На сегодняшний день в Сети можно увидеть бесконечные споры о влиянии слоя краски на охлаждающую способность кулера, но мало кто задумывался о теоретическом обосновании данных тезисов. И уж тем более мало кто проверял свои и чужие предположения на практике. Сегодня мы попробуем разобраться в этом вопросе. И в качестве пациентов возьмем бюджетный кулер DeepCool Alta 10 и производительный Zalman CNPS10X Performa+.
Zalman CNPS10X Performa+.
Данный кулер имеет площадь 6963 см2. Медное основание и 5 тепловых трубок. Ориентировочная стоимость около 2000 рублей.
DeepCool Alta 10.
В целом, Alta 10 является обычным бюджетным кулером с медным сердечником. Ориентировочная стоимость около 500 рублей
Пожалуй, единственным плюсом по сравнению с другими бюджетными кулерами будет совместимость как с LGA775, так и с 1150/1155/1156.
Физика процесса охлаждения в современных кулерах сочетает как конвекцию, так и тепловое излучение.
Конвекция - это процесс передачи тепла от тела в окружающую среду потоками или струями. Естественная конвекция наблюдается при пассивном охлаждении, а кулер с вентилятором передает тепло посредством вынужденной конвекции.
При принудительном охлаждении течение воздуха может быть как ламинарным (слоистым, без смешивания слоев), так и турбулентным (беспорядочным).
И здесь поджидает сюрприз - передача тепла конвекцией в основном зависит от шероховатости тела, свойств теплоносителя, типа потока (ламинарный или турбулентный), а также от площади. То есть теплопроводность материала, которую обычно приводят в Сети, сравнивая медь и алюминий, не является панацеей. Значение теплопроводности характеризует распространение тепла внутри тела, то есть в кулере без тепловых трубок играет важную роль, а в кулере с ними - малозначима, разве что для распространения тепла от тепловой трубки пластине.
Тепловое излучение - это процесс передачи тепла посредством электромагнитных волн. Зависит от температуры - чем выше температура тела, тем интенсивнее излучение. Вторым фактором влияющим на излучение является степень черноты тела. Чем "чернее" тело, тем лучше оно как поглощает тепло, так и отдает его.
Таким образом, на базе теории можно заключить:
Уже сейчас можно предположить на основе теоретических выкладок, что краска как минимум не ухудшит процесс теплоотдачи, а скорее всего даже увеличит.
Приступим к тестированию. Проверим теорию практикой.
Покраска производилась черной матовой краской из баллончика, купленного в авто-магазине.
В целом, данная краска высыхает в течение часа, но для подстраховки оставили их почти на сутки.
После покраски Zalman CNPS10X Performa+ стал выглядеть намного круче и брутальнее. На заметку производителю - сразу можно накинуть к стоимости пару долларов за эстетику.
Прелести прелестями, но теперь главное, чтобы кулер не стал хуже охлаждать :) .
Что касается Alt'ы, то она тоже преобразилась.
И честно говоря, выглядит уже не так бюджетно.
Для проверки теории мы нагрели радиатор (DeepCool Alta 10) до 120°С строительным феном и засекли время остывания до 36°С (именно такая температура CPU была в простое на ПК). Покраска кулера производилась матовой черной краской из балончика. Краска сохла почти сутки. Для точности замеров использовались 2 термопары и пирометр.
| Параметр | Радиатор | Покрашенный радиатор |
| Температура радиатора после 25 минут остывания со 120°С | 36°С | 31°С (36°С было зафиксировано спустя 18:39) |
Что ж, по данному тесту можно заключить следующее: как минимум, при естественной конвекции хуже не стало. Как факт, стало даже лучше. Достичь 36°С покрашенному радиатору удалось на 7 с лишним минут раньше. То есть, эффективность охлаждения повысилась. Значит степень черноты влияет на охлаждение.
Промежуточный итог: при пассивном охлаждении красить радиатор матовой черной краской однозначно стоит - это значительно повышает эффективность охлаждения - радиатор в тесте смог охладится почти на 25% быстрее.
Поскольку изначально не планировалось строить график динамики охлаждения, то для второго теста мы взяли кулер GlacialTech Igloo 5073 под LGA775 без медного сердечника. И провели повторный тест: нагрев до 120°С с последующим пассивным охлаждением в течение 40 минут. Замер температуры проводился 2 термопарами в основании радиатора каждые 10 секунд. В итоге мы получили график охлаждения радиатора.
Как можно заметить, с самого начала покрашенный радиатор начинает отрываться от обычного, наращивая со временем отрыв. Максимальный зафиксированный отрыв составил 10°С в пользу "черного" радиатора. Температуры в 36°С покрашенному радиатору удается достичь на 28-ой минуте, то есть на 10 минут раньше неокрашенного.
Как факт, оба опыта опровергли утверждение, что краска ухудшает охлаждающую способность.
Для тестирования мы взяли два кулера: DeepCool Alta 10 и Zalman CNPX10 Performa+. В качестве "нагревательных" приборов мы использовали Core 2 Duo Е7200, так как там припой, а также i5-4430 на «фирменных соплях» фирменной термопасте. Для тестирования Е7200 был разогнан до 3,16 ГГц (333 МГц по шине). В качестве термопасты использовалась Arctic Cooling MX-4.
Мониторинг температур велся с помощью RealTemp GT. Также мы использовали пирометр и 2 термопары для дополнительных замеров.
Для снижения влияния окружающей среды температура воздуха поддерживалась на одном уровне - 26°С.
Тесты производились на открытом стенде.
Простой
Проверим сначала температуру процессора в простое (на максимальных оборотах вентилятора).
Без нагрузки картина по сути одинакова. Как минимум можно сказать, что краска не ухудшает способностей кулера. Причина скорее всего кроется в слишком низкой температуре простоя - вспоминаем зависимость интенсивности теплового излучения от температуры.
Но уже можно сказать, что кулер, в принципе, можно покрасить из эстетических соображений - даже черный Alta 10 выглядит достойно.
Теперь замерим температуру процессора в простое, но уже в пассивном режиме после 15 минут бездействия - это должно повысить температуру, а следовательно и интенсивность излучения.
На Perform'е можно заметить выигрыш в 2°С. Что, в принципе, сходится с теорией - излучение зависит от площади, а у Perform'ы она значительно превышает площадь Alta 10. Как факт, тезис "краска ухудшает охлаждающую способность" не подтверждается. Посмотрим на результаты под нагрузкой.
LinX
Для начала следует оговорить следующее, на E7200 с покрашенным Zalman CNPX10 Performa+ температура самого горячего ядра колебалась постоянно между 60°С и 61°С, в то время как без краски - 62°С и 63°С. А на i5-4430 с краской - 61°С и 62°С, без краски - 63°С и 64°С. То есть по сути можно говорить о двух градусах разницы в пользу "черных" радиаторов.
Можно предположить, что на суперкулерах с площадью под 10 000 см2 выигрыш будет более ощутимым.
Кстати, радиаторы СВО имеют площадь зачастую превышающую и 10 000, и 20 000 - например, СВО CoolerMaster Nepton 240M, площадь радиатора которой 32 000 см2. То есть эффект от теплового излучения должен быть ярко выраженным. Также следует отметить, что большинство радиаторов СВО как раз и окрашены в черный.
Проведем дополнительные тесты.
Тест первый: отключаем вентилятор, ждем 15 минут без нагрузки, включаем вентилятор и засекаем время охлаждения процессора до температуры простоя - 36°С.
| Модель СО | Дефолтный | Покрашенный |
| DeepCool Alta 10 | 3:25 | 3:20 |
| Zalman CNPX10 Performa+ | 1:28 | 0:54 (1:30 – 35°С) |
Как можно заметить, покрашенные кулеры охлаждаются быстрее. Причем покрашенный Zalman охлаждается почти на 40% быстрее, чем неокрашенный.
Тест второй: Время остывания процессора до температуры простоя (36°С) после снятия нагрузки LinX.
| Модель СО | Дефолтный | Покрашенный |
| DeepCool Alta 10 | 2:10 | 1:50 |
| Zalman CNPX10 Performa+ | 0:35 | 0:21 |
И снова "черные" быстрее, причем наблюдаются те же "40%" выигрыша от покраски у Zalman.
Тест третий: запуск LinX, кулер в пассивном режиме. Замер времени прогрева процессора до 90°С. Затем: остановка LinX, 10 минутное ожидание, после которого производится замер температуры (вентиляторы выключены).
| Модель СО | Дефолтный | Покрашенный |
| DeepCool Alta 10 | 2:46, 63°С | 2:50, 61°С |
| Zalman CNPX10 Performa+ | 8:22, 53°С | 10:00, 51°С (53°С было зафиксировано на 7:22) |
Как можно заметить, покрашенные кулеры не только быстрее остывают, но и дольше прогреваются до 90°С - покрашенной Perform'е потребовалось на 20% больше времени, чтобы прогреть процессор до 90°С. То есть в пассивном режиме тепловое излучение является весьма значимым.
Тест четвертый: прогрев процессора LinX'ом до 90°С в пассивном режиме, затем включение вентилятора и замер времени остывания до 36°С.
| Модель СО | Дефолтный | Покрашенный |
| DeepCool Alta 10 | 3:00 | 2:58 |
| Zalman CNPX10 Performa+ | 1:50 | 1:43 |
Даже при принудительном охлаждении "черные" кулеры быстрее охлаждаются, что явно говорит о том, что краска повышает эффективность СО - 7%-ое превосходство покрашенного Zalman над неокрашенным.
Первое, что следует отметить в выводах, что краска, как минимум, не делает хуже, то есть тезис «краска ухудшает охлаждающую способность» является ошибочным.
Второе, что хотелось бы отметить, так это то, что излучение присутствует в процессе охлаждения даже при относительно низких температурах. Покрашенные радиаторы, как минимум, быстрее охлаждаются и дольше прогреваются.
В-третьих, эффект от покраски зависит от площади радиатора, и чем она больше, тем выше эффект.
В-четвертых, для моддинга "черные" радиаторы выглядят более привлекательными.
Последнее, что можно сказать, раз положение о "черном теле" работает, то значит и работает положение о способности черного тела поглощать энергию, а это значит, что солнечные лучи крайне вредны для покрашенных кулеров. Но в целом, это не так важно, так как, кулеры стоят в закрытом системном блоке, который еще и стоит под столом.
И как напутствие можно лишь сказать – Paint It Black.
