как узнать cfm вентилятора
Что такое CFM: как рассчитывается воздушный поток и в чем измеряется?
Здравствуйте, дорогие читатели! Воздушный поток CFM — это важная характеристика кулера, которая отражает его эффективность. В этом посте давайте рассмотрим, что это такое, в чем измеряется, какой он должен быть у хороших вентиляторов и как рассчитать рекомендуемый коэффициент.
Что такое CFM
CFM — не метрическая единица измерения объема, кубический фут в минуту. Используется эта единица потому, что футы повсеместно применяются в США, а именно эта страна остается передовым разработчиком компьютерных технологий.
В кубических метрах, как правило, в характеристиках кулера этот параметр указывается редко. Впрочем, несложно сделать расчет в более привычных для европейца единицах: 1 куб. м = 35, 31 CFM.
Характеристика зависит от трех параметров кулера:
Например, при равной скорости больший воздушный поток создаст вентилятор, диаметр которого больше. Соответственно, при одинаковом диаметре эффективнее кулер, лопасти которого вращаются быстрее.
Что значит это в практическом плане? Зная рекомендуемый CFM для компьютерного корпуса, несложно рассчитать вид вентиляторов и количество, которые надо использовать для максимального охлаждения.
Какое охлаждение нужно в зависимости от типа корпуса
В зависимости от типоразмера шасси следует выбрать суммарно создаваемый пропеллерами воздушный поток:
В ноутбуках из-за компактных размеров, даже 20 CFM оказывается достаточно. Конечно, это не означает, что если «переборщить» с количеством кулеров, это негативно повлияет на работу компьютера.
Просто большее количество пропеллеров будет создавать лишний шум. Рекомендую отдать предпочтение одной мощной модели, создающей достаточный воздушный поток, перед несколькими небольшими, но шумными. С топом кулеров для процессора вы можете ознакомиться здесь.
Замечено, что вентиляторы разного диаметра при работе создают приблизительно одинаковый уровень шума. Исключения — устройства с пониженной шумностью. Работают они тихо, но при этом нагнетают тот же по объему поток воздуха.
Также учитывайте, что чем больше вентиляторов установлено на всасывание воздуха, тем больше пыли будет поглощать компьютер. А значит, что и чистить его придется чаще, если вы хотите нормальной работоспособности девайса.
И не забывайте, что даже самые мощные крыльчатки будут неэффективны для охлаждения ПК, если разместить их неправильно. При грамотной компоновке, количество подаваемого воздуха соответствует количеству выдуваемого, а поток, огибая компоненты компьютера, не встречает на пути значимых препятствий.
Для вас будут полезны публикации «Как часто надо менять термопасту на процессоре» и «Термопрокладка или термопаста — что лучше для процессора». Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в одной из социальных сетей. До скорой встречи!
Как следует выбирать вентилятор для корпуса и какие достойны вашего внимания
Никто из нас не хочет, чтобы ПК вышел из строя из-за перегрева. Именно для того, чтобы подобное не произошло, существуют системы охлаждения. Если вы ищете достойный вентилятор для корпуса, либо же своеобразную «затычку», данный материал вам, несомненно, пригодится.
Все мы с вами прекрасно понимаем, что компьютеры являются крайне сложными в техническом плане устройствами, в которых попросту нет никаких лишних деталей и компонентов. И если же говорить про корпусный вентилятор, то он и вовсе имеет особое значение для любой сборки. Безусловно, сам вентилятор по факту не способен никак повлиять на мощность и производительность вашей системы, но именно благодаря ему ваши компоненты (графический и центральный процессоры вместе с ОЗУ) могут служить большее время.
Без достойного охлаждения ни один ПК не сможет прожить достаточно долгий срок, ведь чем выше температура в вашем ПК, тем более высокий шанс того, что тот или иной компонент может внезапно выйти из строя. Именно этот факт и делает покупку корпусных вентиляторов буквально жизненной необходимостью.
На что нужно обращать внимание при выборе корпусного вентилятора
Казалось бы, нет ничего проще, нежели купить вентилятор для корпуса, ведь, по сути, это обычный вентилятор. Однако на деле всё обстоит куда сложнее и интереснее, так как и при выборе достойного «вентилятора» вы должны ориентироваться на некоторые основные критерии.
4-pin в этом плане ещё лучше, ведь такие корпусные вентиляторы способны сами выстраивать нужную скорость работы, которая будет наиболее оптимальна для системы в конкретный момент. Благодаря такому типу подключения ваша вертушка будет работать максимально тихо, если вы не используете ПК для решения каких-либо сложных задач, что очень здорово.
Ну и в конце концов — Molex. Этот тип подключения по праву считается самым простым во всех смыслах. Из-за того, что в таком случае вентилятор для корпуса подключается напрямую к блоку питания, он всегда будет работать на максимальной скорости. И да, с одной стороны, это хорошо, ведь в таком случае охлаждение будет на достойном уровне, но с другой стороны, уровень шума будет довольно высоким, и мы не сможем совершенно никак его отрегулировать.
Вертушка-затычка: DEEPCOOL XFAN 120
Теперь, когда мы разобрались с теорией, настало время поговорить напрямую о корпусных вентиляторах, достойных вашего внимания и денег. И по традиции давайте начнём с самого доступного варианта — DEEPCOOL XFAN 120. Данная модель, несмотря на свою цену, обладает гидродинамическим подшипником, который всё же «не совсем умело используется» в случае с данным кулером, так как всё равно при максимальной скорости вращения 1 300 об/мин вышеуказанная модель может достигать довольно неприличного для своих цифр уровня шума в 24 дБ.
Диаметр данного вентилятора вполне стандартный для большинства корпусов — 120 мм. Радует то, что есть возможность подключения через 3-pin, благодаря чему хоть и незначительно, но всё же можно отрегулировать скорость. Ну и в конце-концов, если говорить про воздушный поток, то данный показатель составляет 43.56 cfm, что очень даже неплохой показатель для вентилятора со скоростью вращения в 1300 об/мин. Его цена составляет в среднем 270 рублей, и за эти деньги DEEPCOOL XFAN 120 является очень хорошим вариантом для охлаждения средних систем, либо же и вовсе вертушкой-затычкой.
Затычка, но с подсветкой: DEEPCOOL WIND BLADE 120
Если вы ищете вентилятор для своего корпуса, который будет в плане охлаждения показывать себя на куда более достойном уровне, нежели предыдущая модель, но при этом чей шум будет точно так же довольно низким, то обратите внимание на DEEPCOOL WIND BLADE 120. Его размер, как следует из названия, составляет 120 мм, а максимальное количество оборотов равно такому же значению, что и у предыдущего варианта — 1 300 оборотов в минуту. При этом предельный уровень шума выше всего на 2 Дб и составляет 26 дБ, что очень хорошо. Ну и, конечно, подключение осуществляется за счёт 3-pin через материнскую плату.
«Но чем же тогда данный корпусный вентилятор лучше, нежели упомянутый выше XFAN 120, ведь судя по описанию он примерно такой же?» — спросите вы. Ответ будет простым — разница в существенно возросшем объёме «поглощаемого» воздушного потока, который в данном случае ранен 65.16 cfm. Именно благодаря этому вам стоит немного переплатить и получить вариант, который, во-первых, лучше выглядит, во-вторых, куда лучше охлаждает, и в-третьих, имеет низкий уровень шума. Средняя цена DEEPCOOL WIND BLADE 120, кстати, составляет 360 рублей, в которую входит и встроенная в сам вентилятор подсветка, которая, по правде говоря, понравится далеко не всем.
Доступный «умный» вентилятор: AEROCOOL Frost 12 PWM
Конечно, далеко не всем нравится, когда вертушки постоянно работают на приблизительно одинаковых скоростях, ведь из-за этого изнашиваются подшипники и повышается уровень шума. Специально для людей, которые не хотят много тратиться, но при этом желают более «умный» вентилятор для охлаждения своего ПК, стоит посоветовать AEROCOOL Frost 12 PWM. Хоть диаметр данного вентилятора составляет 120 мм, отличительной особенностью этого варианта является «динамическая» скорость работы. В зависимости от температуры, данный вентилятор способен самостоятельно выбирать наиболее оптимальную скорость работы от 500 до 1 500 об/мин.
Этот факт очень радует, ведь если вы, например, будете пользоваться лишь условным браузером, то практически не будете слышать никакого шума, в то время как при работе с тяжёлыми программами или играми вентилятор будет работать на полную мощность. Ну и, естественно, то, что в зависимости от интенсивности работы вентилятора, он будет по-разному шуметь — от 18 до 28 дБ (и да, помните что на практике данные цифры всегда немного меньше). Огорчить вас в этой модели может разве что объём воздушного потока, который в зависимости от ситуации может составлять либо 17.3, либо 28.2 cfm.
Конечно, это не очень хорошо, но данный недостаток довольно хорошо компенсирует переменная скорость работы с максимальным значением в 1 500 об/мин., благодаря чему в любом случае охлаждение будет очень хорошим. Подключается AEROCOOL Frost 12 PWM, кстати, при помощи разъёма 4-pin, что не является откровением. Приятным моментом для вас может стать наличие многоцветной (не RGB) подсветки, которая выглядит неплохо. Так что если вы ищете, красивый и тихий вентилятор, который будет самостоятельно адаптироваться к температуре вашей системы и эффективно её охлаждать, то Frost 12 PWM по средней цене в 460 рублей, возможно, станет для вас максимально правильным приобретением.
Справится как с браузером, так и с играми: DEEPCOOL GS120
Если вы хотите заполучить корпусный вентилятор, который будет обладать всеми преимуществами подключения через 4-pin, то рассмотрите к покупке DEEPCOOL GS120. Размер данного варианта такой же, как и у всех — 120 мм. Установленный подшипник скольжения позволяет обеспечивать низкий уровень шума, что очень важно для многих. И да, уровень шума будет варьироваться от 18 до 32 дБ в зависимости от скорости вращения вентилятора.
Равна же скорость может быть как 900, так и 1 800 об/мин, что крайне позитивно сказывается на общем качестве охлаждения в любых ситуациях. Помимо этого, плюсом можно считать и «потребляемый» воздушный поток, чей показатель с учётом всего остального действительно впечатляет — 61.93 cfm. Ну и последнее, это цена.
Она довольно непостоянна и колеблется в среднем от 550 до 800 рублей. Да, для корпусного вентилятора это многовато, но учитывайте, что он сполна отработает свои деньги, так как действительно великолепно охлаждает, чему способствует как скорость вращения, так и большой объём воздушного потока. Но не стоит рассчитывать на тихую работу — вертушка хоть и не громкая, но и тихой её не назвать.
Безупречен во всём: TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB)
Все перечисленные выше вентиляторы для корпусов хоть и являлись довольно хорошими, но всё же в случае с каждым из них приходилось идти на определённые компромиссы. И если вы хотите приобрести чуть ли не идеальный вариант, то однозначно вы навряд ли сможете найти что-то лучше, чем TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB). Его диаметр равен 120 мм, подключается к материнской плате через 4-pin, а крутиться вентилятору позволяет качественный подшипник скольжения. Да, во всём этом нет ничего необычного, но удивить здесь призваны все прочие характеристики.
Скорость вращения динамическая — от 210 до 2 100 оборотов в минуту, благодаря чему данная модель способна тихо работать в условиях с минимальной нагрузкой, а также крайне быстро в тех случаях, когда ваши комплектующие действительно нагреваются. Уровень шума в целом соответствует скорости вращения — от 5 до 37 дБ. Да, при 2 100 оборотах в минуту вентилятор будет шуметь довольно сильно, но и охлаждение при этом будет первоклассным.
Ну и в завершение — максимальный объём «поглощаемого» воздушного потока равен 63.59 cfm. Так что в том случае, если вас сильно беспокоят перегревы, то TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB) сумеет вас спасти. Однако да, стоит данное «спасение» не так уже и дёшево — в среднем 1 150 рублей.
Ликбез по системам охлаждения. Занятие третье: комплексный подход к охлаждению компьютерных систем
Проблема эффективного охлаждения высокопроизводительных компьютерных систем давно уже стала притчей во языцех и добавила забот не только специалистам или любителям-энтузиастам, но и самым что ни наесть «рядовым» пользователям. Сложную ситуацию значительно усугубляет еще и тот факт, что многие сборщики средней руки или даже крупные производители системных блоков зачастую совершенно «забывают» (вероятно, в угоду повышению нормы прибыли) о необходимости комплексного и достойного охлаждения всей компьютерной системы в целом: большая часть выпускаемых компьютеров комплектуется в откровенно тесных и «жарких» корпусах, лишенных на деле сколько-нибудь эффективных средств внутренней вентиляции. Для маломощных «бюджетных» систем это не так уж и критично, но вот возможность гарантированно правильного и надежного функционирования высокопроизводительной компьютерной «начинки» в подобных условиях вызывают очень большие сомнения.
На нашем прошлом занятии мы подробно разобрали основные нюансы функционирования вентиляторов, рассмотрели их важнейшие технические параметры. Сегодня мы вновь обратимся к этим устройствам, научимся практическому применению характеристических кривых (расходных характеристик) вентиляторов и посмотрим, как объективно оценить эффективность средств охлаждения компьютерных корпусов.
Исходные предпосылки
По большому счету, в обязанности компьютерного корпуса входит не только обеспечение удобной компоновки внутренних устройств совместно с удовлетворением эстетических потребностей пользователей, но и эффективный отвод тепловой мощности, выделяемой этими самыми внутренними устройствами, а также корпусным БП. Практически каждый компонент компьютерной системы весьма «капризен» в тепловом отношении и требует вполне определенных климатических условий. Наиболее жесткие требования предъявляют современные процессоры от Intel и AMD: для их комфортного функционирования внутрикорпусная температура (точнее, температура воздуха на «входе» вентилятора процессорного кулера) не должна превышать 35-40°C. Другие составляющие системы (материнская плата, видеокарта, жесткие диски, приводы DVD-ROM/CD-RW и т.д.) менее придирчивы, но, тем не менее, все они находятся вместе с процессором «в одном трюме», поэтому с удовольствием поддерживают «капризы» последнего.
Задача поддержания оптимальной внутрикорпусной температуры в последние годы все больше и больше затрудняется: общая тепловая «емкость» компьютеров неуклонно растет (тепловыделение навороченных систем на базе Athlon XP или Pentium 4 может достигать сейчас 250-300 Вт), а серьезных подвижек в плане тепловой оптимизации типических конфигураций корпусов форм-фактора ATX практически не наблюдается. Некоторые продвинутые пользователи берут инициативу в свои руки, ступая на тернистый путь доработки и оптимизации систем охлаждения корпусов методом проб и ошибок, который, как водится, далеко не всегда дает желаемый результат. Между тем, существует гораздо более простая и надежная методика, позволяющая объективно оценить эффективность той или иной корпусной системы охлаждения, и при необходимости — доработать (доукомплектовать) эту систему оптимальным образом или же окончательно укрепиться в решении приобрести новый, более качественный корпус.
Отправным пунктом этой методики является простое полуэмпирическое соотношение
P — полная тепловая мощность компьютерной системы,
Ti — температура внутри системного корпуса,
Тo — температура «на входе» корпуса (температура в помещении),
Q — производительность (расход) корпусной системы охлаждения.
Данное соотношение однозначно показывает, какой производительностью должна обладать корпусная система охлаждения для отвода требуемой тепловой мощности при заданной разности температур внутри и вне корпуса. Следует отметить, что здесь учитывается только конвективный теплообмен (т.е. перенос тепла воздушным потоком). Другие виды теплообмена — теплообмен теплопроводностью (передача тепла через непосредственный контакт внутренних устройств и стенок корпуса) и лучистый теплообмен (перенос тепла излучением) во внимание не принимаются. Однако вклад этих двух механизмов теплообмена весьма мал (не превышает 2-5% общего тепловыделения), поэтому под P мы смело можем подразумевать именно полную тепловую мощность системы.
Что ж, давайте возьмем «среднестатистическую» конфигурацию высокопроизводительного компьютера, распишем значения тепловой мощности, выделяемой его компонентами, и сведем их в Таблицу 1.
Наименование компонента | Тепловая мощность, Вт |
---|---|
Процессор AMD Athlon XP 2000+ (Intel Pentium 4 2 GHz) | 65 |
Материнская плата на базе VIA KT333 (Intel i845E) | 25 |
Модуль памяти DDR DRAM, 512 Мб | 10 |
Видеокарта Nvidia GeForce 4 | 20 |
Жесткие диски IDE 40-60 Гб, 7200 об/мин, 2 шт. | 15 |
Привод DVD-ROM | 5 |
Привод CD-RW | 5 |
Мультимедийная карта/звуковая карта 5.1 channel | 5 |
Суммарная мощность компонентов | 150 |
Тепловая мощность стандартного БП с пассивной схемой PFC (КПД 0,75) | 50 |
Общий итог | 200 |
Итак, задаем температуру на «входе» корпуса равной 25°C, желаемую внутрикорпусную температуру равной 35°, и, сделав несложный расчет, получаем искомое значение производительности корпусной системы охлаждения, приблизительно равное 35 CFM. Если мы будем комплектовать нашу систему в стандартном «безвентиляторном» корпусе, то максимум, на что можем рассчитывать, это 25-30 CFM номинальной производительности внутреннего вентилятора БП, что уже, вообще говоря, недостаточно для обеспечения комфортного климата компьютерным компонентам. Между тем, как выяснилось на прошлом занятии, реальная производительность вентилятора в конкретных эксплуатационных условиях будет ощутимо ниже номинальной. В конечном итоге мы можем столкнуться с невозможностью поддержания в таком корпусе не то что комфортной, но даже термально безопасной температуры внутренней среды.
Системный импеданс
Для количественного описания резистивного действия, которое оказывает воздушному потоку компьютерная система и ее компоненты, служит так называемый системный импеданс. В аналитическом виде эта аэродинамическая характеристика выражается соотношением
K — системная константа,
Q — производительность вентилятора,
n — турбулентный фактор (1 1
1 МСЗ — малая степень заполнения корпуса (заняты слот AGP, 1 слот PCI, 1 отсек для устройств 5.25», 2 отсека для устройств 3.5»).
2 ССЗ — средняя степень заполнения корпуса (заняты слот AGP, 2-3 слота PCI или других шин, 2-3 отсека для устройств 5.25», 2 отсека для устройств 3.5»).
3 ВСЗ — высокая степень заполнения корпуса (заняты слот AGP, не менее 4-5 слотов PCI или других шин, 3-4 отсека для устройств 5.25», все доступные отсеки для устройств 3.5»).
Что ж, на основании данных таблицы 2 не составит большого труда построить кривую системного импеданса типических корпусов. Для этого нужно просто выбрать «опорный» корпус, наиболее близкий к вашему по объему и внутренней конфигурации, и подставить соответствующее значение константы k в соотношение (3). Значение этой константы можно варьировать в пределах ±5%, если литраж вашего корпуса немного больше или немного меньше опорных показателей.
Осталось разобраться с характеристическими кривыми вентиляторов. К сожалению, далеко не всегда удается раздобыть расходную характеристику для какой-то конкретной модели вентилятора (в отношении разного рода «безымянных» вентиляторов это будет совершенно безнадежным делом). Между тем, выход из положения все-таки есть, и он довольно прост! На практике для довольно широкого класса вентиляторов типоразмера 80х80х25 мм со скоростью вращения крыльчатки 1500-3000 об/мин реальную зависимость статического давления потока от его объемной скорости (суть искомую расходную характеристику) можно аппроксимировать незатейливым полуэмпирическим соотношением
Pmax — максимальное (номинальное) статическое давление вентилятора,
Q — расход (производительность) вентилятора,
m — размерный множитель, m = 0,12 (mmH2O/CFM),
P — статическое давление.
Чтобы построить эту прямую, достаточно знать только номинальную производительность вентилятора (Qmax). Одна краевая точка искомой прямой становится известной автоматически — это, как вы правильно догадываетесь, точка (0, Qmax). Ну а процедура определения другой краевой точки, (Pmax, 0), полагаю, особых объяснений не требует.
Когда в корпусе установлен один дополнительный «заднеприводной» вентилятор, расходную характеристику охлаждающего комплекса (вентилятор плюс корпусной вентилятор) можно представить соотношением
Prf, max — максимальное статическое давление «заднеприводного» вентилятора,
m1f — размерный множитель,
Qps — расход вентилятора БП,
Qrf — расход «заднеприводного» вентилятора,
P1f — статическое давление охлаждающего комплекса.
Результирующая прямая, задаваемая соотношением (5), строится также элементарно, как и в случае соотношения (4): для этого достаточно отметить краевые точки (Pmax, rf, 0) и (0, Q1f,max = Qps, max + 0,45*Qrf, max).
Наконец, если в корпусе, дополнительно к «заднеприводному», установлен еще и один «переднеприводной» вентилятор, расходную характеристику такой системы охлаждения можно представить соотношением
Prf, max — максимальное статическое давление «заднеприводного» вентилятора,
Pff, max — максимальное статическое давление «переднеприводного» вентилятора,
m2f — размерный множитель,
Qps — расход вентилятора БП,
Qrf — расход «заднеприводного» вентилятора,
Qff — расход «переднеприводного» вентилятора,
P2f — статическое давление охлаждающего комплекса.
Краевые точки прямой, задаваемой соотношением (6), определяются по такому же несложному принципу, как и в случае соотношения (5).
Итак, препятствий на пути к заветной цели больше нет. Теперь, построив прямые системного импеданса и расходной характеристики корпусного охлаждающего комплекса, по точке их пересечения (найдя ее графическим способом или просто решив систему уравнений) мы сможем определить реальную производительность этого комплекса и соотнести ее с нашими требованиями к комфортной внутрикорпусной температуре. А дальше, как говорится, дело техники!
Что ж, на сегодня, пожалуй, уже хватит. На нашем следующем занятии мы обратимся к термопастам (а также прочим теплопроводным интерфейсным материалам), разберемся с их физико-химическими свойствами и эксплуатационными качествами. Спасибо за внимание и до встречи!
Выбор корпусных вентиляторов
Эта работа была прислана на наш «бессрочный» конкурс статей.
Какие бывают вентиляторы
реклама
В корпусах используются вентиляторы диаметром 80, 92 и 120 мм. Каждый размер имеет несколько модификаций по мощности (и, соответственно, по производительности). Для примера дан ассортимент вентиляторов Evercool.
Модель | Диаметр | n об/мин | Шум | Q макс | Мощность | Ток |
8025L | 80 | 2000 | 23 | 25 CFM | 1 | 0.08 |
8025M | 80 | 2500 | 25 | 32 CFM | 1.3 | 0.11 |
8025H | 80 | 3000 | 27 | 37 CFM | 1.9 | 0.16 |
9225L | 92 | 1800 | 24 | 30 CFM | 1.1 | 0.07 |
9225M | 92 | 2200 | 26 | 38 CFM | 1.8 | 0.15 |
9225H | 92 | 2600 | 28 | 48 CFM | 2.5 | 0.21 |
12025L | 120 | 1800 | 29 | 71 CFM | 3 | 0.25 |
12025M | 120 | 2000 | 30 | 79 CFM | 3.36 | 0.28 |
12025H | 120 | 2200 | 32 | 85 CFM | 4 | 0.33 |
Выбрав нужный вентилятор из таблицы, перед походом в магазин выпишите потребляемый им ток (или мощность), потому что на ценнике продавцы обычно указывают лишь диаметр, ничего не говоря о производительности. А ток или мощность всегда написаны на наклейке вентилятора, поэтому ошибиться будет трудно (особенно если придется покупать вентилятор другой фирмы, у которой своя система обозначений и своя линейка вентиляторов).
Основной характеристикой вентилятора является производительность (расход воздуха) Q, измеряемая в CFM (кубических футах в минуту). Сведения о ней обычно есть на сайте производителя, а иногда и на самом вентиляторе. Однако это максимальная производительность в режиме «настольного вентилятора», при установке в корпус она упадет. Также вентилятор характеризуется создаваемым напором (давлением), скоростью воздушного потока, шумом, потребляемой мощностью, особенностями конструкции и некоторыми другими менее значимыми деталями. Из этих характеристик обычно указывают шум (правда, в каких-то «китайских децибелах», при реальных измерениях он обычно оказывается намного больше), иногда указывают напор, а скорость потока легко вычислить, разделив производительность на эффективную площадь.
Краткий FAQ для тех, кому лень дочитать статью до конца
Тут я дам тезисы и рекомендации общего характера. Некоторые следуют из анализа таблицы характеристик, обоснование остальным будет в конце статьи.
Расчет вентиляции корпуса
Сначала рассчитываем необходимый объем воздуха, который нужно прокачать через корпус. Исходной формулой служит уравнение теплового баланса при условии, что теплопередачей через стенки пренебрегаем:
реклама
Отсюда после подстановки значений С, P и перевода Q из кубометров в секунду в CFM получаем формулу для практического использования:
Эта формула приближенная, поскольку теплоемкость и плотность воздуха зависят от давления и температуры, а они нам точно неизвестны.
Надо иметь в виду, что в формулу входит «средняя температура по больнице», то есть температура при условии идеального перемешивания воздуха по всему объему. На самом деле такого не бывает, в зависимости от направления потоков и тепловыделения конкретных устройств где-то температура будет выше, а где-то ниже средней. Причем локальное повышение температуры будет как раз вблизи самых горячих элементов, ради которых мы, собственно, эту вентиляцию и затеяли. Поэтому весьма эффективно применение воздуховодов, соединяющих вход кулера (например, процессорного) непосредственно с внешней средой либо его выход с вытяжным вентилятором. В первом случае температура процессора не будет зависеть от температуры в корпусе, во втором температура в корпусе не будет зависеть от тепловыделения процессора.
Рабочая характеристика вентилятора
Допустим, корпус охлаждается только одним вентилятором БП, и нужно выбрать, какой вентилятор для этого лучше подходит (это вполне жизненная задача для владельцев десктопов и тауэров с боковым расположением БП). Мы видим, что максимальная производительность у 120-мм вентиляторов высокая, но она быстро падает с ростом напора, и в определенный момент вперед вырывается 92-мм вентилятор. В стандартном корпусе он лишь чуть-чуть уступает самому мощному из 120-мм (точки 1 и 2), заметно опережая два других (точки 3,4). По сравнению с равношумным 12025L 92-мм вентилятор обеспечивает на четверть большую производительность (27 CFM против 22 CFM), а по сравнению с близким по производительности 12025H «малыш» на 4 дБА (в полтора раза) тише. Очевидно, что в данном случае 92-мм вентилятор выглядит предпочтительнее, чем любой из 120-мм.
Теперь откроем слоты или увеличим площадь вентиляционных отверстий каким-нибудь другим способом (характеристикой корпуса станет темно-зеленая кривая). Видно, что эта мера для самого слабого 120-мм вентилятора эффективнее (точки 3->5), чем его замена на самый сильный без изменений корпуса (точки 3->2). Несмотря на заметную прибавку (около 60%), производительность 120-мм вентиляторов все равно остается вдвое меньше максимальной, в то время как у их 92-мм коллеги она почти достигла пика (замечу, что и в этом случае он остается производительнее «младших» 120-мм). Теперь уже реально обеспечить расход в 40-45 CFM, чего вполне достаточно для хорошего охлаждения умеренно разогнанной системы. Таким образом, и в этом случае 92-мм «карлсон» остается оптимальным выбором по соотношению производительность/шум, не говоря уже о цене. Использование 120-мм вентилятора оправдано только в том случае, если еще больше увеличить площадь вентиляционных отверстий (например, открыванием свободного 5-дюймового отсека, пунктирная линия на графике).
Параллельное и последовательное включение вентиляторов
При параллельном включении вентиляторов (то есть когда они все работают в одну сторону) их расходы складываются. При последовательном включении (когда один работает на вдув, другой на выдув или они установлены друг за другом, например в некоторых БП) складываются их напоры. Для иллюстрации на рис.3 показаны характеристики вентилятора 9225M (красная линия), двух таких же вентиляторов при последовательном (синяя линия) и параллельном (коричневая линия) включении.
реклама
Сформулируем еще одну типовую задачу. Есть стандартный корпус с двумя отверстиями под дополнительные вентиляторы: одно на задней стенке (на выдув), второе на передней (на вдув). В БП установлен вентилятор 9225М, необходимо установкой еще одного такого же обеспечить наибольшее снижение температуры в корпусе.
Сначала найдем расход в исходном корпусе, он равен 24 CFM (точка 1). Добавление переднего (точка 5) вентилятора прибавляет 5 CFM, а заднего (точка 4) 4 CFM. То есть передний вентилятор (редкий случай!) оказывается даже эффективнее заднего, но абсолютная прибавка все равно мизерна. Кстати, если передний вентилятор закрыт развитой декоративной решеткой (что скорее правило, чем исключение), из-за потерь напора в ней он скорее всего уступит заднему.
Теперь откроем слоты в корпусе. Без дополнительного вентилятора прибавка будет 11 CFM (это вдвое больше, чем при установке второго вентилятора в исходный корпус, точка 2), установка переднего вентилятора практически ничего не дает (точка 3), а установка заднего (точка 6) прибавит 22 CFM к исходному. Последний вариант дает самую большую прибавку, фактически удваивая исходный расход. Такая конфигурация оказывается чуть эффективнее и тише на 3 дБА, чем установка самого мощного 120-мм вентилятора «в гордом одиночестве». Возможности для дальнейшего улучшения вентиляции надо искать, как и в первом примере, на пути увеличения площади вентиляционных отверстий.