Выбор корпусных вентиляторов

Подборка лучших вентиляторов для охлаждения компьютера на 80 мм, 120 мм, 140 мм и 200 мм

После долгих часов тщательного сравнения и оценки мы пришли к выводу, что Noctua NF-A8 PWM – лучший вентилятор для ПК в категории 80 мм. Мало того, что он обеспечивает приличное количество воздушного потока, он также удивительно тихий.

Если вы ищете лучший 120-миллиметровый, 140-миллиметровый и даже самый лучший 200-миллиметровый вентилятор, то не беспокойтесь. Мы укажем такие модели вентиляторов ниже!

Не пугайтесь терминологии, которую мы используем в этих описаниях, потому что мы объясним всё, что вам нужно знать позже.

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

Мы видим, что для каждого размера есть три модификации (в порядке увеличения оборотов и мощности) — L, M, H. Наиболее распространенной является серия M — она обеспечивает наилучшее соотношение между производительностью и шумом. Нетрудно догадаться, что первые две-три цифры обозначают диаметр, а следующие две высоту. Кстати, диаметр измеряется как размер стороны «квадрата», реальный диаметр крыльчатки на 5-10 мм меньше.

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.

1. Чем больше напор вентилятора, тем меньше падает его производительность при установке в корпус.
2. Максимальная производительность и напор прямо пропорциональны оборотам.
3. Обороты прямо пропорциональны напряжению.
4. При одинаковой максимальной производительности — напор, скорость потока и мощность будут меньше, а КПД больше:
   • у вентилятора большего диаметра по сравнению с более быстроходным меньшего диаметра;
   • у нескольких параллельно включенных вентиляторов на пониженных оборотах по сравнению с одним таким же на повышенных;
   • у одного вентилятора большого диаметра по сравнению с несколькими параллельно включенными меньшего диаметра;
   • у осевого вентилятора по сравнению с центробежным (бловером).
5. При равной максимальной производительности:
   • вентилятор большего диаметра заметно тише, чем быстроходный вентилятор меньшего диаметра;
   • два параллельно включенных вентилятора на пониженных оборотах намного тише, чем один такой же на повышенных оборотах;
   • два параллельно включенных вентилятора могут быть как тише, так и громче, чем один большего диаметра.

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:

Тепловой интерфейс

Радиаторы прилегают своим основанием к охлаждаемому объекту, и тепло от него к радиатору переходит лишь через поверхность их соприкосновения, поэтому надо стремиться, чтобы она была как можно больше. Но даже имеющуюся обычно площадь соприкосновения (к примеру, поверхность ядра процессора) надо использовать на все сто процентов. Дело в том, что при соприкосновении двух поверхностей, между ними остаются мельчайшие полости, заполненные воздухом. Этого невозможно избежать, и какой бы ровной и гладкой не казалась Вам поверхность радиатора, она всё равно имеет трещинки и впадины, где собирается воздух. Воздух очень плохо проводит тепло, а потому эффективность охлаждения будет существенно ниже возможностей радиатора.
Чтобы избавиться от воздушных подушек и увеличить эффективность охлаждения, применяют различные тепловые интерфейсы. Они имеют высокую теплопроводность и за счёт текучести заполняют собой все неровности основания радиатора. В результате, те места, где раньше был мешающий нам воздух, теперь заполнены хорошо проводящим тепло материалом, и радиатор уже работает с максимальной отдачей. Тепловые интерфейсы бывают различных типов: термопасты или проводящие прокладки. Прокладки представляют собой резиноподобные полимерные пластинки, нанесённые на основание радиаторов. При нагреве они изменяют своё агрегатное состояние и размягчаясь заливают собой все неровности. Сейчас термопасты поставляются в комплекте с подавляющим большинством фирменных кулеров. Чаще термопаста просто вкладывается в коробочку с кулером в шприце или маленьком целофановом пакетике. Но бывает, что она уже нанесена на основание радиатора. В этом случае её хватит лишь на одну-две установки, так как собрать её с охлаждаемого чипа или процессора будет сложнее, чем купить ещё один пакетик с пастой. При выборе термоинтерфейса я бы рекомендовал использовать термопасты, а не термопрокладки. Большая текучесть термопаст позволяет им лучше заполнять собой все неровности радиатора, а за счёт использования в своём составе таких материалов, как серебро или алюминий, они обладают более высокой теплопроводностью. Сегодня в продаже можно встретить термопасты с 90%-ным содержанием серебра. И хотя серебро является отличным электрическим проводником, изготовители гарантируют, что термопаста не замкнёт контакты элементов платы или устройства, на которое она нанесена, но всё же рекомендуют не проверять изолирующие свойства их продукта и по возможности избегать попадания термопаст на электрические элементы компьютера.

Вентиляторы обеспечивают непрерывный поток воздуха, обдувающий радиатор, превращая менее эффективный процесс излучения в более эффективный — конвекцию. Конвекция — это процесс обмена тепла, отличающийся от излучения тем, что охлаждающий воздух постоянно находится в движении. В активных кулерах он принудительно поступает в радиатор и нагреваясь, рассеивается в окружающей среде. С использованием вентилятора кулер становится намного производительнее, и температура охлаждаемого объекта может падать в два раза, а то и больше, в зависимости от производительности вентилятора. Производительность вентилятора — это основная его характеристика, измеряющаяся в количестве кубических футов воздуха, перегоняемых им в минуту, сокращённо — CFM (Cubic Feet per Minute). Она главным образом зависит от площади вентилятора, его высоты, профиля лопастей и частоты их вращения. Чем эти величины больше, тем большее количество воздуха сможет перегонять вентилятор, и соответственно тем более эффективным будет охлаждение. Сегодня в вентиляторах для компьютерных кулеров нет возможности бесконечно увеличивать ни размеры, ни скорость вращения крыльчатки. Понятно, что вентилятор размером больше 80 мм уже трудно разместить в корпусе, а частота вращения пропеллера напрямую влияет на уровень его шума. Кроме того, больший по размерам вентилятор должен будет иметь более мощный и более дорогой электрический моторчик, что скажется на его стоимости.
Все вентиляторы, используемые сегодня в компьютерах, питаются от постоянного тока, чаще всего напряжением 12В. Для подключения к питанию они используют трёхконтактные Molex-коннекторы (для Smart-вентиляторов) или четырёхконтактные PC-Plug коннекторы.

Разъём Molex имеет три провода: чёрный (земля), красный (плюс) и жёлтый (сигнальный). PC-Plug имеет четыре провода: два чёрных (земля), жёлтый (+12 Вольт) и красный (+5 Вольт). Разъёмы Molex устанавливаются на материнских платах, чтобы система сама могла контролировать скорость вращения вентилятора, подавая на красный провод различное напряжение (обычно от 8 до 12 В), и изменять её в случае необходимости. По жёлтому сигнальному проводу материнская плата получает от вентилятора информацию о частоте вращения его лопастей. Сегодня это стало очень актуальным, поскольку остановившийся на кулере процессора вентилятор может привести к повреждению процессора. Поэтому современные материнские платы следят, чтобы вентилятор всегда вращался, и если он останавливается, то выключают компьютер. Подключение через Molex имеет один недостаток: к материнским платам опасно цеплять вентиляторы с потребляемой мощностью более 6 Вт. Разъём же PC-Plug выдержит десятки Ватт, но при подключении к нему Вы не сможете узнать, работает ли Ваш вентилятор или нет. Сегодня всё чаще вентиляторы имеют в комплекте переходники PC-Plug — Molex, чтобы подключать их к блоку питания, или даже сразу оба разъёма: PC-Plug и Molex, чтобы получать питание от БП компьютера, а по сигнальному проводу Molex-а сообщать материнской плате о скорости работы моторчика.
Также вентиляторы могут иметь различный тип подвески ротора. Для этого используются подшипники скольжения (Sleeve bearing) или качения (Ball bearing). В вентиляторе может быть один или два подшипника, причём иногда в них совмещаются разные типы — Sleeve и Ball. Наиболее надёжными считаются вентиляторы с подшипниками качения (обычные шариковые подшипники). Компании-производители обещают им непрерывную работу в течение 50 000 часов, что составляет более пяти лет, а те же, которые используют подшипники скольжения, обещают жить не более 30 000 часов, около трёх с половиной лет. Сегодня уже существуют вентиляторы с керамическими подшипниками, которым обещают почти что бессмертие — 300 000 часов беспрерывной работы, а ведь это тридцать шесть лет! Однако, с одной стороны, заявленные времена жизни вентиляторов очень редко соответствуют действительности, и зачастую их надо делить на два, а то и на три, а с другой стороны, поверьте мне — тридцать шесть лет компьютер не проживёт. Стоит рассчитывать, что обычный вентилятор может жить год-два. Потом он начинает гудеть, и его надо смазывать, но даже смазка решит проблему лишь на время, и в скором времени вентилятор придётся заменить на новый.
Некоторые современные вентиляторы имеют автоматическую регулировку скорости, в зависимости от температуры окружающего воздуха или температуры радиатора. Мы расскажем Вам об одном таком в конце статьи. Практически у всех них датчик температуры стоит непосредственно на самом вентиляторе и может не отражать реальную температуру охлаждаемого объекта. То есть, при повышении температуры процессора, кулер, на котором установлен такой автоматический вентилятор, может только через пару минут повысить свои обороты. Другое дело, это вентиляторы с установленными на них сигнализациями остановки. При снижении частоты вращения ротора ниже определённого предела, специальный электронный блок на проводе вентилятора подаёт громкий писк, и Вы точно знаете, что пришло время выключить компьютер и заменить кулер.

Устройство кулера 3-pin

Это — наиболее распространённый тип обдувальщика. Если с минусом и 12 вольтовым проводами вы знакомы, то здесь появляется третий, «тахо»-проводок. Он садится напрямую на ножку датчика, и схема принимает вид:

Да, в своё время это была настоящая инновация — отслеживать скорость оборотов машины. Пригодилась она и пользователям компьютеров. И вот здесь в цветности проводов начинается разнобой, в котором, впрочем, есть тенденции. Мне почти всегда встречались кулеры с такой цветностью проводов на разъёме:

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.

Шифры – это просто

CPU Fan, CPU Opt, Pump Fan

Далеко не каждая «мама» имеет весь набор вышеперечисленных интерфейсов. Но один из них имеет каждая. Это CPU Fan – разъем самого главного вентилятора в компьютере – процессорного.

Разъем CPU Fan на материнской плате всего один, но на многих материнках игрового сегмента встречаются комбинации CPU Fan + Pump Fan или CPU Fan + CPU Opt. Pump Fan и CPU Opt предназначены для вентилятора помпы водяного охлаждения, но могут использоваться и для дополнительной вертушки воздушного процессорного кулера.

CPU Fan, Pump Fan и CPU Opt обычно расположены недалеко от сокета (гнезда для установки процессора) и имеют 4 штырьковых контакта:

• 1-й контакт соответствует черному проводу вентилятора – это земля или минус источника питания.
• 2-й контакт соответствует желтому или красному проводу – это плюс источника питания 12 V. На некоторых моделях материнских плат на этот пин подается 5V.
• 3-й контакт соответствует зеленому или желтому проводу – это вывод тахометра, который измеряет скорость вращения вентилятора.
• На 4-й контакт, соответствующий синему проводу, приходит управляющий сигнал ШИМ-контроллера, который регулирует скорость вращения кулера в зависимости от нагрева процессора.

На некоторых старых материнских платах CPU Fan имеет 3 контакта:

• 1-й – земля или минус источника питания.
• 2-й – плюс источника питания 12 V/5 V.
• 3-й – датчик тахометра.

Скорость вращения кулера, подключенного к трехпиновому разъему, регулируется изменением питающего напряжения.

Современные процессорные кулеры, как правило, оборудованы 4-контактными штепселями, но отдельные бюджетные и старые модели имеют по 3 пина.

Если количество контактов на штепселе вентилятора больше или меньше, чем на разъеме CPU Fan, вы всё равно сможете установить его в компьютер. Для этого просто оставьте четвертый пин свободным, как показано на схеме ниже.

Подключение процессорного кулера к разъему CPU Fan строго обязательно, это контролирует программа аппаратной самодиагностики POST, которая выполняется при включении ПК. Если подсоединить кулер к другому разъему или не подключать совсем, компьютер не запустится.

Sys Fan

Разъемы Sys Fan, которых на материнской плате может быть от 0 до 4-5 штук, предназначены для подключения системы дополнительного обдува внутренних устройств, например, чипсета или жесткого диска.

Контактные группы Sys Fan имеют по 4, а иногда по 3 пина. Кстати, к одной из них можно подсоединить дополнительный вентилятор процессорного кулера, если нет более подходящего разъема.

Скорость вращения вертушек, подключенных к 3-контактным разъемам Sys Fan, как и в случае с 3-контактрыми CPU Fan, управляется изменением уровня напряжения питания. А в некоторых реализациях материнских плат не управляется никак.

Контактные группы Sys Fan зачастую, но не всегда размещаются в срединной части платы недалеко от чипсета. Их использование необязательно.

Cha Fan

Cha (Chassis) Fan предназначены для подключения корпусных вентиляторов. Распиновка их контактных групп идентична Sys Fan, то есть эти разъемы взаимозаменяемы – вертушку на корпусе вполне можно подключить к разъему для кулера чипсета и наоборот.

Условное отличие между Cha Fan и Sys Fan только в расположении – первые чаще размещают на краях материнской платы, обращенных к фронтальной стороне и «потолку» системного блока. А еще в том, что минимум 1 разъем Cha Fan есть на любой материнке.

Pwr Fan

Pwr Fan – относительно редкий разъем, предназначенный для вентилятора блока питания. Подобная реализация БП встречается нечасто, поэтому и надобности в таком подключении, как правило, нет. Впрочем, если блок питания вашего ПК имеет разъем Pwr Fan, а материнская плата не имеет, вы можете подключить его к любой свободной контактной группе Cha Fan.

Необязательные разъемы

AIO Pump – предназначен для подключения насоса водяного охлаждения. Совместим с любыми вентиляторами воздушных систем.

H-AMP Fan – высокоамперный разъем. Предназначен для вентиляторов с повышенным потреблением тока.

W-PUMP+ – контактная группа для устройств повышенной мощности, входящих в состав системы водяного охлаждения. Выдерживает ток до 3 A.

M.2 Fan – предназначен для охлаждения накопителей стандарта M.2.

ASST (Assist) Fan – для подключения добавочных вентиляторов, которыми комплектуются некоторые материнские платы игрового сегмента.

EXT Fan – 5-контактный разъем для подключения дополнительной платы-контроллера, предназначенной для управления работой нескольких корпусных или системных вентиляторов.

3. Вентилятор с гидродинамическим подшипником

В вентиляторах с гидродинамическим подшипником вал вращается в слое жидкости, которая удерживается внутри втулки за счет возникающей во время работы разницы давлений. Это снижает трение и шум.

Рис. 8. Подшипник скольжения (слева) и гидродинамический подшипник

Устройство и ремонт кулера ПК

Для того чтобы разобрать вентилятор, нужно снять наклеенный шильдик со стороны проводов, открыв доступ к резиновой заглушке, которую и извлекаем.

Подцепим пластмассовое или металлическое полукольцо любым предметом с острым концом (нож канцелярский, часовая отвёртка с плоским шлицем и т.п.) и снимаем с вала. Взору открывается моторчик, работающий от постоянного тока по бесщёточному принципу. На пластиковой основе ротора с крыльчаткой по кругу вокруг вала закреплен цельнометаллический магнит, на статоре — магнитопровод на медной катушке.

Затем почистите отверстие под ось и капните туда немного машинного масла, соберите обратно, поставьте заглушку (чтоб пыль не забивалась) и пользуйтесь уже гораздо более тихим вентилятором дальше.

У всех таких вентиляторов бесколлекторный механизм вращения: это надёжность, экономичность, бесшумность и возможность регулировки оборотов.

У современных кулеров разъёмы имеют гораздо меньший размер, где первый контакт пронумерован и является «минусом», второй «плюсом», третий передаёт данные о текущей скорости вращения крыльчатки, а четвёртый управляет скоростью вращения.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

кулир когда-то винтилировал ядра но всё было демонтировано и все же кулир помогал вносить не малую степень понимания в наше сознание жалко подключать было методом тыка сгорит признательность правильно первым идёт 0 вторым шёл + но третий пока без надобности да и реле ещё нет

добрый день! а есть способ заставить вращаться его в другую сторону?

наверно плюс с минусом поменять надо, как на любом двигателе постоянного тока

Так делать, как Вы предлагаете, ни в коем случае нельзя – мотор сгорит.

Можно, но только в принципе, а просто поменять полярность подключения, приведёт к тому , что мотор сгорит.

Добрый день, все очень хорошо изложено автором, информативно и детально.

а через USB можно?

конечно, красный 5v,чёрный 0, соедини=будет крутить.

Большое спасибо за статью

Пожалуйста, рады были помочь.

“У всех таких вентиляторов бесколлекторный механизм вращения: это надёжность, экономичность, бесшумность и возможность регулировки оборотов.”
У коллекторных двигателей постоянного тока то же есть возможность точно регулировать число оборотов.

А вручную можно регулировать скорость на 3-пиновом вентиляторе, подключенному в 4-пиновый разъем на материнке?