Конструкция вентилятора для ПК или из чего он состоит

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.

Расположение на лицевой части системного блока

Этот вариант тоже подходит только для тех корпусов, в которых найдется лишь одно посадочное место. Вентилятор нужно расположить на лицевой части корпуса ПК, но поставить на “Вдув”. Располагать деталь нужно так, чтобы она находилась напротив винчестера(ов), поскольку весь холодный воздух, что поступает в девайс, будет их обдувать.

Важно! Подобная установка является одной из самых эффективных, ведь с помощью нее достигается практически идеальная циркуляция потоков холодного воздуха, да и пыль внутри не будет задерживаться. Уровень общего шума очень низок.

Устройство кулера

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

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.

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.

Когда в корпусе нет дополнительных элементов охлаждения

Данная компоновка является стандартной практически для всех современных персональных компьютеров, что продаются в магазинах электронной техники. Горячий воздух всегда поднимается вверх, а вентилятор в БП (блоке питания) выводит его наружу.

Важно! У такой компоновки есть один ощутимый недостаток — все тепло, что проходит через БП, только сильнее его нагревает. Также теплообмен ухудшается за счет того, что холодный воздух всасывается в корпус хаотично и со всех сторон.

Но даже такой способ лучше, чем неправильное расположение дополнительного оборудования.

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).

Сколько кулеров (вентиляторов) должно быть в системном блоке, для его хорошего охлаждения?

Сильно греется, хотим установить дополнительные кулера, какое количество, будет приемлемым.

Если сильно греется системный блок, для начала почистите его от пыли. Как вариант, можно снять одну боковую крышку. Правда при этом будет больше шум, и пыль внутрь будет попадать. Еще можно поставить крышку с отверстиями.

Что касается количества кулеров, их должно быть минимум два — на процессоре и блоке питания. Если этого мало, и системный блок все равно греется, установите один вентилятор на задней стенке, для вытягивания горячего воздуха. Если и этого будет мало, поставьте на передней стенке вентилятор, который будет нагнетать воздух внутрь.

Но помните, чем больше вентиляторов в системном блоке, тем больше шума и потребления электроэнергии.

Это зависит в первую очередь от ваших предпочтений. Предположим у меня очень много жестких дисков: скоро будет 20 терабайт. Жесткие диски расположены в каретках. Количестве по три жёстких диска. На каждую тройку требуется вентилятор, итого четыре вентилятора, один большой вентилятор стоит снизу, спереди системного блока это уже 5. Два вентилятора стоит на кулере процессора — это уже 7, один большой вентилятор в блоке питания = 8. Два стоит на выдув в задней стенке системника — это уже 10. 3 диска расположены в местах, где должны быть cd-rom-ы 2 жёстких и 1 ssd впереди я сняла заглушки для dvd и поставила туда самый большой вентилятор это же 11, отдельно вентилятор дует на совмещенный мост это уже 12. Если я вставляю видеокарту, когда мне недостаточно для видеообработки 3d изображений, на ней установлен еще один вентилятор получается 13.

Как выбрать вентилятор для корпуса

Поскольку мы уже знаем, насколько важен воздушный поток в корпусе и сколько вентиляторов нам понадобится, мы должны подумать, на что обратить внимание при покупке этих продуктов?

• Размер. Он должен быть адаптирован к компьютеру, используемому шасси.
• Штепсельная вилка. Важно то, сколько у неё штифтов. Двухконтактные вентиляторы всегда работают на максимальной скорости, поэтому невозможно настроить их работу, например, с точки зрения генерируемого шума. Модели с 3-контактным штекером имеют датчик оборотов в минуту, который позволяет нам проверить, как быстро вращаются лопасти. Четырехконтактные устройства имеют контроллер движения.
• Воздушный поток и скорость вращения. Благодаря этой информации мы можем выбрать продукт в зависимости от температуры, создаваемой используемыми компонентами.
• Уровень шума. Как мы уже упоминали, в большинстве случаев корпусные вентиляторы работают тише, чем охлаждение центрального процессора и графического процессора, но всегда стоит проверить их с помощью показателя децибел.

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.

Больше вентиляторов – громче работа

Многие люди отказываются устанавливать дополнительные вентиляторы в корпусе, опасаясь значительного увеличения шума, создаваемого компьютером.

Но, как показывает практика, большее количество вентиляторов часто способствует снижению шума. Почему? Корпус оснащен низкоскоростными вентиляторами, которые намного тише, чем охлаждение процессора или видеокарты. Наличие дополнительных вентиляторов снижает температуру внутри корпуса, благодаря чему система охлаждения этих двух компонентов может работать медленнее, что приводит к уменьшению шума, создаваемого компьютером.

Конечно, ситуация будет выглядеть иначе, когда у нас есть процессор и видеокарта с ультратихим охлаждением. Тогда вентиляторы корпуса могут оказаться громче.

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:

Кулер с охлаждающими трубками соприкасающимися с поверхностью CPU (слева) и впаянными в радиатор без соприкосновения с процессором (справа)

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:

Бловер и кулер создающий радиальный поток воздуха охлаждающий процессор