Правильное охлаждение компьютера
Ни для кого не секрет, что при работе компьютера все его электронные компоненты нагреваются. Некоторые элементы греются весьма ощутимо. Процессор, видеокарта, северные и южные мосты материнской платы – самые греющиеся элементы системного блока. Даже при обычном простое компьютера без дела, их температура может достигать 50-60 градусов Цельсия. Но если системный блок периодически не очищается от пыли, то нагрев основных компонентов компьютера становиться еще больше. Повышенный нагрев приводит к постоянным зависаниям компьютера, вентиляторы работают на повышенных оборотах, что приводит к раздражающему шуму. Перегрев вообще опасен и приводит к аварийному отключению компьютера.
Поэтому основной проблемой всей электронной части вычислительной техники – это правильное охлаждение и эффективный отвод тепла. У подавляющего большинства компьютеров, как промышленных, так и домашних, для отвода тепла применяется воздушное охлаждение. Свою популярность она получила за счет свой простоты и дешевизны. Принцип такого типа охлаждения заключается в следующем. Все тепло от нагретых элементов отдается окружающему воздуху, а горячий воздух в свою очередь с помощью вентиляторов выводиться из корпуса системного блока. Для повышения теплоотдачи и эффективности охлаждения, наиболее нагревающиеся компоненты снабжаются медными или алюминиевыми радиаторами с установленными на них вентиляторами.
Но тот факт, что отвод тепла происходит за счет движения воздуха, совершенно не означает что, чем больше установлено вентиляторов, тем лучше будет охлаждение в целом. Несколько неправильно установленных вентиляторов могут навредить гораздо больше, а не решить проблему перегрева, когда один грамотно установленный вентилятор решит эту проблему очень эффективно.
В какую сторону должны крутиться вентиляторы в корпусе
Итак, рассмотрим схему вентиляции и охлаждения компьютера. Ведь у многих новичков при самостоятельной сборке компьютера возникает вопрос «Куда должен дуть вентилятор» или «В какую сторону должен крутиться кулер». На самом деле это действительно важно, ведь правильно организованная вентиляция внутри компьютера — залог его надежной работы.
Холодный воздух подается в корпус из передней нижней части (1). Это нужно учитывать и при чистке компьютера от пыли. Нужно обязательно пропылесосить место, где засасывается воздух внутрь компьютера. Воздушный поток постепенно нагреваясь поднимается вверх и в верхней задней части корпуса выдувается через блок питания (2) уже горячий воздух.
В случае большого числа греющихся элементов внутри корпуса (например, мощная видеокарта или несколько видеокарт, большое количество жестких дисков и т.д.) или малого объема свободного пространства внутри корпуса для увеличения воздушного потока и повышения эффективности охлаждения в корпус устанавливают дополнительные вентиляторы. Лучше устанавливать вентиляторы с большим диаметром. Они обеспечивают больший поток воздуха при меньших оборотах, а следовательно эффективнее и тише, чем вентиляторы с меньшим диаметром.
При установке вентиляторов следует учитывать направление, в котором они дуют. Иначе можно не только не улучшить охлаждение компьютера, но и ухудшить его. При большом количестве жестких дисков, либо при наличии дисков, работающих на высоких скоростях (от 7200 об/мин), следует установить дополнительный вентилятор в переднюю часть корпуса (3) так, чтобы он продувал жесткие диски.
При наличии большого количества греющихся элементов (мощная видеокарта, несколько видеокарт, большое количество плат, установленных в компьютер) или при нехватке свободного пространства внутри корпуса рекомендуется установить дополнительный вентилятор в задней верхней части корпуса (4). Этот вентилятор должен выдувать воздух наружу. Таким образом увеличится воздушный поток, проходящий через корпус и охлаждающий все внутренние элементы компьютера. Нельзя устанавливать задний вентилятор так, чтобы он дул внутрь корпуса! Так нарушится нормальная циркуляция внутри ПК. На некоторых корпусах возможно установить вентилятор на боковую крышку. В этом случае вентилятор должен крутиться так, чтобы он всасывал воздух внутрь корпуса. Ни в коем случае нельзя, чтобы он выдувал его наружу, иначе будет недостаточно охлаждаться верхняя часть компьютера, в частности блок питания, материнская плата и процессор.
Установка дополнительных вентиляторов.
Давайте рассмотрим основные моменты правильной установки корпусных вентиляторов для большинства системных блоков. Здесь мы приведем советы именно для стандартных корпусов, так как у нестандартных расположение вентиляторов столь разнообразно, что описывать их не имеет смысла – все индивидуально. Более того у нестандартных корпусов размеры вентиляторов могут достигать и 30см в диаметре.
В корпусе нет дополнительных вентиляторов.
Это стандартная компоновка для практически всех компьютеров продаваемых в магазинах. Весь горячий воздух поднимается в верхнюю часть компьютера и за счет вентилятора в блоке питания выходит наружу.
Большим недостатком такого вида охлаждения является то, что весь нагретый воздух проходит через блок питания, нагревая при этом его еще сильнее. И поэтому именно блок питания у таких компьютеров ломается чаще всего. Также весь холодный воздух всасывается не управляемо, а со всех щелей корпуса, что только уменьшает эффективность теплообмена. Еще одним недостатком является разреженность воздуха, получаемая при таком типе охлаждения, что ведет к скапливанию пыли внутри корпуса. Но все же, это в любом случае лучше, чем неправильная установка дополнительных вентиляторов.
Один вентилятор на задней стенке корпуса.
Такой способ применяется больше от безвыходности, так как в корпусе имеется лишь одно место для установки дополнительного кулера – на задней стенке под блоком питания. Для того чтобы уменьшить количество горячего воздуха проходящего через блок питания устанавливают один вентилятор работающий на «выдув» из корпуса.
Большая часть нагретого воздуха от материнской платы, процессора, видеокарты, жестких дисков выходит через дополнительный вентилятор. А блок питания при этом греется значительно меньше. Также общий поток движущегося воздуха увеличивается. Но разреженность повышается, поэтому пыль скапливаться будет еще сильнее.
Дополнительный фронтальный вентилятор в корпусе.
Когда в корпусе имеется лишь одно посадочное место на лицевой части корпуса, либо нет возможности включения сразу двух вентиляторов (некуда подключать), то это самый идеальный вариант для вас. Необходимо поставить на «вдув» один вентилятор на фронтальной части корпуса.
Вентилятор нужно установить напротив жестких дисков. А правильнее будет написать, что винчестеры нужно поставить напротив вентилятора. Так холодный входящий воздух будет сразу их обдувать. Такая установка гораздо эффективнее, чем предыдущая. Создается направленный поток воздуха. Уменьшается разрежение внутри компьютера – пыль не задерживается. При питании дополнительных кулеров от материнской платы, снижается общий шум, так как снижаются обороты вентиляторов.
Установка двух вентиляторов в корпус.
Самый эффективный метод установки вентиляторов для дополнительного охлаждения системного блока. На фронтальной стенке корпуса устанавливается вентилятор на «вдув», а на задней стенке – на «выдув»:
Создается мощный постоянный воздушный и направленный поток. Блок питания работает без перегревов, так как нагретый воздух выводиться вентилятором, установленным под ним. Если установлен блок питания с регулируемыми оборотами вращения вентилятора, то общий шум заметно снизиться, и что более важно давление внутри корпуса выровнится. Пыль не будет оседать.
Несколько слов об организации вентиляции корпусов ПК.
Как показано в статье «Схемы включения вентиляторов для охлаждения системных блоков персональных компьютеров» наиболее оптимальной с точки зрения эффективности охлаждения является схема «все вытяжные вентиляторы». В этом случае при простоте реализации, для корпусов ПК с малым и средним аэродинамическим сопротивлением обеспечивается наибольший прирост расхода воздуха при установке дополнительного вентилятора. А это означает наибольший прирост вывода тепла из этих корпусов.
Для упрощения расчетов можно использовать упрощение:
- Применение схем, содержащих группу N вентиляторов работающих в одном направлении, с одинаковым избыточном давлением, эквивалентно применению одного вентилятора с расходом равным сумме расходов.
- Применение схем, содержащих один нагнетающий и один вытяжной вентилятор, с равными расходами, эквивалентно применению одного вытяжного вентиляторов с суммарным избыточным давлением.
Применение схемы с вытяжным и нагнетающим вентиляторами дает наибольший прирост расхода воздуха на корпусах ПК с высоким аэродинамическим сопротивлением, но имеет один очень существенный недостаток. При несбалансированности системы, когда суммарный расход вентиляторов на входе в корпус существенно отличается от суммарного расхода вентиляторов на его выходе, возможно не улучшение, а ухудшение ее характеристик (как об этом уже говорилось выше).
Причин несколько, в том числе:
В случае превышения расхода вытяжных вентиляторов над нагнетающими приводит последние во флюгерный режим, и наоборот. В схеме нагнетающий или группа нагнетающих — вытяжной или их группа всегда во флюгерный режим переходят один или несколько вентиляторов работающих в группе с меньшим расходом. Флюгерный режим — режим работы вентилятора в воздушном потоке с большим расходом чем может дать вентилятор. Он характеризуется ограничением воздушного потока через вентилятор на уровне его паспортного значения (соответствующему числу оборотов в данный момент и его расходной характеристике) работающего во флюгерном режиме. .
Из корпуса ПК выходит больше воздуха (объемное количество), чем поступает туда. В связи с нагревом воздуха в корпусе ПК его объем увеличивается, и его объем увеличивается тем больше чем больше его нагрев. Баланс производительности вентиляторов (с учетом нагрева воздуха) должен достаточно точно соблюдаться. Любое его нарушение переводит вентилятор выпавший из баланса во флюгерный режим. То есть, такой вентилятор начинает работать как ограничитель расхода воздуха, что приводит к перераспределению избыточного давления вентилятора с большим расходом в цепочке «нагнетающий — корпус — вытяжной» вентилятор. В результате избыточное давление вентилятора с большим расходом (этой цепочке) с объема корпуса ПК перераспределяется со знаком «минус» к вентилятору работающему во флюгерном режиме. Расход воздуха через корпус падает до уровня расхода вентилятора работающего во флюгерном режиме.
В условиях, когда тепловыделение в корпусе ПК является величиной переменной, реализация подобной схемы даст существенный положительный эффект только при наличии сложной системы управления вентиляторами.
Особенности
Данные компьютерные компоненты не только подают воздух для охлаждения остальных элементов устройства, что является не самым действенным методом охлаждения. Целью данных аппаратов должно быть создание воздуха во внутренней части корпуса. То есть холодный воздух должен затягиваться, а горячий – выбрасываться.
Как мы узнали раньше, агрегаты для охлаждения обладают одним направлением воздуха. Это направление обозначается стрелкой. Местоположение стрелки – корпус аппарата. Если стрелка отсутствует, то поможет наклейка, которая находится на моторе. Обычно воздушный поток имеет направление в сторону наклейки.
Для установления лучше использовать больше аппаратов, которые производят выдув. Это нужно для создания, так называемого вакуума во внутренней корпусной части. Холодный поток сможет поступать в корпус с абсолютного любого отверстия.
Другие ошибки монтажа
Если неверно разместить 2 вентилятора, сзади для работы на «вдув» и впереди на «выдув», в компьютерном корпусе появится замкнутое кольцо, состоящее из нагретого воздуха. Это кардинально нарушит вентиляцию и вызовет сильный перегрев элементов.
При ошибочном варианте, когда оба прибора работают на «вдув», образуется повышенное давление внутри компьютера. Это создаст повышенную нагрузку на сами вентиляторы и не обеспечит необходимое охлаждение составных частей ПК.
Если оба вентилятора включены на «выдув», нагретый внутренний воздух перестает должным образом циркулировать. Прекратится теплообмен, пыль может осаждаться внутри. Вместе с тем, упадет внутреннее давление. Это негативно отразится на температуре всех внутренних элементов.
