Компьютерные вентиляторы: выбор вентиляторов для настольного ПК
Как известно, для нормальной работы компьютера требуется благоприятный температурный режим. Компьютер это сложное устройство и практически все его составляющие не любят перегрева. Перегрев компьютерной «начинки» может привести к нестабильной работе ПК — зависанию, самопроизвольной перезагрузке и т. д.
В особо тяжёлых случаях перегрев может стать причиной выхода компьютера из строя. Поэтому борьба с тепловой энергией, являющейся побочным продуктом компьютерных вычислений есть важнейшая задача и на её решение тратится много сил и средств. Компьютерные системы охлаждения бывают разными — от обыденных воздушных, до водяных, с фазовым переходом и даже криогенных.
Наиболее распространёнными являются, конечно же, системы воздушного охлаждения. Принцип работы такой системы основан на том, что излишнее тепло, выделившееся в процессе работы ПК, передаётся окружающей среде посредством самого доступного теплоносителя — атмосферного воздуха.
Воздух, как известно ещё из школьного курса физики, обладает весьма низкими значениями теплопроводности и теплоёмкости, поэтому, чтобы обеспечить эффективный теплообмен посредством воздуха, требуется повысить его расход. Расход воздуха, используемого для охлаждения, увеличивают за счёт применения вентиляторов.
По своему назначению большую часть применяемых в компьютерах вентиляторов можно (достаточно условно) разделить на корпусные и те, что установлены на кулерах.Корпусные вентиляторы обеспечивают вентиляцию компьютерного корпуса, давая постоянный приток свежего воздуха, который, забирая тепло от различных элементов компьютера, охлаждает их. Для охлаждения сильно греющихся элементов компьютерной системы, таких как центральный и графический процессоры, микросхемы северного и южного мостов и тому подобное, простого обдува недостаточно. На них устанавливаются радиаторы — специальные конструкции, призванные быстро отводить тепло от электронного чипа и распределять его по максимально возможной площади теплообмена. Для увеличения эффективности радиаторы снабжаются вентилятором.
Конструкцию, состоящую из радиатора, вентилятора и системы креплений к охлаждаемому объекту обычно называют кулером (охладителем). Вентиляторы кулеров используют для обдува своих радиаторов воздух, поданный из окружающей среды корпусными вентиляторами.
Почему правильный выбор вентиляторов для компьютера так важен? Конечно же, как уже было сказано выше,- для хорошего охлаждения ПК. Но это ещё не всё. Дело в том, что системы воздушного охлаждения являются источниками шума. А шум, как известно, «не есть хорошо». Представьте, что вам нужно провести несколько часов возле компьютера (а действительность такова, что большинство компьютеров находятся рядом с пользователями — под столом, на столе, рядом, на подставке) который шумит как... ну, может, и не как пылесос, но всё же достаточно громко? Ни о какой работе, а тем более, развлечении в таких условиях речи идти не может. И наоборот, как приятно набирать текст на клавиатуре, когда ваш электронный друг практически не слышен на фоне клавишных «кликов». Грамотно подобранные «карлосоны» для вашего «компа» обеспечат необходимый акустический комфорт и не дадут компьютеру «сгореть на работе».
Итак, давайте разбираться во всём по порядку. Начнём с шума. Почему вентиляторы шумят? Здесь две причины: первая — шумят подшипники вентиляторов. Подшипники бывают разных типов. Самые тихие — подшипники скольжения. Подшипник скольжения (Sleeve bearing) представляет собой полимерную втулку, которая вращается на стальной оси. Вентиляторы на подшипниках скольжения обычно имеют не высокую стоимость, но у них есть существенный недостаток — низкий ресурс работы, причём, чем дольше работает вентилятор и выше износ подшипников, тем сильнее становится вибрация, а значит, усиливается и шум. Для снижения подобного негатива было разработано немало «примочек». Самым распространённым ухищрением конструкторов стала спиральная канавка на внутренней поверхности втулки скольжения. Благодаря этой канавке смазка более равномерно распределяется между валом и втулкой, и износ последней существенно снижается, а значит, увеличивается срок «тихой» работы вентилятора. Вентиляторы с таким подшипником — любимое изделие фирмы «TITAN», их «пропеллеры» с таким «ноу-хау» получили обозначение «Z-AXIS». Ещё такие вентиляторы могут маркироваться как «Rifle».
Другой «продвинутой» разновидностью подшипника скольжения, применяемого в компьютерных вентиляторах, являются гидродинамические подшипники. Это очень хорошие подшипники. Принцип их работы заключается в том, что после раскрутки крыльчатки, между валом и втулкой подшипника создаётся высокое давление смазочной жидкости, и вал как бы всплывает в смазке и вращается, не соприкасаясь со стенками втулки. Поэтому подшипник изнашивается очень слабо (практически, износ происходит только в момент раскрутки и остановки крыльчатки, в рабочем режиме его почти нет). Ресурс таких вентиляторов достаточно высок, но и их стоимость выше по сравнению с обычной втулкой.
Следующий тип подшипника — подшипник качения или шарикоподшипник (Ball bearing). Самые долговечные подшипники. Вентиляторы с такими подшипниками имеют очень высокий ресурс работы, причём их характеристики практически не ухудшаются с течением времени. Шумят они несколько выше, чем рассмотренные ранее, но объективно вентиляторы на шарикоподшипниках всё же предпочтительнее. Стоят «ветродуи» на «Ball bearing» дороже своих собратьев.
Одно маленькое «но». Если вы остановите свой выбор на таких вентиляторах, будьте внимательны. Некоторые производители немного лукавят, устанавливая один шарикоподшипник вместе с втулкой. Такая конструкция, конечно лучше, чем «чистая» втулка, но всё же... Два шарикоподшипника - «Two Ball bearings» - вот это настоящее качество!
Кроме описанных выше подшипников на рынке встречаются и откровенная экзотика. Подшипники с втулками из сверхизносостойкой керамики или самосмазывающихся материалов... Характеристики вентиляторов с такими подшипниками обычно очень высоки, но их стоимость ставит, на мой взгляд, под сомнение целесообразность их приобретения.
Отдельно я хотел бы рассказать о вентиляторах фирмы «Noctua» на подшипниках с магнитным подвесом. Это гидродинамические подшипники, втулка и вал которых являются сильными постоянными магнитами. Вал вентилятора как бы левитирует в магнитном поле и при работе не соприкасается с втулкой. Стоимость этих вентиляторов примерно в два раза выше хороших шарикоподшипниковых моделей, но фирма даёт гарантию в 150 тысяч моточасов на свои вентиляторы. Плюс - эти «вертушки» обладают самым низким энергопотреблением из всех, которые я когда-либо видел.
С подшипниками разобрались. Вторая причина шума вентиляторов — звук от потока воздуха, прогоняемого крыльчаткой. Существует много факторов, влияющих на этот параметр. Это и число оборотов вентилятора, и количество и форма лопастей, и диаметр крыльчатки. Чтобы определиться, ознакомьтесь с параметрами вентилятора.
Производители обычно правильно указывают уровень шума, производимого их изделиями. Если в характеристиках указано 17~21 дБ(А) — будьте спокойны, это тихий «вентиль», что-то около 27 дБ(А) — тоже нормально, а вот если этот показатель пляшет где-то в районе 35 дБ(А) — на мой взгляд это шумно. Только будьте внимательны, производитель может указывать два значения, например 21,5~34,3 дБ(А), это значит, что значения указаны для минимально возможных и максимальных (которые, как правило, являются номинальными) частот вращения крыльчатки. В таких случаях я бы ориентировался на большее значение.
Акустические показатели — важный, но не единственный параметр, на который необходимо обращать внимание. Всё же основное назначение вентиляторов, это обеспечивать обдув и продув. А здесь необходимо учитывать значение «расход воздуха». Чем выше расход воздуха может обеспечить вентилятор, тем он эффективнее.
И последний параметр, на который мне хотелось бы обратить внимание — статическое давление. Измеряется он в миллиметрах водяного столба. Эта штука важна, когда вашему вентилятору при работе требуется преодолевать какое-либо препятствие, что бы гнать воздух. Например, если вы устанавливаете вентилятор на радиатор процессорного кулера, который имеет большое количество пластин оребрения расположенных очень близко друг к другу (~1,5 мм), или если перед вашим вентилятором расположен мелкоячеистый противопылевый фильтр. Для этих целей выберите модель с повышенным значением этого параметра. Однако надо знать, что вентиляторы, создающие высокое статическое давление, обычно имеют более низкие шумовые характеристики. Поэтому ищите компромисс.И, кстати, озаботьтесь правильным эргономичным
Ну вот, я рассказал всё, что хотел. Надеюсь, эта информация будет вам полезной.
Написано специально для samrabotai.narod.ru