Охлаждение компьютера: куда ставить вентиляторы для максимальной эффективности

Производительность компьютера напрямую зависит от того, насколько правильно была организована система охлаждения. Систематический перегрев компонентов ПК неизбежно приводит к выходу из строя процессора. Не стоит и «перебарщивать» в этом вопросе, так как вентиляторы могут сыграть функцию пылесоса, да и гул будет создавать дискомфорт. Разберем подробно, как правильно расположить вентиляторы в корпусе, чтобы они обеспечивали эффективный отвод горячего воздуха, снижали температуру процессора, других работающих компонентов и не создавали много шума. 

Как работает воздушное охлаждение 

Организовать охлаждение компьютера будет легче, если понять принцип его работы. На самом деле все не так уж и сложно. 

Приток и отток

Вентиляторы будут выполнять свою задачу, если смогут создать эффективный воздушный канал. Воздух должен идти от правой боковой/передней части корпуса по направлению к верхней левой/задней части. 

Благодаря создаваемой разнице температур воздух будет постоянно циркулировать:

• внутрь корпуса поступает холодный поток воздуха;

• наружу выходит подогретый компонентами ПК.

Это позволит затронуть холодным потоком воздуха центральный и графический процессор, другие термочувствительные комплектующие. После этого он просто выйдет наружу сзади/ сверху.

Давление

Кроме притока и оттока важным фактором, влияющим на процесс охлаждения является давление внутри корпуса. Вентиляторы, работающие на приток (intake)  и вентиляторы, формирующие отток (exhaust) создают положительное или отрицательное давление:

• Положительное давление в корпусе возникает, если воздуха нагнетается больше внутрь корпуса, чем выходит наружу. Компоненты получают больше охлаждения.

• Об отрицательном давлении идет речь в случае, когда объем exhaust больше, чем intake. Воздух выводится очень быстро и не застаивается. 

Когда создается идеальный баланс давления, оно называется нейтральным. Небольшие отклонения в сторону плюса и минуса давления не являются чем-то критичным. Но при организации охлаждение компьютера нельзя забывать об этом факторе и стремиться к нейтральной позиции.

• Независимо от того, какую концепцию охлаждения вы выбираете, поток поступающего воздуха должен быть направлен на графический и центральный процессоры. Особенно это важно при организации охлаждение ПК для геймеров.

Куда ставить вентиляторы в ПК: разбор направлений 

Порассуждаем о том, как будет осуществляться циркуляция при установке вентиляторов в корпус в разных частях и какие могут быть конфигурации. Наглядно схема вентиляции корпуса показана на картинке.

Куда будет направляться поток

Направление потока воздуха зависит от того, куда конкретно мы поставим вентилятор в корпусе:

• При  установке на внутреннюю сторону фасадной панели обеспечен стабильный приток холодного воздуха.

• При установке на заднюю панель получаем эффективный отвод горячего воздуха от контроллера.

• Когда вентилятор зафиксирован в верхней части корпуса, гарантирован естественный выход отработанного воздуха в виде исходящего потока.

Нижняя часть корпуса может быть задействована для установки вентиляторов при наличии фильтра. Боковые стенки можно применить для охлаждения GPU и других дополнительных компонентов. 

Сценарии размещения и эффект

Резюмируя разбор направлений, можно сказать, что холодный поток воздуха втягивается спереди и снизу, и выход у него сзади и сверху. Например, можно использовать такие конфигурации:

• Передний +нижний вентиляторы для intake, а верхний +задний на exhaust для подачи холодного воздуха к видеоплате, далее он пройдет через ЦП к вытяжным вентиляторам.

• Когда конфигурация базируется на использовании одного заднего вытяжного вентилятора, объем воздуха, выходящего из верхней части, будет меньший. 

• Оптимально один или несколько  вентиляторов разместить на передней части корпуса для втягивания потока извне по направлению к материнской плате. Воздух поглощается процессорами и выводится через канал заднего вытяжного вентилятора. Важно проследить, чтобы передняя панель корпуса обеспечивала свободный приток воздуха.

Еще встречаются корпуса ПК бюджетного сегмента с одним вентилятором на задней панели для отвода воздуха. Данное решение нельзя назвать эффективным, так как отсутствует система принудительного нагнетания воздуха внутрь. 

На что ориентироваться при выборе вентиляторов 

Разберем подробно, как правильно выбрать вентилятор по техническим и качественным характеристикам.

Диаметр 

Выбирая устройство по диаметру, в первую очередь нужно ориентироваться на габариты корпуса. Востребованные форматы:

• 120 мм (120х120х25). Наиболее популярная версия за счет увеличенного размера крыльчатки. Чем больше вентилятор, тем эффективнее он обдувает компоненты.

• 140 мм (140х140х25). Как правило, обеспечивается высокое статическое давление. Удобно использовать для компактных систем. 

• 92 мм (92х92х25). Нестандартный размер. Привлекает малошумностью, уровень громкости можно сравнить с тиканьем часов. Это выбор пользователей ПК в ночное время — шум не будет беспокоить членов семьи.  

Практика показывает, что вентиляторы 120 мм. выдают более «плотный» поток, а 140 мм.  обеспечивает большой объем воздуха. Когда стандартный вентилятор не проходит между радиаторами материнской платы и верхней стенкой корпуса, выручит слим-вентилятор толщиной от 12 до 15 мм. Такие модели используются также в горизонтально-башенных кулерах, slim-desktop корпусах. 

• Встречаются и модели с нестандартными крепежными отверстиями. У 140-мм вентилятора могут быть крепления по типу 120-мм. Это позволяет установить большой вентилятор на крепления под 120 мм., чтобы улучшить продув. 

PWM или 3-pin  

В настоящее время самой распространенной моделью для эффективного охлаждения компьютера является вентилятор с 4-pin коннектором. PWM технология позволяет плавно автоматически отрегулировать обороты. Модификации с  3-pin больше относятся к бюджетным версиям в качестве комплектных вентиляторов. Обороты регулируются с помощью понижения/повышения напряжения. Есть риски, что  современные платы не смогут работать с 3-pin. Поэтому однозначно, PWM лучше.  

Модели с фиксированными оборотами могут иметь коннектор 2-pin коннектор или запитываться непосредственно от БП через Molex. В данном случае единственный выход регулировки оборотов — подключить вентилятор через понижающий адаптер.  

• Важно. Программный метод управления вентиляторами через PWM эффективен в том случае, если переустановка ОС выполняется не часто и не используются другие системы, например, Linux. Иначе конфигурация будет каждый раз сбрасываться.

Уровень шума

Средняя величина производимого гула составляет 20-30 дБА. Это ниже или чуть выше фонового шума. Причем 30 дБA не будет доставлять дискомфорта даже если ПК стоит в тихом уголочке квартиры. А вот 50 дБA и выше — это уровень обычного разговора между людьми. В отношении работы вентилятора этот показатель критичный и вызывает явный дискомфорт. 

Нужно знать, что уровень шума зависит также от типа подшипника. Рекомендуется выбирать устройства с гидродинамическим подшипником скольжения либо с винтовой нарезкой, если малошумность в приоритете. Простые подшипники скольжения и шарикоподшипники довольно шумные.  

Воздушный поток (CFM) и статическое давление

К ключевым параметрам, от которых зависит производительность компьютерного вентилятора, относится CFM (Cubic Feet per Minute) и статическое давление. CFM показывает, сколько воздуха устройство сможет перемещать за 1 минуту. Принцип выбора простой: чем выше значение CFM, тем больше воздуха получит ваш процессор.  

Оптимально ориентироваться на модели со значением CFM не менее 50 при 1500 об/мин. Если вы планируете установку на радиатор, статического давление должно быть от 20 Па.   

Рабочий ресурс и брендовые особенности

Что касается ресурса, лидером считается подшипник качения. Вращение внутренней части втулки происходит вместе с валом. Разделенные между собой шарики/ролики эффективно снижают силу трения. 

Да, конструкция Ball bearing очень давно придумана, она предельно простая, но поэтому и надежная. В отличие от подшипников скольжения ресурс составляет более 100 тыс. часов.  Кстати, и шума меньше за счет множества вращающихся элементов.  

При этом надо учитывать брендовые особенности. Так, например, вентилятор от Cooler Master MegaFlow 200 на подшипниках скольжения диаметром в 200 мм порадует низким уровнем шума при достаточно большой мощности. Еще одна интересная модель  Corsair Air Series AF120 Quiet Edition  с гидравлическими подшипниками обеспечит множество  вариантов размещения в любом корпусе и имеет долгий срок службы.

Ошибки при организации охлаждения 

Перечислим ряд самых распространенных ошибок, которые можно избежать при четком соблюдении правил организации системы охлаждение компьютера: 

• Непродуманная установка дополнительных вентиляторов на боковой и верхней стенке, которая приводит к появлению совершенно ненужных вихревых потоков. 

• Слишком много вентиляционных отверстий, которые показаны только когда охлаждение основано на естественной конвекции воздуха.

• Слишком толстый слой термопасты, который препятствует прохождению тепла. 

Самая главная ошибка: нельзя использовать кулер, чьи габариты и технические параметры не соответствуют мощности ЦП. 

Итоги

Допускаются разные способы размещения вентиляторов в корпусе. В идеале вы должны добиться того, чтобы было втянуто много прохладного воздуха, и его поток направлен вверх и на выход из корпуса. Сценарии установки могут включать положительное и отрицательное давление. Чтобы убедиться в правильной организации охлаждения компьютера, рекомендуется протестировать температуру процессора и других компонентов до и после. Если имеются сомнения насчет правильности установки вентиляторов, лучше обратиться к  специалисту, не дожидаясь выхода из строя дорогостоящего ЦП.