Направление кулеров в системном блоке. Максимальная и минимальная скорость вращения

Все советы

Компьютер представляет из себя сложное устройство со множеством компонентов, которые должны работать беспрерывно. Охлаждение является неотъемлемой частью всей этой сложной системы, поскольку каждая деталь отдает тепло, потребляя электричество. Если бы охлаждения не было, то риск внезапного “сгорания” вырос бы в десятки раз. Но как поступать, если старое охлаждение вышло из строя? Определенно, нужно искать замену и браться за установку. Как правильно установить вентиляторы в корпус компьютера? Ответ на этот вопрос вы сможете найти в данной статье.

Немного о главном

Ни для кого не будет тайной, что все компоненты персонального компьютера имеют свойство нагреваться. Некоторые из этих элементов греются очень сильно. ЦП, ГПУ и материнская плата — самые греющиеся детали внутри системного блока. Именно поэтому каждый пользователь должен позаботиться о правильном охлаждении и качественном отводе тепловых потоков.

Чаще всего в компьютерах применяется воздушное охлаждение, поскольку оно очень практично и дешево. Принцип работы такого механизма очень прост: элементы отдают тепло воздуху вокруг себя, а уже горячий воздух выдувается из корпуса системного блока при помощи вентиляторов. Также довольно-таки часто детали ПК снабжаются элементами теплоотвода (радиаторами).

Важность системы охлаждения просто очевидна, но как правильно установить кулер на процессор и другие компоненты устройства?

Выбираем новые компоненты

Прежде чем браться за поиск дополнительных кулеров, следует внимательно осмотреть свой гаджет:

Снимите крышку корпуса системного блока, определитесь с количеством мест для установки дополнительных компонентов.
Также стоит взглянуть на материнскую плату, ведь именно на ней расположены все разъемы для деталей.

Вот несколько советов, которые помогут при выборе:

Лучше выбирать устройства с самым большим подходящим размером.
Отдавайте предпочтение приборам с большим количеством лопастей. Такие устройства тише работают.
При покупке стоит уделить внимание наклейкам на девайсах, ведь на них указан уровень шума.
Если ваша материнская плата оснащена разъемами с четырьмя контактами, то стоит приобрести четырехпроводной вентилятор.

Если все устройства приобретены, то вам должно быть интересно, как правильно установить кулеры в системном блоке. Сейчас мы ответим на этот вопрос.

Устанавливаем новые компоненты

Для того чтобы установить детали в компьютер, стоит ознакомиться с несколькими главными вариациями расположения. Речь здесь пойдет только о стандартных корпусах, поскольку для каждого все индивидуально.

Когда в корпусе нет дополнительных элементов охлаждения

Данная компоновка является стандартной практически для всех современных персональных компьютеров, что продаются в магазинах электронной техники. Горячий воздух всегда поднимается вверх, а вентилятор в БП (блоке питания) выводит его наружу.

Важно! У такой компоновки есть один ощутимый недостаток — все тепло, что проходит через БП, только сильнее его нагревает. Также теплообмен ухудшается за счет того, что холодный воздух всасывается в корпус хаотично и со всех сторон.

Но даже такой способ лучше, чем неправильное расположение дополнительного оборудования.

Располагаем кулер на задней части корпуса

Данный способ актуален только в том случае, если мы имеем лишь одно место под дополнительный кулер. Устройство должно располагаться прямиком под БП, что поможет обеспечить правильную циркуляцию воздуха без тяжких последствий для вышеупомянутого БП.

Важно! И здесь есть один минус — пыль будет скапливаться быстрее обычного, а виной тому повышенная разреженность.

Как установить дополнительный кулер в системный блок другим способом? Читаем далее!

Расположение на лицевой части системного блока

Этот вариант тоже подходит только для тех корпусов, в которых найдется лишь одно посадочное место. Вентилятор нужно расположить на лицевой части корпуса ПК, но поставить на “Вдув”. Располагать деталь нужно так, чтобы она находилась напротив винчестера(ов), поскольку весь холодный воздух, что поступает в девайс, будет их обдувать.

Важно! Подобная установка является одной из самых эффективных, ведь с помощью нее достигается практически идеальная циркуляция потоков холодного воздуха, да и пыль внутри не будет задерживаться. Уровень общего шума очень низок.

Ставим два кулера в один корпус

Безусловно, этот метод будет самым эффективным из всех. Здесь процесс установки довольно прост:

На фронтальной стенке корпуса ставится один вентилятор, работающий на “вдув”.
На заднюю панель корпуса персонального компьютера устанавливается второй кулер, но уже на “выдув”.

Важно! Сквозь ваш девайс будет циркулировать постоянный направленный воздушный поток, который поможет избежать перегрева в любой части ПК. Пыль вообще не будет оседать внутри корпуса, общий уровень шума снизится, а давление внутри стабилизируется.

Теперь вы знаете, как установить дополнительный кулер в системный блок, но чего стоит бояться при монтаже? Поговорим о неправильной установке.

Важно! Перегрев системы происходит также из-за повышенной нагрузки с точки зрения засорения операционной системы мусорными файлами.
Чтобы снизить риск такого неблагоприятного явления, обязательно поставьте и пользуйтесь .

Как не нужно ставить кулеры?

Для того чтобы разобраться, уделим немного внимания следующим случаям неверной установки.

Кулер сзади работает на “вдув”

Такое охлаждение не принесет никакого эффекта, поскольку все тепло, которое отдает БП окружающей среде, будет тут же всасываться обратно, да и в нижней части системника воздух вообще не будет двигаться. Такой способ никому не подойдет.

Кулер расположен спереди и работает на “выдув”

Таким методом расположение вы превратите свой компьютер в самый настоящих пылесборник, поскольку внутри корпуса будет очень разреженное давление. Вентиляторы будут работать в режиме перегрузки, а все соседние компоненты жутко перегреваться.

Кулер сзади работает на “вдув”, а спереди — на “выдув”

Такая локация создает замкнутое воздушное кольцо, которое препятствует подъему горячего воздуха. Такими темпами можно добиться только повышенных перегрузок низкого давления внутри, что, опять же, повлияет на чистоту.

Оба компонента работают на “вдув”

В этом случае давление будет избыточно большое, что прямо пропорционально влияет на нагрузку на кулерах.

Охлаждение различных компонентов - одна из любимых тем оверклокеров (впрочем, не только их). Большое значение тут имеет хорошая вентиляция корпуса - ведь, снизив в нем температуру хотя бы на пару градусов, мы на столько же снизим и температуру всех находящихся внутри элементов. К сожалению, более-менее точной методики расчета вентиляции корпуса мне пока не встречалось. Зато в избытке из статьи в статью кочуют общие рекомендации, которые от частого употребления забронзовели и критически уже не воспринимаются.

Вот самые распространенные из таких мифов:

Производительность вентиляторов на вдув должна примерно соответствовать производительности вентиляторов на выдув
Впускать холодный воздух надо обязательно снизу, а выпускать сверху
Чем больше в корпусе заполнено слотов расширения и 5-дюймовых отсеков, тем хуже его вентиляция
Замена обычных шлейфов круглыми заметно улучшает вентиляцию корпуса.
Передний вентилятор заметно снижает температуру в корпусе.

В результате борьба за вентиляцию корпуса зачастую сводится к установке вентиляторов максимально возможного размера и производительности во все штатные места, после чего в руки берется дрель (ножовка, электролобзик, зубило, кувалда, "болгарка", автоген - нужное подчеркнуть:-), и вентиляторы засовываются в нештатные места. После этого для пущего эффекта добавляется пара вентиляторов внутрь корпуса - обычно на обдув видеокарты и винчестера.

О затратах времени, сил и средств на все это лучше не говорить. Правда, результат обычно бывает неплохой, но вот шум, испускаемый этой "батареей" на полных оборотах, выходит за все мыслимые рамки, да и пыль он сосет со скоростью пылесоса. Как следствие, скоро корпус начинает обрастать фенбасами и реобасами, становясь похожим на микшерский пульт средней руки. А процесс запуска игры вместо простого кликанья мышкой теперь напоминает подготовку к взлету авиалайнера - надо не забыть прибавить обороты всем этим вентиляторам. В этой статье я постараюсь показать, как можно добиться похожего эффекта "малой кровью".

Бег по диагонали

Все массовые корпуса можно разделить на три вида - десктоп, тауэр с верхним (горизонтальным) БП и тауэр с боковым (вертикальным) БП. Основную долю рынка занимают два последних. У каждого есть свои достоинства и недостатки, но наихудшим с точки зрения вентиляции считается третий вид - тут процессор оказывается в непродуваемом "кармане" рядом с блоком питания, и организовать туда подачу свежего воздуха достаточно трудно.

Общие принципы вентиляции достаточно просты. Во-первых, вентиляторы должны не мешать естественной конвекции (снизу вверх), а помогать ей. Во-вторых, нежелательно иметь непродуваемые застойные зоны, особенно в местах, где естественная конвекция затруднена (в первую очередь это нижние поверхности горизонтальных элементов). В-третьих, чем больше объем воздуха, прокачиваемого через корпус, тем меньше в нем разница температур по сравнению с "забортной". В-четвертых, поток очень не любит различных "выкрутасов"- изменения направления, сужения-расширения и т.п.

Как происходит воздухообмен? Допустим, вентилятор закачивает воздух в корпус, при этом давление в нем растет. Зависимость расхода от давления называется рабочей характеристикой вентилятора. Чем больше давление, тем меньше будет закачивать воздух вентилятор и тем больше его будет выходить через вентиляционные отверстия. В какой-то момент количество закачиваемого воздуха сравняется с количеством выходящего, и давление дальше повышаться не будет. Чем больше площадь вентиляционных отверстий, тем при меньшем давлении это произойдет и тем лучше будет вентиляция. Поэтому простым увеличением площади этих отверстий "без шума и пыли" иногда можно добиться большего, чем установкой дополнительных вентиляторов. А что изменится, если вентилятор не вдувает, а выдувает воздух из корпуса? Поменяется только направление потоков, расход останется тем же самым.

"Классические" варианты организации вентиляции корпуса с верхним БП показаны на рис.1-3. Собственно, это фактически три разновидности одного и того же способа, когда воздух идет по диагонали корпуса (от переднего нижнего угла в задний верхний). Красным цветом показаны непродуваемые зоны. От того, насколько плотно они заполнены, сопротивление потоку никак не зависит - он все равно проходит мимо них. Обратите внимание на нижнюю зону, в которой находится видеокарта - один из самых критических к перегреву компонентов компьютера. Установка переднего вентилятора позволяет подать к ней (а заодно и к южному мосту) немного свежего воздуха, сбив температуру на пару градусов. Правда, при этом "на обочине жизни" оказывается винчестер (если он установлен в штатное место). На рис.4 показано, почему так происходит. Тут схематически представлены потоки воздуха через вентилятор (более темный цвет соответствует большей скорости). Со стороны всасывания воздух входит равномерно со всех сторон, при этом его скорость по мере удаления от вентилятора быстро падает. Со стороны нагнетания "дальнобойность" воздушного потока заметно больше, но только вдоль оси - в стороне от нее образуется непродуваемая зона. Такая же "аэродинамическая тень" получается и за втулкой вентилятора, но она быстро сходит на нет.

Для иллюстрации приведу пример из жизни. В поисках наилучшего способа охлаждения своего десктопа, я перевернул вентилятор в БП на вдув. По идее, это должно улучшить охлаждение БП - ведь теперь он обдувается свежим воздухом, а не б/у из корпуса. Однако термодатчик БП показал прямо противоположное - температура выросла на 2 градуса! Как такое могло произойти? Ответ прост - плата с датчиком установлена в стороне от вентилятора и поэтому оказалась в аэродинамической тени. Поскольку вместе с термодатчиком в этой тени оказались и некоторые другие элементы, во избежание выхода их из строя был восстановлен статус кво.

Критерий истины

Теперь от теории перейдем к практике. Наша главная задача - увеличить площадь вентиляционных отверстий, причем желательно быстро и без применения слесарных инструментов. Их площадь должна быть как минимум равна эффективной площади вентилятора (то есть площади, ометаемой лопастями), а лучше превышать ее раза в полтора. Например, для 80-мм вентилятора эффективная площадь равна примерно 33 кв.см. Если вентиляторов несколько и они все работают на выдув (или, наоборот, все на вдув), их эффективная площадь складывается. Особенно эта мера актуальна для корпусов старых конструкций, которые еще помнят Пентиум-2 и тем не менее продолжают выпускаться (и продаваться) до полного износа штампов.

К подобным "ветеранам" относится и мой десктоп Codegen, переживший уже три материнки. Из "удобств" он имеет место под 90-мм передний вентилятор, который по мысли конструкторов должен засасывать воздух через щель внизу передней панели площадью всего 5 кв. см., да символические дырочки диаметром 1,5 мм напротив него (позже я их рассверлил в шахматном порядке до 4 мм - так даже красивее стало). Разумеется, корпус не подводная лодка, воздух будет подсасываться и через другие мелкие щели и неплотности, точный учет которых невозможен. Но все равно вентиляция в штатном режиме напоминает бег в противогазе.

Конфигурация компьютера при тестировании:

CPU Athlon T-red-B 1,6v. 1800+@166Х11, кулер Evercool ND15-715 подключен через 3-поз. переключатель (использовалась вторая скорость, 2700 об/мин)
M/b Epox 8RDA3, обдув моста отключен
video Asus 8440 Deluxe (GF4ti4400), акт. кулер закрывает чип и память.
512 Mb RAM Hynix
HDD Samsung 7200 об/мин
CD-ROM, FDD, Rack-контейнер
Modem
TV/capture card Flyvideo
БП Codegen 250w
Суммарная мощность (без БП) - порядка 180 Вт

Температура процессора мерялась через Сандру, видеокарты - по встроенным датчикам через SmartDoctor, в корпусе под верхней крышкой над процессором (не забыли - корпус десктоп) был размещен выносной датчик электронного термометра, вторым датчиком этого термометра измерялась температура в комнате. Затем результаты были приведены к внешней температуре 23 градуса.

Система нагружалась запуском в цикле игровых тестов 3DMark2001SE. В исходном состоянии температура в корпусе превышала внешнюю на 15 градусов, температура видеокарты (чип/память) была больше на 55/38 град., процессора на 39 град. Для сравнения были проведены измерения с открытой крышкой. Результаты: температура видеокарты больше внешней на 44/30 градусов, процессора - на 26 градусов.

Сначала попробуем пойти по традиционному пути. Какая первая мысль приходит в голову при взгляде на этот корпус? "Раз есть отверстие под вентилятор, так должно же там хоть что-то стоять" (вполне по "Золотому теленку"). Ну что же, поставим. Каков результат? Датчик температуры в корпусе вообще не отреагировал на наши манипуляции, температура процессора снизилась на 1 градус, а видеокарты на 4-5 градусов (кстати, примерно такой же результат дал и другой традиционный шаг - установка рядом с видеокартой бловера Gembird SB-A). Собственно, на этом "традиционный путь" и заканчивается.

Теперь все вернем в исходное состояние и пойдем другим путем - вытащим две заглушки слотов расширения рядом с видеокартой. Этим убивается сразу два зайца: появляется новая "дыра" для вентиляции корпуса и ликвидируется застойная зона у видеокарты. Вдобавок выломаем защитную "гребенку" у переднего воздухозаборника (благо он снизу и его все равно не видно) - его площадь при этом утроится, а суммарный размер вентиляционных отверстий составит 45 кв. см.

Результат не заставил себя ждать - температура в корпусе упала на два градуса, а видеокарта порадовала еще больше, скинув сразу 9 градусов на чипе и 7 градусов на памяти. Согласитесь, неплохой результат, к тому же совершенно бесплатный. Этот вариант можно рекомендовать для карт с пассивным кулером как альтернативу установке вентилятора. А если этого мало? Добавление переднего вентилятора на вдув приводит к парадоксальному результату - температура и корпуса, и видеокарты... повышается! Немного, всего на один градус, но тем не менее... Объясняется это просто - теперь больше воздуха входит в корпус через переднее отверстие и меньше - через заднее мимо видеокарты.

А если поставить его на выдув? Тут совсем другое дело. Оба вентилятора (в БП и дополнительный) теперь включены параллельно, их расходы складываются, и вот вам результат - видеокарта "похолодала" еще на 3-4 градуса, а общее понижение температуры по сравнению с исходным вариантом составило 12 градусов по видеочипу, 10 градусов по видеопамяти и 5 градусов в корпусе (и, соответственно, у процессора). Обратите внимание, что видеокарта здесь холоднее, чем в открытом корпусе! Расходы же ограничились покупкой одного корпусного вентилятора средней мощности.

Наконец, последний вариант, "экстремальный" - все три вентилятора (БП, передний и бловер) на выдув, дополнительно сзади открываем еще один слот. Бловер был установлен в нижнем (из двух) пятидюймовом отсеке вместо вынутого Rack-контейнера. Результаты - процессор "похолодал" по сравнению с предыдущим вариантом на 4 градуса (и теперь на те же 4 градуса горячее самого себя в открытом корпусе), а видеокарта скинула еще пару градусов. Правда, датчик температуры в корпусе никакого снижения не показал - холодный воздух проходит ниже его, поскольку дополнительные вентиляторы забирают воздух не сверху, а из середины корпуса. Общие результаты сведены в таблицу. На ней показана абсолютная температура компонентов, приведенная к 23 градусам в комнате.

Снизу вверх, наискосок

Теперь, когда мы уяснили и проверили на практике общие принципы эффективной вентиляции, применим их к самому распространенному корпусу - тауэру с верхним БП.

На рис.6 показан самый эффективный способ охлаждения такого корпуса. Дополнительный вентилятор на задней стенке фактически обеспечивает такой же режим продувки, как в моем последнем эксперименте. Поскольку практически половина тепла выделяется процессором, есть смысл подавать часть холодного воздуха непосредственно в зону его работы. Это осуществляется через свободный трехдюймовый или пятидюймовый отсек на передней стенке - обе его заглушки (пластмассовая и металлическая) удаляются, а уж как декорировать образовавшуюся дыру - вопрос умения и фантазии. В простейшем случае можно купить панельку с парой маленьких вентиляторов (которые сразу снять, толку от них ноль), благо таких "прибамбасов" для пятидюймовых отсеков выпускается множество разновидностей - от обычной решетки до панелек со встроенным электронным индикатором, USB-портами или фенбасами (хотя площадь решетки у них меньше).

Неплохую продувку обеспечивает и установка Rack-контейнера. Учтите, что все это хозяйство надо ставить в самый нижний отсек. Выбор конкретного варианта зависит от того, что в первую очередь надо "заморозить". Если перегревается процессор или память, отверстия надо сделать побольше, а если видеокарта - можно вообще обойтись без них, зато внизу открыть побольше слотов. Суммарная площадь отверстий при этом должна быть как минимум 70-80 кв. см. в зависимости от размера вентиляторов. Для справки: площадь одного отверстия слота равна 13 кв. см., открытого трехдюймового отсека - 30 кв. см., пятидюймового - 15-30 кв. см. с вышеописанной декоративной решеткой и 60 кв. см для полностью открытого. Еще 10-15 кв. см. может дать удаление заглушек с отверстий под порты на задней стенке. Ах да, чуть не забыл, есть же еще штатный воздухозаборник в нижней части передней панели площадью 5-30 кв. см., а у некоторых корпусов еще и дырочки в боковых стенках.

Если на верхней панели есть штатное отверстие под вентилятор, грех его не использовать. Поставьте туда что-нибудь не слишком мощное на выдув. Если такого отверстия нет, вырезать его не стоит. Лучше купите специальный бловер и установите его в самый верхний 5-дюймовый отсек (рис. 7). Это будет особенно полезно тем, у кого по какой-либо причине отсутствует отверстие под дополнительный вентилятор под БП или оно задействовано для непосредственного охлаждения процессора. Но в этом варианте стоит сделать воздуховод, направляющий свежий воздух из нижнего пяти- или трехдюймового отсека в зону процессора. Без него значительная часть этого потока может сразу уйти в бловер, не захватив по дороге достаточно тепла.

На рис. 8 показана довольно экзотическая схема с нижним вентилятором, работающим на выдув. Она хуже двух предыдущих и может использоваться лишь в крайнем случае, когда в первую очередь надо охладить видеокарту. Фактически эта схема обеспечивает два независимых потока - первый (нижний, от задней стенки к передней) охлаждает видеокарту, платы расширения и южный мост, а второй (от передней стенки к задней) охлаждает верхнюю половину корпуса. Преимущества такой схемы - увеличивается суммарная производительность вентиляторов на выдув, значительная часть горячего воздуха от видеокарты сразу удаляется наружу, меньше общее сопротивление потоку в корпусе.

Но есть и существенные недостатки. Главный из них в том, что в угоду дизайну нижние отверстия в передней стенке, через которые выдувается воздух, обычно имеют площадь намного меньшую, чем эффективная площадь переднего вентилятора. Вдобавок потоку приходится дважды менять направление, что он очень не любит. В результате получается тот же "бег в противогазе" - например, если отверстие в корпусе вдвое меньше, чем у вентилятора, производительность последнего тоже падает примерно вдвое, и это еще без учета противодавления в корпусе. А вот шум, наоборот, будет больше - просачиваясь через узкие щели, маленькие отверстия, затейливые "загогулины" и прочие дизайнерские изыски в передней панели, поток воздуха может издавать отнюдь не художественный свист. Вдобавок шум переднего вентилятора (в отличие от заднего) не экранируется корпусом.

Повысить эффективность переднего вентилятора можно, если впустить дополнительный воздух в полость между передней панелью и металлической передней стенкой корпуса. Для этого пойдем по проторенному пути - вытащим пластмассовую (на этот раз только пластмассовую!) заглушку нижнего трехдюймового отсека. Но ведь нам надо еще подать холодный воздух в верхнюю половину корпуса, причем тоже спереди. Эти потоки надо разделить с помощью перегородки под нижним пятидюймовым отсеком.

Теперь посмотрим на движение потока в корпусе. В первой и второй схеме основной поток движется снизу вверх. Сопротивление потоку определяется самым узким местом на его пути. В данном случае это сечение на уровне видеокарты: она сама занимает добрую половину корпуса, а с другой стороны стоит винчестер с торчащим шлейфом. Поскольку видеокарту в другое место сдвинуть нельзя, остается переставить винчестер. Его можно опустить вниз или поставить в один из 5-дюймовых отсеков (лучше в тот, который используется в качестве воздухозаборника). В обоих случаях винчестер будет отлично обдуваться, что благотворно скажется на его здоровье. Впрочем, самое узкое место на пути потока на самом деле не здесь, а при входе в корпус - там его скорость больше на порядок, а аэродинамические потери пропорциональны квадрату скорости. Поэтому "прилизывание" и укладка шлейфов с точки зрения воздухообмена практически ничего не дает.

Слышу, слышу ехидные голоса - а как же страшилки про пыль, которую при установке всех вентиляторов на выдув якобы будет засасывать в диких количествах через CD-ROM и FDD? Отвечаю. Воздух идет по пути наименьшего сопротивления и при хорошей вентиляции не пойдет в узкие щели, когда рядом есть большие окна. Да и штатная система вентиляции, напомню, работает на выдув, причем в брендовых корпусах и ноутбуках тоже (а там не дураки сидят, как любят говорить некоторые коллеги, когда другие аргументы заканчиваются:-)

В заключение скажем пару слов про тауэры с боковым БП. Несмотря на большое количество отверстий, расположенных в самых неожиданных местах, вентиляция у этих корпусов отвратительная. Если обдув видеокарты еще можно улучшить традиционным способом (открыванием соседних слотов), то с процессором придется повозиться. Для хорошего продува его "кармана" нужно как-то удалить оттуда горячий воздух. Самое эффективное - врезка в верхнюю панель вентилятора на выдув, но это весьма трудоемко. Поэтому попробуем альтернативные способы. В корпусах InWin вверху на задней стенке есть вентиляционные отверстия непонятного назначения - теплый воздух оттуда выходить не будет, т.к. в корпусе разрежение от вентилятора БП, а подача холодного воздуха под самый потолок малоэффективна. Чтобы они не пропадали, поставьте там бловер на выдув. В корпусах, где нет и этого, бловер можно направить вперед и соединить воздуховодом с пустым пятидюймовым отсеком (разумеется, вытащив из него обе заглушки, рис.9).

Другой вариант - установка БП с мощным вентилятором, в котором забор воздуха осуществляется только со стороны "кармана". В продаже встречаются БП, имеющие на боковой стенке 120-мм вентилятор - по идее, его должно хватить для хорошего проветривания. Можно сделать и наоборот - подать вентилятором или бловером по воздуховоду в эту зону свежий воздух в расчете на то, что струя "добьет" до непродуваемых уголков. В общем, поле для экспериментов эти корпуса дают необъятное.

Еще осталось несколько мифов по поводу выбора вентиляторов... но этому вопросу стоит посвятить отдельную статью.

Владимир Куваев aka kv1

Кулер для процессора или CPU cooler относится к числу компонентов персонального компьютера, на которые значительная часть пользователей не обращает особого внимания. Более того, вполне возможно, что многие пользователи, наверное, и не знают о существовании подобного компонента. Между тем, процессорный кулер вряд ли заслуживает столь пренебрежительного отношения, поскольку его функция в системном блоке достаточно важна. Можно сказать, что без этого вспомогательного устройства невозможно функционирование сердца компьютера – центрального процессора.

Не секрет, что одной из основных особенностей работы центрального процессора является значительное выделение им тепла. Такое свойство процессора вполне естественно, ведь ему приходится трудиться «в поте лица», обрабатывая в долю секунды огромное количество данных и выполняя одновременно миллиарды операций. Как следствие, через кристалл процессора протекает значительный электрический ток, вызывающий его большой тепловой нагрев.

Следовательно, если процессор специально не охлаждать, то его температура его будет постоянно расти. Однако процессор не может нагреваться выше определенной величины, поскольку это может привести к выходу его из строя. Кроме того, постоянное воздействие высокой температуры может отрицательно сказаться на работоспособности и долговечности процессора.

Поэтому для охлаждения процессора и удержания его температуры в безопасных пределах применяются устройства охлаждения. Устройства охлаждения обычно делятся на пассивные и активные. Пассивные охладители отводят тепло от источника и рассеивают его в пространстве. Примером пассивного охладителя является радиатор. Однако недостаток охлаждающих устройств подобного типа состоит в том, что они не используют приток холодной среды в зону выделения тепла. Последний способ применяется в активных охлаждающих устройствах.

Радиаторы - как пример пассивного охлаждения процессора.

Примером подобного устройства является вентилятор для процессора, или, как также часто его называют, кулер. А если взять отдельно сам вентилятор, то его можно отнести к числу наиболее распространенных охлаждающих устройств в компьютере. Сфера его применения включает не только охлаждение центрального процессора, но и охлаждение других интенсивно выделяющих тепло компонентов, таких, как блок питания, графическая карта, винчестер, чипсет материнской платы и т.д. Основные достоинства вентилятора – простота конструкции, невысокая стоимость и достаточно высокая надежность.

Как правило, большинство процессоров оснащается их производителями штатными кулерами. Однако подобные охлаждающие устройства имеют довольно средние характеристики, и поэтому в некоторых случаях для того, чтобы обеспечить достаточное охлаждение центрального процессора, пользователю может потребоваться более эффективный процессорный кулер, чем штатный.

Принцип работы

Название «кулер» происходит от английского слова «cooler» – охладитель. Между тем, далеко не всякое охлаждающее устройство можно отнести к разряду кулеров. Обычно кулером в компьютерной терминологии называют охлаждающее устройство, главным компонентом которого является вентилятор. Часто кулером называют сам по себе охлаждающий вентилятор, хотя, строго говоря, кулером на самом деле является комбинация вентилятора и радиатора. Таким образом, кулер использует как активный, так и пассивный методы охлаждения.

Радиаторы представляют собой устройства, сделанные из металла, обладающего высокой тепловодностью, например, алюминия. Существуют также кулеры из меди, обладающей еще более высокой тепловодностью, чем алюминий, однако медные радиаторы дороже и встречаются реже. Одной из основных особенностей радиатора является его сложный профиль. Как правило, радиатор состоит множества металлических пластин, расположенных параллельно или под углом друг другу. Благодаря этому радиатор имеет большую площадь поверхности, что также способствует интенсивному рассеиванию тепла. Кроме того, в радиаторе обычно можно выделить две части – основание, которое непосредственно соприкасается с процессором и основную охлаждающую секцию.

Также существуют кулеры, которые используют для отвода тепла не только радиатор, но и специальные алюминиевые или медные трубки, в которых находится некоторое количество охлаждающей жидкости. Принцип работы трубок состоит в том, что жидкость, имеющая низкую температуру кипения, испаряется в области интенсивного поступления тепла, забирая при этом большое количество энергии, а затем отдает тепло, конденсируясь в холодной области кулера, обдуваемой вентилятором. Данная конструкция охлаждающего устройства пришла в компьютерный обиход из области промышленных охлаждающих систем. Хотя еще не так давно кулеры, использующие тепловые трубки, казались экзотическими устройствами, но в настоящий момент они занимают значительную часть рынка. Существует два основных типа кулеров с охлаждающими трубками – кулеры, в которых трубки граничат непосредственно с поверхностью процессора, и кулеры, в которых трубки впаяны в радиатор, но не касаются поверхности процессора непосредственно.

Пример дизайна радиатора с тепловыми трубками приведен ниже:

Кулер с охлаждающими трубками соприкасающимися с поверхностью CPU (слева) и впаянными в радиатор без соприкосновения с процессором (справа)

Несмотря на большое значение радиатора, вентилятор является не менее важным составным элементом кулера для процессора. Он предназначен для создания мощного воздушного потока, благодаря которому осуществляется отвод теплого, прошедшего через радиатор, воздуха во внутреннее пространство системного блока. Обычно тепловой поток, создаваемый вентилятором, имеет направление, совпадающее с осью его вращения, но существуют и вентиляторы, создающие радиальный, то есть, перпендикулярный оси вращения поток. Подобные вентиляторы называются бловерами. На сегодняшний день также нередко можно встретить кулер, имеющий не один, а сразу несколько вентиляторов.

Вентилятор процессорного кулера:

Бловер и кулер создающий радиальный поток воздуха охлаждающий процессор

Подключение кулера

Для подключения кулера к материнской плате используется расположенный на ней специальный разъем. Через этот разъем поступает питание, вращающее вентилятор. Кроме того, разъем может иметь одну или две вспомогательные линии данных. Разъем для кулера, в зависимости от типа материнской платы, может иметь 2, 3 или 4 контакта.

Кратко остановимся на особенностях, которыми обладает каждый разъем. Двухконтактный разъем поддерживает лишь линии питания, которым соответствуют черный и красный провод в кабеле вентилятора. Трехконтактный разъем означает, что присутствует еще одна дополнительной линия управления, предназначенная для контроля скорости вращения кулера. Четырехконтактный разъем поддерживает еще одну линию – линию управления скоростью вращения вентилятора методом PWM. Как правило, современные материнские платы имеют именно четырехконтактный разъем, хотя в него можно включать и вентиляторы, имеющие кабели с меньшим количеством проводов.

Устанавливается кулер, точнее говоря, радиатор кулера на верхнюю крышку процессора. Обычно между радиатором и процессором пролегает слой специальной проводящей пасты – так называемой термопасты. Предназначение термопасты – обеспечить плотное прилегание основания радиатора к поверхности процессора и предотвратить появление воздушных полостей между этими устройствами. Сверху, а иногда и сбоку от радиатора устанавливается вентилятор. Для крепления кулера к материнской плате используются специальные защелки и зажимы, а во многих случаях – винты.

Основные параметры кулера

Главным требованием, которое предъявляется к кулеру, является его способность осуществлять эффективное охлаждение центрального процессора. Как правило, для определения эффективности работы кулера используют такой параметр, как тепловое или термическое сопротивление. Этот параметр определяет количество градусов, на которое повысится температура процессора, при выделении им ватта тепловой энергии. Из этого можно понять, что чем ниже термическое сопротивление кулера, тем лучшую охлаждающую способность он имеет, и, как следствие, тем ниже будет температура кристалла процессора, на который он установлен. Стоит правда, иметь в виду, что кулер, имеющий высокое термическое сопротивление, не обязательно является низкокачественным, он просто может быть рассчитан на процессор с относительно низким тепловыделением.

Однако термическое сопротивление не является единственным критерием, характеризующим эффективность и качество кулера. Также хороший кулер должен по возможности обладать следующими свойствами:

Совместимость c большим количеством типов процессоров.
Наличие надежного и легко снимающегося крепления к процессору.
Высокая износостойкость и долговечность.
Низкий уровень вибрации и шума.
Небольшие габариты и малый вес.

Также при выборе кулера следует обратить внимание на то, поддерживает ли он регулировку скорости вращения в зависимости от нагрузки процессора. Эта возможность позволяет значительно снизить уровень шума, производимого вентилятором кулера. На данный момент большинство кулерных вентиляторов оснащено подобной функцией.

Настройка параметров кулера в BIOS

Практически в любой современной БИОС существуют опции, связанные с различными параметрами работы вентиляторов. Это могут быть как чисто информационные опции, подобные опции , которая показывает скорость вращения вентилятора, так и опции позволяющие регулировать параметры кулера, в частности, скорость его вращения. Существуют опции, например, которые позволяют задать скорость кулера косвенным путем, при помощи привязки ее к определенной температуре центрального процессора.

Во многих БИОС можно найти также опции типа CPU Smart FAN Mode, которые позволяют выбрать тип управления вращения вентилятором – при помощи изменения напряжения или посредством прямого регулирования скорости.

Заключение

CPU cooler – это одно из важнейших вспомогательных устройств компьютера, без которого была бы невозможна его нормальная работа. Как правило, кулер представляет собой комбинацию мощного охлаждающего вентилятора, который можно подключить к любой материнской плате через специальный разъем, и радиатора, изготовленного из металла с высокой тепловодностью – меди или алюминия. Главное назначение кулера – охлаждение центрального процессора и обеспечение нормального температурного режима его функционирования. Поэтому качеством, надежностью и эффективностью кулера ни в коем случае не стоит пренебрегать.

Столкнувшись с необходимостью установить дополнительные кулеры (вентиляторы) на корпус компьютера, пользователи часто задаются вопросом, как определить размер кулера для корпуса. Проблема в том, что обычно на компьютерном корпусе нет никаких обозначений о том, какого размера кулер нужно устанавливать. Есть только посадочное место под кулер и определить какой кулер для него подойдет не так просто.

Если вы знаете как называется модель вашего , то вы можете узнать размер кулеров на сайте производителя. Для примера возьмем такой популярный корпус как FRACTAL DESIGN Core 2500 .

Если ввести его название в любую поисковую систему, то можно без труда найти официальный сайт производителя.

А уже на сайте производителя можно найти детальную информацию обо всех посадочных местах для корпусных кулеров, а также их размер и расположение.

Но, к сожалению, в большинстве случае данный способ не работает. Чаще всего, корпус был куплен давно и информации о нем в интернете нет либо определить производителя и модель корпуса невозможно. В таких ситуациях нужно самостоятельно измерить посадочное место под кулер и определить подходящую модель. Измерять посадочное место проще всего между центрами крепежных отверстий.

Ниже приводим расстояния между центрами крепежных отверстий для корпусных кулеров популярных размеров.

Расстояние между крепежными отверстиями	Размер кулера
32 мм	40×40 мм
50 мм	60×60 мм
71.5 мм	80×80 мм
82.5 мм	92×92 мм
105 мм	120×120 мм
125 мм	140×140 мм
154 мм	200×200 мм
Информация о размерах кулеров взята с сайтов noctua.at и arctic.ac.

Используя данную таблицу можно без труда определить размер кулера, который нужен для вашего корпуса.

Как выбрать кулер для корпуса

После того, как вы определили, какой размер кулера подходит для вашего корпуса, вам нужно выбрать конкретную модель кулера. На этом этапе нужно обращать внимание в основном на уровень шума, который производит кулер. Уровень шума обычно указывается в децибелах и чем он ниже, тем лучше.

Также немаловажным является тип подшипника, который используется в конструкции кулера. Самый простой вариант – это подшипники скольжения, он отличается тихой работой, но коротким сроком службы. Вариант чуть лучше – это шарикоподшипник или подшипник качения, он работает чуть громче, но зато его срок службы намного больше. Кулер на шарикоподшипнике может проработать до 15 тысяч часов. Самый современный вариант – это гидродинамический подшипник, он отличается тихой работой и продолжительным сроком службы, но кулеры с его использованием заметно дороже.

Еще один важный момент – это способ подключение кулера. Изучите инструкцию к вашей материнской плате, для того чтобы узнать какой разъем для подключения корпусных кулеров на ней используется (3 или 4 pin) и, соответственно, учитывайте это при выборе кулера.

Технологии неустанно совершенствуются, специализированные программы и новейшие игры требуют всё более и более мощных компьютеров. Процессоры, видеокарты и другие компоненты компьютера ежегодно модернизируются, а это приводит и к выделению большего тепла. Чрезмерный нагрев может грозить зависаниями, поломке отдельных элементов и усиливающимся гулом кулеров. Скапливающаяся в корпусе пыль лишь усугубляет ситуацию.

На помощь приходят вентиляторы. Сегодня они практически всегда ставятся на блок питания, на процессор и на мощные видеокарты. Но зачастую этого бывает недостаточно: эти вентиляторы обслуживают только свою деталь, выбрасывая горячий воздух в корпус. Этот процесс не только снижает эффективность кулеров, которые засасывают вновь тот же самый горячий воздух, но и приводит к нагреву других частей компьютера. Поэтому в корпусе необходима должная вентиляция, чтобы снаружи воздух подавался, а изнутри - выдувался. Именно для этого нужны вентиляторы для корпуса.

К сожалению, для многих это вопрос суммы, оставшейся со сдачи. Мало того, при выборе корпусного вентилятора покупатели часто ориентируются только на его размер. Это в корне неверно, так как неправильно подобранный вентилятор приведёт к лишнему раздражающему шуму, да и прослужит очень мало. Если же подходить к вопросу серьёзно, необходимо разобраться в параметрах корпусных вентиляторов.

Чем различаются вентиляторы для корпуса

Размер вентилятора

Речь идёт о физических размерах каркаса, помогающих ориентироваться при подборе вентиляторов к различным комплектующим и к корпусу. Это важнейшая характеристика, потому что при несоответствии параметрам корпуса вентилятор просто не получится вставить. Существует множество стандартных размеров вентиляторов: от 25х25 мм до 200х200 мм.

Вентиляторы размером от 25х25 до 70х70 мм нужны для охлаждения небольших участков, например, северного или южного моста на материнской плате. В связи со спецификой использования выбор таких вентиляторов не столь велик. Применяются в тонких серверах для продува корпуса на высоких оборотах.

Вентиляторы размером 80х80 и 92х92 мм являются стандартными для небольших корпусов. Их можно использовать, к примеру, в офисных компьютерах. Такие вентиляторы довольно популярны и распространены. Также их используют для особых целей, например, охлаждения материнских плат небольших размеров. Примерно 12-15 лет назад использовались в стандартных ATX корпусах практически повсеместно.

Вентиляторы размером 120х120 и 140х140 мм используют на больших корпусах. Они отлично подойдут для мощных компьютеров, например, игровых. Нужно учитывать, что чем больше вентилятор, тем меньшая скорость вращения ему требуется для создания определённого воздушного потока. Следовательно, большие вентиляторы шумят ощутимо меньше маленьких.

Вентиляторы размером 150х140 и 200х200 мм используются, когда в большом корпусе требуется дополнительный мощный поток воздуха. Они обычно ставятся на верхнюю или боковую часть корпуса. Выбор моделей такого размера не столь велик.

Также бывают вентиляторы нестандартных размеров, когда диаметр вентилятора больше расстояния между отверстиями крепления (как на картинке ниже). Учитывайте это в корпусе с плотной компоновкой вентиляторов. Два таких вентилятора с креплением 120х120 мм, но диаметром крыльчатки 140 мм не получиться поместить рядом друг с другом в корпусе с местом под крепление 120 мм вертушек.

Максимальная и минимальная скорость вращения

Скорость вращения измеряется в количестве оборотов за одну минуту. При одинаковых размерах каркаса и лопастей вентилятор с большей скоростью вращения будет охлаждать системный блок эффективнее. Средней скоростью вращения считается: у вентиляторов размером 80 мм - 2000–2700 об/мин, 90–92 мм - 1300–2500 об/мин, 120 мм - 800–1600 об/мин. Вентиляторы со скоростью вращения больше 3000 об/мин используются для специфических целей, например, для многих жидкостных систем охлаждения.

Различие минимальной и максимальной скорости вращения вентилятора указывает на возможность её регулировки. Однако стоит отметить, что чем выше скорость вращения, тем больше шума издаёт вентилятор.

Максимальный и минимальный уровень шума

Вентилятор крутится, создаётся воздушный поток, происходит трение деталей - следствием всего этого является шум. Шумность измеряется в децибелах - дБ. Чем громче вентилятор, тем, согласитесь, утомительнее рядом с ним работать, поэтому лучше выбирать наиболее тихие модели. Оптимален уровень шума не более 30–35 дБ.

Вообще, самый сложный аспект при выборе вентилятора, это найти компромисс между скоростью вращения, силой воздушного потока и шумом. Дорогие и наиболее эффективные вентиляторы славятся своим низким уровнем шума при достаточно мощном воздушном потоке.

Регулировка оборотов

Регулировать количество оборотов вентилятора в минуту нужно для того, чтобы оптимизировать работу охлаждения. К примеру, в корпусе довольно низкая температура, а вентилятор крутится на скорости 2500 об/мин - есть смысл уменьшить количество его оборотов, чтобы понизить уровень шума и энергопотребление. Если же в корпусе наоборот слишком высокая температура, скорость вентилятора лучше увеличить. При выборе вентилятора стоит учитывать параметры материнской платы и тип разъёма питания. Регулировка скорости вращения крыльчатки вентилятора может осуществляться несколькими способами.

Первый - автоматическая регулировка. В этом варианте скорость вентилятора управляется материнской платой автоматически или через команды пользователя (например, с помощью специального устройство, устанавливаемого на корпусе компьютера - реобаса). Материнская плата сама анализирует степень нагрева комплектующих ПК.

Второй способ - плавная ручная регулировка. В этом варианте для регулировки скорости пользователю нужно покрутить ручку управляющего резистора на специальном блоке. При этом скорость вращения вентилятора меняется плавно, то есть её можно уменьшить или увеличить как на большие значения, так и на совсем маленькие. Проблема ручной регулировки, это риск перегрева ПК, если не следить за температурой компонентов. При недостаточной скорости вращения воздух внутри корпуса будет закономерно сильнее нагреваться, что может повлечь за собой вылеты и зависания.

Третий способ - ступенчатая ручная регулировка. Она выполнена в виде специальных переходников, подключив через которые вентилятор, пользователь может изменить скорость его вращения. При этом нужно учесть, что количество ступеней, а значит, и количество оборотов будет строго фиксировано.

Тип разъёма питания

Сегодня существует четыре типа подключения вентиляторов: 2-pin, 3-pin, 4-pin и molex.

2-pin - специфический разъем. Применяется в блоках питания, а в обычных ПК на современных материнских платах не встречается.

3-pin - это подключение к материнской плате с возможностью наблюдения за скоростью вращения вентилятора через материнскую плату. Стоит отметить, что 3-pin кабели можно подключать и к 4-pin разъёму.

4-pin - это подключение к материнской плате с возможностью автоматической регулировки скорости вращения вентилятора в зависимости от температуры в системе. Такие вентиляторы обычно стоят на процессорах и видеокартах. Возможно подключение 4-pin кабеля к 3-pin разъёму, но при этом функция автоматического регулирования скорости вращения будет недоступна.

Molex - это подключение напрямую к блоку питания с возможностью ручной регулировки скорости вращения вентилятора.

Тип подшипника

Как вы знаете, подшипники нужны для кручения вентилятора вокруг втулки. Так как это основное место трения деталей, подшипник наиболее подвержен разрушению, а также именно его качество отвечает за уровень шума. В корпусных вентиляторах устанавливается один из четырёх видов подшипников: скольжения, качения, гидродинамический и с магнитным центрированием.

Подшипник скольжения - это простейшая конструкция подшипника, в котором трутся две полированных поверхности. Это наиболее дешёвый и тихий вариант, однако он отличается небольшим временем службы и ухудшением работы при высоких температурах. Также в силу конструкции его можно использовать только в вертикальном положении.

Подшипник качения или шарикоподшипник - более сложная конструкция, в которой предусмотрено специальное кольцо с шариками, размещённое между подвижной частью (крепящейся к оси), и неподвижной (прикреплённой к основанию). Катящиеся шарики обеспечивают меньшее трение, чем в подшипниках скольжения, и более высокую надёжность. Ресурс таких вентиляторов может достигать 15000 часов непрерывной работы, их можно использовать при высоких температурах и в любом положении. Главный минус такой конструкции - более высокий уровень шума из-за трения движущихся частей подшипника, особенно на высоких оборотах.

Гидродинамический подшипник - это по сути усовершенствованный подшипник скольжения. Он заполнен специальной жидкостью, создающей прослойку, по которой скользит подвижная часть подшипника. Таким образом удаётся избежать непосредственного контакта между твёрдыми поверхностями и значительно снизить трение. Гидродинамические подшипники более долговечны в сравнении с их предшественниками, а также практически бесшумны.
Подшипник с магнитным центрированием основаны на принципе магнитной левитации. Основа конструкции - вращающаяся ось, «подвешенная» в магнитном поле. Таким образом удаётся избежать контакта между твёрдыми поверхностями и ещё больше снизить трение. Это самый совершенный, долговечный и бесшумный тип подшипников. Его минус - высокая стоимость.

Воздушный поток на максимальной скорости

Эта характеристика - одна из самых важных при выборе вентилятора для корпуса. Она обозначает число кубических футов воздуха в минуту, которые способен прогнать через себя вентилятор системы охлаждения. Чем выше это число, тем эффективней будет охлаждение. Воздушный поток зависит от многих факторов, таких как диаметр вентилятора, размер лопастей, скорость вращения, материал, из которого изготовлен вентилятор. При различных комбинациях этих параметров стоит обращать особенное внимание именно на воздушный поток.

Дизайн

Помимо всего прочего, вентиляторы различаются внешним видом: от цвета лопастей до наличия подсветки. Конечно, если ваш компьютер спрятан глубоко под столом, вряд ли это будет иметь для вас значение. Но для профессионалов, особенно геймеров, обустраивающих своё игровое пространство, эта характеристика может сыграть свою роль.

Критерии выбора

Вентиляторы для корпуса играют важную роль в продевании срока службы компьютера. Но выбрать их не так просто, так как для различных целей подойдут разные модели. Мы распределили вентиляторы на группы, исходя из потребностей пользователя.

Для компьютера обычного пользователя или офисного компьютера подойдут любые недорогие вентиляторы соответствующих корпусу размеров, с автоматической, ступенчатой регулировкой скорости или без неё .

Если вы чувствительны к шуму, Они будут дороже, так как производители много вкладываются в исследование и разработку нестандартной конструкции лопастей, чтобы обеспечить хороший воздушный поток при минимальных оборотах.