Мод для подруги на тему фильтрации воздуха

Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей, а затем автор её полностью переработал. За цикл статей о фильтрации воздуха автор получил приз – медный кулер под Socket A.

Давно занимаюсь экспериментами с системными блоками, направленными на устранение пыли. Вопрос борьбы с пылью всегда занимал у меня особое место. С появлением компьютера у моей подруги возникло очевидное желание приложить руки и к её системному блоку. Идея избавления от пыли с самого начала заключалась в установке дополнительных вентиляторов с фильтрами. В качестве конструкции был выбран вариант фильтра с мешком, установленным после вентилятора, изображённый на Рисунке 1.

Достоинства такой схемы: 1. Простота изготовления. 2. Большая площадь фильтрующего материала. Первое достоинство позволяет экономить время и деньги. Второе, позволяет более гибко подходить к выбору вентилятора и материала фильтра. Как любая схема, эта не лишена недостатков: 1. Загрязнение вентиляторов. 2. Для очистки фильтра необходимо открывать системный блок. Тем не менее, достоинства оказались для меня более весомыми, поэтому выбор пал именно на этот вариант. Анализ внутренностей системного блока Inwin S535 показал, что такие фильтры можно поставить на верхнюю панель или на заднюю стенку корпуса. Установка такого фильтра в передней части корпуса, была бы более целесообразной, но особенности конструкции не позволяли его туда легко установить. С учётом желания придать компьютеру особый вид, было принято решение об установке на верхнюю панель вентилятора с подсветкой. Установка второго фильтра была оправдана желанием уменьшить шум вентиляторов (уменьшив их обороты) и при этом сохранить общий воздушный поток, входящий в корпус. В результате, была получена схема установки фильтров, показанная на Рисунке 2.

Переходим к выбору материалов. В качестве материала для фильтра было выбрано лавсановое полотно, которое бывает разной толщины и разного удельного веса. Второе его название – синтепон. Синтепон – синтетический материал, состоящий из мелких волокон. Выбор материала не был случаен. Лавсановое полотно широко используется в промышленности для очистки воздуха от пыли и других частиц. Пример промышленной установки можно посмотреть по следующей ссылке . Более подробно ознакомиться с основными свойствами серийно выпускаемых фильтровальных материалов можно здесь .

Из нескольких вариантов, в магазине было выбрано полотно толщиной 5 мм. Плотность выбранного полотна можно оценить по тому факту, что сжатие его штангельциркулем даёт толщину 0.4 мм. Крепить будущие мешки к вентиляторам было решено с помощью переходников и автомобильных хомутиков. Переходники изготавливались из сломанных вентиляторов, имеющих в своём сечении округлую форму. Процесс получения переходника показан на фотографии ниже. Позднее было обнаружено, что в некоторых очень дешёвых блоках питания стоят вентиляторы, одна сторона которых уже имеет округлую форму. Эти вентиляторы можно сразу использовать в качестве переходников, предварительно удалив из них центральную часть с вентилятором.

На фотографии ниже показаны все компоненты, необходимые для сборки одного фильтра. Мешки для фильтров были сшиты на швейной машинке. После прошивки шва, мешок выворачивался наизнанку.

Соединяя эти компоненты, я получил фильтр для задней стенки. Автомобильный хомутик не стоит затягивать слишком сильно. Дело в том, что материал вентиляторов довольно хрупкий и его можно сломать. Особенно этот момент стоит учесть, при удалении центральной части вентилятора.

Для верхней крышки я собрал такую же конструкцию, отличие которой состояло лишь в форме мешка.

В задней части корпуса, на месте установки штатного вентилятора, была удалена решётка. Сначала она была выкушена кусачками, а затем края отверстия были обработаны круглым напильником. Фильтр, установленный на заднюю стенку, показан на фотографиях ниже.

В верхней панели корпуса с помощью электролобзика было выпилено круглое отверстие. Предварительно крышка оклеивалась малярной лентой, чтобы не повредить краску. После выпиливания, края обрабатывались напильником. В качестве молдинга пришлось использовать тонкую трубку, разрезанную вдоль. Трубка была зафиксирована на краях отверстия путём её приклеивания на клей.

После установки обоих фильтров получаем следующий вид на фотографии ниже. Синими и красными стрелками показаны потоки холодного и тёплого воздуха, которые по задумке должны входить и выходить из корпуса. При правильном подборе производительности вентиляторов большая часть воздуха должна входить через фильтры, компенсируя разрежение, создаваемое вентилятором блока питания. Оставшееся количество воздуха должно выходить через переднюю панель, включая установленный в корпусе мобилрэк. Сразу отмечу, что для мобилрэков, имеющих вентиляторы, имеет смысл развернуть их на 180 градусов. При наличии достаточного потока входящего воздуха вентиляторы из мобилрэка можно убрать, вследствие их невысокой надёжности, что мной и было проделано.

Для максимального уменьшения шума системного блока, верхняя и боковые панели были оклеены шумоизоляционным материалом. Из-за невысокой стоимости и доступности, был выбран комплект шумоизоляции для автомобиля "Нива". Такого комплекта хватает на 3 системных блока средних размеров. Материал представляет собой войлок на битумной основе. Материал приклеивался на спецклей марки 88-НТ, по своим характеристикам напоминающий "Момент". Края дополнительно проклеивались широким скотчем. Людей, считающих, что такая теплоизоляция приведёт к катастрофическому изменению температуры в системном блоке, прошу подумать, какой процент тепла передаётся компьютером через стенки корпуса, имеющего воздушное охлаждение.

Закрепляем боковую панель, устанавливаем системный блок и переходим к тестированию, без которого первая версия статьи была не очень убедительной в глазах читателей.

Из-за отсутствия тестов до переделки, сбор результатов было решено провести следующим образом. Было решено сравнить рабочие температуры внутри корпуса при различных режимах работы процессора, меняя скорость вращения вентиляторов.

Конфигурация компьютера:

• CPU – Barton 2500 (1.69V)
• MB – Asus A7N8X-X
• RAM – Kingmax 512Mb
• HDD – Seagate Barracuda 80Gb
• VIDEO – SAPPHIRE RADEON 9200 128bit
• TUNER – AVER MEDIA 203
• COOLER – Titan TTC-D5TB с медной вставкой
• CASE – InWin S535 - 300W

Условия измерения температур: В комнате и корпусе температуры замерялись термопарой мультиметра MASTECH M-838. В корпусе температура замерялась примерно на высоте 2 см от дна и на расстоянии 10 см от передней панели. Показания температур на MB и CPU снимались программой "ASUS Probe". Показание температуры винчестера считывалось с помощью программы "DTemp". Винчестер был переставлен на штатное место и его активное охлаждение было снято.

Методика тестирования: Сначала были сняты показания в режимах Bus Disconnect и Idle. Bus Disconnect включался и выключался утилитой S2kCtl.exe. Режим Idle представлял из себя режим простоя без запущенных задач. Далее производился прогрев корпуса, путём разогрева процессора. Этот режим осуществлялся программой "Hot CPU Tester Pro 4" в режиме CPU burn-in. Затем вентиляторы фильтров и процессора включались в штатный режим. Далее система охлаждалась на высоких оборотах в режиме Idle. Последний замер снимался с выключенными вентиляторами на фильтрах. Все замеры производились как минимум после 30-ти минутной выдержки до установки постоянных значений. Показания последнего режима Idle и Burn-In тестов снимались после часовой выдержки.

Результаты тестирования:

Трактовка результатов тестирования: Первые три режима показывают, что даже при замедленных скоростях вентиляторов система не перегревается. Если учесть, что программа "ASUS Probe" замеряет температуру подсокетного датчика, то к температуре в 56 гр.Ц. можно примерно добавить 10 градусов, чтобы получить реальную температуру ядра. Получаемая температура в 66 градусов, безусловно, не мала, но и далека от критической. При повышении оборотов до максимальных, полное выравнивание значений температур датчика платы и термопары в корпусе, говорит о более сильном перемешивании воздуха в корпусе. Если бы материал фильтров не пропускал воздух, ни о каком перемешивании воздуха не могло бы быть и речи. Последний режим с остановленными вентиляторами на фильтрах показывает, что воздух начинает поступать в корпус, не через фильтры, а через переднюю панель. Это заметно по понижению температуры внутри корпуса, а так же по понижению температуры винчестера. Тем не менее, температура процессора возрастает, что в очередной раз доказывает, что при включённых вентиляторах воздух проходит через фильтры, подаваясь к радиатору на процессоре. Последний эксперимент можно рассмотреть, как модель ситуации с полностью забитыми фильтрами. При этом системный блок продолжает работать, за счёт смены направления воздушных потоков. Так же, имеет смысл учесть влияние скорости вращения регулируемого вентилятора блока питания. Очевидно, что в последнем режиме, при повышении температуры в корпусе, он поднимает обороты, тем самым понижая эту температуру. В корпусе с блоком питания без регулируемого вентилятора, разница показаний температур была бы более существенной.

Выводы: Главный вывод один - система работает. А значит, её можно рекомендовать людям, которые озабочены появлением пыли в системном блоке. Особенно такой принцип фильтрации будет уместен для помещений с большой запылённостью воздуха. Значительная площадь фильтров позволит достаточно долго содержать внутренности компьютера в чистоте. Вследствие этого, у Вас будут меньше изнашиваться подшипники внутрикорпусных вентиляторов, а режим теплообмена будет более стабильным на всём протяжении работы компьютера.

C уважением, DustKiller.

Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.