Охлаждение 120мм вентилятором

Эта работа прислана на наш конкурс статей.

Всех нас Оверов проблема охлаждения волнует. Одни покупают дорогие средства охлаждения, другие предпочитают не тратить деньги и сами дорабатывают своё охлаждение. Я отношусь ко второй группе поневоле, так как у меня очень плохой БП, из-за него одна мать уже канула в лету, всё никак не наберу денюжек на новый, крутой, поэтому пока ничего не остаётся делать, кроме охлаждения. Сейчас мы рассмотрим вариант охлаждения 120мм вентилем, который считается очень крутым, я стал замечать, что всё больше людей в форуме здесь хотят сделать такое. А как же! Вентилятор большой, дует сильно, значит и охлаждает хорошо! В течение этой статьи мы попробуем выяснить, так ли это.

Для начала немного теории. Количество, тепла, отводимого радиатором, кроме множества факторов зависит и от интересующего нас количества воздуха, проходящего через радиатор, его скорости. Что влияет на скорость воздуха, проходящего через радиатор? Со стороны радиатора – его сопротивление. В этом смысле ламинарный поток гораздо лучше. На сопротивление влияет форма рёбер, их толщина, частота. Например, радиатор 30х30мм с тремя рёбрами воздуха пропустит весомо больше, чем с тридцатью. В плане изготовления радиаторов с низким сопротивлением, в частности, далеко пошла фирма GlacialTech, кроме прочих, у них есть фишка с переменной высотой рёбер, которой сильно не хватает кулерам с частыми рёбрами и тихими вертушками (Залман 7000 не исключение).

Со стороны вентилятора есть две характеристики – поток и давление. С потоком, я думаю, всё понятно, давление – параметр, на который редко кто обращает внимание, поэтому здесь мы остановимся поподробнее. Давление прямо пропорционально потоку и обратно пропорционально площади дующей (рабочей) части. Оно важно для вентилятора, обдувающего, например, процессор, и играет малое значение для вентиля на вдув/выдув т.к. нужно для преодоления сопротивления радиатора. Измеряется это понятие в миллиметрах водяного столба и обозначает, какое давление этот вентилятор может поддерживать в закрытой ёмкости.

Рассмотрим, как эти параметры влияют друг на друга на стандартном примере: у нас есть радиатор – переходник – вентилятор. Вентилятор создаёт давление n, а радиатор при таком давлении пропускает m воздуха. То есть как системная шина при напряжении СМ 1,7в теоретически может работать на 250Мгц, и иметь пропускную способность 4Гб/с, а при 1,9в – 270Мгц и 4,5Гц/с соответственно, так и радиатор при давлении 3мм H2O может иметь теоретическую пропускную способность 30CFM, а при 4мм H2O – 40CFM (все числа взяты чисто для примера и на правдоподобность не претендуют).

Далее возможны два варианта: Либо у вентилятора малый диаметр и малый поток, соответственно радиатор пропускает m поток, а вентиль выдаёт только 3/4 m . Диагноз – при замене вентиля на больший диаметром мы получим неплохое падение температуры. Либо наоборот – вентиль выдаёт все 2m, а радиатор пропускает только m. В таком случае воздуху некуда деваться и он будет выходить через крыльчатку в обратном направлении. Здесь мы видим варварское использование потока из-за недостатка давления, однако именно такой подход использует большинство, и именно таким путём мы сейчас пойдём. Хотя вообще надо стремиться к идеальному балансу – m у вентилятора и m у радиатора, но моё личное мнение - лучше взять с запасом, если шума немного.

Нельзя забыть про отношение площадей нижней и верхней части переходника. Не буду долго расписывать, приведу пример: площадь верхней части переходника, т.е. вентилятора 80мм, а нижней, т.е. радиатора 40мм. В данной ситуации при сопротивлении радиатора, равном нулю через переходник уже не пройдёт больше половины потока, у переходника тоже есть сопротивление, и давление в нём соответственно никогда не превысит того, что выдаёт вентиль. Стоит только припомнить, что у радиатора тоже сопротивление неплохое, и сразу голова никнет... Сделаем зарубку на носу – для вентилятора при любых условиях при одинаковых оборотах только одна величина постоянна – давление.

Теперь практическая часть. Мы имеем кулер Volcano 7+ и Tt 120mm highest perfomance fan.

Радиатор с отличными характеристиками – цельный, что самое, главное, массивный, толстое основание, медный сплав очень хороший, даже залманы 6000 серии с вдвое большей площадью отдачи уступают ему, не только абсолютно все Вулканы. Главное, что у него много подделок, смотрел несколько обзоров в рунете и вывел аж три вида! В штатном состоянии радиатор имеет большое сопротивление, но и вентилятор, идущий с ним тоже не простак – его давление на максимуме по моим прикидкам более, чем в два раза превышает давление 120мм вентиля. С таким раскладом достичь результатов будет непросто...

Так как статья носит скорее теоретический характер, я не буду вдаваться в подробности нескольких переделок и массы технических нюансов, а опишу самые важные моменты и действия, необходимые для получения максимально возможного результата в полевых условиях. Единственный способ уменьшить сопротивление переходника и радиатора – раздвинуть рёбра. Хотя такая мера хороша для переходника, для радиатора она мало поможет, так как у основания ширина прежняя. Здесь главное не поскупиться – я три раза дополнительно раздвигал рёбра и три раза получал скидку по градусу. Причём раздвигать нужно, чтобы щели увеличивались в центре, а не по краям, ведь именно там радиатору нужна максимальная пропускная способность. А объяснять, что она не равномерна, я думаю, не надо! Даже не страшно, если пара рёбер отломится. Что может вызвать проблемы, так это крепление. Все мы знаем, что у неподдельного кулера шестиконтактное крепление, и когда мы раздвигаем рёбра, то блокируем крепление в радиаторе, и при попытке снять его, крепление тут же упирается в рёбра. Одна картинка стоит тысячи слов:

Чтобы снять кулер придётся гнуть рёбра в обратный зад, а частые съёмы – разъёмы чреваты ясно чем. Далее – вентилятор я расположил на левой стенке, на мягком подвесе. По ходу дела хочу прорекламировать свою стенку – она целиком сделана из плексигласа, и имеет одно большое преимущество – лёгкость в обработке. Такую стенку гораздо легче сделать, чем окно в железной, её легко задекорировать клеящейся плёнкой, и выглядеть это чудо будет не хуже фигурной резки, кроме того в неё врезать вентилятор – раз плюнуть, не то, что в металле. Изготовление такой стенки целиком от куска плекса до готового изделия заняла меньше двух часов, словом – дерзайте.

Переходник не дотягивает до вентиля 4 см. Сделано это для того, чтобы добрая половина потока не пропадала зря – в результате когда-то горячий СМ приобрёл комнатную температуру. А так же и в корпусе температура комнатная, ведь БП у меня в 5" отсеке. Да и от проца воздух сразу выходит – так что такое решение неоспоримо, если только не жалко двух отсеков. В целом в моей системе 3 вентилятора – на проце 120мм, на видухе 92мм и в БП 80мм. Примерный вид:

А вот сама система:

• Мать:Asus A7N8X Deluxe
• Проц:Barton 2500+
• 2х256мб Hynix DDR400
• Корпус:Utt жестяной, с БП того же качества
• Видео:Albatron Ti 4280P 128mb
• Хард:10gb fujitsu

Проц не разгонялся по причине супер-пупер-крутого блока питания. Результаты снимались утилитой Motherboard Monitor по сокетному датчику. Нагрузка производилась прокруткой 40 мультимедийных тестов проца Сандрой 2004 с архивированием двух папок по 200мб. Результат – 37 в простое и 41 под нагрузкой, но здесь хочу остановиться поподробнее и сказать пару ласковых. Этот результат прыгает от включения к включению, причём амплитуда иногда достигает более 10гр., когда БИОС демонстрирует всегда один и тот же результат. Как бы то ни было, я воздержусь от рассуждений и комментариев.

Но сказке счастливый конец не пришёл, казалось бы хороший результат имеет оборотную сторону, законы физики ещё никто не отменял. А дело вот в чём. Данный результат получен без разгона и с максимальными оборотами, тихоней на таких оборотах вентиль назвать нельзя, а при снижении оборотов резко падает давление и растёт температура при том, что шум не сильно меняется. Сначала я вопил обратное, вопил, что шум пофгу, что всё круто, но, посидев за ним недельку, понял, что так не пойдёт. Больше всего меня убивает, что этот вентиль был привезён из Москвы хорошим другом моего отца, и достался он мне довольно большой ценой, я до этого месяц по городу бегал, а у него меньше трети потока идёт через радиатор.

В качестве доказательства своих догадок я поставил вместо 120мм Тт Залман Ф2 который стоял у видео. Результат оказался предсказуем - падение температуры до 35 в простое, под нагрузкой уже не смотрел, а чтобы не стать жертвой очередного “скачка" всю операцию замены производил не выключая комп. Почему так произошло – как я выяснил, тщательно скрытый производителем поток Ф2 составляет более 50CFM, и соответственно давление около 4мм H2O, а 120мм даёт только 3мм H2O при своих 78CFM. Делаем вывод – для радиатора с таким чистым оребрением и большим сопротивлением давление играет решающую роль..

Теперь хочу рассмотреть кулеры типа Titan D5T (cu35), Speeze VultureSpin, и масса подобных в качестве противопоставления моему. Во-первых, все они снабжены 8х8 фаном и имеют соответственную площадь верхней части: 8*8=64см2, и это против 49 у моего – таким образом мы гораздо меньше потеряем на переходнике. Так же у них меньше рёбер, расстояния между ними гораздо больше, а это значит, что сопротивление тоже весомо меньше. Теперь подумаем, и прикинем, что площадь верха радиатора примерно равна рабочей площади 9х9 фана, и мы не много потока потеряем, используя его. А лучше всего использовать Тт 9х9, поскольку у него большой диаметр движка, соответственно меньше площадь рабочей части, а большой поток он создаёт при помощи агрессивной крыльчатки. Делаем вывод – у него давление побольше, чем у других собратьев по диаметру. Только вспомните статью "Доработка кулеров типа Titan TTC D5TB(F/CU35), Spire FalkonRock II и им подобных" автор был совершенно прав, за что ему большой респект. Кроме того, любой из этих кулеров стоит в пределах 10 баков. А теперь зададим себе вопрос – чем мы тут занимаемся?

Подведём итог: если вы дочитали статью до конца и у вас не возникло презрения к автору, то вы человек, которого не устраивает вариант работы кулера в номинальном режиме, а не только проца. Теперь забудьте про все мои возгласы, субъективное ощущение – охлаждает хорошо, но шумно. Конечно, как я уже сказал, все мои рассуждения можно с уверенностью отнести только к похожим радиаторам, с кулерами той же Glacial Tech всё может быть по иному. Но мой вывод таков: вентиль 120мм направлен на продув, в таком варианте он отлично охлаждает всё: память, СМ, ЮМ, даже спину видео, но только не проц. Так что не надо безумствовать, но право выбора как всегда за вами.

P.S. По ходу Ф2 у меня приживётся.

Александр Коробейников