Зачем компьютеру вентиляторы | Компьютер и жизнь

Здравствуйте, друзья!

У вас есть компьютер, и там что-то постоянно жужжит? Это работают вентиляторы! Компьютеру без них никак нельзя, и мы сейчас узнаем — почему.

В системном блоке компьютера есть компоненты, которые сильно нагреваются в процессе работы.

Сильнее всего греется процессор, ведь он может потреблять мощность 100 Вт и более. Как старая лампа накаливания!  Процессор мощной видеокарты тоже может потреблять достаточно много.

Всех потребителей энергии обслуживает блок питания компьютера, который тоже содержит греющиеся компоненты. И всё это выделяющееся тепло надо куда-то девать. В противном случае компьютер перегреется и выйдет из строя. Поэтому на компоненты, которые греются, устанавливают

Радиаторы

Они представляют собой ребристые конструкции из металлов с высокой теплопроводностью (из меди и алюминия).

Греющий процессор или другие детали отдают тепло радиатору, а тот рассеивает его в окружающее пространство.

И температура процессора (или, например, транзисторов в блоке питания) понижается. Но при этом температура в закрытом системном блоке повышается.

Тепло надо удалить наружу! Эту задачу и выполняют

Компьютерные вентиляторы

Их в системном блоке должно быть не меньше двух. Один из них устанавливают на радиатор процессора, другой – в блоке питания компьютера. Связка радиатора и вентилятора называется кулером (или охладителем). Она более эффективно отводит тепло, чем просто радиатор.

Основной поток воздуха внутри системного блока обеспечивает вентилятор блока питания.Он выдувает воздух наружу через щели в своей задней стенке. Одновременно через щели корпуса всасывается внешний (более холодный) воздух.

Таким образом, вентилятор процессора отводит тепло внутрь системного блока, а вентилятор блока питания уносит его наружу.

Внутри системного блока могут быть установлены дополнительные устройства — на видеокарту, винчестер; для вытяжки.

Вентиляторы и шум

Чем быстрее вращаются компьютерные вентиляторы, тем сильнее они шумят. Чем больше вентилятор (чем больше его лопасти), тем больший поток воздуха он может обеспечить.

Один и тот же поток можно обеспечить вентиляторам разных размеров. Но выгоднее использовать больший вентилятор. Ведь при одной и той же величине потока шумит он меньше.

Если вы работаете по ночам, когда шум от компьютера особенно досаждает, то следует обратить особое внимание на размер вентилятора блока питания. В большинстве этих блоков используются вентиляторы диаметром 80, 120, 130 и 140 мм.

Не используйте блоки питания с 80-мм вентиляторами! Они будут сильно шуметь и нервировать вас.

Если вам не нужна мощная видеокарта, лучше выбрать модель вообще без вентилятора.

Хитрая схема управления

В заключение отметим, что в большинстве случаев компьютерные вентиляторы управляются по специальному алгоритму.

Когда температура процессора (или других греющихся компонентов) возрастает, специальный температурный датчик сообщает об этом схеме управления. И она увеличивает обороты вентилятора.

Когда нагрузка на процессор невелика, его температура понижается, и схема управления снижает обороты вентилятора. Шум при этом уменьшается. Дополнительный плюс в том, что подшипники меньше изнашиваются. Хорошо придумано, не правда ли?

Короткий получился у нас сегодня пост.

До встречи на блоге!

Лучшее охлаждение ПК в условиях ограниченного количества вентиляторов

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Вступление

Как эффективно охладить комплектующие внутри системного блока? Казалось бы, простой вопрос, над ответом на который не будет задумываться ни один опытный пользователь ПК, а уж тем более оверклокер или компьютерный энтузиаст. Мол что тут думать: холодный воздух идет по низу, а горячий воздух устремляется вверх — простая физика из школьного курса, следовательно, надо организовать вдув (забор холодного воздуха) снизу, а выдув горячего воздуха сверху, холодный воздух должен пройти через все комплектующие, попутно охлаждая у их и становясь теплым, и «выброситься» из корпуса по классике через вентилятор, расположенный на задней стенке. Но это теория. Теория, которая не учитывает воздушные потоки, создаваемые вентиляторами и количество этих самых вентиляторов.

Я же предлагаю рассмотреть более конкретную и приближенную к реальности ситуацию: как эффективно охладить комплектующие внутри системного блока, имея всего два вентилятора? Давайте рассмотрим как классические схемы охлаждения, так и нетипичные способы расположить вентиляторы в корпусе.

рекомендации

Предлагаю перейти к тестовому стенду.

Тестовый стенд

В статье такого формата было решено немного изменить структуру описания тестового стенда.

Итак, в качестве «подопытного» корпуса был выбран Thermaltake View 31 TG, довольно часто появляющийся в наших экспериментах. Выбор данной модели в качестве «испытуемой» был обусловлен тем, что  View 31 TG позволяет практически как угодно расположить вентиляторы внутри себя, а благодаря съемной передней панели данный корпус позволяет имитировать модели с плохой и хорошей продуваемостью.

За охлаждение комплектующих внутри корпуса отвечали два комплектных вентилятора Riing 14 LED Blue. Участие этих вентиляторов в эксперименте обусловлено тем, что они создают достаточно мощный воздушный поток, относительно шума, исходящего от них. И, собственно, мощный воздушный поток «раскроет» схему расположения вентиляторов, так как слабые вентиляторы смогли бы обеспечить достаточную мощность вдува или выдува и эксперимент можно было бы считать не достаточно честным и объективным.

Прогревали корпус изнутри процессор AMD Ryzen 7 2700, разогнанный до частоты в 3.9 ГГц по всем ядрам, тепловыделение которого составило порядка 140 ватт, и видеокарта NVIDIA GeForce GTX 1060 c TDP около 120 ватт. За охлаждение процессора отвечала двухбашенная система охлаждение GELID Phantom, обзор и тестирование которой были проделаны в прошлой статье. Рекомендую к ознакомлению.

Тестирование проходило при комнатной температуре в 22 градуса. Температура поддерживалась сплит-системой. Прогрев комплектующих осуществлялся программой OCCT. В качестве теста был выбран стресс-тест как видеокарты, так и процессора одновременно, AVX инструкции при этом были задействованы. Каждый тестовый прогон длился чуть больше 15 минут, чтобы обеспечить практически максимально возможный нагрев комплектующих в созданных условиях.

Тест «пристрелочный»: тестирование без использования вентиляторов

Для начала было решено провести «пристрелочное» тестирование, которое заключалось в том, что комплектующие внутри закрытого корпуса будут нагреваться при естественной циркуляции воздушных потоков. Смысл же этого тестирования заключался в том, чтобы выявить «эталонную» температуру, с которой мы в последующем будем сравнивать, чтобы определить, какая схема расположения вентиляторов покажет себя максимально эффективно.

В процессе тестирования горячие воздушные потоки будут выходить естественным путем через перфорационные отверстия на верхней крышке корпуса, а также «выбрасываться» через перфорацию в задней стенке при помощи башенного кулера GELID Phantom.

Были получены следующие результаты, с которыми вы можете ознакомиться во вложении.

Нагрев и скорость вращения (без вентиляторов)

Тест первый, схема первая: оба вентилятора на выдув, плохой забор воздуха спереди / хороший забор воздуха с передней стенки

Прошу обратить внимание на расположение вентилятора сверху. Именно такое расположение вентилятора в верхней части корпуса является максимально эффективным решением, так как располагать вентилятор сверху в передней части корпуса не имеет никакого смысла, так как данное решение максимально нецелесообразно — зачем выбрасывыть наружу еще холодный воздух? Также сразу хочется отметить, что в данной статье не будет схем со «вдувом сверху», так как мы намерены проверить реальные варианты схем, а не рассматривать всевозможные глупости неопытных пользователей.

Итак, при плохом заборе воздуха (закрытой передней стенке) нам удается выиграть практически 10 градусов по температуре процессора относительно корпуса без вентиляторов. Видеокарта становится холоднее на 4 градуса. А скорость вращения вентиляторов на башне сократилась на 100 оборотов. Компьютер стал заметно тише и холоднее.

Прошу ознакомиться с полученными результатами

Нагрев и скорость вращения: два вентилятора на выдув (плохой забор воздуха)

При хорошем заборе воздуха (открытой передней панели) удается выиграть дополнительный градус по температуре процессора. Скорость вращения процессорных вентиляторов несколько сокращается. Компьютер становится более шумным из-за худшей звукоизоляции.

Прошу ознакомиться с более подробными результатами во вложении.

Нагрев и скорость вращения: два вентилятора на выдув (хороший забор воздуха)

Тест дополнительный, схема упрощенная: один вентилятор на выдув (закрытая передняя панель)

Далее предлагаю выяснить, насколько необходимо иметь два вентилятора на выдув горячего воздуха. Для этого, разумеется, я убираю вентилятор, находящийся над процессорным кулером.

Данное действие привело к чуть заметному ухудшению результатов относительно схемы с двумя вентиляторами на выдув. Температура процессора поднялась на 1 градус, видеокарта же также прогрелась на 1 градус больше. Скорость вращения вентиляторов возросла.

Прошу ознакомиться с более подробными результатами во вложении.

Нагрев и скорость вращения: один вентилятор на выдув (плохой забор воздуха)

Тест второй, схема вторая: два вентилятора на вдув, закрытая и открытая передняя панель

Теперь посмотрим, на сколько эффективными себя покажут оба вентилятора, расположенные спереди корпуса. Выдув горячего воздуха будет осуществляться силами вентиляторов башенного кулера, а также естественным путем через перфорацию в верхней части корпуса.

С закрытой передней панелью данная схема расположения вентиляторов оказалась абсолютно неэффективной. Температура процессора поднялась на два градуса относительно схемы без использования корпусных вентиляторов. Но видеокарту удалось охладить на пару градусов.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: два вентилятора на вдув (закрытая передняя панель)

Открытая передняя панель дает настоящий «глоток свежего воздуха» комплектующим. Относительно корпуса, лишенного вентиляторов, температура процессора снизилась на 9 градусов. Данная схема расположения показала себя существенно лучше, та же компоновка вентиляторов с закрытой панелью, но проигрывает двум вентиляторам на выдув, работающими даже с закрытой передней панелью. Превосходство над одним вентилятором на выдув на 0,3 градуса — погрешность.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: два вентилятора на вдув (открытая передняя панель)

Тест третий, вариации «классических» схем: один вентилятор на вдув, один на выдув (разное расположение вентилятора на вдув спереди корпуса), открытая и закрытая передняя панель.

Теперь мы переходим к «классическим» схемам, объединенным в единый тест, так как все они предусматривают расположение одного вентилятора на вдув и одного на выдув.

Начнем с наиболее классического варианта, когда мы имеем вентилятор на вдув, расположенный внизу передней части корпуса и обдувающий жесткие диски, вентилятор на выдув располагается на задней стенке корпуса. Передняя панель корпуса закрыта.

Такое «классическое» расположение вентиляторов проигрывает по своей эффективности вариантам с двумя вентиляторами на выдув с точки зрения температуры процессора. Однако стоит заметить, что при таком расположении вентиляторов жесткие диски внутри системного блока охлаждаются куда лучше, чем в том варианте, когда в корпусе нет вентиляторов на вдув вовсе.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув снизу, передняя панель закрыта)

А теперь все то же самое, но с открытой передней панелью.

Температура ЦП снизилась до уровня двух вентиляторов на выдув с закрытой передней панелью. Температура жестких дисков опустилась до минимального значения.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув снизу, передняя панель открыта)

Переставляем вентилятор на вдув выше корзины с жесткими дисками и закрываем переднюю панель корпуса.

Определенно, данная схема расположения не имеет абсолютно никакого смысла, так как температура процессора стала даже выше, чем с одним вентилятором на выдув. Но стоит заметить, что при таком расположении. 

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув сверху, передняя панель закрыта)

Сохраняем расположение вентиляторов и отрываем переднюю панель корпуса.

Температура процессора оказалась средней между двумя вентиляторами на выдув с закрытой крышкой и с открытой крышкой. Температура видеокарты осталась примерно на том же уровне. Эффективность охлаждения корзины с жесткими дисками определенно снизилась.

С более подробными результатами прошу ознакомиться в материалах, представленных во вложении.

Нагрев и скорость вращения: «классическое» расположение вентиляторов (вентилятор на вдув сверху, передняя панель открыта.

Заключение

В заключении напрашиваются как очевидные для многих, так и несколько не очевидные выводы: первое, передняя панель с боковой перфорацией ухудшает охлаждение комплектующих, выбирайте корпуса с прямым забором воздуха с передней части корпуса; второе, наиболее сбалансированной показала себя «классическая» схема с вентилятором, расположенным в нижней части передней панели, что помогает обдувать жесткие диски, однако, если в вашем ПК уже нет жестких дисков, то вам стоит задуматься о расположении двух вентиляторов на выдув; третье, выдув намного важнее, чем вдув — не зря даже в самые слабые и дешевые компьютеры ставят один вентилятор на выдув горячего воздуха из корпуса, хотя бы один вентилятор на выдув должен быть в вашем компьютере обязательно.

Дополнение

В тестировании не приняла участие схема продува, когда в корпусе имеется один вентилятор на вдув, забирающий воздух через перфорацию через нижнюю стенку корпуса, и один вентилятор на выдув, расположенный на верхней стенке корпуса над процессорным кулером. Определенно, такая схема имеет место быть, но требует горизонтального расположения башни, чтобы башенные вентиляторы забирали холодный воздух снизу и помогали «выбросить» его вверх к выдувающему вентилятору.  Наиболее эффективно данная схема  может себя показать в редких корпусах с горизонтальным расположением материнской платы, как, например, в легендарном SilverStone Raven RVX01:

А какая схема расположения вентиляторов в вашем системном блоке?

Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.

Как работает вентилятор охлаждения процессора? | Малый бизнес

Милтон Казмейер

Центральный процессор — это мозг любой компьютерной системы, выполняющий миллионы вычислений каждую секунду. Однако вся эта компьютерная мощность выделяет тепло — достаточное, чтобы вывести из строя деликатную электронику. Вентилятор охлаждения ЦП необходим для рассеивания этого тепла, а техническое обслуживание систем охлаждения ваших компьютеров может увеличить срок их службы и снизить вероятность повреждения важных бизнес-систем.

Конвекция

1. Основным термодинамическим принципом охлаждения процессора является конвекция. Горячий объект передает часть этого тепла молекулам воздуха у своей поверхности, слегка охлаждаясь при этом. Если воздух движется, то эти нагретые молекулы уплывают, позволяя более прохладному воздуху заменить их и поглотить больше тепла. Использование вентилятора заставляет воздух двигаться, обеспечивая постоянный поток более холодного воздуха для поглощения тепла от объекта и значительно увеличивая скорость охлаждения.

Радиаторы

1. Простого обдува процессора воздухом недостаточно для его охлаждения из-за высоких температур, которые могут достигать эти чипы. Радиатор — это блок из алюминия или другого металла, предназначенный для отвода тепла. Нижняя часть радиатора плоская, чтобы обеспечить максимальный контакт с процессором, а верхняя поверхность содержит ряд узких ребер с воздушными каналами между ними. Это значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для конвективного охлаждения, и увеличивает количество тепла, которое вентилятор процессора может рассеять, когда он продувает воздух через эти каналы.

Переменная скорость

1. Большинство современных вентиляторов ЦП имеют регулировку скорости. Датчики на материнской плате отслеживают температуру процессора во время работы компьютера и направляют вентилятор на ускорение или замедление в зависимости от активности и нагрузки. В зависимости от производителя вашего процессора и кулера вентилятор может останавливаться в периоды простоя, раскручиваясь только в условиях интенсивных вычислений. Вы должны услышать, как вращается ваш вентилятор при запуске графически интенсивных программ, таких как инструменты автоматизированного проектирования или программы рендеринга видео. Если вы слышите, как вентилятор ЦП работает на высокой скорости, когда компьютер выполняет менее интенсивные задачи, такие как вычисления в электронных таблицах или обработка текстов, это может указывать на проблему или мошенническое вредоносное ПО, работающее в вашей системе.

Эффективность охлаждения

1. Вы можете обеспечить максимальную эффективность вентилятора охлаждения процессора, выполнив несколько шагов. Вы должны регулярно очищать вентилятор и радиатор с помощью пылесоса со сжатым воздухом, чтобы предотвратить накопление тепла, которое может удерживать тепло и повредить двигатели вентиляторов и подшипники. Обязательно выключите компьютер и оставьте его выключенным на несколько минут, чтобы он остыл, прежде чем вытирать пыль. Вы также должны попытаться максимизировать поток воздуха через компьютерные корпуса, следя за тем, чтобы воздухозаборники и вентиляционные отверстия оставались чистыми и свободными, а также избегая спутывания кабелей внутри корпуса, которые могут препятствовать потоку воздуха. Потратив несколько минут на обслуживание системы охлаждения ЦП, вы сможете продлить срок службы ценного оборудования компании или заменить сгоревшие системы на ранней стадии.

Ссылки

• Anandtech: Руководство по радиаторам — Основы технологии охлаждения и радиаторов
• ExtremeTech: Руководство ExtremeTech по воздушному охлаждению вашего ПК
• TechRadar: Как работают процессорные кулеры?

Писатель Биография

Милтон Казмейер работал в сфере страхования, финансов и производства, а также работал федеральным подрядчиком. Он начал свою писательскую карьеру в 2007 году и в настоящее время работает полный рабочий день писателем и транскрипционистом. Его основные области знаний включают компьютеры, астрономию, альтернативные источники энергии и окружающую среду.

Знакомство с компьютерным вентилятором, включая приложения

• Миниинструмент
• Вики-библиотека MiniTool
• Введение в компьютерный вентилятор, включая приложения

Что такое компьютерный вентилятор?

Что такое компьютерный вентилятор? Это любой вентилятор внутри или подключенный к корпусу компьютера для активного охлаждения. Вентилятор используется для всасывания более холодного воздуха снаружи в корпус, выпуска более горячего воздуха изнутри и прохождения воздуха через радиатор для охлаждения определенных компонентов.

Совет: Если вы хотите узнать больше об аппаратном устройстве компьютера, настоятельно рекомендуем посетить веб-сайт MiniTool.

Осевые вентиляторы, а иногда и центробежные (нагнетательные/беличьи клетки) вентиляторы также используются в компьютерах. Компьютерные вентиляторы обычно имеют стандартные размеры и используют 3-контактные или 4-контактные разъемы вентилятора для питания и управления.

В первых персональных компьютерах для охлаждения большинства компонентов использовалась естественная конвекция (пассивное охлаждение), в то время как многие современные компоненты требуют более эффективного активного охлаждения. Для охлаждения этих компонентов используется вентилятор, отводящий горячий воздух от этих компонентов.

Вентиляторы, подключенные к компонентам, часто используются вместе с радиаторами для увеличения площади нагреваемой поверхности, контактирующей с воздухом, что повышает эффективность охлаждения. Управление вентилятором обычно не является автоматическим процессом.

BIOS компьютера (базовая система ввода/вывода) может управлять скоростью встроенной системы вентиляторов компьютера. Пользователи могут даже дополнить эту функцию дополнительными охлаждающими компонентами или подключить ручной контроллер вентилятора с ручкой, чтобы настроить вентилятор на разные скорости.

Применение компьютерного вентилятора

После получения некоторой базовой информации о компьютерных вентиляторах в этой части будут перечислены некоторые приложения компьютерного вентилятора.

Вентилятор корпуса

Вентиляторы используются для прохождения воздуха через корпус компьютера. Если окружающий воздух слишком горячий, компоненты внутри корпуса не смогут эффективно рассеивать тепло. Вентилятор корпуса можно установить в качестве приточного вентилятора для всасывания более холодного наружного воздуха через переднюю или нижнюю часть корпуса (он также может всасываться во внутреннюю стойку для жестких дисков) или для отвода теплого воздуха через верхнюю или заднюю часть.

Некоторые корпуса ATX Tower имеют одно или несколько других вентиляционных отверстий и точек крепления на левой боковой панели, в которых можно установить один или несколько вентиляторов для обдува холодным воздухом непосредственно материнской платы и плат расширения, поскольку материнская плата и платы расширения являются одними из крупнейшие источники тепла.

Вентилятор блока питания

Хотя блок питания (блок питания) содержит вентиляторы, за некоторыми исключениями, он не используется для вентиляции корпуса. Чем горячее воздухозаборник БП, тем горячее БП. При повышении температуры БП проводимость его внутренних компонентов снижается. Пониженная проводимость означает, что БП преобразует больше подводимой электрической энергии в тепло (тепло).

Цикл повышения температуры и снижения эффективности продолжается до тех пор, пока блок питания не перегреется или его охлаждающий вентилятор не начнет вращаться достаточно быстро, чтобы блок питания мог достаточно охлаждаться относительно холодным воздухом. Блок питания в основном устанавливается в нижней части современных ПК с выделенными впускными и выпускными вентиляционными отверстиями, предпочтительно с пылевым фильтром во впускном вентиляционном отверстии.

Вентилятор ЦП

Вентилятор ЦП используется для охлаждения радиатора ЦП (центрального процессора). Для эффективного охлаждения концентрированных источников тепла, таких как большие интегральные схемы, требуется радиатор, который можно охлаждать с помощью вентилятора. Однако использование только одного вентилятора не защищает небольшой чип от перегрева.

Вентилятор видеокарты

Вентилятор видеокарты используется для охлаждения радиатора графического процессора или памяти графической карты. В этих вентиляторах не было необходимости на старых видеокартах из-за их низкого энергопотребления, но для большинства современных видеокарт, предназначенных для 3D-графики и игр, требуются специальные охлаждающие вентиляторы.

Некоторые карты с более высокой мощностью могут генерировать больше тепла, чем ЦП (рассеивая до 289 Вт), поэтому эффективное рассеивание тепла особенно важно.