Система охлаждения персонального компьютера

В заключение посмотрим, что дает любимое развлечение "самоделкиных" - врезка 120-мм вентилятора на вдув в  боковую стенку. С точки зрения вентиляции это мероприятие имеет  два последствия. Во-первых, добавляется  новый последовательно включенный вентилятор, его характеристика (в сумме с имеющейся парой 9225М на выдув) показана на рис.3 коричневой штриховой линией. Во-вторых, в корпусе появляется новая дыра изрядного размера, и теперь корпус уже описывается на том же рисунке штриховой зеленой линией. На их пересечении (точка 10) находим расход- 75 CFM. Подставив это значение в формулу, получим падение температуры - 4-5 градусов. А если этот вентилятор выключить? Тогда мы перемещаемся в точку 9, расход падает на 10%, а температура в корпусе вырастет (о ужас!) аж на полградуса. Иными словами, эффект от дыры тут намного больше, чем от стоящего в ней вентилятора. Правда, вентилятор обычно дует на процессор, снабжая его свежим воздухом, поэтому повышение температуры процессора при выключении вентилятора будет более заметным. Однако для этой цели вполне хватит и самого слабого из 120-мм вентиляторов (особенно если снабдить его хотя бы коротким воздуховодом), свои уши тоже надо поберечь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор кулера

Итак, исследовав типы, виды охлаждн6еия ПК, вентиляторы и их приводы, а также принцип их работы, рассчитали необходимую производительность вентилятора, требуемого для охлаждения нашего ПК в условиях его эксплуатации, тем самым получили 53 CFM или же другими расчетными путем по формуле расчета расхода воздуха получили 1,56 м³/*мин.

L_пр=(W/(t_ух-t_пр)*ρ_пр*C)*60=(300/(35-25)*1.167*1005)*60=1,56 м³/мин

Из полученных расчетным путем показателями необходимой производительности вентилятора, выбираем подходящий нам кулер для охлаждения ПК из следующих экземпляров:

Кулеры GlacialTech

Модельный ряд OEM-кулеров компании GlacialTech весьма широк. В нашем тестировании мы ограничились рассмотрением лишь четырех моделей: Igloo 5072 Silent (E), Igloo 5056 PWM, Igloo 5071 и Igloo 5060 Light. 

 

Igloo 5072 Silent (E)

Igloo 5056 PWM

Igloo 5071

Igloo 5060 Light

Как и полагается моделям эконом-класса, комплектация всех упомянутых кулеров  минимальна: простенькая коробка, руководство по инсталляции (на наш взгляд, вещь абсолютно лишняя) и собственно кулер. Термопаста заранее нанесена на подошву радиатора.

Радиаторы всех кулеров полностью  алюминиевые и отличаются друг от друга лишь высотой. Основное же различие между этими моделями кулеров заключается в конструкции вентилятора, а также в способах управления скоростью его вращения. Во всех вентиляторах кулеров GlacialTech установлены подшипник качения и подшипник скольжения. В моделях Igloo 5072 Silent (E), Igloo 5071 и Igloo 5060 Light применяется технология динамического изменения напряжения питания для управления скоростью вращения вентиляторов, а следовательно, такие кулеры оснащены трехконтактными разъемами питания.

При этом максимальная скорость вращения вентилятора, соответствующая напряжению питания 12 B, составляет 2400 об./мин для Igloo 5072 Silent, 2600 об./мин для Igloo 5060 Light и 2800 об./мин для Igloo 5071. Таким образом, кулеры этих трех моделей создают различные воздушный поток и уровень шума. Естественно, максимальный воздушный поток (47 CFM) и максимальный уровень шума (32 дБ) дает самый «шустрый» кулер Igloo 5071.

Кулер Igloo 5056 PWM поддерживает технологию динамического изменения напряжения питания и технологию широтно-импульсной модуляции (PWM-технологию) для управления скоростью вращения вентилятора. При этом, согласно технической документации, скорость вращения вентилятора изменяется от 800 до 3500 об./мин. Правда, в данном случае не вполне понятно, каким образом вычислена минимальная скорость вращения, — дело в том, что она определяется для скважности импульсов в 100%, что соответствует постоянному уровню напряжения питания в 12 В. Минимальная скорость вращения вентилятора зависит от скважности импульсов, задаваемой PWM-контроллером материнской платы. Собственно, в данном случае все зависит именно от PWM-контроллера материнской платы и никак не связано с самим кулером.

Еще одна особенность Igloo 5056 PWM, отличающая ее от остальных рассмотренных моделей GlacialTech, заключается в том, что в ней используется 90-миллиметровый вентилятор с 11-лепестковой крыльчаткой.

Кулеры Igloo 5071, Igloo 5060 Light и Igloo 5072 Silent (E) крепятся к материнской плате  с помощью болтов, для чего в  комплект входит монтажная пластина, устанавливаемая с обратной стороны материнской платы. Применяемая в них система крепления, по правде говоря, крайне неудобна. Отсутствие прижимных пружин на болтах и фиксаторов не позволяет прикрепить кулер так, чтобы обеспечить равномерное давление его подошвы на поверхность процессора.

Заметим, что такой тип крепления  довольно редко используется при  конвейерной сборке ПК, поскольку  требует изменения ее последовательности. Поэтому кулеры с таким типом  крепления чаще применяются при  стапельной сборке ПК.

В кулерах Igloo 5072 Silent (E) и Igloo 5060 Light используются одинаковые по форме вентиляторы с семилепестковой крыльчаткой.

Отметим, что компания GlacialTech предоставляет  подробную техническую документацию на свои модели кулеров (что, вообще-то, большая редкость). Все технические характеристики кулеров GlacialTech приведены в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики кулеров GlacialTech

Модель кулера	Igloo 5072 Silent (E)	Igloo 5056 PWM	Igloo 5071	Igloo 5060 Light
Цена, руб.	275	290	275	270
Процессорный  разъем	LGA 775
Подшипники	1 качения + 1 скольжения
Скорость вращения, об./мин	2400 (±10%)	800 (± 300)-3500 (±10%)	2800 (±10%)	2600 (±10%)
Воздушный поток, CFM	30,2 (±10%)	13,7-59,9 (±10%)	47,0 (±10%)	32,8 (±10%)
Шум, дБ	22	17-36	32	25
Тип крепления	Болты	Клипсы	Болты
Разъем питания	Трехконтактный	Четырехконтактный	Трехконтактный
Материал радиатора	Алюминий
Термический интерфейс	Термопаста, нанесенная на подошву радиатора
Установочные  размеры	90x90x85	90x90x56	92x92x76	90x90x78
Вес	396	303	454	307

В ходе тестирования кулеров GlacialTech выяснилось, что у кулера Igloo 5056 PWM, поддерживающего PWM-технологию, скорость вентилятора изменяется вплоть до 3665 об./мин, причем линейное изменение скорости вращения вентилятора наблюдается лишь при изменении скважности импульсов в диапазоне от 30 до 90% (рис. 7). У кулеров Igloo 5060 Light, Igloo 5071 и Igloo 5072 Silent (E), поддерживающих технологию динамического изменения напряжения для управления скоростью вращения вентиляторов, диапазоны изменения скорости вращения вентилятора составляют от 957 до 2237 об./мин, от 1296 до 2603 об./мин и от 849 до 2081 об./мин соответственно (рис. 8). 

 

Рис. 7. Зависимость скорости вращения вентилятора  от скважности импульсов	Рис. 8. Зависимость скорости вращения вентилятора  от напряжения питания

Все четыре кулера GlacialTech прекрасно  справляются с охлаждением процессора (рис. 9). Так, максимальная температура процессора при 100-процентной степени его утилизации составляет 68 °С для модели Igloo 5060 Light, 64 °С для модели Igloo 5071, 69 °С для модели Igloo 5072 Silent (E) и 66 °С для модели Igloo 5056 PWM. 

 

Рис. 9. Зависимость  температуры процессора 
от степени его утилизации

Если говорить об уровне шума, создаваемого кулерами GlacialTech, то самыми тихими оказались модели Igloo 5060 Light и Igloo 5072 Silent (E), а самой шумной — Igloo 5056 PWM (табл. 2).

 

 

Таблица 2. Уровень шума, создаваемого 
кулерами GlacialTech

Кулер	Уровень шума, дБА
	Min	Max
Igloo 5060 Light	30,9	40
Igloo 5071	35	49
Igloo 5072 Silent (E)	31,7	40
Igloo 5056 PWM	-	55

 

Кулеры Foxconn

Компания Foxconn выпускает довольно много моделей, которые можно  отнести к категории OEM-кулеров. В  нашем тестировании принимали участие  три модели кулеров Foxconn: NBT-CMI7754BX-C, NBT-CMI7751SX-C и NBT-CMI7751BX-C. 

 

NBT-CMI7754BX-C

NBT-CMI7751SX-C

NBT-CMI7751BX-C

Во всех этих кулерах используется один и тот же тип вентилятора — семилепестковая крыльчатка, а также одинаковые по конструкции радиаторы. Различий между ними немного. В модели NBT-CMI7754BX-C применяется медный сердечник радиатора и болтовой тип крепления с помощью монтажной скобы, устанавливаемой с обратной стороны материнской платы, тогда как в моделях NBT-CMI7751SX-C и NBT-CMI7751BX-C установлен алюминиевый сердечник радиатора и используются клипсовые крепления. В моделях NBT-CMI7754BX-C и NBT-CMI7751BX-C применяется четырехконтактный разъем (поддерживается PWM-управление), а в кулере NBT-CMI7751SX-C — трехконтактный. Отметим, что по внешнему виду модели NBT-CMI7751SX-C и NBT-CMI7751BX-C вообще различаются только разъемами питания.

Подробные технические характеристики кулеров Foxconn приведены в табл. 3.

Таблица 3. Технические характеристики кулеров Foxconn

Модель кулера	NBT-CMI7754BX-C	NBT-CMI7751SX-C	NBT-CMI7751BX-C
Цена, руб.	262	248	256
Процессорный  разъем	LGA 775
Подшипники	1 качения + 1 скольжения
Скорость вращения, об./мин	2500±10%	2000±10%	3600±10%
Воздушный поток, CFM	41,62	34,43	73,7
Шум, дБA	18-26	20	20-38
Размеры вентилятора, мм	92x92x25	92x92x25	92x92x25
Разъем питания	Четырехконтактный	Трехконтактный	Четырехконтактный
Материал радиатора	Алюминий
Материал сердечника радиатора	Медь	Алюминий
Тип крепления	Болты	Клипсы
Размер радиатора, мм	Ø90x41	Ø90x41	Ø95x80
Вес, г	557	397	450

В ходе тестирования кулеров Foxconn выяснилось, что модель NBT-CMI7751SX-C, поддерживающая технологию динамического изменения напряжения, изменяет свою скорость в диапазоне от 645 до 1781 об./мин (рис. 10).

Кулеры NBT-CMI7754BX-C и NBT-CMI7751BX-C, поддерживающие PWM-технологию, изменяют свою скорость вплоть до 3805 и 3807 об./мин соответственно (рис. 11), причем интересно, что модель NBT-CMI7754BX-C начинает «схватываться» только при скважности импульсов более 10%. 

 

Рис. 10. Зависимость скорости вращения вентилятора от напряжения питания	Рис. 11. Зависимость скорости вращения вентилятора от скважности импульсов

Все модели кулеров Foxconn прекрасно  справляются с охлаждением процессора (рис. 12). Так, для моделей NBT-CMI7751BX-C и NBT-CMI7754BX-C максимальная температура процессора при 100-процентной степени его утилизации составляет 70 °С, для модели NBT-CMI7751SX-C — 80 °С, причем режим Throttling в данном случае не активируется. 

 

Рис. 12. Зависимость температуры  процессора 
от степени его утилизации

Если говорить об уровне шума, то самой  тихой оказалась модель NBT-CMI7751SX-C (табл. 4).

 

 

 

 

Таблица 4. Уровень шума, создаваемого 
кулерами Foxconn

Кулер	Уровень шума, дБА
	Min	Max
NBT-CMI7751BX-C	-	58,5
NBT-CMI7754BX-C	-	48,2
NBT-CMI7751SX-C	31	40

 

Кулеры Cooler Master

Компания Cooler Master в представлении  не нуждается. В широком ассортименте предлагаемых ею устройств есть и  разнообразные OEM-кулеры, из которых  были протестированы: CI5-9HDPA-PL-GP, DI5-9GDPA-PL-GP, CI5-9IDPA-I1-GP и CI5-9GDPA-PL. Отметим, что все перечисленные модели являются четырехконтактными, то есть поддерживают PWM-технологию и имеют одинаковые клипсовые крепления. 

 

CI5-9HDPA-PL-GP

DI5-9GDPA-PL-GP

CI5-9IDPA-I1-GP

CI5-9GDPA-PL

Во всех кулерах установлены  одинаковые по форме, но различные по высоте алюминиевые радиаторы диаметром 90 мм. Кроме того, во всех радиаторах имеется медный сердечник с уже  нанесенным слоем термопасты.

Основное различие между представленными  кулерами касается вентиляторов. В  моделях CI5-9HDPA-PL-GP, DI5-9GDPA-PL-GP и CI5-9GDPA-PL применяется  одна и та же семилепестковая крыльчатка с максимальной скоростью вращения 4200 об./мин. Правда, производитель заявляет для них разные значения уровня шума и создаваемого воздушного потока, что очень странно. В модели CI5-9HDPA-PL-GP также используется семилепестковая крыльчатка, но уже несколько иной формы. Кроме того, заявленная для модели CI5-9HDPA-PL-GP максимальная скорость вращения составляет 2200 об./мин.

Подробные технические характеристики кулеров Cooler Master приведены в табл. 5.

Таблица 5. Технические характеристики кулеров Cooler Master

Модель кулера	CI5-9HDPA-PL-GP	DI5-9GDPA-PL-GP	CI5-9IDPA-I1-GP	CI5-9GDPA-PL
Цена, руб.	260	211	315	260
Процессорный  разъем	LGA 775
Скорость вращения, об./мин	2200	4200	4200	4200
Воздушный поток, CFM	42,18	79	71,78	72,45-80,52
Воздушное давление, мм H2O	4,20	7,7	6,94	8.25
Шум, дБA	26	16	16	22
Размеры вентилятора, мм	Ø95x25,4	Ø95x25,4	Ø95x25,4	Ø95x25,4
Размеры радиатора, мм	Ø90x37	Ø90x34	Ø90x42	Ø90x37
Разъем питания	Четырехконтактный
Материал радиатора	Алюминий
Тип крепления	Клипсы
Вес, г	500	Н/д	400	Н/д