Fani PC - wszystko, co musisz wiedzieć

Jeśli tu jesteś, dzieje się tak, ponieważ nie doceniasz znaczenia fanów na twoim komputerze. Niektóre elementy, które pamiętamy tylko wtedy, gdy zaczynają zawodzić i hałasować. Ale nic poza rzeczywistością, jakość i wydajność fanów może zależeć od prawidłowego funkcjonowania naszego komputera i właśnie to postaramy się tutaj wyjaśnić.

Zobaczymy i wyjaśnimy praktycznie wszystko, co należy wiedzieć o fanu, aby zawsze odnosić sukcesy w naszym zakupie. Zastosowanie tego jest bardzo jasne, są to elementy, które dzięki obrotowi śmigła i jego wysokim obrotom wytwarzają wymuszony prąd powietrza, który bezpośrednio wpływa na gorącą metalową powierzchnię. Ze względu na różnicę temperatur między powietrzem a elementem, część ciepła zostanie przekazana do przepływu, zmniejszając w ten sposób temperaturę radiatora, aw konsekwencji procesora, pamięci RAM, karty graficznej lub miejsca, w którym go umieściliśmy.

Indeks treści

Jak ważne są fani na PC

Cóż, dobre chłodzenie komponentów będzie częściowo zależeć od nich. Oczywiste jest, że komponenty elektroniczne pracują na wysokich częstotliwościach i przy dużych natężeniach prądu. To, wraz z minimalną powierzchnią, powoduje wzrost w nich temperatur, co wymaga radiatorów. Z kolei radiatory te są w stanie pobrać całe ciepło generowane przez układ scalony i rozprowadzić je w niezliczonej ilości miedzianych lub aluminiowych żeber. Po co jest tyle płetw? Cóż, aby do nich dostał się wymuszony przepływ powietrza i odprowadził całe możliwe ciepło do otoczenia.

Jeśli nie ma wentylatorów, ciepło nadal będzie znajdować się w radiatorze i będzie płynąć wokół spokojnego powietrza w znacznie mniejszej ilości z powodu naturalnej konwekcji. W ten sposób układ nadal gromadzi temperaturę, a system do jego ochrony drastycznie obniża napięcie, które nazywamy ograniczaniem termicznym, w celu kontrolowania wytwarzanego ciepła. Rezultatem jest wolniejszy, gorętszy komputer o krótszej oczekiwanej długości życia. Przekonany o znaczeniu fanów?

Efekt Joule Thomsona

Na pewno raz umieściłeś wentylator przed twarzą i zauważysz, że powietrze z niego wychodzące jest nieco chłodniejsze niż powietrze otoczenia. W rzeczywistości, im wyższa jest jego prędkość, tym wydaje nam się zimniejszy. Wynika to z efektu Joule-Thomsona.

To zjawisko fizyczne wyjaśnia proces, w którym temperatura powietrza spada lub wzrasta ze względu na jego spontaniczne rozszerzanie lub ściskanie przy stałej entalpii. Entalpia to w zasadzie energia, którą system (powietrze) wymienia z resztą środowiska. Jeśli powietrze się kompresuje, wówczas rośnie temperatura, a jeśli się rozszerza, maleje. Można to bardzo łatwo udowodnić: otwórz usta i wdmuchnij powietrze do dłoni, zobaczysz, że jest gorąco (około 36, 5⁰C, jeśli nie masz gorączki). Teraz zrób to samo z prawie zamkniętymi ustami, a zobaczysz, że powietrze wydostaje się znacznie zimniejsze, nawet bardziej niż powietrze otoczenia. Gratulacje! Efekt Joule Thomson jest z tobą.

W wentylatorze mamy oba zjawiska; gdy przechodzi przez śmigła, powietrze ściska się i nieznacznie podnosi swoją temperaturę, a po wydaleniu zmniejsza się. Im większy przepływ powietrza ma wentylator, tym większa będzie jego wydajność chłodzenia, ponieważ im więcej energii będzie wymieniać z otoczeniem (radiatorem).

Średnice i typy

Średnice

Bardzo ważnym czynnikiem przy wyborze wentylatora będzie jego średnica oraz konfiguracja lub rodzaj działania.

Są to dwa bardzo łatwe do zrozumienia czynniki. Pierwszy odnosi się do tego, jak duży jest wentylator, im większa średnica, tym większe będą jego łopatki, a tym samym większy przepływ powietrza, który wytwarza. Nie zajmiemy się aspektami technicznymi, takimi jak typ przepływu, laminarny lub turbulentny, ale wiemy, że duży wolny wentylator będzie chłodził znacznie lepiej niż mały, szybszy.

W tym momencie, co naprawdę interesuje nas użytkowników, to to, że wentylator, który kupujemy, wchodzi do naszego podwozia lub naszego radiatora, to, co musimy zrobić, to po prostu przejść do specyfikacji naszego podwozia i zobaczyć średnice wentylatorów. to przyznaje. Mogą to być zasadniczo trzy rozmiary: 120 mm, 140 mm i 200 mm. Są to standardowe pomiary i obecnie używane, z wyjątkiem niestandardowych konfiguracji. Proszę nie używać wentylatorów 80 mm, są one bardzo stare, podstawowe i jedynie hałasują.

Jeśli chodzi o typy fanów, mamy następujące:

• Wirówki lub turbiny: wentylatory te są stosowane w radiatorach dmuchaw. Żebra zbierające powietrze są umieszczone całkowicie pionowo do osi obrotu, więc przepływ powietrza jest generowany w kierunku 90 ^o w stosunku do wlotu (wchodzi poziomo i wychodzi z przodu). Zasadniczo są one cichszymi i wydajniejszymi wentylatorami, ale w elektronice nie jest to najbardziej zalecana konfiguracja, ponieważ powietrze wydostaje się przy mniejszej prędkości i niższym ciśnieniu, więc zbiera niewiele ciepła.

Wentylator turbiny

• Osiowe: są to wentylatory wszelkiego życia, ich łopatki ustawione pod kątem opuszczają wirnik bezpośrednio, aby wytworzyć przepływ prostopadły do ​​nich i bez zmiany trajektorii. Są głośniejsze i wymagają większej mocy, ale ciśnienie powietrza i przepływ są wyższe, więc są bardziej skuteczne na żebrowanych radiatorach.

Wentylator osiowy

• Helical: jest to wariant wentylatorów osiowych, w których łopatki, zamiast być proste, są zakrzywione na sobie. Wentylatory te wytwarzają duży przepływ powietrza przy niższym ciśnieniu, dzięki czemu są cichsze. Idealnie nadają się do wprowadzania i wyjmowania powietrza z podwozia.

Helical Fan

Wydajność i charakterystyka wentylatora

Przyjrzyjmy się teraz głównym cechom fanów PC, ponieważ będą one ważne dla jego trwałości i wydajności.

Konstrukcja i liczba ostrzy

Widzieliśmy już, jak wentylatory osiowe i spiralne są bardzo podobne, i to tylko kwestia różnicowania konstrukcji ich łopat. Odpowiadają one za ruch powietrza we wskazanym kierunku, w ten sposób następuje przyspieszenie powietrza, które przekłada się na hałas, który producenci starają się wyeliminować za wszelką cenę.

Większość z nich ma niestandardowe wentylatory w swoim arsenale, w tym żebra po wewnętrznej stronie lub spojlery z tyłu, aby zapobiec przekształceniu turbulencji powietrza w hałas. Ich liczba będzie również ważna, ponieważ im więcej mamy, tym więcej powietrza mogą poruszać przy niższych obrotach, więc zawsze musisz znaleźć równowagę między nimi.

Łożyska

Łożyska lub łożyska są mechanizmem odpowiedzialnym za umożliwienie ruchu wentylatora przez silnik. W tych bardzo małych wentylatorach oś obrotu i cewki elektryczne lub stojany są zwykle oddzielone, zwykle te ostatnie są nieruchome. Jest to przeciwieństwo normalnego silnika, na przykład tych, którzy używają zabawek. Dzięki tej formule osiągnięto to, że oś ma mniej bezwładności, gdy cewki są zamocowane, i możemy w niej umieścić płyn, aby wyeliminować dźwięk i zmaksymalizować trwałość.

Oto łożyska najczęściej używane w wentylatorach PC:

• Tuleja lub łożysko ślizgowe: Wał wentylatora ma łożysko ślizgowe ze smarowaniem i smarowaniem ułatwiającym obrót. Cewki tworzą zewnętrzny pierścień 4 lub 6 w zależności od producenta. Są dość ciche, łatwe w produkcji i wystarczają na około 25 000-30000 godzin, zanim ich smarowanie się zużyje, co jest ich najsłabszym punktem. Smarowane kulki są umieszczone w celu poprawy i wyeliminowania tego zużycia na poprzednim łożysku, aby zapewnić kontakt z cylindrem obrotowym. Oferują większą trwałość i wytrzymują wyższe temperatury, ale są nieco głośniejsze z powodu tarcia kul, które po uderzeniu mogą się poruszać i zawodzić. Płynne łożysko dynaminowe: wreszcie mamy najbardziej złożony ze wszystkich, ten, który wykorzystuje ciśnieniową komorę wstępną oleju wokół łożyska, aby zmaksymalizować trwałość i smarowanie. Są również bardzo ciche i oferują średnią żywotność 150 000 godzin. Są one szeroko stosowane przez Noctua.

RPM

Są to obroty na minutę, przy których obraca się wentylator. Każdy obrót stanowi jego pełny obrót, więc im więcej jest obrotów w ciągu minuty, tym szybciej będzie on leciał i tym więcej będzie wytwarzał przepływ powietrza.

Rodzaj połączenia elektrycznego

Bardzo ważny jest również sposób podłączenia wentylatora do naszego komputera. Być może zauważyłeś, że wentylatory nie zawsze mają to samo złącze zasilania, niektóre robią to przez 3-pinowy nagłówek, inne z 4-pinowym nagłówkiem, a nawet te najbardziej podstawowe mają dwubiegunowe złącze obok MOLEX-a.

• Połączenie Molex lub LP4: jest to najbardziej podstawowy, dwa przewody, dodatni i ujemny, zostaną podłączone do części głowicy odpowiedniej płyty głównej lub bezpośrednio do głowicy MOLEX zasilacza. Otrzymują one stały sygnał elektryczny, 5 V lub 12 V, więc zawsze obracają się z maksymalną prędkością obrotową. Podłączenie prądu stałego: jest to bardzo częste w przypadku wentylatorów średniej klasy, które są zintegrowane z obudową lub podłączone do podstawowych mikrokontrolerów. Tym razem mamy trzy piny zamiast dwóch, dodając kontrolę prędkości obrotowej w zależności od procentu napięcia, które wchodzi do silnika. Sterowanie odbywa się analogicznie i umożliwia interakcję użytkownika, jeśli kontroler jest zgodny. Połączenie PWM: wreszcie mamy najbardziej kompletny ze wszystkich, za pomocą 4 pinów, możliwe jest sterowanie obrotem silnika za pomocą modulacji szerokości impulsu (PWM). Napięcie jest generowane przez sygnał cyfrowy utworzony przez impulsy, im wyższa gęstość impulsu, tym wyższe średnie napięcie wyjściowe i tym szybciej się obraca. Ten system jest bardzo przydatny do sterowania CFM wentylatora na podstawie pobranej mocy.

Przepływ powietrza i ciśnienie statyczne Co jest lepsze?

Po zapoznaniu się z podstawowymi funkcjami i konstrukcją nadszedł czas, aby spojrzeć na różne pomiary wydajności wentylatorów. Te, które najczęściej pojawiają się bez wątpienia, to przepływ powietrza i jego ciśnienie statyczne.

Przepływ lub przepływ powietrza to ilość powietrza krążącego przez wentylator. W mechanice płynów mierzy się ją w postaci przepływu (Q), proporcjonalnego do przekroju kanału (S) i prędkości powietrza (V), Q = S * V. Jest jeszcze inna miara, która jest szeroko stosowana dla tego typu fanów cyfrowych, CFM lub Cubit Feet na minutę lub stopy sześcienne na minutę, miara brytyjska. W takim przypadku mierzony jest przepływ powietrza przez sekcję na jednostkę czasu.

Dla tych, którzy chcą przekazać go jednostkom systemu międzynarodowego, jest to równoważność:

Natomiast ciśnienie statyczne to siła, którą powietrze może wywierać na przedmiot, powiedzmy, że jest to siła, z jaką powietrze opuszcza wentylator. Im wyższe ciśnienie statyczne, tym trudniej będzie przerwać przepływ powietrza. Mierzy się go w mm H2O lub milimetrach wody.

Teraz ważna jest dla użytkownika, czy chcemy więcej przepływu czy więcej presji? Cóż, to zależy, ale najlepiej mieć oba. Na rynku istnieją specjalne wentylatory dla każdego rodzaju pomiaru, te z większą liczbą ostrzy (9 lub więcej) mają wyższy współczynnik CFM, podczas gdy te z mniejszą liczbą ostrzy, ale szersze (8 lub mniej) specjalizują się w mmH2O. W przypadku marki, na przykład Corsair, widzisz serię SP lub AF, co oznacza, że są to „ciśnienie statyczne” lub „przepływ powietrza”.

Wentylatory AF są bardziej zorientowane na ich zastosowanie w podwoziu, aby wpuszczać i wypuszczać powietrze, ponieważ większy przepływ pozwala nam odnawiać więcej powietrza wewnątrz kabiny. Z drugiej strony, wentylatory SP polecają je do radiatorów i grzejników, aby móc usunąć więcej ciepła z powierzchni. Praktyka mówi, że im wyższe dwa parametry, tym lepszy będzie wentylator, więc przy CFM równym, weź wentylator o najwyższym mmH2O, a jeśli mmH2O różni się tylko o jedną jednostkę, weź ten o najwyższym przepływie. Na przykład:

Corsair SP120 RGB	Corsair AF120 LED
1, 45 mmH2O 52 CFM 17, 9 €	0, 75 mmH2o 52, 19 CFM 22, 90 €
Najgorsza opcja	Najlepszy wybór

Hałas

Hałas generowany przez wentylator zależy częściowo od powyższych parametrów, a także od rodzaju posiadanego łożyska wewnętrznego. Im więcej obrotów, tym więcej hałasu, ponieważ więcej powietrza krąży. Wentylatory olejowe są najcichsze.

Generowany hałas jest mierzony w decybelach (dB), chociaż zwykle widzimy go z A z przodu (dBA). Oznacza to, że wartość została wyważona w celu dopasowania do zdolności słyszenia ludzi. DB obejmuje wszystkie dostępne częstotliwości dźwięku, podczas gdy dBA dostosowuje się do zakresu 20–20 000 Hz słyszanego przez człowieka.

Wentylatory z oświetleniem RGB

Już fundamentalną częścią fanów jest włączenie systemów oświetlenia RGB. Oczywiście posiadanie RGB znacznie zwiększa całą wydajność wentylatora (żart). W każdym razie nie możemy zaprzeczyć, że wszyscy jesteśmy uderzeni przez RGB i chcemy, aby nasze podwozie było najlepsze ze wszystkich.

W obecnym scenariuszu prawie wszyscy producenci mają własne technologie oświetleniowe, z diodami LED, które są w stanie dać do 16, 7 miliona kolorów. Najważniejszą rzeczą jest posiadanie systemu, który pozwala nam dostosowywać go za pomocą oprogramowania, dlatego musimy upewnić się, że są to ARGB (adresowalne RGB) z 4-pinowymi nagłówkami.

Jak uzyskać najlepszy przepływ powietrza w podwoziu

Wreszcie szybko przestudiujemy i udzielimy wskazówek, jak uzyskać najlepszy przepływ powietrza w podwoziu. Wiele razy nie chodzi o liczbę fanów, ale raczej o ich jakość lub to, jak dobrze się sytuują. Zasadniczo możemy generować trzy typy przepływów powietrza w podwoziu; przepływ poziomy, przepływ pionowy i przepływ mieszany. Zawsze pamiętajmy, że gorące powietrze waży mniej niż zimno, więc zawsze będzie się unosić.

Pionowy przepływ

Tworzymy go , wyciągając powietrze z podstawy podwozia i wyciągając je z góry. Byłby to najbardziej optymalny przepływ, ponieważ maksymalnie ułatwiamy cyrkulację powietrza. Problem polega na tym, że niewiele podwozi jest otwartych pod spodem, ponieważ niosą osłony zasilacza, które izolują go od przedziału środkowego. Ważne jest, aby wiedzieć, że górne wentylatory zawsze muszą czerpać powietrze, a dolne wentylatory muszą je wciągać.

Poziomy przepływ

Z drugiej strony mamy wieże, które są zamknięte zarówno poniżej, jak i powyżej. W tym przypadku z przodu znajduje się panel wentylatorów, który będzie otwarty lub częściowo otwarty. Musimy je zawsze umieścić, aby wpuścić powietrze, podczas gdy z tyłu będziemy mieli kolejny wentylator, który usunie całe to powietrze.

Idealnie byłoby zastosować wentylatory z dużym CFM, aby gorące powietrze nie utknęło w górnej części, szczególnie z tyłu.

Mieszany przepływ

Te podwozia są obecnie najbardziej powszechne. Mają dolną część zamkniętą pokrywą zasilacza, ale zarówno przód, jak i góra są otwarte, a także tył.

Ponownie, idealnym rozwiązaniem będzie umieszczenie wentylatorów, które wpuszczają powietrze z przodu, oraz opuszczają plecy i górę, aby usunąć gorące powietrze. Jest to przepływ poziomy, ale wspomagany przez bardzo bardzo otwartą część i idealny do chłodnic z cieczą.

Podsumowanie i przewodnik z najlepszymi fanami na PC

Jeśli myślałeś, że kupowanie wentylatora nie ma wielu tajemnic, tutaj pokazaliśmy, że ma również swoje okruchy. Nie powinniśmy nie doceniać jego znaczenia w komputerach PC, szczególnie jeśli mamy bardzo wydajny sprzęt lub słabą jakość obudowy. Wysokie temperatury mogą siać spustoszenie w naszych komponentach. Teraz zostawiamy cię z naszym przewodnikiem.

Ilu fanów używasz w swoim podwoziu i jakie są ich rozmiary? Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego na rynku jest tyle modeli wentylatorów?