Ventilatorji računalnikov - vse kar morate vedeti

Če ste tu, je to zato, ker ne podcenjujete pomembnosti oboževalcev v računalniku. Nekateri elementi, ki se jih spomnimo šele, ko začnejo odpovedovati in oddajajo šum. Toda nič drugega kot resničnost, kakovost in zmogljivost ventilatorjev bi lahko bila odvisna od pravilnega delovanja našega računalnika in prav to bomo poskušali tukaj razjasniti.

Videli in razložili bomo praktično vse, kar moramo vedeti o ventilatorju, da nam vedno uspe pri nakupu. Uporaba tega je zelo jasna, gre za elemente, ki zaradi vrtenja propelerja in njegovih visokih vrtljajev ustvarjajo prisilni tok zraka, ki neposredno vpliva na vročo kovinsko površino. Zaradi temperaturne razlike med zrakom in elementom se bo del toplote prenesel v pretok, s čimer se bo znižala temperatura hladilnika in posledično CPU, RAM, grafična kartica ali kamor smo jo postavili.

Kazalo vsebine

Kako pomembni so ventilatorji na osebnem računalniku

No, dobro hlajenje komponent bo deloma odvisno tudi od njih. Samoumevno je, da elektronske komponente delujejo na visokih frekvencah in z močno intenzivnostjo toka. To skupaj z minimalno površino povzroči zvišanje temperatur v njih, zato so potrebni toplotni odtoki. Po drugi strani lahko te hladilniki odvzamejo vso toploto, ki jo ustvari čip, in ga razdelijo v nešteto količini bakrenih ali aluminijastih plavuti. Zakaj je toliko plavuti? No, tako da vanje vstopi prisilni pretok zraka in odvzame vso možno toploto v okolje.

Če ni ventilatorjev, bo toplota še vedno v hladilniku in bo zaradi naravne konvekcije šla v miren zrak okoli nje v veliko manjši količini. Na ta način čip še naprej kopiči temperaturo, sistem za njegovo zaščito pa drastično znižuje napetost, ki ji rečemo toplotno dušenje, da bi nadzoroval toploto, ki jo ustvarja. Rezultat je torej počasnejši in bolj vroč računalnik z manjšo življenjsko dobo. Prepričani o pomembnosti oboževalcev?

Učinek Joule Thomson

Zagotovo ste enkrat postavili ventilator pred obraz in opazili boste, da je zrak, ki izhaja iz njega, nekoliko hladnejši od zraka. Pravzaprav, večja kot je hitrost, hladnejša se nam bo zdela. To je posledica učinka Joule-Thomson.

Ta fizični pojav pojasnjuje postopek, v katerem se temperatura zraka zniža ali poveča zaradi spontane ekspanzije ali stiskanja ob stalni entalpiji. Entalpija je v bistvu energija, ki jo sistem (zrak) izmenjuje s preostalim okoljem. Če se zrak stisne, se ta zviša, medtem ko se širi, se zmanjša. To je mogoče dokazati zelo enostavno: odprite usta in pihajte zrak v roko, videli boste, da je vroče (okoli 36, 5⁰C, če nimate vročine). Zdaj naredite enako z skoraj zaprtimi usti, videli boste, da zrak izhaja veliko hladnejši, celo bolj kot zunanji zrak. Čestitamo! Učinek Joule Thomson je z vami.

V ventilatorju imamo oba pojava; Ko gre skozi propelerje, zrak rahlo stisne in zviša temperaturo, medtem ko se pri izgonu zmanjša. Več ventilacijskega pretoka ima ventilator, več hladilne zmogljivosti bo imel, saj več energije izmenja z okoljem (hladilnikom).

Premeri in vrste

Premeri

Zelo pomemben dejavnik pri izbiri ventilatorja bo njegov premer in njegova konfiguracija ali vrsta delovanja.

Obstajata dva zelo enostavna dejavnika. Prva se nanaša na to, kako velik je ventilator, večji je premer, večji bodo njegovi rezki in posledično bo večji pretok zraka, ki ga ustvari. Ne bomo se spuščali v tehnične vidike, kot so vrsta pretoka, laminarna ali turbulentna, vendar vemo, da se bo velik počasen ventilator ohladil veliko bolje kot mali hitrejši.

Na tem mestu je tisto, kar nas uporabnike resnično zanima, da ventilator, ki ga kupimo, vstopi v naše šasijo ali v naš hladilnik, kar bomo morali storiti, je preprosto, da pojdemo na specifikacije našega podvozja in si ogledate premer ventilatorjev. to priznava. V osnovi so lahko tri velikosti: 120 mm, 140 mm in 200 mm. To so standardne meritve in tiste, ki se trenutno uporabljajo, razen konfiguracij po meri. Prosimo, ne uporabljajte 80 mm ventilatorjev, so zelo stari, osnovni in ustvarjajo samo hrup.

Kar zadeva vrste ventilatorjev, imamo naslednje:

• Centrifuge ali turbine: ti ventilatorji so tisti, ki se uporabljajo v hladilnikih ventilatorjev. Plavuti, ki zbirajo zrak, so nameščeni popolnoma navpično glede na os vrtenja, zato se pretok zraka ustvari v smeri 90 ^o glede na dovod (vstopa vodoravno in izstopa od spredaj). Na splošno so tihi in učinkovitejši ventilatorji, vendar v elektroniki to ni najbolj priporočljiva konfiguracija, saj zrak izhaja z manjšo hitrostjo in nižjim tlakom, zato pobira malo toplote.

Ventilator turbine

• Aksialni: to so ventilatorji vsega življenja, lopatice, postavljene pod kotom, zapustijo rotor neposredno, da ustvarijo tok pravokotno na njih in ne da bi spremenili smer. So hrupnejši in zahtevajo večjo moč, toda zračni tlak in pretok sta višja, zato sta bolj učinkovita na rebrastih hladilnih vratih.

Aksialni ventilator

• Vijačno: gre za različico osnih ventilatorjev, pri kateri so rezila, namesto da bi bila ravna, ukrivljena na sebi. Ti ventilatorji ustvarjajo velik pretok zraka pri nižjem tlaku, zaradi česar so tihi. Idealen je za vstop zraka v ohišje in iz njega.

Vijačni ventilator

Učinkovitost in lastnosti ventilatorja

Zdaj si podrobneje oglejmo glavne značilnosti ventilatorjev osebnih računalnikov, saj bodo pomembne njegova trajnost in zmogljivost.

Oblika in številka rezila

Videli smo že, kako zelo so si aksialni in spiralni ventilatorji zelo podobni in gre le za razlikovanje zasnove njihovih rezil. Ti so zadolženi, da se zrak premika v navedeni smeri in na tej poti je pospešek zraka, ki povzroči hrup, ki ga proizvajalci poskušajo odpraviti za vsako ceno.

Večina teh je v svojem arzenalu opremljena z ventilatorji po meri, vključno z rebri na notranji strani ali spojlerji na zadnji strani, ki preprečujejo, da bi se turbulenca zraka prenesla v hrup. Pomembno bo tudi njihovo število, saj več ko jih imamo, več zraka se lahko premika pri nižjih vrtljajih, zato morate vedno najti ravnotežje med njimi.

Ležaji

Ležaji ali ležaji so mehanizem, ki omogoča gibanje ventilatorja skozi motor. V teh zelo majhnih ventilatorjih so vrtenja osi in električni tuljavi ali statorji običajno ločeni, običajno so slednji pritrjeni. To je ravno nasprotje običajnega motorja, na primer tistih, ki uporabljajo igrače. S to formulo lahko dosežemo, da ima os manjše vztrajnosti, ko so tuljave pritrjene in lahko vanj vložimo tekočino, da odstranimo zvok in povečamo vzdržljivost.

To so ležaji, ki se najpogosteje uporabljajo pri računalniških ventilatorjih:

• Rokav ali navaden ležaj: Gred ventilatorja ima navaden ležaj z mazanjem in mazanjem za lažje vrtenje. Tuljave tvorijo zunanji obroč 4 ali 6, odvisno od proizvajalca. So dokaj tihi, enostavni za izdelavo in precej dobro zdržijo približno 25.000-30000 ur, preden se mazilo izkaže, njihova najšibkejša točka. Mazalne kroglice so nameščene za izboljšanje in odpravo te obrabe na prejšnjem ležaju, da se zagotovi stik z obračalnim valjem. Ponujajo večjo vzdržljivost in prenesejo višje temperature, vendar so nekoliko bolj hrupne zaradi trenja kroglic, ki bi se po udarcu lahko premaknile in odpovedale. Tekoči ležaj dinamink: Nazadnje imamo najbolj zapleteno od vseh, tisto, ki uporablja oljno predkomorno komoro pod pritiskom okoli ležaja za čim večjo vzdržljivost in mazanje. So tudi zelo tihi in nudijo povprečno življenjsko dobo 150.000 ur. Te široko uporablja Noctua.

RPM

To so vrtljaji na minuto, pri katerih se ventilator vrti. Vsaka revolucija je popolna preobrata, zato več kolov pride v minuti, hitreje bo šlo in več zračnega toka bo ustvarilo.

Vrsta električnega priključka

Zelo pomemben je tudi način priklopa ventilatorja na naš PC. Morda ste opazili, da ventilatorji ne prinašajo vedno istega napajalnega konektorja, nekateri to storijo prek 3-polne glave, drugi s 4-polno glavo in tudi najosnovnejši imajo dvopolni konektor poleg MOLEX-a.

• Molex ali LP4 povezava: je najosnovnejša, dva vodnika, pozitivna in negativna, bosta povezana na ustrezni del glave matične plošče ali neposredno na MOLEX glavo PSU. Ti sprejemajo stalen električni signal 5V ali 12V, zato se vedno vrtijo pri svojih največjih vrtljajih. DC priključek: to je zelo pogosto za ventilatorje srednjega razreda, ki so vgrajeni v ohišje ali povezani v osnovne mikrokontrolerje. Tokrat imamo tri zatiče namesto dveh, ki jim dodamo regulacijo hitrosti vrtenja, odvisno od odstotka napetosti, ki vstopi v motor. Krmiljenje poteka analogno in omogoča interakcijo uporabnika, če je krmilnik združljiv. PWM povezava: končno imamo najbolj popolno od vseh, s pomočjo 4 nožic je možno nadzirati vrtenje motorja s pomočjo modulacije širine impulzov (PWM). Napetost ustvarja digitalni signal, ki ga tvorijo impulzi, višja je gostota impulza, višja je povprečna izhodna napetost in hitreje se bo vrtela. Ta sistem je zelo koristen za nadzor CFM ventilatorja glede na porabljeno moč.

Pretok zraka in statični tlak Kaj je boljše?

Po ogledu osnovnih lastnosti in konstrukcije je čas, da si ogledamo različne meritve zmogljivosti ventilatorjev. Najbolj se brez dvoma pojavijo pretok zraka in njegov statični tlak.

Pretok ali pretok zraka je količina zraka, ki kroži skozi ventilator. V mehaniki tekočin se meri v obliki pretoka (Q), sorazmeren s presekom cevi (S) in hitrostjo zraka (V), Q = S * V. Obstaja še en ukrep, ki se široko uporablja za to vrsto digitalnih ventilatorjev, CFM ali Cubit Feet na minuto ali kubične noge na minuto, britanski ukrep. V tem primeru se meri pretok zraka skozi odsek na enoto časa.

Za tiste, ki ga želijo posredovati enotam mednarodnega sistema, je to enakovrednost:

Na drugi strani je statični tlak sila, ki jo zrak lahko izvaja na nek predmet, recimo, da je to moč, s katero zrak zapusti ventilator. Višji kot je statični tlak, težje bo prekiniti pretok zraka. Izmeri se v mmH2O ali milimetru vode.

Zdaj je pomembna stvar za uporabnika, ali želimo več pretoka ali več pritiska? To je odvisno, najbolje pa je imeti oboje. Na trgu obstajajo posebni ventilatorji za vsako vrsto meritev, tisti z več rezili (9 ali več) imajo višji CFM, medtem ko imajo tisti z manj rezili, vendar širši (8 ali manj), specializirani za mmH2O. Če v znamki, na primer Corsair, vidite serijo SP ali AF, bo to pomenilo, da gre za "statični tlak" ali "pretok zraka".

Ventilatorji AF so bolj usmerjeni v njihovo uporabo v šasiji za vstop zraka in zunaj, saj nam večji pretok omogoča, da obnovimo več zraka v kabini. Po drugi strani pa jih navijači SP priporočajo za hladilne in radiatorje, da lahko odstranijo več toplote s površine. Praksa pravi, da sta višja dva parametra, boljši bo ventilator, zato je s CFM enako, vzemite ventilator z najvišjim mmH2O, in če mmH2O spreminja samo eno enoto, vzemite tisto z največjim pretokom. Na primer:

Corsair SP120 RGB	Corsair AF120 LED
1, 45 mmH2O 52 CFM 17, 9 €	0, 75 mmH2o 52, 19 CFM 22, 90 €
Najslabša možnost	Najboljša izbira

Hrup

Hrup, ki ga ustvari ventilator, je deloma odvisen od zgornjih parametrov in tudi od vrste notranjega ležaja. Več RPM, več hrupa, ker kroži več zraka. Oljni ventilatorji so najtiši.

Ustvarjeni hrup se meri v decibelih (dB), čeprav ga običajno vidimo z A spredaj (dBA). To pomeni, da je vrednost tehtana tako, da ustreza človeški slušni sposobnosti. DB pokriva vse razpoložljive zvočne frekvence, medtem ko se dBA prilagaja območju 20 - 20.000 Hz, ki ga človek sliši.

Ventilatorji, osvetljeni z RGB

Že temeljni del oboževalcev je vključitev svetlobnih sistemov RGB. Seveda ima RGB močno povečanje zmogljivosti ventilatorja (šaljivo). Nikakor ne moremo zanikati, da nas je vse udaril RGB, in želimo, da je naše podvozje najboljše od vseh.

V trenutnem scenariju imajo skoraj vsi proizvajalci svoje tehnologije osvetlitve, z LED diodami, ki lahko oddajo do 16, 7 milijona barv. Najpomembnejše je, da imamo sistem, ki nam omogoča, da ga prilagodimo s programsko opremo, zato se moramo prepričati, ali so ti ARGB (naslovni RGB) s 4- polnimi glavami.

Kako doseči najboljši pretok zraka v podvozju

Na koncu bomo študirali hitro in dali nekaj nasvetov, kako doseči najboljši pretok zraka v podvozju. Velikokrat ne gre za količino ventilatorjev, temveč za njihovo kakovost ali kakovost. V bistvu lahko ustvarimo tri vrste zračnih tokov v šasiji; vodoravni tok, navpični pretok in mešani tok. Vedno imejmo v mislih, da vroči zrak tehta manj kot hladen, zato bo vedno težil navzgor.

Navpični tok

Ustvarimo ga tako, da iz dna podvozja vlečemo zrak in ga odnesemo od zgoraj. To bi bil najbolj optimalen pretok od vseh, saj čim bolj olajšamo kroženje zraka. Težava je v tem, da je pod njimi odprtih nekaj podvozja, saj nosijo pokrove PSU, ki ga izolirajo od osrednjega prostora. Pomembno je vedeti, da morajo zgornji ventilatorji vedno dovajati zrak, spodnji pa morajo dovajati.

Vodoravni pretok

Na drugi strani imamo stolpe, ki so zaprti tako spodaj kot zgoraj. V tem primeru je na sprednji strani plošča ventilatorjev, ki bo odprta ali napol odprta. Te moramo vedno namestiti, da vstavijo zrak, zadaj pa bomo imeli še en ventilator, ki ves ta zrak odpelje ven.

V idealnem primeru se bodo uporabljali ventilatorji z veliko CFM, da se vroč zrak ne zatakne v zgornjem delu, še posebej v zadnjem delu.

Mešani pretok

Te šasije so daleč najpogostejše danes. Spodnji del ima zaprto s pokrovom PSU, odprta pa sta sprednji in zgornji del ter zadnji del.

Ponovno bi bilo idealno postaviti ventilatorje, ki spravljajo zrak spredaj, zadaj in zgoraj pa pustite, da vroč zrak izpuščajo. Je vodoravni pretok, vendar mu pomaga zelo zelo odprt del in idealen za tekoče hladilne radiatorje.

Zaključek in vodnik z najboljšimi ventilatorji za PC

Če ste mislili, da nakup ventilatorja nima veliko skrivnosti, smo vam tukaj pokazali, da ima tudi svojo drobtino. Ne smemo podcenjevati njegovega pomena v osebnem računalniku, še posebej, če imamo zelo zmogljivo strojno opremo ali imamo podvozje slabe kakovosti. Visoke temperature lahko uničijo naše sestavne dele. Zdaj vam prepuščamo naš vodič.

Koliko ventilatorjev uporabljate v svojem podvozju in kako velike so? Ste se že kdaj ustavili razmišljati, zakaj je na trgu toliko modelov oboževalcev?