Столкнувшись с необходимостью установить дополнительные кулеры (вентиляторы) на корпус компьютера, пользователи часто задаются вопросом, как определить размер кулера для корпуса. Проблема в том, что обычно на компьютерном корпусе нет никаких обозначений о том, какого размера кулер нужно устанавливать. Есть только посадочное место под кулер и определить какой кулер для него подойдет не так просто.
Если вы знаете как называется модель вашего , то вы можете узнать размер кулеров на сайте производителя. Для примера возьмем такой популярный корпус как FRACTAL DESIGN Core 2500 .
Если ввести его название в любую поисковую систему, то можно без труда найти официальный сайт производителя.
А уже на сайте производителя можно найти детальную информацию обо всех посадочных местах для корпусных кулеров, а также их размер и расположение.
Но, к сожалению, в большинстве случае данный способ не работает. Чаще всего, корпус был куплен давно и информации о нем в интернете нет либо определить производителя и модель корпуса невозможно. В таких ситуациях нужно самостоятельно измерить посадочное место под кулер и определить подходящую модель. Измерять посадочное место проще всего между центрами крепежных отверстий.
Ниже приводим расстояния между центрами крепежных отверстий для корпусных кулеров популярных размеров.
| Расстояние между крепежными отверстиями | Размер кулера |
| 32 мм | 40×40 мм |
| 50 мм | 60×60 мм |
| 71.5 мм | 80×80 мм |
| 82.5 мм | 92×92 мм |
| 105 мм | 120×120 мм |
| 125 мм | 140×140 мм |
| 154 мм | 200×200 мм |
| Информация о размерах кулеров взята с сайтов noctua.at и arctic.ac. | |
Используя данную таблицу можно без труда определить размер кулера, который нужен для вашего корпуса.
Как выбрать кулер для корпуса
После того, как вы определили, какой размер кулера подходит для вашего корпуса, вам нужно выбрать конкретную модель кулера. На этом этапе нужно обращать внимание в основном на уровень шума, который производит кулер. Уровень шума обычно указывается в децибелах и чем он ниже, тем лучше.
Также немаловажным является тип подшипника, который используется в конструкции кулера. Самый простой вариант – это подшипники скольжения, он отличается тихой работой, но коротким сроком службы. Вариант чуть лучше – это шарикоподшипник или подшипник качения, он работает чуть громче, но зато его срок службы намного больше. Кулер на шарикоподшипнике может проработать до 15 тысяч часов. Самый современный вариант – это гидродинамический подшипник, он отличается тихой работой и продолжительным сроком службы, но кулеры с его использованием заметно дороже.
Еще один важный момент – это способ подключение кулера. Изучите инструкцию к вашей материнской плате, для того чтобы узнать какой разъем для подключения корпусных кулеров на ней используется (3 или 4 pin) и, соответственно, учитывайте это при выборе кулера.
Компьютер представляет из себя сложное устройство со множеством компонентов, которые должны работать беспрерывно. Охлаждение является неотъемлемой частью всей этой сложной системы, поскольку каждая деталь отдает тепло, потребляя электричество. Если бы охлаждения не было, то риск внезапного “сгорания” вырос бы в десятки раз. Но как поступать, если старое охлаждение вышло из строя? Определенно, нужно искать замену и браться за установку. Как правильно установить вентиляторы в корпус компьютера? Ответ на этот вопрос вы сможете найти в данной статье.
Немного о главном
Ни для кого не будет тайной, что все компоненты персонального компьютера имеют свойство нагреваться. Некоторые из этих элементов греются очень сильно. ЦП, ГПУ и материнская плата — самые греющиеся детали внутри системного блока. Именно поэтому каждый пользователь должен позаботиться о правильном охлаждении и качественном отводе тепловых потоков.
Чаще всего в компьютерах применяется воздушное охлаждение, поскольку оно очень практично и дешево. Принцип работы такого механизма очень прост: элементы отдают тепло воздуху вокруг себя, а уже горячий воздух выдувается из корпуса системного блока при помощи вентиляторов. Также довольно-таки часто детали ПК снабжаются элементами теплоотвода (радиаторами).
Важность системы охлаждения просто очевидна, но как правильно установить кулер на процессор и другие компоненты устройства?
Выбираем новые компоненты
Прежде чем браться за поиск дополнительных кулеров, следует внимательно осмотреть свой гаджет:
- Снимите крышку корпуса системного блока, определитесь с количеством мест для установки дополнительных компонентов.
- Также стоит взглянуть на материнскую плату, ведь именно на ней расположены все разъемы для деталей.
Вот несколько советов, которые помогут при выборе:
- Лучше выбирать устройства с самым большим подходящим размером.
- Отдавайте предпочтение приборам с большим количеством лопастей. Такие устройства тише работают.
- При покупке стоит уделить внимание наклейкам на девайсах, ведь на них указан уровень шума.
- Если ваша материнская плата оснащена разъемами с четырьмя контактами, то стоит приобрести четырехпроводной вентилятор.
Если все устройства приобретены, то вам должно быть интересно, как правильно установить кулеры в системном блоке. Сейчас мы ответим на этот вопрос.
Устанавливаем новые компоненты
Для того чтобы установить детали в компьютер, стоит ознакомиться с несколькими главными вариациями расположения. Речь здесь пойдет только о стандартных корпусах, поскольку для каждого все индивидуально.
Когда в корпусе нет дополнительных элементов охлаждения
Данная компоновка является стандартной практически для всех современных персональных компьютеров, что продаются в магазинах электронной техники. Горячий воздух всегда поднимается вверх, а вентилятор в БП (блоке питания) выводит его наружу.
Важно! У такой компоновки есть один ощутимый недостаток — все тепло, что проходит через БП, только сильнее его нагревает. Также теплообмен ухудшается за счет того, что холодный воздух всасывается в корпус хаотично и со всех сторон.
Но даже такой способ лучше, чем неправильное расположение дополнительного оборудования.
Располагаем кулер на задней части корпуса
Данный способ актуален только в том случае, если мы имеем лишь одно место под дополнительный кулер. Устройство должно располагаться прямиком под БП, что поможет обеспечить правильную циркуляцию воздуха без тяжких последствий для вышеупомянутого БП.
Важно! И здесь есть один минус — пыль будет скапливаться быстрее обычного, а виной тому повышенная разреженность.
Как установить дополнительный кулер в системный блок другим способом? Читаем далее!
Расположение на лицевой части системного блока
Этот вариант тоже подходит только для тех корпусов, в которых найдется лишь одно посадочное место. Вентилятор нужно расположить на лицевой части корпуса ПК, но поставить на “Вдув”. Располагать деталь нужно так, чтобы она находилась напротив винчестера(ов), поскольку весь холодный воздух, что поступает в девайс, будет их обдувать.
Важно! Подобная установка является одной из самых эффективных, ведь с помощью нее достигается практически идеальная циркуляция потоков холодного воздуха, да и пыль внутри не будет задерживаться. Уровень общего шума очень низок.
Ставим два кулера в один корпус
Безусловно, этот метод будет самым эффективным из всех. Здесь процесс установки довольно прост:
- На фронтальной стенке корпуса ставится один вентилятор, работающий на “вдув”.
- На заднюю панель корпуса персонального компьютера устанавливается второй кулер, но уже на “выдув”.
Важно! Сквозь ваш девайс будет циркулировать постоянный направленный воздушный поток, который поможет избежать перегрева в любой части ПК. Пыль вообще не будет оседать внутри корпуса, общий уровень шума снизится, а давление внутри стабилизируется.
Теперь вы знаете, как установить дополнительный кулер в системный блок, но чего стоит бояться при монтаже? Поговорим о неправильной установке.
Важно! Перегрев системы происходит также из-за повышенной нагрузки с точки зрения засорения операционной системы мусорными файлами.
Чтобы снизить риск такого неблагоприятного явления, обязательно поставьте и пользуйтесь .
Как не нужно ставить кулеры?
Для того чтобы разобраться, уделим немного внимания следующим случаям неверной установки.
Кулер сзади работает на “вдув”
Такое охлаждение не принесет никакого эффекта, поскольку все тепло, которое отдает БП окружающей среде, будет тут же всасываться обратно, да и в нижней части системника воздух вообще не будет двигаться. Такой способ никому не подойдет.
Кулер расположен спереди и работает на “выдув”
Таким методом расположение вы превратите свой компьютер в самый настоящих пылесборник, поскольку внутри корпуса будет очень разреженное давление. Вентиляторы будут работать в режиме перегрузки, а все соседние компоненты жутко перегреваться.
Кулер сзади работает на “вдув”, а спереди — на “выдув”
Такая локация создает замкнутое воздушное кольцо, которое препятствует подъему горячего воздуха. Такими темпами можно добиться только повышенных перегрузок низкого давления внутри, что, опять же, повлияет на чистоту.
Оба компонента работают на “вдув”
В этом случае давление будет избыточно большое, что прямо пропорционально влияет на нагрузку на кулерах.
Обычные вентиляторы верой и правдой служат владельцам компьютеров уже многие годы, до сих пор оставаясь основным методом охлаждения – есть и другие, но те скорее для энтузиастов. Системы фазового перехода неприлично дорогие, а жидкостное охлаждение со всяческими трубками, помпами и резервуарами дополняется постоянными переживаниями по поводу протечек. А охлаждение в жидкостной системе всё равно происходит воздухом, только радиатор вынесен подальше.
Отбросив переживания за возраст технологии, трудно не признать, что продувка радиатора воздухом комнатной температуры – эффективный способ отвода тепла. Проблемы возникают, когда вся система не позволяет воздуху нормально циркулировать в корпусе. Данное руководство поможет оптимизировать работу системы охлаждения и тем самым повысить производительность, стабильность работы и долговечность комплектующих.
Компоновка корпуса
Большинство современных корпусов относится к ATX-компоновке: оптические приводы спереди сверху, жёсткие диски сразу под ними, материнская плата крепится к правой крышке, блок питания сзади сверху, разъёмы плат расширения выводятся на заднюю часть. У этой схемы есть вариации: жёсткие диски могут крепиться в нижней передней части сбоку с помощью адаптеров быстрого подключения, что упрощает их снятие и установку и обеспечивает дополнительное охлаждение со стороны отсеков дисковых приводов. Иногда блок питания размещается снизу, чтобы через него не проходил выводимый тёплый воздух. В целом подобные отличия не оказывают негативного влияния на циркуляцию воздуха, но должны учитываться при прокладке кабелей (об этом чуть далее).
Размещение кулеров
Вентиляторы обычно устанавливаются в четырёх возможных позициях: спереди, сзади, сбоку и сверху. Передние работают на вдув, охлаждая нагретые комплектующие, а задние выводят тёплый воздух из корпуса. В прошлом такой простой системы уже хватало, но с современными греющимися видеокартами (которых может быть и несколько), увесистыми комплектами оперативной памяти и разогнанными процессорами следует серьёзнее задуматься о грамотной циркуляции воздуха.
Общие правила
Не поддавайтесь соблазну выбрать корпус с наибольшим количеством вентиляторов в надежде на наилучшее охлаждение: как мы скоро узнаем, эффективность и плавность движения воздуха заметно важнее показателя CFM (объём воздушного потока в кубических футах в минуту).
Первым шагом в сборке любого компьютера является выбор корпуса, в котором есть нужные вам вентиляторы и нет ненужных. Неплохой стартовой точкой будет корпус с тремя вертикально расположенными кулерами спереди, поскольку они будут равномерно втягивать воздух по всей поверхности. Однако такое количество кулеров на вдуве приведёт к повышенному давлению воздуха в корпусе (подробнее о давлении читайте в конце статьи). Для выведения накапливающегося тёплого воздуха понадобятся вентиляторы на задней и верхней стенках.
Не покупайте корпус с очевидными помехами для циркуляции воздуха. К примеру, отсеки с быстрым подключением жёстких дисков – это замечательно, но если они требуют вертикальной установки накопителей, это будет серьёзно сдерживать воздушный поток.
Подумайте насчёт модульного блока питания. Возможность отключения лишних проводов сделает системный блок просторнее, а в случае апгрейда можно будет без труда добавить нужные кабели.
Не устанавливайте необязательные комплектующие: вытащите старые PCI-карты, которые уже никогда не пригодятся, дополнительное охлаждение для памяти пусть остаётся в коробке, а несколько старых жёстких дисков можно заменить на один такого же объёма. И бога ради, избавьтесь уже от флоппи-дисковода и привода для дисков.
Массивные воздуховоды на корпусе могут казаться неплохой идеей в теории, но на деле будут скорее мешать движению воздуха, так что отсоедините их, если это возможно.
Вентиляторы на боковых стенках бывают полезны, но чаще создают проблемы. Если они работают со слишком большим CFM, то сделают неэффективными кулеры на видеокарте и процессоре. Они могут вызывать турбулентность в корпусе, затрудняя циркуляцию воздуха, а также приводить к ускоренному накоплению пыли. Использовать боковые кулеры можно только для слабого отведения воздуха, скапливающегося в «мёртвой зоне» под слотами PCIe и PCI. Идеальным выбором для этого будет крупный кулер с небольшой скоростью вращения.
Регулярно проводите чистку корпуса! Скопление пыли представляет серьёзную угрозу для электроники, ведь пыль – это диэлектрик, к тому же, она забивает пути вывода воздуха. Просто откройте корпус в хорошо проветриваемом месте и продуйте его компрессором (еще в продаже можно найти баллончики с сжатым воздухом для продувки) или слегка пройдитесь мягкой кистью. Пылесос не рекомендую, может отломать и засосать что-нибудь нужное. Подобные меры останутся обязательными, по крайней мере до тех пор, пока мы все не перейдём на кулеры с самоочисткой.
Крупные, медленные кулеры обычно гораздо тише и эффективнее, так что по возможности берите их.
Окружение
Не запихивайте системный блок в какое бы то ни было подобие закрытой коробки. Не доверяйте производителям компьютерной мебели, они ничего не понимают в том, что и для чего делают. Внутренние отсеки в столах выглядят очень удобными, но сравните это с неудобством замены перегревшихся комплектующих. Нет смысла в продумывании системы охлаждения, если в итоге вы поставите компьютер туда, где воздуху некуда будет выходить. Как правило, конструкция стола позволяет убрать заднюю стенку отсека для компьютера – это обычно решает проблему.
Старайтесь не ставить системный блок на ковёр, иначе в корпусе будет быстрее скапливаться пыль и ворс.
Климат в вашей местности тоже стоит учитывать. Если вы живёте в жаркой области, понадобится серьёзнее отнестись к охлаждению, возможно, даже подумать насчёт водяного охлаждения. Если у вас обычно холодно, то воздух в помещении представляет особенную ценность, а значит использовать его следует с умом.
Если вы курите, настоятельно рекомендуется делать это не рядом с компьютером. Пыль и без того вредна для комплектующих, а сигаретный дым порождает худший из возможных видов пыли из-за своей влажности и химического состава. Отмывать такую липкую пыль очень сложно, и в результате электроника выходит из строя быстрее обычного.
Прокладка кабелей
Правильная прокладка кабелей требует обстоятельного планирования, а необходимое терпение найдётся не у каждого, кто радуется покупке нового железа. Хочется поскорее закрутить все болтики и подключить все провода, но торопиться не надо: время, потраченное на грамотное размещение кабелей, не затрудняющее циркуляцию воздуха, окупится с лихвой.
Начните с установки материнской платы, блока питания, накопителей и приводов. Затем, подводите кабели к устройствам, примерно обозначая их группировку. Так у вас появится представление об итоговом количестве отдельных пучков и вы поймёте, хватает ли им запаса для размещения под материнской платой. Возможно, для этого вам понадобятся дополнительные переходники.
Затем надо выбрать инструменты для стяжки кабелей, исходя из личных предпочтений. На рынке представлено много продукции для стягивания кабелей в пучки и их закрепления на корпусе.
- Кабелепровод – это пластиковая трубка, разделённая с одной стороны. Пучок проводов помещается внутрь и трубка закрывается. При умелом использовании выглядит аккуратно, но могут возникнуть трудности, если пучок должен изгибаться.
- Спиральная обмотка – отличный вариант. Это закрученная в виде штопора пластиковая лента, которую можно размотать и обхватить ей пучок кабелей. Очень гибкая, поэтому в некоторых случаях удобнее кабелепровода.
- Кабельная оплётка сегодня часто встречается на проводах, идущих от блока питания, в первую очередь в материнскую плату. Можно приобрести отдельно для стяжки кабелей – выглядит восхитительно, но проделать всю работу будет непросто.
- Кабельные хомуты обязаны иметься в достатке у каждого сборщика компьютеров. В сочетании с клейкими крепёжными площадками они делают прокладку кабелей простой и непринуждённой.
- Хомуты-липучки (как застежки у курток) можно использовать повторно – если вы регулярно вносите изменения в систему проводов – но выглядят они уже не столь аккуратно.
- Если вы умеете обращаться с паяльником и хотите самостоятельно укоротить/удлинить провода, удобным и надёжным средством изоляции и дополнительной фиксации будет термоусадочная плёнка. Под воздействием высокой температуры такая плёнка сжимается, крепко стягивая провода в месте контакта.
Кабели передачи данных можно без труда подвернуть под накопитель или поверх него или же поместить их в свободном соседнем отсеке. Если кабели располагаются на пути движения воздуха, закрепите их на стенке корпуса или отсека. В наши дни IDE-кабели – редкость, но если что, замените их плоские версии на круглые.
Теперь, когда все кабели на своих местах, осталось подключить устройства, не волнуясь, что провода будут мешать потокам воздуха.
Положительное или отрицательное давление?
Как ни странно, не стоит уравнивать вытяжные и втягивающие вентиляторы по CFM. Лучше выбирать между положительным и отрицательным давлением.
В конфигурации с положительным давлением на вдув ставятся кулеры с более высоким CFM.
Преимущества:
- Воздух выходит через все мельчайшие отверстия в корпусе, заставляя каждую щёлочку вносить свой вклад в охлаждение;
- В корпус попадает меньше пыли;
- Полезнее для видеокарт с пассивным охлаждением.
Недостатки:
- Видеокарты с системой прямого отвода тепла будут частично противодействовать работе кулеров;
- Не лучший выбор для энтузиастов.
В конфигурации с отрицательным давлением CFM выше на выводе воздуха, что создаёт частичный вакуум в корпусе.
Преимущества:
- Хорошо подходит для энтузиастов;
- Усиливает естественную конвекцию;
- Прямой, линейный воздушный поток;
- Подходит для видеокарт с системой прямого отвода тепла;
- Усиливает действие вертикального процессорного кулера.
Недостатки:
- Пыль накапливается быстрее, поскольку воздух втягивается через все отверстия;
- Видеокарты с пассивным охлаждением не получают никакой поддержки.
Выбирайте схему давления с учётом начинки своего компьютера. Можно купить корпус с настраиваемой скоростью вентиляторов. Можно прибегнуть у сторонним решениям для управления скоростью кулеров, но они обходятся недёшево и выглядят зачастую безвкусно. Посоветуйтесь со своим кошельком и чувством прекрасного.
Теперь, когда воздух беспрепятственно и эффективно охлаждает компьютер, вы можете быть уверены, что ваши драгоценные комплектующие прослужат долго и будут работать на полную мощь.
Кулеры на процессоры, кулеры на винчестеры, кулеры на видеокарты и системные чипсеты. Прибавьте к этому кардкулеры, системные бловеры и кулеры для ноутбуков. В таком количестве устройств для охлаждения легко можно запутаться, и помаленьку начинаешь верить, что кулеры - основная составляющая сегодняшнего компьютера. К счастью, или к сожалению, но пока что это не так, и на сегодняшний день ещё нет необходимости обвешивать Ваш любимый ПК шумными вентиляторами до тех пор, пока он не взлетит. В этой статье мы постараемся разобраться, что же в компьютере является источниками тепла, какие существуют способы охлаждения этих компонентов, и надо ли вообще бороться с повышенной температурой компьютера.Теоретические основы охлаждения
Итак, немного теории. Из курса физики известно, что любой проводник, по которому протекает электрический ток, выделяет тепло. Это означает, что абсолютно все составляющие компьютера, начиная от центрального процессора и заканчивая проводами питания, подогревают окружающий воздух. Количество теплоты, выделяемое тем или иным компонентом компьютера напрямую зависит от его энергопотребления, которое, в свою очередь, определяется множеством других факторов: если мы говорим о жёстком диске, то мощностью электромоторчика и электроникой контроллера, а если о процессоре или другом чипе, то числом интегрированных в него элементов и технологическим процессом его производства. Такова физика нашего мира, и от этого никуда не деться. Но ведь никому до сих пор не пришла в голову идея клеить радиаторы на электрические провода и обдувать, скажем, внутренние модемы! Это потому, что различные компоненты компьютера влияют на температуру в корпусе по-разному, и если такое "холодное" устройство, как модем не требует никакого дополнительного охлаждения, то той же самой видеокарте мы уделяем слишком много внимания, поэтому на современные платы и ставят огромные кулеры, иногда даже с двумя вентиляторами.Но прежде всего, давайте повторим, что же такое кулер. Кулер (от англ. Cool - холод) представляет собой устройство для охлаждения чего-либо. Основной задачей любого кулера является снижение и поддержание температуры охлаждаемого тела на заданном уровне. И в зависимости от типа охлаждаемого устройства, будь то транзистор, чип, процессор или даже винчестер, применяются различные типы кулеров. В нашем понятии кулер укрепился, как "большая железяка с пропеллером", и чем она больше, тем она лучше. Однако, кулеры могут представлять из себя и более сложные устройства, стоимостью сотни долларов. Обычно, кулеры, применяющиеся в компьютерах, состоят из вентилятора, радиатора и крепления.
Радиаторы
Радиатор (от англ. Radiate - излучать) служит для отвода тепла от охлаждаемого объекта. Он находится в непосредственном контакте с охлаждаемым объектом, и его основная функция - принять на себя часть выделяемого телом тепла и рассеять её в окружающий воздух. Как известно, опять же из курса физики, объект отдаёт тепло только со своей поверхности, а это означает, что для достижения наилучшего отвода тепла, охлаждаемый объект должен иметь как можно большую площадь поверхности. В сегодняшних радиаторах площадь поверхности увеличивается за счёт установки большего количества рёбер. Тепло от охлаждаемого объекта переходит к основанию радиатора, а потом равномерно распределяется по его рёбрам, после чего оно уходит в окружающий воздух, и этот процесс называется излучением. Воздух вокруг радиатора постепенно нагревается, и процесс теплообмена становится менее эффективным, поэтому эффективность теплообмена можно будет поднять, если постоянно подавать холодный воздух к рёбрам радиатора. Для этого сегодня используются вентиляторы. Но о них мы поговорим чуть позже.Радиатор должен иметь хорошую теплопроводность и теплоёмкость. Теплопроводность определяет скорость распространения тепла по телу. Для радиатора теплопроводность должна быть как можно более высокой, потому что зачастую площадь охлаждаемого объекта в разы меньше, чем площадь основания радиатора, и при низкой теплопроводности тепло от охлаждаемого объекта не сможет равномерно распределиться по всему объёму, по всем рёбрам радиатора. Если радиатор выполнен из материала с высокой теплопроводностью, то в каждой его точке температура будет одинакова, и со всей площади его поверхности тепло будет выделяться с одинаковой эффективностью, то есть не возникнет ситуации, когда одна часть радиатора будет раскалённой, а другая - останется холодной и не будет отдавать тепло в окружающий воздух. Теплоёмкость определяет количество теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы повысить его температуру на 1 градус. Для радиаторов теплоёмкость должна быть как можно более высокой, потому что при остывании на один градус тело отдаёт то же самое количество теплоты. Теплоёмкость и теплопроводность радиатора зависят от материала, используемого для его изготовления.
Таблица термических свойств материалов
Как видно, для изготовления радиаторов выгоднее всего использовать два материала: алюминий и медь. Первый из-за низкой стоимости и высокой теплоёмкости, а второй - из-за большой теплопроводности. Серебро слишком дорого стоит, чтобы его можно было использовать для создания радиаторов, но даже если не брать в расчёт его высокую цену, благодаря хорошей теплопроводности, этот металл лучше всего применять для изготовления только лишь оснований радиаторов.
Конструкция радиатора также имеет большое значение. К примеру, рёбра могут быть установлены под разным углом к воздушному потоку. Они могут быть прямыми по всей длине радиатора, или рассечены поперёк, они бывают толстые и с заусенцами, если радиатор произведён по технологии выдавливания, или тонкими и гладкими, если он был отлит из расплавленного металла. Рёбра могут быть плоскими, согнутыми из пластин и впрессованными в основание. Радиатор вообще может быть игольчатым, то есть вместо рёбер иметь цилиндрические или квадратные иглы. Сегодня известно, что по конструкции рёбер лучше всего показывают себя игольчатые радиаторы.
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
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.
Пассивные кулеры
Пассивные кулеры - это обычные радиаторы, установленные на охлаждаемый объект. Они отводят тепло только излучением, в случае, если не обдуваются какими-нибудь вентиляторами компьютера, и применяются для охлаждения маломощных и малых по размерам элементов, например, чипов памяти или транзисторов. Радиаторы устанавливаются сегодня на видеокарты, некоторые материнские платы, где ещё нет полноценных кулеров, модули памяти, да и вообще практически на всё, что приходится охлаждать, и даже на центральные процессоры, если они имеют малую мощность.
Частный случай пассивного кулера - распределитель тепла. Выглядит он как "лысый" радиатор, полученный из пластины, без рёбер и с небольшой площадью поверхности. Распределители тепла применяют сегодня для охлаждения системной памяти. В частности, компания Thermaltake выпускает специальные наборы для DDR SDRAM DIMM модулей. Недостатком распределителей тепла, как и пассивных кулеров, является их малая эффективность.
Активные кулеры
Активными называются кулеры, работающие за счёт конвекции. Проще говоря, это радиатор с установленным на него вентилятором. Чаще всего они используются для охлаждения процессоров. И сегодня, говоря слово "кулер", мы и подразумеваем, в первую очередь, именно их. Активные кулеры используются практически везде, где требуется охлаждение, заменяя собой обычные радиаторы. Преимуществами такого охлаждения можно назвать значительно большую эффективность в сравнении с обычными радиаторами. Активные кулеры в состоянии охлаждать раскалённые процессоры, имея при этом небольшие размеры. Но вентиляторы всегда являются источниками шума в компьютерах, а иногда и вибрации. Поэтому охлаждать ими надо лишь сильно греющиеся элементы, иначе работать за шумной машиной станет невыносимо. Ещё один недостаток активных кулеров в том, что они недолговечны. Лопасти вентилятора вращаются, и рано или поздно подшипники на роторе выйдут из строя, и он остановится. Естественно, в этом случае охлаждаемый элемент перегреется и, возможно, выйдет из строя. Но чаще всего вентиляторы перед остановкой начинают громко гудеть, так что Вы будете предупреждены заранее.
Теперь, когда мы разобрались в основах охлаждения компьютера, мы можем перейти к рассмотрению источников тепла в компьютере и способов их охлаждения.
Что в компьютере греется, и как оно охлаждается
Ну что же, имея представление о кулерах, давайте теперь составим картину, что же греется в компьютерах, и как это нужно (если нужно) охлаждать. Начнём мы с самого основного элемента любого ПК - центрального процессора. Сегодня охлаждению процессоров уделяется особое внимание, и поэтому каждый производитель кулеров для PC обязательно имеет в своём ассортименте и охладители для CPU.Процессоры
Если не рассматривать серверные и переносные компьютеры (в том числе и ноутбуки), то сегодня в персональных компьютерах используются процессоры двух компаний-производителей: Intel и AMD. Они используют три основные платформы: Socket 370, Socket 478 и Socket 462 (Socket A). Цифры в обозначении платформы показывают число контактов каждого процессора. Естественно, между собой все эти стандарты не совместимы, и Pentium III под Socket 370 не установишь в материнскую плату с каким-нибудь другим гнездом. До недавнего времени был распространён ещё и стандарт Socket 423 под первые Pentium 4, но с приходом более современного Socket 478, он почти исчез и сейчас успешно забывается. Для каждого типа процессоров существуют свои стандарты кулеров.
В Socket 370 используют процессоры Intel Pentium III, Intel Celeron (кроме новых под Socket 478) и VIA C3. Процессоры же производства AMD (Duron, Athlon на ядре Thunderbird, Palomino и Thoroughbred) используют разъём Socket A. Кулеры для Socket 370 и Socket A почти совместимы друг с другом. Точнее, можно сказать, что они и полностью совместимы, но это не означает, что Вы сможете установить кулер под Athlon на Pentium III. Дело в том, что хотя гнезда Socket 370 и Socket A имеют одинаковые размеры, всё же стандарты, по которым AMD рекомендует строить материнские платы, отличаются от Intel-овских. Прежде всего, посмотрите на фотографию. Гнездо Socket A имеет по три зубчика спереди и сзади для крепления кулера. Изначально подразумевалось, что на процессоры Athlon будут ставиться более мощные охладители, которые потребуют более жёсткое крепление, и один зубчик может сломаться под пружиной кулера. Кроме того, AMD рекомендовала производителям материнских плат оставлять так называемую свободную зону слева и справа от гнезда. В этой зоне не должно быть никаких элементов, которые бы могли помешать установке прямоугольных кулеров длиной более 55 мм (ширина гнезда). Таким образом, на процессоры Athlon и Duron можно устанавливать кулеры размером 60x80мм и высотой насколько позволяет Ваш корпус. На Pentium III, конечно же, такие большие охладители вряд ли станут, но это опять же зависит от материнской платы.
Кроме того, многие материнские платы под Athlon/Duron имеют вокруг гнезда четыре отверстия. Это ещё один способ крепления кулера - не к гнезду, а к материнской плате. С одной стороны, он более удобный, поскольку кулер уже не отвалится, отломав зубчик, а с другой стороны - для его замены или апгрейда процессора придётся снимать материнскую плату. Хорошо это или плохо, но недавно AMD перестала требовать наличия четырёх отверстий в свободной зоне возле гнезда процессора, и все будущие кулеры будут крепиться только к нему, а не к материнской плате.
Процессоры Athlon выделяют до 73 Вт тепла в неразогнанном состоянии. Для мощных серверов такое тепловыделение процессора - обычное дело, а вот для настольных компьютеров это очень много, а к тому же площадь ядра процессора постоянно уменьшается, поэтому охладители для современных процессоров активно используют медь в своих радиаторах. И в продаже Вы сможете увидеть кулеры не только с алюминиевыми радиаторами, но и с медным основанием, или полностью медные. Некоторые производители, пытаясь увеличить эффективность кулеров, покрывают сверху медь ещё и никелем, серебром или другими материалами с высокой теплопроводностью. Вентиляторы на таких кулерах чаще всего имеют размер 60x60x25 мм, хотя сейчас большое распространение получают 70мм и 80мм модели. Они имеют меньшую скорость вращения и работают намного тише.
| Процессор | Тепловыделение, Вт |
|---|---|
| AMD Duron 1100 | 51 |
| AMD Duron 1200 | 55 |
| AMD Duron 1300 | 57 |
| AMD Athlon Thunderbird 1400 | 73 |
| AMD AthlonXP (Palomino) 2100+ | 72 |
| AMD AthlonXP (Thoroughbred) 2600+ | 68.3 |
В случае с охладителями для Socket 370 всё намного проще: все они цепляются за два зубчика гнезда и имеют размеры, не превышающие размеров гнезда. Обычно от 50x50 до 60x60 мм. Тепловыделение процессоров Pentium III примерно в два раза меньше, чем у Athlon, поэтому охлаждать их проще, и на Pentium III чаще всего используются кулеры с полностью алюминиевыми радиаторами или с медным основанием. Они стоят дешевле полностью медных, в которых к тому же и нет необходимости.
Если продолжать разговор про Socket 370 и вспомнить про процессоры VIA C3, то можно и вовсе забыть про кулеры. Дело в том, что VIA C3 имеют репутацию "холодных" процессоров, потому что они выделяют слишком мало тепла и могут работать и с пассивными охладителями - обычными радиаторами, или совсем простенькими кулерами. Для них тепловыделение не проблема, и поэтому компьютеры на их базе работают очень тихо.
Сегодня выгоднее выпускать кулеры для процессоров Intel Pentium 4 и Celeron под Socket478. Дело в том, что рынок охладителей под Athlon уже достаточно насыщен, а к тому же цена на компьютеры с процессорами AMD невысоки, и не каждый пользователь готов дорого заплатить за хороший кулер. С Pentium 4 ситуация совсем другая, так как они стоят намного дороже конкурентов от AMD, и на рынок высокопроизводительных процессоров можно продавать кулеры стоимостью несколько десятков долларов.
В компьютерах с процессорами Pentium 4 и Celeron под Socket 478 кулер крепится к специальной стойке на материнской плате. Есть мнение, что процессоры Pentium 4 вообще не перегреваются. Оно в корне неверно, и первые Pentium 4 действительно грелись слабее своих товарищей Athlon, но сейчас энергопотребление Pentium 4 с частотой 2.8 ГГц находится в районе 64 Вт, а Pentium 4 3.0 ГГц обещает требовать до 80 Вт. Конечно, современные технологические процессы и конструкция Pentium 4 со встроенным распределителем тепла помогают ему лучше бороться с выделяемым теплом, но он также, как и Athlon требует большой кулер. Правда, коробочные варианты процессоров уже поставляются с кулерами, но при необходимости в магазинах можно найти широкий ассортимент охладителей для Pentium 4.
Кулеры под Socket 478 имеют, в основном, один вид крепления: двумя стальными скобами они цепляются за пластиковые упоры материнской платы и крепко прижимаются к поверхности процессора. Иногда от слишком сильных пружин кулера материнская плата слегка изгибается, но по большому счёту это не страшно. Для компьютеров, использующих Pentium 4 в низких или серверных корпусах, существуют кулеры, крепящиеся к материнской плате без использования стоек вокруг процессора.
Так же, как и в случае с некоторыми охладителями под Athlon, в них крепление проходит сквозь отверстия в материнской плате (для этого с неё придётся снять стандартные держатели для кулера) и фиксируется сверху на процессоре. В этом случае на плату подаётся куда меньшая физическая нагрузка. К сожалению, такие кулеры мало распространены.
Под Pentium 4 выпускаются кулеры с различными радиаторами. Здесь есть как чисто алюминиевые, так и с медными основаниями, или полностью медные. Вентиляторы для таких кулеров обычно ставятся тихие, потому что их низкая производительность компенсируется большими размерами радиаторов. Хотя, громкие модели тоже нередкое явление среди охладителей для Socket 478.
Электродвигатели, применяемые в компьютерных вентиляторах, построены по несколько иному принципу. Соответственно своему имени, такие моторы не имеют щёточно-коллекторного узла со скользящими контактами.
В предыдущем разделе статьи было объяснено, что у brushed двигателей в движение приводится центральная часть с электромагнитом и обмоткой, тогда как постоянные магниты стационарны. Brushless двигатели, напротив, сконструированы таким образом, что индуктор в виде магнитов находится в роторе, а обмотка - в статоре.
В случае с компьютерными кулерами, магниты прикреплены к крыльчатке с лопастями вентилятора и зафиксированным валом. Данная конструкция в рассматриваемой системе и будет считаться ротором. Тогда статором окажется рамка вентилятора с необходимыми компонентами, такими как неподвижный электромагнит, и местом сочленения статора и ротора, в котором и располагаются интересующие нас подшипники.
Бесколлекторные моторы могут иметь различное число катушек, в интересующих нас вентиляторах их обычно восемь. Если разобрать такой вентилятор, в глаза сразу же бросятся четыре Т-образных металлических “руки”, причем на каждой из них будет присутствовать двойная обмотка (на следующей фотографии легко различить красный и жёлтый медные провода).
Естественно, в вентиляторах для питания различных катушек используются не громоздкие провода, а компактные печатные платы. Хотя существуют сложные и функциональные бесколлекторные двигатели с большим количеством обмоток и соответствующих им фаз (например, двигатели НЖМД обычно бывают трёхфазными), в вентиляторах устанавливают простые двухфазные двигатели. Для запуска и вращения им достаточно синусной и косинусной составляющих тока. Сама движущая сила brushless моторов не отличается от коллекторных двигателей, только в бесколлекторных электромоторах уже на сами обмотки напряжение подается таким образом, чтобы отталкивать постоянный магнит ротора и поддерживать постоянное вращение последнего.
Максимально упрощенные бесколлекторные вентиляторы оснащаются лишь двумя проводами для подачи питания. Дополнительно может присутствовать третий провод, который необходим для обратной связи кулера с (или другой платой, если речь идет, например, о ). Показания таких вентиляторов преобразуются специальными чипами в количество оборотов в минуту (RPM), и это понятное человеку число может быть считано в BIOS или с помощью специальных программ для мониторинга. Добавление такой возможности несколько удорожает схему, однако сегодня вентилятор без датчика числа оборотов можно встретить только на самых бюджетных компьютерных устройствах.
Повторимся - это очень упрощенное описание алгоритма работы бесколлекторных двигателей, однако его вполне достаточно для понимания работы компьютерных вентиляторов.
Стоит сказать и о преимуществах моторов такого типа над коллекторными двигателями: они существенно менее шумны, никаких искр от соприкосновений контактов возникнуть не может, а надежность устройств такого типа заметно выше.
