Файл: Дополнительная вентиляция и охлаждение корпуса системного блока (Правильное охлаждение системного блока).pdf

С задачей отвода тепла лучше справляются корпуса стандарта ТАС (Termally-Advanced Chassis), термически усовершенствованный корпус.

В таких корпусах над системой охлаждения процессора установлен вытяжной колпак, который отводит тепло от него к боковой поверхности корпуса, на которой вырезано отверстие с защитной сеткой. Можно установить дополнительный вентилятор, который будет работать между боковой крышкой корпуса и воздуховодом.

В некоторых корпусах БП может быть теплоизолированным от корпуса и находиться в нижней его части.

В конце главы еще раз хочется напомнить – надежность любого ПК определяется в первую очередь БП. Экономия на БП может привести к большим расходам в дальнейшем.

Если БП работает с перегрузкой, он перегреется и выйдет из строя в любой критический момент (пиковая нагрузка, скачки в сети и т. д.). Во время работы БП не должен греться, если он становится горячим, срочно ищите замену. БП одной и той же мощности могут заметно различаться по цене. Производители недорогих БП часто завышают мощность на бумаге, а в более высоком ценовом диапазоне вероятность купить БП с завышенной мощностью меньше. Так что желательно приобретать БП известных производителей.

У более качественных БП ниже уровень шума и вибраций. Недорогие БП обычно используют для охлаждения один 80-мм вентилятор с постоянной скоростью вращения. В них устанавливаются вентиляторы с подшипниками скольжения, поэтому со временем появляются шум и вибрации.

Вентиляторы в дорогих БП расположены внизу, а не на торцевой стенке, и размер у них больше – 120 120 мм, а скорость вращения вентилятора ниже. Таким вентилятором управляет электроника, скорость держится на минимальном уровне, чтобы элементы схемы еще не перегревались, но БП не шумел. Существуют БП с ручной регулировкой уровня шума и бесшумные БП с пассивным охлаждением.

Дорогой БП собран качественно из надежных и проверенных элементов, а готовое изделие проходит тестовые испытания. Хорошее качество сборки – гарантия стабильной долгосрочной работы.

Дешевые БП имеют гарантию 6 месяцев, а более дорогие, как правило, от года до трех лет.

Дорогие БП имеют дополнительные полезные функции. Например, БП может комплектоваться модулем, позволяющим выводить информацию о напряжении, температуре и других параметрах.

Некоторые БП продолжают управлять вентиляторами в корпусе ПК, даже после выключения ПК, то есть выдувают теплый воздух.

В качественных БП провода питания собраны в жгуты. Круглые скрутки создают меньшее сопротивление воздушным потокам, их удобнее прокладывать. Для питания требовательных к стабильности напряжения устройств (видеокарт, HDD, контроллеров) применяются экранированные кабели и даже кабели с RF-фильтрами.

Чтобы лишние кабели не болтались, их отключают. Отсоединяться могут как все кабели, включая ATX шлейф, так и их часть. Такие кабели имеют прочные разъемы с позолоченными контактами, выдерживают сотни подключений, а ненадежные разъемы дешевых БП после частых подключений теряют контакт, ломаются.

Распределение кулеров в системном блоке.

Кулер в передней части системного блока служит для нагнетания воздуха вовнутрь. Именно поэтому при установке вентиляторов следует обращать внимание на то, в какую сторону будет двигаться воздух, ведь если повернуть кулер другой стороной, то он будет выдувать, а не нагнетать воздух (некоторые производители специальной стрелкой на боковой поверхности вентилятора указывают направление движения воздуха при его работе).

Кулер в боковой стенке не является обязательным атрибутом, но если он присутствует, то он также отвечает за нагнетание воздуха вовнутрь системного блока.

Что касается движения воздуха через нижнюю и верхнюю части блока, что здесь, как правило, есть специальные технологические отверстия, через которые также проходит воздух. В зависимости от конструкции блока и его начинки (размещение деталей и узлов, нависание жгутов проводов и т.п.) через эти отверстия воздух либо поступает, либо отводится естественным образом.

За отвод воздуха из блока отвечает вентилятор, расположенный на задней стенке корпуса. И это место выбрано не случайно. Еще помните, что теплый воздух всегда поднимается вверх? Так вот именно поэтому данный кулер находится в верхней части системного блока. Кстати, стоит заметить, что в хороших системниках блок питания находится внизу (как на фото 1), а отводящий кулер - вверху (т.е. на том месте, где у большинства стандартных системников устанавливается блок питания).

Для системных блоков существует три самых распространенных типоразмера вентиляторов:

-80х80х25 мм

-92х92х25 мм

-120х120х25 мм

Все они различаются типом (по типу используемого подшипника) и видом устанавливаемых электродвигателей: они обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки (при этом потребляют различный ток). Кроме того, вентиляторы имеют разную полезную площадь лопастей. А уже от скорости вращения лопастей и размеров самого вентилятора зависит его производительность, а именно величина статического давления (т.е. нагнетание в замкнутую систему под давлением) и максимальный объём этого нагнетенного воздуха за единицу времени. Объём переносимого воздуха обозначается как CFM (cubic feet per minute), а скорость вращения - RPM (rotates per minute). При выборе вентиляторов следует обращать внимание на размер его крыльчатки (т.е. диаметральная площадь, по которой вращаются лопасти). Ведь при одной и той же скорости вращения кулер с большей площадью крыльчатки, другими словами больше размером, является более эффективным. Кроме того, такой вентилятор меньше шумит, так как может работать при меньших оборотах (а объем прокачивать тот же).

Примечание: если в задней части корпуса вентилятор работает интенсивнее (т.е. имеет более высокую скорость вращения, чем вентилятор спереди и при условии, что он не меньше по типоразмеру), то таким образом через всю систему прокачивается намного больший объем воздуха. Тем самым охлаждение является более эффективным.

Кулер и радиатор для процессора.

Что касается требований к радиаторам для процессора, то здесь стоит выбирать радиаторы из меди или с медным сердечником. Если вы готовы приобрести радиатор на тепловых трубках, то такая система охлаждения будет еще эффективней, так как в таких радиаторах отвод тепла происходит по тепловым трубкам до самых дальних ребер.

Вообще стоит отметить, что эффективность охлаждения процессора является проблемой комплексной. Так если радиатор имеет низкую теплопроводность (его основание греется быстрее, чем концы его ребер) или если он обладает высоким гидравлическим сопротивлением (т.е. более густое оребрение радиатора требует большего давления, чтобы прокачать сквозь него воздух), то данные проблемы одним только увеличением скорости вращения вентилятора не решишь. Мнение, чем быстрее вращается кулер, тем лучше – является не верным.

Если вы обладатель только лишь боксового варианта радиатора (от англ. Box – коробка, т.е. коробочный вариант, стандартный, заводской), не стоит отчаиваться. Помните, что правильная организация воздушного потока внутри корпуса прекрасно справится с охлаждением всей системы.

Относительно вентилятора для радиатора следует знать, что кулер должен соответствовать габаритам радиатора. Нет смысла на боксовый радиатор от AMD лепить чудо 120х120 мм, так как необходимо не обдувать сам радиатор, а именно продувать воздух сквозь ребра радиатора, что, согласитесь, невозможно при несоответствии размеров кулера (площади его крыльчатки) и радиатора (поперечной площади его ребер).

Немаловажным является выбор типа подшипника вертушки. Так подшипники качения (ball bearing) являются самыми долговечными и тихими, однако подшипники скольжения (slide bearning) менее долговечны, но при этом имеют меньшую стоимость.

Вопрос, с какой скоростью должен вращаться кулер, является довольно тривиальным. Дело в том, что чем выше скорость вращения, тем интенсивнее воздушный поток. И вместе с тем трудно сказать, достаточен ли этот поток процессору в данный момент, пока не узнаешь текущую температуру ядра. Другими словами температуру нужно отслеживать и в зависимости от нагрузки регулировать скорость вращения кулера. Заниматься этим вручную (если вы не фанат оверлокинга) нет никакого смысла. Материнские платы уже давно регулируют скорость вращения кулеров автоматически.

На что стоит обратить внимание, так это на максимальную скорость вращения вентилятора. Современные кулеры поддерживают максимальную скорость вращения от 2000 до 8000 оборотов в минуту. А вот обычное (штанное) значение для боксовых кулеров Intel находится в пределах от 3000 до 4000 оборотов в минуту.

Как видеокарта снижает эффективность охлаждения.

Как ни странно, но видеокарта, несмотря на наличие собственной системы охлаждения, также может негативно влиять на всю остальную систему охлаждения системного блока.

Это происходит от того, что отводя тело от графического процессора, система охлаждения выбрасывает его внутрь системного блока. А некоторые и вовсе просто перемешивают воздух внутри корпуса компьютера. Кроме того, из-за большой площади самой платы видеокарты внутренний объем системного блока становится как бы разделенным пополам, что препятствует свободному движению воздуха. Для решения этой проблемы рекомендуется устанавливать дополнительный вентилятор на боковой стенке кожуха.

Физика охлаждения.

Все системы охлаждения используют общий принцип действия: перенос тепла от более горячего тела (охлаждаемого объекта) к менее горячему (системе охлаждения). При постоянном нагреве охлаждаемого объекта, рано или поздно прогреется также и система охлаждения, температура её сравняется с температурой охлаждаемого объекта, передача тепла прекратится — это вызовет перегрев. Чтобы этого не случилось, необходимо организовать подвод некоего холодного вещества, способного охлаждать саму систему охлаждения. Такое вещество принято называть хладагентом (теплоносителем). В статье рассматриваются воздушные системы охлаждения, то есть, хладагентом выступает воздух. Будем считать, что вокруг компьютера есть неограниченный запас холодного воздуха: это предположение справедливо, если объём комнаты, в которой установлен один или несколько компьютеров, достаточно велик — воздух в комнате не нагревается существенно при помощи компьютеров. Типичная комната в жилом доме или офисе вполне удовлетворяет этим требованиям.

Внимание! Это предположение будет неверным при проектировании охлаждения серверной комнаты: большое количество техники, собранной в небольшом объёме, требует дополнительной принудительной вентиляции.

Существует несколько механизмов переноса тепла. Первый: теплопроводность, способность вещества проводить тепло внутри своего объёма; в этом случае нужно только создать физический контакт некоторого объёма вещества с охлаждаемым объектом. Из доступных веществ наилучшей теплопроводностью обладают металлы, радиаторы и теплообменники систем охлаждения как раз из них и изготавливаются. Среди металлов лучше всех проводит тепло серебро, из менее дорогих — медь, затем алюминий; как правило, именно поэтому медные радиаторы имеют бoльшую эффективность, чем алюминиевые. Воздух, кстати, имеет очень невысокую теплопроводность (благодаря этому оконные пакеты в наших домах сохраняют тепло). Второй механизм: конвективный теплообмен с хладагентом, связан с физическим переносом охлаждающего вещества; для эффективного охлаждения нужно организовать свободную циркуляцию воздуха. Категорически не рекомендуется устанавливать компьютер в глухой, закрытый ящик стола; также плохо, если компьютер установлен рядом с радиатором отопления. Третий механизм: тепловое излучение, его величина пренебрежимо мала в рассматриваемых процессах.

Для организации переноса тепла к хладагенту необходимо организовать тепловой контакт системы охлаждения с воздухом. Для этого конструируют различные радиаторы (англ.: heatsink). Очевидно, чем больше площадь теплового контакта, тем интенсивнее передаётся тепло. Используют два метода увеличения площади радиатора. Первый: увеличение площади рёбер при сохранении размера радиатора; оребрение получается более густым, сами рёбра — более тонкими. Теплообмен в таком радиаторе улучшается, но растёт его гидравлическое сопротивление: необходимо создать бóльшее давление, чтобы прокачать через радиатор заданный объём воздуха. Второй метод: увеличение геометрических размеров радиатора, что позволяет вовлечь в процесс теплообмена бóльший объём воздуха, также снижается гидравлическое сопротивление радиатора. Таким образом, предпочтительными оказываются радиаторы больших размеров.

Настоятельные рекомендации:

Регулярно проводите чистку корпуса! Скопление пыли представляет серьёзную угрозу для электроники, ведь пыль – это диэлектрик, к тому же, она забивает пути вывода воздуха. Просто откройте корпус в хорошо проветриваемом месте и продуйте его компрессором (еще в продаже можно найти баллончики с сжатым воздухом для продувки) или слегка пройдитесь мягкой кистью. Пылесос не рекомендую, может отломать и засосать что-нибудь нужное. Подобные меры останутся обязательными, по крайней мере до тех пор, пока мы все не перейдём на кулеры с самоочисткой. Крупные, медленные кулеры обычно гораздо тише и эффективнее, так что по возможности берите их.