Руководство по раскрытию потенциала и тонкой настройке воздушного охлаждения персональных компьютеров

для раздела Блоги
Начислено вознаграждение
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

 

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. 

анонсы и реклама

  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:

реклама

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.

  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.


Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал
рейтинг: 3.6 из 5
голосов: 50

Комментарии Правила

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают