждать. Кулер для компьютера и есть тот самый охладитель.

Кулер для компьютера — что это

В отличие от обычного вентилятора, который прогоняет воздух для общей вентиляции внутри ПК, кулер – это охладительная система, остужающая непосредственно нагревающиеся детали. В основном продаются:

  • кулер процессора компьютера;
  • для видеокарты;
  • на винчестер;
  • кулер для блока питания компьютера.

Зачем нужен кулер

Кулер защищает детали от перегрева, который приведет к поломке и их самих, и всей машины. Устанавливается он индивидуально на каждый компонент, что наиболее подвержен излишнему нагреву.

Устройство кулера

Такая система состоит из вентилятора и радиатора. Питание кулера для компьютера происходит через провода, которые подключаются к специальным контактам блока питания системника.

Радиатор

Функция радиатора – перенять на себя тепло, исходящее от нагревающегося компонента и «выбросить» его в пространство. Наиболее важными параметрами радиатора есть:

  • теплопроводность;
  • теплоемкость.

Теплопроводность характеризует скорость распределения тепла то поверхности радиатора. Чем она выше, тем лучше. При низком показателе, тепло будет накапливаться только в одной части радиатора и его излучение не будет эффективным.

Теплоемкость говорит о том, какое количество тепла может принять на себя радиатор.

Для того, что бы добиться высоких характеристик, при этом сделать доступной цену, радиаторы для ПК изготавливают из алюминия (дает высокую теплоемкость – 880 Дж/Кг*К) или меди (хорошая теплопроводность – 398 Вт/М*К).

Стоит обращать внимание и на метод крепления ребер к основанию. Если они приклеены на термопасту, такой радиатор менее надежен, чем с припаянными.

Винт

Для того, что бы радиатор мог остыть, нужно постоянно охлаждать воздух вокруг него. Этим и занимается вентилятор. Он состоит и рамки (пластиковой или резиновой), крыльчатки (винта, вентилятора) – вращающейся части, непосредственно гоняющей воздух, и двигателя, который и обеспечивает работу всей охладительной системы.

Крепить вентилятор лучше всего антивибрационными силиконовыми винтами, потому что они смягчают вибрацию и поглощают шум.

Перед установкой кулера на ПК нужно изучить вопрос: «В какую сторону должен дуть вентилятор». Поток воздуха должен быть направлен на охлаждаемую деталь: процессор, видеокарту, жесткий диск…

Когда внутри компа есть много перегревающихся деталей, стоит установить дополнительные вентиляторы.

В любом системнике холодный воздух поступает внутрь снизу через переднюю панель. Далее, нагреваясь, он продвигается и выходит через отверстия вверху задней панели. В связи с этим, если вентилятор установлен сзади, он не должен дуть внутрь.

Иногда кулер не успевает достаточно охлаждать ту же видеокарту, например, если запущена объемная сложная игра. В таком случае, на него можно установить вторую крыльчатку, если это предусмотрено конструкцией устройства.

Характеристики

Выбирая кулер для компьютера, стоит сосредоточить внимание на его основных характеристиках.

Частота вращения двигателя

Такой параметр обозначается аббревиатурой RPM и говорит о количестве оборотов в минуту. Чем этот показатель выше, тем мощнее, производительней кулер, но и более шумный вентилятор.

Воздушный поток, создаваемый крыльчаткой

Высокая производительность (CFM) говорит о том, что такой вентилятор пропускает через себя большой поток воздуха, значит, охлаждение происходит быстрее. Так, устройство размером 40мм на 40мм имеет производительность до 7 единиц, а 60х60 – до 15.

Уровень создаваемого шума

Уровень шума определяется в децибелах (dB). Нормальным считается шум в пределах 25-30 dB. Более высокий уровень шума может создавать дискомфорт для пользователя.

Управление кулерами компьютера для снижения уровня шума ведется нескольким способами:

  • специальным сторонним ПО;
  • из BIOS (регулируются обороты вентилятора) – программы, изначально установленой на ПК;

устройством «Реобас», которое монтируется в лицевую панель и обеспечивает возможность управлять кулером вручную.

Разъемы

Так же нужно обратить внимание на количество проводов для подключения к блоку питания.

  • Трех- и четырехпроводные подключаются к матринской плате. У 4 pin регулировка скорости вращения происходит автоматически за счет сигнала PWM с 4-го контакта. У типа с 3pin контактами нет автоконтроля количества оборотов лопастей винта, оно выставлено на максимум. Отрегулировать его можно через программы. Хотя в некоторых случаях материнка способна сама контролировать скорость через 3-й контакт, изменяя напряжение.

Эти виды взаимосовместимы, то есть трехпроводной можно подключить к 4-х контактному разъему и наоборот. В последнем варианте, учитывая то, что 4-й контакт остается не задействованым, автоматический контроль не работает.

  • Четырехконтактный разъем Molex может монтироваться на блок питания. В нем используется только два провода из присутствующих четырех. В этом случае вентилятор работает на максимальной скорости.
  • 2 pin устанавливаются на видеокарту, блок питания и прочие элементы. Контроль оборотов проводится только в ручном режиме.Управление через ПО подходит для устройств с 3-я и 4-я проводами, двухпроводные управляются только вручную снижением напряжения.

Какие двигатели устанавливаются на кулер

Сердце кулера – двигатель. От его характеристик зависит работа всей системы.

Осевые

Осевой вариант имеет простую конструкцию и невысокую цену, что делает его наиболее используемым на домашних ПК: на материнских платах, видеокартах, процессорах, блоках питания. В нем, как всасываемый, так и нагнетаемый воздух перемещаются вдоль вращающейся оси.

Центробежные

Центробежный двигатель устроен сложнее, он производительней и устанавливается в кулеры для особо мощных компьютеров. Его ротор сам состоит из крыльчатки. Он засасывает воздух, вращает его и выбрасывает в выходное отверстие «Улитки», из-за чего исходящий поток выходит под углом к засасываемому, не соприкасаясь с ним.

Руководство по воздушному охлаждению компьютера

Обычные вентиляторы верой и правдой служат владельцам компьютеров уже многие годы, до сих пор оставаясь основным методом охлаждения – есть и другие, но те скорее для энтузиастов. Системы фазового перехода неприлично дорогие, а жидкостное охлаждение со всяческими трубками, помпами и резервуарами дополняется постоянными переживаниями по поводу протечек. А охлаждение в жидкостной системе всё равно происходит воздухом, только радиатор вынесен подальше.

Отбросив переживания за возраст технологии, трудно не признать, что продувка радиатора воздухом комнатной температуры – эффективный способ отвода тепла. Проблемы возникают, когда вся система не позволяет воздуху нормально циркулировать в корпусе. Данное руководство поможет оптимизировать работу системы охлаждения и тем самым повысить производительность, стабильность работы и долговечность комплектующих.

Компоновка корпуса

Большинство современных корпусов относится к ATX-компоновке: оптические приводы спереди сверху, жёсткие диски сразу под ними, материнская плата крепится к правой крышке, блок питания сзади сверху, разъёмы плат расширения выводятся на заднюю часть. У этой схемы есть вариации: жёсткие диски могут крепиться в нижней передней части сбоку с помощью адаптеров быстрого подключения, что упрощает их снятие и установку и обеспечивает дополнительное охлаждение со стороны отсеков дисковых приводов. Иногда блок питания размещается снизу, чтобы через него не проходил выводимый тёплый воздух. В целом подобные отличия не оказывают негативного влияния на циркуляцию воздуха, но должны учитываться при прокладке кабелей (об этом чуть далее).

Размещение кулеров

Вентиляторы обычно устанавливаются в четырёх возможных позициях: спереди, сзади, сбоку и сверху. Передние работают на вдув, охлаждая нагретые комплектующие, а задние выводят тёплый воздух из корпуса. В прошлом такой простой системы уже хватало, но с современными греющимися видеокартами (которых может быть и несколько), увесистыми комплектами оперативной памяти и разогнанными процессорами следует серьёзнее задуматься о грамотной циркуляции воздуха.

Общие правила

Не поддавайтесь соблазну выбрать корпус с наибольшим количеством вентиляторов в надежде на наилучшее охлаждение: как мы скоро узнаем, эффективность и плавность движения воздуха заметно важнее показателя CFM (объём воздушного потока в кубических футах в минуту).

Первым шагом в сборке любого компьютера является выбор корпуса, в котором есть нужные вам вентиляторы и нет ненужных. Неплохой стартовой точкой будет корпус с тремя вертикально расположенными кулерами спереди, поскольку они будут равномерно втягивать воздух по всей поверхности. Однако такое количество кулеров на вдуве приведёт к повышенному давлению воздуха в корпусе (подробнее о давлении читайте в конце статьи). Для выведения накапливающегося тёплого воздуха понадобятся вентиляторы на задней и верхней стенках.

Не покупайте корпус с очевидными помехами для циркуляции воздуха. К примеру, отсеки с быстрым подключением жёстких дисков – это замечательно, но если они требуют вертикальной установки накопителей, это будет серьёзно сдерживать воздушный поток.

Подумайте насчёт модульного блока питания. Возможность отключения лишних проводов сделает системный блок просторнее, а в случае апгрейда можно будет без труда добавить нужные кабели.

Не устанавливайте необязательные комплектующие: вытащите старые PCI-карты, которые уже никогда не пригодятся, дополнительное охлаждение для памяти пусть остаётся в коробке, а несколько старых жёстких дисков можно заменить на один такого же объёма. И бога ради, избавьтесь уже от флоппи-дисковода и привода для дисков.

Массивные воздуховоды на корпусе могут казаться неплохой идеей в теории, но на деле будут скорее мешать движению воздуха, так что отсоедините их, если это возможно.

Вентиляторы на боковых стенках бывают полезны, но чаще создают проблемы. Если они работают со слишком большим CFM, то сделают неэффективными кулеры на видеокарте и процессоре. Они могут вызывать турбулентность в корпусе, затрудняя циркуляцию воздуха, а также приводить к ускоренному накоплению пыли. Использовать боковые кулеры можно только для слабого отведения воздуха, скапливающегося в «мёртвой зоне» под слотами PCIe и PCI. Идеальным выбором для этого будет крупный кулер с небольшой скоростью вращения.

Регулярно проводите чистку корпуса! Скопление пыли представляет серьёзную угрозу для электроники, ведь пыль – это диэлектрик, к тому же, она забивает пути вывода воздуха. Просто откройте корпус в хорошо проветриваемом месте и продуйте его компрессором (еще в продаже можно найти баллончики с сжатым воздухом для продувки) или слегка пройдитесь мягкой кистью. Пылесос не рекомендую, может отломать и засосать что-нибудь нужное. Подобные меры останутся обязательными, по крайней мере до тех пор, пока мы все не перейдём на кулеры с самоочисткой.

Крупные, медленные кулеры обычно гораздо тише и эффективнее, так что по возможности берите их.

Окружение

Не запихивайте системный блок в какое бы то ни было подобие закрытой коробки. Не доверяйте производителям компьютерной мебели, они ничего не понимают в том, что и для чего делают. Внутренние отсеки в столах выглядят очень удобными, но сравните это с неудобством замены перегревшихся комплектующих. Нет смысла в продумывании системы охлаждения, если в итоге вы поставите компьютер туда, где воздуху некуда будет выходить. Как правило, конструкция стола позволяет убрать заднюю стенку отсека для компьютера – это обычно решает проблему.

Старайтесь не ставить системный блок на ковёр, иначе в корпусе будет быстрее скапливаться пыль и ворс.

Климат в вашей местности тоже стоит учитывать. Если вы живёте в жаркой области, понадобится серьёзнее отнестись к охлаждению, возможно, даже подумать насчёт водяного охлаждения. Если у вас обычно холодно, то воздух в помещении представляет особенную ценность, а значит использовать его следует с умом.

Если вы курите, настоятельно рекомендуется делать это не рядом с компьютером. Пыль и без того вредна для комплектующих, а сигаретный дым порождает худший из возможных видов пыли из-за своей влажности и химического состава. Отмывать такую липкую пыль очень сложно, и в результате электроника выходит из строя быстрее обычного.

Прокладка кабелей

Правильная прокладка кабелей требует обстоятельного планирования, а необходимое терпение найдётся не у каждого, кто радуется покупке нового железа. Хочется поскорее закрутить все болтики и подключить все провода, но торопиться не надо: время, потраченное на грамотное размещение кабелей, не затрудняющее циркуляцию воздуха, окупится с лихвой.

Начните с установки материнской платы, блока питания, накопителей и приводов. Затем, подводите кабели к устройствам, примерно обозначая их группировку. Так у вас появится представление об итоговом количестве отдельных пучков и вы поймёте, хватает ли им запаса для размещения под материнской платой. Возможно, для этого вам понадобятся дополнительные переходники.

Затем надо выбрать инструменты для стяжки кабелей, исходя из личных предпочтений. На рынке представлено много продукции для стягивания кабелей в пучки и их закрепления на корпусе.

  • Кабелепровод – это пластиковая трубка, разделённая с одной стороны. Пучок проводов помещается внутрь и трубка закрывается. При умелом использовании выглядит аккуратно, но могут возникнуть трудности, если пучок должен изгибаться.
  • Спиральная обмотка – отличный вариант. Это закрученная в виде штопора пластиковая лента, которую можно размотать и обхватить ей пучок кабелей. Очень гибкая, поэтому в некоторых случаях удобнее кабелепровода.
  • Кабельная оплётка сегодня часто встречается на проводах, идущих от блока питания, в первую очередь в материнскую плату. Можно приобрести отдельно для стяжки кабелей – выглядит восхитительно, но проделать всю работу будет непросто.
  • Кабельные хомуты обязаны иметься в достатке у каждого сборщика компьютеров. В сочетании с клейкими крепёжными площадками они делают прокладку кабелей простой и непринуждённой.
  • Хомуты-липучки (как застежки у курток) можно использовать повторно – если вы регулярно вносите изменения в систему проводов – но выглядят они уже не столь аккуратно.
  • Если вы умеете обращаться с паяльником и хотите самостоятельно укоротить/удлинить провода, удобным и надёжным средством изоляции и дополнительной фиксации будет термоусадочная плёнка. Под воздействием высокой температуры такая плёнка сжимается, крепко стягивая провода в месте контакта.

Кабели передачи данных можно без труда подвернуть под накопитель или поверх него или же поместить их в свободном соседнем отсеке. Если кабели располагаются на пути движения воздуха, закрепите их на стенке корпуса или отсека. В наши дни IDE-кабели – редкость, но если что, замените их плоские версии на круглые.

Теперь, когда все кабели на своих местах, осталось подключить устройства, не волнуясь, что провода будут мешать потокам воздуха.

Положительное или отрицательное давление?

Как ни странно, не стоит уравнивать вытяжные и втягивающие вентиляторы по CFM. Лучше выбирать между положительным и отрицательным давлением.

В конфигурации с положительным давлением на вдув ставятся кулеры с более высоким CFM.

Преимущества:

  • Воздух выходит через все мельчайшие отверстия в корпусе, заставляя каждую щёлочку вносить свой вклад в охлаждение;
  • В корпус попадает меньше пыли;
  • Полезнее для видеокарт с пассивным охлаждением.

Недостатки:

  • Видеокарты с системой прямого отвода тепла будут частично противодействовать работе кулеров;
  • Не лучший выбор для энтузиастов.

В конфигурации с отрицательным давлением CFM выше на выводе воздуха, что создаёт частичный вакуум в корпусе.

Преимущества:

  • Хорошо подходит для энтузиастов;
  • Усиливает естественную конвекцию;
  • Прямой, линейный воздушный поток;
  • Подходит для видеокарт с системой прямого отвода тепла;
  • Усиливает действие вертикального процессорного кулера.

Недостатки:

  • Пыль накапливается быстрее, поскольку воздух втягивается через все отверстия;
  • Видеокарты с пассивным охлаждением не получают никакой поддержки.

Выбирайте схему давления с учётом начинки своего компьютера. Можно купить корпус с настраиваемой скоростью вентиляторов. Можно прибегнуть у сторонним решениям для управления скоростью кулеров, но они обходятся недёшево и выглядят зачастую безвкусно. Посоветуйтесь со своим кошельком и чувством прекрасного.

Теперь, когда воздух беспрепятственно и эффективно охлаждает компьютер, вы можете быть уверены, что ваши драгоценные комплектующие прослужат долго и будут работать на полную мощь.

Как организовать вентиляцию ПК. Краткое руководство для начинающих

Содержание

Содержание

Вопрос, который рано или поздно встает перед любым владельцем ПК, — охлаждение. Перегрев комплектующих вызывает снижение производительности, а в худшем случае дело заканчивается деградацией процессора и отвалом чипов. И наоборот — бездумное обвешивание корпуса вентиляторами может превратить его в настоящий пылесос, который будет раздражать домочадцев своим гулом.

Качество работы системы вентиляции зависит от типа и количества вентиляторов, способа подключения их к материнской плате и правильного расположения в корпусе компьютера. Впрочем, обо всем по порядку.

Основные характеристики вентиляторов

Статическое давление — напор воздуха, создаваемый вентилятором. Зависит от его конструкции и скорости вращения крыльчатки. Чем выше этот показатель, тем лучше работает вентилятор в условиях большого сопротивления (например, при прокачке воздуха через мелкоячеистый радиатор).

Воздушный поток (CFM) — количество прокачиваемого воздуха. Исторически сложившиеся единицы измерения — кубические футы в минуту. Эффективную работу показывают устройства с CFM больше 50.

Скорость вращения (RPM) — количество оборотов в минуту. Чем больше, тем выше производительность (и шум). У большинства моделей не превышает 2000.

Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, или PWM) — автоматическая регулировка оборотов вентилятора с помощью материнской платы. Требует разъема 4 pin. Провести точную настройку можно с помощью специальных фирменных утилит.

ASUS Fan Expert

Толщина вентилятора — обычно составляет около 25 мм. Для небольших корпусов (HTPC) выпускаются более тонкие версии, однако их эффективность ниже ввиду более слабого статического давления и CFM.

Тип подшипника — важная характеристика, от которой зависит ресурс и уровень создаваемого шума. В современных моделях можно встретить несколько видов: от самого дешевого подшипника скольжения (с низким ресурсом) до самых дорогих и редких керамического подшипника качения и подшипника с магнитным центрированием. Золотой серединой по ресурсу, цене и шуму являются вертушки с гидродинамическим подшипником.

Уровень шума — измеряется в дБА. Значение, комфортное для человеческого уха, не должно превышать 30 дБА. Больше вентиляторов — не значит шумнее. Чаще всего дело обстоит наоборот, особенно если вентиляторами управляет материнская плата, контролирующая температуру компонентов.

  • 0–25 дБА — бесшумный ПК;
  • 25–35 дБА — шум на уровне дневного фонового;
  • 35–40 дБА — ощутимый уровень шума (можно снизить, переместив компьютер под стол);
  • 40 дБА и выше — громкий и некомфортный уровень шума.

Размер имеет значение

От размера вентилятора зависит его производительность и уровень шума. Чем больше диаметр, тем меньше нужно сделать оборотов для достижения нужного эффекта и тем тише он работает. Чаще всего рядовому пользователю приходится иметь дело с вентиляторами следующих типоразмеров:

92 х 92 мм — уходящий формат, которому производители корпусов уделяют все меньше внимания. По стоимости сравнимы с более эффективными вентиляторами большего размера.

120 х 120 мм ­— дешево и сердито. Самые распространенные и универсальные. Хороший четырехпиновый вариант можно купить в пределах 1000 рублей.

140 х 140 мм — идеальный, по мнению автора, баланс шума и производительности. Цена за приличную модель стартует от 1000 рублей.

200 х 200 мм — решение редкое, но довольно эффективное в плане охлаждения и тишины. Главная проблема — найти замену в случае поломки. Второй спорный момент — стоимость, которая у именитых производителей начинается от четырех тысяч рублей.

Отдельные производители встраивают в свои корпуса настоящих монстров.

Стоит понимать, что выбор корпуса с вентиляторами редких размеров в случае их поломки может обернуться некоторыми проблемами. Если же корпус рассчитан на стандартные 120/140-миллиметровые вертушки, возместить потерю будет проще и быстрее. Как показывает практика, хорошие 140-миллиметровые вентиляторы при 600–800 об/мин или 120-миллимитровые на 800–1000 оборотах обеспечат хороший результат и максимальный акустический комфорт.

Варианты подключения вентиляторов к материнской плате. Типы разъемов

Современные вентиляторы подключаются к материнской плате посредством 3- или 4-пинового разъема. От типа подключения будет зависеть возможность управления скоростью вентиляторов программным способом. Более экзотическими являются 2-пиновый разъем (обычно используется в БП) и 6-пиновый (с управлением подсветкой). Подключение вентиляторов напрямую к блоку питания через Molex считается устаревшим.

У 3-пиновых моделей скорость вращения зависит от изменения напряжения. Возможен мониторинг скорости, однако ШИМ отсутствует. Часто такие вентиляторы работают на повышенных оборотах и издают больше шума.

У 4-пиновых моделей скорость вращения регулируется материнской платой с помощью дополнительного провода. Современные BIOSы прекрасно справляются с автоматическим управлением вентиляторов, главное — правильно выставить температурные лимиты в настройках материнской платы.

Большинство современных материнских плат имеют 4-пиновые разъемы, но варианты с 3 pin еще встречаются. В случае необходимости можно подключить 4-пиновый вентилятор к материнской плате с 3-контактными разъемами и наоборот. Вентиляторы при этом будут работать на стандартных оборотах.

Регулировать скорость вентиляторов можно и с помощью реобаса. Но эпоха подобных устройств уходит в прошлое: в современных корпусах для них не осталось места, а их функции взяли на себя материнские платы.

Если вентиляторов больше, чем разъемов на МП, используются специальные разветвители. Однако увлекаться ими не стоит: на один канал больше двух вентиляторов лучше не вешать. В противном случае придется обеспечить им дополнительное питание, что приведет к появлению лишних проводов в корпусе.

В любом случае уже на этапе покупки материнской платы нужно понимать, какое количество вертушек понадобится будущей системе. Несмотря на более высокую стоимость, предпочтение стоит отдать 4-пиновым вентиляторам с наиболее совершенным способом управления.

Сколько нужно вентиляторов и как их установить

Современная модель корпусостроения предполагает создание своеобразной аэродинамической трубы: холодный воздух поступает спереди, а горячий — выбрасывается через заднюю и верхнюю стенки. Корпуса с вентиляторами на боковой стенке и на дне из продажи почти исчезли. Чаще всего производители стараются создать в корпусе избыточное давление (ставят больше вентиляторов на вдув), и это не просто так. Во-первых, горячий воздух будет удалятся эффективнее, во-вторых, в корпусе будет оставаться меньше пыли.

Одного вентилятора вполне хватит, чтобы охладить системник офисного уровня без видеокарты с каким-нибудь селероном, пентиумом, семпроном или A10, где TDP процессора находится в районе 50 Вт. Автор предпочитает установку вентилятора на вдув, так как с выбросом горячего воздуха поможет кулер на процессоре, особенно если он башенного типа.

Расположение вентилятора показано схематично и зависит от типа корпуса и расположения в нём комплектующих.

Два корпусных вентилятора (один спереди, один сзади) вполне справятся с комбинацией типа Ryzen 3 (Core i3) + GTX 1650 (RX 550).

Три вентилятора (два спереди, один сзади) — заявка на средний уровень: Ryzen 5 (Core i5) + 2060 (RX 5500XT).

Четыре вертушки обеспечат нормальную работу для Ryzen 7 (Core i7) + 2070 (RX 5600XT).

Все меняется, когда в корпус приходит Ее Величество Игровая Видеокарта — главный отопитель любого игрового ПК. Чтобы удержать в узде тепловыделение HEDT-систем, кроме просторного корпуса нужно пять-шесть вентиляторов: два-три лицевых на вдув, один задний и два верхних на выдув. Или кастомная СВО.

Несколько советов

Открытая крышка системника — не панацея и решает вопрос только охлаждения процессора и видеокарты, а вот другие компоненты — чипсет, цепи питания, m.2 накопитель — обдува не получат и продолжат греться.

Современные производители часто делают сплошную лицевую панель с боковым забором воздуха. В таком случае хороший результат дает установка дополнительных вытяжных вентиляторов на верхнюю крышку.

Для процессорных кулеров и радиаторов СВО ищите вентиляторы с более высоким значением статического давления, которые смогут эффективнее прогонять через них воздух.

Подвод холодного воздуха через вентилятор на дне — неплохое решение, но автор бы от него отказался ввиду большого количества пыли, забрасываемой таким вентилятором в корпус.

Ставить вентиляторы на вдув на задней и верхней стенке нельзя, как и передние на выдув.

Автор не рекомендует переворачивать блок питания вентилятором вверх: он начнет засасывать горячий воздух от видеокарты и нагревать свои компоненты.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий