• Главная
  • Статьи
  • ❄ Делаем компьютер тише. Обзор систем охлаждения, корпусов и термопаст

❄ Делаем компьютер тише. Обзор систем охлаждения, корпусов и термопаст

26.03.2024 в 15:09

В объемных корпусах (Ultra-tower и Full-tower) проще организовать правильную циркуляцию воздуха, так как в них помещается больше вентиляторов и есть куда спрятать провода. Компании be quiet!

и Fractal Design специализируются на производстве корпусов со звукоизоляцией. Удачные модели встречаются у SilverStone, Thermaltake, NZXT, Corsair, Nanoxia и Bitfenix. Рис. 1. Результаты теста (англ.) звукоизоляции корпусов при работе стоковых вентиляторов с 50 и 100% скоростью.

1.2. Влияние окна в корпусе на шумоизоляцию

Тест корпуса на шумоизоляцию с окном без него

Судя по тесту корпуса Fractal Design Define R5 с глухой стенкой и с окном, окно не влияет

на шумоизоляцию. Надо учитывать, что Fractal Design выпускает качественные корпуса. Если стекло тонкое и неплотно прилегает к корпусу, то шум возрастет .

Конструкция вентилятора

Двигатель вентилятора состоит из ротора

и статора (Рис. 3). Статор — неподвижная часть, в которую с помощью вала вставляется ротор. Подшипник фиксирует вал с заданной жесткостью. К ротору прикреплены лопатки , которые при вращении втягивают и выталкивают воздух. Разберемся в устройстве подшипников, так как шум возникает чаще всего из-за них.

⇡#Выводы

В комментариях к новостям про корпус Calyos NSG S0, о котором я рассказывал в самом начале статьи, на том или ином сайте обязательно обнаруживается скопление скептиков. Местным экспертам известно все заранее: работать не будет, перегрев обеспечен, и вообще все железо сразу же сгорит. Однако знакомство с контурным охлаждением «Теркон» стало для меня пусть и не большим, но открытием. Как оказалось, устройство отлично справляется со своей задачей, ведь эффективно охлаждать разогнанный Core i5-8600K может далеко не каждый кулер с вентилятором. Следовательно, у систем на основе разработки КТТ есть перспективы. Как минимум с оборудованием «Теркон» было интересно поработать.

Абсолютная бесшумность компьютерной системы — вещь спорная. В продаже полно качественных вентиляторов и кулеров, которые способны работать очень тихо. Однако «очень тихо» и «абсолютно бесшумно» — это, согласитесь, разные понятия.

Этот обзор обязательно прочтут представители , поэтому российскому производителю пожелаю расширить список выпускаемой продукции. Например, выпустить комплект не только для охлаждения CPU, но и для отвода тепла от GPU — такое решение обязательно найдет отклик среди энтузиастов.

В разделе «Кулеры для ЦП» на нашем сайте уже давно не было обзоров по-настоящему необычных устройств, поэтому разработка отечественной компании получает награду «Инновации и дизайн». За то, что мы можем собрать мощный и абсолютно бесшумный компьютер.

2.1. Вентилятор с подшипником скольжения

Рис. 3. Устройство вентилятора с подшипником скольжения Подшипник скольжения состоит из цилиндрического корпуса, в который вставлена втулка из антифрикционного материала. Внутри втулки вращается вал. Вал отделен от втулки заполненным смазкой зазором.

Рис. 4. Устройство подшипника скольжения

Небольшое расстояние между валом и втулкой и/или отсутствие смазки увеличивают трение, что затрудняет запуск вентилятора, повышает износ, энергопотребление и шум

. Если зазор увеличить, вал начнет колебаться .

Рис. 5. Иллюстрация колебания вала внутри подшипника При вертикальном положении вентилятора давление вала на втулку в разных точках различается. Вал со временем деформирует отверстие втулки — оно становится овальным. Усиливаются колебания вала и увеличивается шум. Вентиляторы с подшипником скольжения лучше использовать в горизонтальном положении

, чтобы давление вала на втулку было равномерным.

Существует ли устройство, которое отражает или подавляет шум, звуки (звуковые волны)?

Шум — это звуковая волна частотой от 50 до 500 Гц. Современные ученые разрабатывают различные устройства, поглощающие звуковые волны и преображая их. На человеческий организм некоторые частоты влияют крайне негативно и могут привести к неприятным ситуациям. К счастью достичь такого уровня шума можно в лабораторных условиях.

Для поглощения или подавления звуков есть много разных материалов, и каждый из них максимально эффективен в определенных условиях. Если выбирать среди всего изобилия, то невозможно подобрать один, отвечающий всем требованиям и пожеланиям. Каждая изоляция выполняет действие в определенном диапазоне и частотах.

Защитить свой компьютер от лишнего шума возможно, если тщательно подойти к этому вопросу. Сегодня есть много разных вариантов шумоизоляции системного блока и каждый сможет для себя подобрать оптимальное решение, которое совпадает по цене и качеству.

2.2. Вентилятор с подшипником качения

Рис. 6. Устройство вентилятора с подшипником качения Вентиляторы с подшипниками качения (шарикоподшипниками) стабильно работают в любой ориентации

и меньше изнашиваются, потому что трение качения меньше трения скольжения.

Рис. 7. Устройство подшипника качения

2.4. Вентилятор с магнитным центрированием

В конструкции с магнитным центрированием вал

опирается на колпачок и удерживается на месте магнитами , поэтому вес крыльчатки меньше изнашивает подшипник. Магнитное поле притягивает вал вниз, уменьшая его колебания, и позволяет устанавливать вентилятор под любым углом. В нем нет шайб и колец, меньше трущихся частей, поэтому он долговечнее в сравнении с предыдущими моделями и не нуждается в смазке.

Рис. 9. Устройство вентилятора с магнитным центрированием

Тип подшипникаШумРесурс (час.)ПоложениеЦенаСкольженияНизкий35 000ГоризонтальноеНизкаяГидродинамическийНизкий80 000ЛюбоеСредняяКаченияСредний90 000ЛюбоеСредняяМагнитное центрированиеНизкий150 000ЛюбоеВысокая

2.5. Какой выбрать размер вентилятора

В корпусах используются вентиляторы разных диаметров: 120, 140, 200 мм и выше. Вентиляторы большого диаметра

при одинаковой скорости вращения создают бо́льший воздушный поток (CFM) в сравнении с вентиляторами меньшего диаметра. Необходимый для отвода тепловой мощности W воздушный поток Q вычисляется по следующей формуле:

С Q = W ρ ⋅ С ⋅ ( T 1 − T 2 )

  • Q — воздушный поток;
  • W — рассеиваемая тепловая мощность;
  • ρ — плотность воздуха;
  • С — удельная теплоемкость воздуха;
  • T1 — T2 — разность температур внутри системного блока (T1) и в помещении (T2).

При температуре 20 °C и атмосферном давлении 101.325 кПа, плотность сухого воздуха равна 1.2 кг/м³, а удельная теплоемкость — 1 кДж/кг°C. После подстановки значений формула упрощается:

Q = 1.8 ⋅ W ( T 1 − T 2 )

Midi-Tower

Deepcool Matrexx 50 ADD-RGB 4F Black

Плюсы

  • Игровой дизайн
  • Окно из закаленного стекла
  • RGB подсветка

Минусы

  • Тяжесть

От 5 100 ₽

Относительно недорогой игровой корпус со встроенной RGB подсветкой и надежным окном из закаленного стекла. Конструкция прекрасно оптимизирована для работы даже с очень мощными системами, требующими организации полноценного жидкостного охлаждения. В верхней части имеются места для установки двух дополнительных кулеров 120/140 мм.

be quiet! Pure Base 500DX White

Плюсы

  • Качественный металл
  • Удобство сборки
  • Добротная система охлаждения

Минусы

  • Туго снимается стенка

От 8 900 ₽

Отличное игровое решение с двумя съемными стенками, одна из которых выполнена из прочного закаленного стекла. Есть два внутренних отсека для накопителей 3,5′ и пять отсеков 2,5′. 3 встроенных кулера 140×140 мм сами по себе обеспечивают неплохое охлаждение всех элементов даже при серьезных нагрузках во время игр.

Cooler Master MasterCase H500 ARGB (MCM-H500-IGNN-S01) w/o PSU Black

Плюсы

  • Универсальность
  • Привлекательный внешний вид
  • Подойдет для установки крупных видеокарт

Минусы

  • Подсветка может показаться чрезмерной

От 8 600 ₽

Функциональный Midi-Tower корпус для материнских плат ATX, mATX, EATX и Mini-ITX. Любые элементы отлично располагаются внутри корпуса и надежно закрепляются при помощи стандартных креплений. Конструкция позволяет комфортно разместить видеокарту длиной до 410 мм, что практически не ограничивает пользователя в выборе.

2.6. Сколько нужно вентиляторов

Чем больше

, тем лучше . С увеличением количества вентиляторов можно понижать их скорость. При этом сохраняется продуваемость и снижается шум.

Условный пример: шесть вентиляторов на низких оборотах будут создавать такой же воздушный поток, как два-три вентилятора, которые работают на максимальной скорости и при этом шумят.

Рис. 10. Корпус Aerocool Scar Midi Tower с местами для шести вентиляторов 120 мм

Критерии выбора

При выборе корпуса следует рассмотреть определенные критерии:

  • размер;
  • высота вентилятора процессора;
  • максимальная длина видеокарты;
  • места для установки вентиляторов.

Виды корпусов. Открыв страничку с системными-блоками в интернет-магазине, человек увидит тысячи вариантов исполнения, по сути одного и того же прибора. Однако, несмотря на все эти модели, они делятся на две категории: горизонтальный способ размещения или вертикальный. Первый вид активно применялся в первых вычислительных машинах, что стоит вспомнить микро-ЭВМ ДВК-2. На сегодняшний день этот вид нашел активное применение для использования в домашних кинотеатрах. Поэтому рынок заполнен системниками с вертикальным форм-фактором, который получил название «Tower». В зависимости от размера они бывают трех видов:

  • MiniTower. Применяется для создания переносного компьютера. Главное достоинство, оно же и недостаток — маленькие габариты всего 178x432x432 мм. В связи с этим внутрь помещаются только изделия типа mini. Помимо этого, в таких приборах практически невозможно поддержать оптимальный температурный режим;
  • MidiTower. Слегка габаритнее предыдущего варианта: 183x432x490 мм. Активно применяется среди пользователей, которые предпочитают небольшие устройства, но с возможностью инсталляции всех компьютерных комплектующих. Поддерживает оптимальный температурный режим;
  • BigTower. Этот вариант применяется для создания «игрового монстра» или производительного устройства. В нем без проблем размещаются видеокарты, занимающие несколько слотов расширения, к тому же останется дополнительное пространство для размещения приборов охлаждения. Его размеры — 190x482x820 мм. Единственный недостаток такого решения — высокая стоимость и занимаемая площадь. Поэтому подобные модели встречаются только у продвинутых пользователей и pro-игроков.

Размер корпуса. У компьютерных корпусов существует собственная шкала для определения размеров. Выделяют 4 основные категории: Full-Tower, Mid-Tower, Mini-Tower, Mini-ITX. Они различаются по размерам возможной для установки материнской платы. К примеру, самые большие МП имеют форм-фактор EATX и длину в 13 дюймов. Full-Tower корпус может уместить ее внутри себя, точно также как и материнские платы меньшего размера. Одними из самых популярных являются корпуса Mid-Tower. Они вмещают в себя с запасом по размеру ATX и M-ATX платы. Некоторые конкретные модели дают установить EATX платы. Mini-Tower и Mini-ITX корпуса подходят для компактных материнских плат формата Mini-ATX. В тоже время появляются существенные ограничения на возможных размер видеокарты и системы охлаждения процессора. Гигантскую «башню» установить уже не выйдет.

Пространство для кулера. Процессоры с большим тепловыделением требуют для себя достойной системы охлаждения. Воздушные кулеры могут существенно выпирать над плоскостью материнской платы, создавая проблемы при сборке в небольших корпусах. При выборе комплектующих следует внимательно сравнить ширину корпуса и пространство необходимое для установки кулера. Установить производительную систему в небольшое пространство может помочь жидкостная система охлаждения, но ее эксплуатация и установка имеет определенные нюансы.

Максимальная длина видеокарты. Массовые современные видеокарты достаточно компакты и помещаются в практически любой корпус. Но топовые на данный момент решения остаются горячими, для чего производители устанавливают на них большую, эффективную систему охлаждения с длинными цепями питания. При выборе следует заглянуть в характеристики корпуса и сравнить максимальную длину возможной видеокарты с нужной.

Места для установки вентиляторов. В компьютерных корпусах заранее предопределенно максимальное количество вентиляторов. Это важно для систем с большим тепловыделением для правильного распределения потока воздуха. Не стоит пренебрегать этим критерием, поскольку установка дополнительных недорогих корпусных вентиляторов может выиграть несколько градусов у видеокарты и процессора.

2.7. Как расположить вентиляторы

От величины воздушного потока, который создают вентиляторы на входе и выходе, зависит давление в корпусе. Отрицательное давление

возникает, когда выталкивается больше воздуха, чем всасывается (Рис. 11). В таком случае воздух вместе с пылью втягивается в корпус через все щели.

Рис. 11. Иллюстрация направления движения воздушных потоков при негативном давлении внутри корпуса Нейтральное давление

получается, когда на входе и выходе вентиляторы создают одинаковый воздушный поток (Рис. 12).

Рис. 12. Иллюстрация направления движения воздушных потоков при нейтральном давлении внутри корпуса При положительном давлении

всасывается больше воздуха, чем выталкивается (Рис. 13). В корпус попадает меньше пыли, так как воздух втягивается через отверстия с пылевым фильтром.

Рис. 13. Иллюстрация направления движения воздушных потоков при положительном давлении внутри корпуса Выбирайте между нейтральным либо положительным давлением

и периодически чистите внутренность корпуса и щели, через которые вентиляторы закачивают воздух. Вентиляторы на лицевой панели корпуса должны работать на вдув , а остальные — на выдув . Периодически очищайте пылевой фильтр блока питания, если корпус стоит на полу, а блок питания расположен внизу корпуса.

Рис. 14. Правильная циркуляция воздуха внутри корпуса ПК напоминает «крест»: справа налево (от лицевой панели к задней) и снизу наверх. В старых корпусах фильтров нет. Они продаются на Алиэкспресс (Рис. 15).

Рис. 15. Пылевые фильтры для вентилятора

Технические характеристики

МодельCoolerMaster SILENCIO S400Форм-факторMicro-ATX, Mini-ITXТипоразмер корпусаMini-TowerРазмещение блока питанияНижнееФорм-фактор совместимых блоков питанияATX, до 325 ммМатериал корпусаСталь, пластикТолщина металла0.8 ммПоложение корзин накопителейВертикально, поперек корпусаКоличество отсеков 2.5″4 штЧисло внутренних отсеков 3.5″4 штЧисло отсеков 5.25″1 штКоличество слотов расширения4Максимальная длина устанавливаемой видеокарты319 ммМаксимальная высота процессорного кулера167 ммВентиляторы в комплекте2 x 120 ммПоддержка фронтальных вентиляторов2 x 120 мм или 2 x 140 ммПоддержка тыловых вентиляторов1 x 120 ммПоддержка верхних вентиляторов2 x 120 мм или 2 x 140 ммВозможность установки СЖОЕстьРазъемы и интерфейсы лицевой панели2x USB 3.2 / 3.5 мм комбинированный аудиовыход / карт-ридерПылевой фильтрЕстьГабариты418 х 210 х 408 ммВес7.2 кг

2.8. Как монтировать вентиляторы

Если внутри корпуса много препятствий для потоков воздуха, нужно увеличить создаваемое давление

, чтобы воздух смог их преодолеть. Для этого вентиляторы монтируют последовательно (Рис. 16). Если кабели убраны и препятствий для воздуха мало, применяется параллельный монтаж .

Расположение вентиляторовДавление воздухаПоток воздухаПараллельноеНе меняетсяУвеличиваетсяПоследовательноеУвеличиваетсяНе меняется

Рис. 16. График зависимости давления воздуха от скорости воздушного потока при последовательном и параллельном расположении вентиляторов

Распаковка, комплект

Поставляется корпус в стандартной картонной коробке с чёрно-белой полиграфией. Коробка нелёгкая, поскольку сам корпус нельзя отнести к лёгким, он весит около 7 кг.

Внутри имеются пенопластовые уплотнители, корпус в них надёжно защищён.

Внутри коробки только сам корпус. Комплект крепежа и инструкция пользователя находится внутри корпуса (в отсеке для жёстких дисков).

Здесь есть хомуты для укладки кабелей, две пары салазок для дисков формата 3.5” и резиновые вкладыши для монтажа. В отдельном пакетике собран весь необходимый крепёж в достаточном количестве. Инструкция достаточно подробная, в ней проиллюстрированы способы монтажа всех основных комплектующих при сборке системы.

2.10. Как отрегулировать скорость вращения вентилятора

На Алиэкспресс продаются регуляторы оборотов для нескольких вентиляторов с питанием от разъема MOLEX или SATA.

Рис. 18. Регулятор оборотов для одного вентилятора

Рис. 19. Регулятор оборотов для четырех вентиляторов с питанием от MOLEX. Устанавливается на переднюю панель корпуса. Размер 3.5 дюйма

Рис. 20. Регуляторы оборотов для восьми вентиляторов с питанием от MOLEX или SATA. Устанавливаются внутри корпуса

Источник: https://technotruth.ru/cifrovaya/korpus-s-shumoizolyaciej.html