Меню

Охлаждение для компьютера из кондиционера



Кондиционер для компьютера — новый взгляд на проблему охлаждения ПК

По мере увеличения мощности процессоров и графических карт проблема тепловыделения ПК становится все более актуальной. Традиционные воздушные системы охлаждения уже почти исчерпали свои возможности. На смену им постепенно приходят альтернативные системы охлаждения, например жидкостные. Все большее распространение получают и системы охлаждения на основе так называемых термоэлектрических модулей Пельтье. В этой статье мы рассмотрим относительно новую систему охлаждения — воздушный кондиционер на базе термоэлектрического модуля Пельтье.

Эффект Пельтье

ффект Пельтье относится к термоэлектрическим явлениям и заключается в том, что если через контакт двух разнородных проводников пропустить электрический ток, то в контакте происходит или поглощение, или выделение тепла в зависимости от направления тока. Величина выделяемого (поглощаемого) тепла зависит от вида контактирующих проводников, силы тока и времени его прохождения, то есть количество тепла прямо пропорционально количеству прошедшего через контакт заряда:

dQ12 = П12Idt,

где П12 — коэффициент Пельтье, зависящий от свойств контактирующих проводников.

Индекс 1, 2 означает, что ток предполагается направленным от проводника 1 к проводнику 2. При изменении направления тока на обратное вместо выделения теплоты наблюдается ее поглощение и наоборот. Следовательно:

П12 = П21.

Общая причина выделения (поглощения) теплоты Пельтье заключается в следующем. Электроны при движении в проводниках переносят не только заряд, но и потенциальную и кинетическую энергию, то есть при наличии тока в проводнике существует определенный поток энергии. При одной и той же плотности электрического тока (а при контакте двух проводников плотность тока в них одинакова) плотности потоков энергии в различных проводниках, вообще говоря, различны. Это означает, что энергия, втекающая в контакт двух проводников в единицу времени, не равна энергии, вытекающей из контакта в единицу времени. Если втекающая энергия больше вытекающей, то разница этих энергий выделяется в виде тепла Пельтье, если же, наоборот, втекающая энергия меньше вытекающей, то недостающая энергия должна поглощаться (поглощение теплоты Пельтье).

При упрощенном рассмотрении можно считать, что в случае, когда втекающая энергия больше вытекающей, кинетическая энергия электронов в первом проводнике больше, чем во втором. При переходе электронов во второй проводник они тормозятся, передавая часть своей кинетической энергии кристаллической решетке и тем самым «разогревая» ее. Это и есть выделение тепла Пельтье. Во втором случае, когда втекающая энергия меньше вытекающей, электроны при переходе во второй проводник ускоряются, отбирая недостающую энергию у кристаллической энергии, что приводит к ее охлаждению. В этом случае тепло Пельтье поглощается.

Эффект Пельтье можно понимать и несколько иначе. При соприкосновении двух разнородных проводников возникает так называемая контактная разность потенциалов, то есть контактное электрическое поле. При прохождении электрического тока через контакт контактное поле будет либо способствовать, либо препятствовать прохождению тока. Если контактное поле препятствует прохождению тока, то внешний источник должен затратить дополнительную энергию, которая выделяется в контакте, что приводит к его нагреву. Если же ток идет по направлению контактного поля, то он поддерживается этим полем, которое и совершает работу по перемещению зарядов. Необходимая для этого энергия отбирается у вещества (кристаллической решетки), что приводит к охлаждению контакта.

Известно, что наиболее сильно эффект Пельтье выражен в полупроводниках, и это связано с большей энергетической разностью зарядов.

Модуль Пельтье

рименяя эффект Пельтье, можно создать различные термоэлектрические охлаждающие устройства. Наиболее широкое распространение получили так называемые термоэлектрические модули (ТЭМ) Пельтье. Принцип работы этих модулей достаточно прост: ТЭМ представляет собой массив полупроводников p- и n-типов, последовательно соединенных между собой медными проводниками (массив переходов «полупроводник — металл»). Рассмотрим принцип действия ТЭМ на примере двух соединенных между собой медными контактами полупроводников p- и n-типов, то есть массив четырех переходов «металл — полупроводник» (рис. 1). Допустим, ток направлен от полупроводника n-типа к полупроводнику p-типа. Напомним, что за направление тока выбирается направление, обратное к упорядоченному движению электронов в металле, поэтому, двигаясь по замкнутому контуру цепи, электроны будут преодолевать переходы в следующем порядке: медь — полупроводник p-типа, полупроводник p-типа — медь, медь — полупроводник n-типа, полупроводник n-типа — медь.

Рис. 1. Структурная схема ячейки термоэлектрического модуля Пельтье

На первом переходе (медь — полупроводник p-типа) электроны попадают из медного проводника в полупроводник p-типа, где основными носителями заряда являются дырки. В полупроводнике p-типа вблизи перехода происходит рекомбинация дырок и электронов, что сопровождается выделением энергии, поскольку с энергетической точки зрения электроны при этом переходят из состояния с более высокой энергией (такой энергией электроны обладают в зоне проводимости) в состояние с меньшей энергией (такой энергией электроны обладают в валентной зоне). В результате выделения энергии (теплота Пельтье) область вблизи границы перехода «медь — полупроводник» p-типа нагревается.

На следующем переходе (полупроводник p-типа — медь) электроны из полупроводника p-типа переходят в металл. В полупроводнике p-типа электроны вблизи границы перехода образуются за счет генерации электронно-дырочных пар. Отметим, что процесс генерации электронно-дырочных пар происходит во всем пространстве полупроводника, однако он скомпенсирован обратным процессом рекомбинации, поэтому среднее количество дырок и электронов не меняется. И только в области вблизи границы перехода процесс генерации не компенсируется процессом рекомбинации, поскольку под действием электрического поля электроны «высасываются» из полупроводника. В процессе генерации электронно-дырочных пар с энергетической точки зрения электроны переходят из валентной зоны (из состояния с меньшей энергией) в зону проводимости (в состояние с более высокой энергией). Поэтому данный процесс сопровождается поглощением энергии, в результате чего область вблизи границы перехода охлаждается (поглощение теплоты Пельтье).

На следующем переходе (медь — полупроводник n-типа) электроны переходят из меди в полупроводник n-типа. В полупроводнике n-типа основными носителями заряда также являются электроны, поэтому никакой рекомбинации электронов и дырок в данном случае не наблюдается. Однако энергия электронов в металле и полупроводнике различна, причем в полупроводнике электроны проводимости обладают более высокой энергией, чем в металле. Напомним, что для того, чтобы перейти в зону проводимости в полупроводнике, электроны должны преодолеть запрещающую зону, ширина которой достигает нескольких эВ. Соответственно переход электронов из металла в полупроводник n-типа с энергетической точки зрения соответствует увеличению энергии электронов и, следовательно, сопровождается поглощением энергии, в результате чего область вблизи границы перехода «медь — полупроводник» n-типа охлаждается.

На последнем переходе (полупроводник n-типа — медь) электроны переходят из полупроводника n-типа в медь. В данном случае мы имеем дело с энергетическим процессом, обратным к рассмотренному ранее, то есть в процессе перехода электроны переходят из состояния с более высокой энергией (зона проводимости в полупроводнике) в состояние с меньшей энергией (зона проводимости в металле). В результате такого перехода выделяется энергия, что приводит к нагреву границы перехода «полупроводник n-типа — медь».

Следовательно, в результате прохождения тока через такую последовательность переходов как: медь — полупроводник p-типа, полупроводник p-типа — медь, медь — полупроводник n-типа и полупроводник n-типа – медь, два перехода будут нагреваться, а два — охлаждаться. Если расположить переходы таким образом, чтобы нагревающиеся находились в одной плоскости, а охлаждающиеся — в другой (см. рис. 1), то получим элементарный термоэлектрический элемент Пельтье.

Читайте также:  Кондиционер трессеме с кокосом как пользоваться

В элементе Пельтье количество связанных друг с другом переходов может быть очень большим, но главное, что все нагревающиеся переходы расположены в одной плоскости, а все охлаждающиеся — в другой. Медные контакты, соединяющие полупроводники, фиксируются керамическими пластинами. Таким образом, одна керамическая пластина нагревается, а другая, наоборот, охлаждается. Структурная схема термоэлектрического модуля Пельтье показана на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема термоэлектрического модуля Пельтье

Термоэлектрические модули Пельтье нашли широкое применение в различных системах охлаждения, в том числе в системах охлаждения компонентов ПК. Так, на основе термоэлектрических модулей построены некоторые модели процессорных кулеров и кулеров для видеокарт. В таких кулерах холодная керамическая пластина модуля Пельтье приводится в соприкосновение с горячей поверхностью охлаждаемого элемента (например, процессора), а к горячей пластине прикрепляется радиатор с вентилятором для отвода тепла.

Еще одним интересным способом применения термоэлектрического модуля Пельтье является его использование в воздушном кондиционере для охлаждения воздуха внутри системного блока ПК.

Принцип действия воздушного кондиционера на ТЭМ Пельтье

ринцип действия традиционных воздушных систем охлаждения (процессорные кулеры, кулеры чипсетов и графических карт) основан на том, что отвод тепла осуществляется воздушным потоком, который засасывается или снаружи корпуса ПК, или изнутри системного блока. Основной недостаток таких систем охлаждения заключается в том, что температура применяемого для охлаждения воздушного потока (особенно если используется воздух, засасываемый изнутри системного блока) может оказаться недостаточной для создания эффективной системы теплоотвода. Один из способов увеличения эффективности системы охлаждения в данном случае заключается в увеличении скорости вращения вентиляторов. Кроме того, данную проблему можно решить и более изящным способом — использовать для охлаждения холодный воздух, то есть воздух, температура которого заведомо ниже температуры внутри системного блока и ниже температуры окружающего воздуха. Именно на этом принципе основаны воздушные кондиционеры для ПК.

В воздушных кондиционерах для ПК термоэлектрический модуль Пельтье применяется для охлаждения воздушного потока, поступающего внутрь системного блока. Далее этот воздушных поток используется традиционными воздушными кулерами, которые охлаждают процессор, графическую карту, чипсет и т.д. Таким образом, воздушный кондиционер не заменяет традиционные системы охлаждения, а дополняет их, позволяя создавать более эффективную систему теплоотвода в целом.

Кондиционер PC AirCon PAC 400

ассмотрим конструкцию воздушного кондиционера для ПК на примере кондиционера PC AirCon PAC 400 (рис. 3), производимого компанией Waffer Technology (www.waffer.biz). Технические характеристики данного устройства представлены в табл. 1.

Рис. 3. Кондиционер PC AirCon PAC 400

Судя по конструктивному дизайну, данное устройство предназначено для установки в 5,25-дюймовый отсек ПК. При установке кондиционера в корпус ПК его основной блок оказывается за пределами корпуса, что позволяет, во-первых, отводить в окружающее пространство горячий воздух, а во-вторых, использовать для дальнейшего охлаждения воздух, засасываемый из окружающего пространства.

Таблица. 1. Технические характеристики
PC AirCon PAC 400

Охлаждающий модуль кондиционера PC AirCon PAC 400 представляет собой термоэлектрический модуль Пельтье (рис. 4), к горячей и холодной пластинам которого прикреплены алюминиевые радиаторы. Со стороны радиатора, примыкающего к холодной стороне модуля Пельтье, расположен вентилятор, всасывающий воздух из окружающего пространства. Засасываемый воздух, проходя через ребра холодного радиатора, охлаждается и поступает внутрь корпуса системного блока. Для того чтобы можно было отслеживать температуру поступающего внутрь ПК воздуха, на пути воздушного потока расположен термодатчик, а температура воздушного потока отображается на миниатюрном ЖК-экране.

Рис. 4. Термоэлектрический модуль Пельтье кондиционера PC AirCon PAC 400

Со стороны радиатора, примыкающего к горячей стороне модуля Пельтье, также расположен вентилятор, который выдувает горячий воздух за пределы охлаждающего модуля.

Как следует из технических характеристик PC AirCon PAC 400, оба вентилятора вращаются со скоростью 4600 об./мин, производя при этом шум в 37 dBA.

Особой характеристикой кондиционера PC AirCon PAC 400, которая приводится в технической документации, является параметр SCP (System Cooling Power), характеризующий производительность охлаждающей системы. Компания-производитель определяет данный параметр, как количество теплоты, которое получает охлажденный кондиционером воздух внутри системного блока в единицу времени:

SCP = meffCp(TsysTent),

где meff — масса воздуха, прокачиваемого через охлаждающий модуль в единицу времени; Cp — удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении; Tsys —усредненная температура воздуха внутри системного блока; Tent — температура воздуха на выходе из охлаждающего модуля.

О том, насколько адекватно данный параметр характеризует производительность охлаждающей системы, можно поспорить. Как нам кажется, более логично за производительность кондиционера было бы принять величину, равную количеству теплоты, отбираемому в единицу времени у воздуха, проходящего через охлаждающий модуль, то есть в приведенной выше формуле использовать разницу температур на входе и на выходе кондиционера. Впрочем, не будем рассуждать, что логичнее, а что нет, а просто посмотрим, что означает SCP, равное 80 Вт, для кондиционера PC AirCon PAC 400. При такой производительности кондиционера при типичном значении создаваемого воздушного потока 13 CFM (0,368 м 3 /мин) разность температур внутри системного блока и на выходе охлаждающего модуля составит примерно 10 °С (предполагается, что плотность воздуха равна 1,29 кг/м 3 , удельная теплоемкость — 1007 Дж/кг·К). Ну что ж, остается только проверить, насколько заявленные характеристики соответствуют экспериментальным.

К недостаткам кондиционера PC AirCon PAC 400 (как, впрочем, и всех охлаждающих элементов на основе модулей Пельтье) можно отнести достаточно большую потребляемую электрическую мощность (52 Вт), что налагает определенные ограничения на мощность блока питания ПК. К примеру, для PC AirCon PAC 400 рекомендуется использовать блок питания мощностью не менее 350 Вт, но на практике значение мощности блока питания, в зависимости от используемой видеокарты и процессора, может оказаться и больше.

В заключение описания кондиционера PC AirCon PAC 400 отметим, что предусмотрены три возможных режима работы кондиционера. Переключение между различными режимами работы осуществляется с помощью тумблера, расположенного на передней панели кондиционера. В первом режиме кондиционер просто выключен, во втором режиме кондиционер работает в режиме продува, то есть просто всасывает внутрь системного блока воздух, не охлаждая его, а в третьем режиме работы (режим охлаждения) включается сам кондиционер.

Тестирование PC AirCon PAC 400

теперь после подробного описания кондиционера PC AirCon PAC 400 перейдем непосредственно к его тестированию.

Для того чтобы протестировать кондиционер PC AirCon PAC 400, был собран ПК следующей конфигурации:

  • материнская плата — Intel D955XBK;
  • чипсет материнской платы — Intel 955Х;
  • процессор — двухъядерный процессор Intel Pentium D (тактовая частота 2800 МГц);
  • память — Kingmax DDR2 (PC5300) два модуля по 1 Гбайт;
  • видеокарта — ATI Radeon X700 с пассивной системой охлаждения;
  • дисковая подсистема — Seagate ST3120827AS, Seagate ST3400832AS.

Для охлаждения процессора использовался кулер Gigabyte GH-PCU22-VG, позволяющий менять скорость вращения в диапазоне от 2500 до 4000 об./мин.

Кроме того, для дополнительного контроля температуры внутри корпуса ПК в различных точках располагались четыре термодатчика (применялась панель управления Aerogate II компании CoolerMaster).

Читайте также:  Подшипник кондиционера киа рио 2012 года

Для нагрузки процессора использовалась утилита S&M 1.72, а активация режима Throttling (режим тепловой защиты процессора и цепей материнской платы) контролировалась с помощью утилиты RightMark CPU Clock/Power 1.6. Первый раз тест прогонялся без кондиционера PC AirCon PAC 400, а второй раз — с включенным кондиционером.

В процессе тестирования скорость вращения кулера процессора составляла 4000 об./мин.

Результаты тестировании отображены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты тестирования кондиционера PC AirCon PAC 400 (температура окружающего воздуха — 22 °С)

Выводы

ак свидетельствуют результаты, эффективность кондиционера PC AirCon PAC 400 довольна низкая — возможно снижение температуры в корпусе лишь на 1 °С. Даже при полной скорости вращения кулера процессора режим Throttling действует как с включенным кондиционером, так и с отключенным. Собственно, никаких существенных преимуществ использование кондиционера не дает, и потому вопрос о целесообразности его применения остается открытым.

Возможно, в сочетании с другим типом корпуса кондиционер позволит создать более эффективную систему охлаждения. Так, на сайте компании-производителя Waffer Technology упоминается корпус Sytrin NexTherm ICS8200, с которым проводилось тестирование. Однако вряд ли использование корпуса другого типа может кардинальным образом повлиять на эффективность системы охлаждения. Так стоит ли платить порядка 100 долл. за то, чтобы снизить температуру внутри системного блока всего на 1 °С, получая в нагрузку лишний расход электроэнергии и довольно неприятный источник шума? Может, проще открыть форточку?

Источник

Полупассивное охлаждение ПК. Выбор комплектующих и настройка схем охлаждения

Содержание

Содержание

Не так давно мы собирали игровой ПК с полупассивным охлаждением за 100 000 рублей. Тогда мы не вдавались в подробности и лишь кратко касались причин выбора тех или иных комплектующих. Пришло время детально рассмотреть процесс сборки и настройки полупассивной конфигурации.

Для чего это нужно

Как правило, роль игровой станции и рабочего компьютера выполняет один и тот же системный блок. Во время игры шум системы охлаждения заглушается звуками и спецэффектами игры. А вот во время работы он может отвлекать и раздражать.

Цель этой статьи — построение универсального компьютера для работы и игр, который абсолютно бесшумен в режиме низкой нагрузки и максимально тих при серьезных вычислениях. При этом система охлаждения автоматически переключается из пассивного режима охлаждения в активный и обратно.

Возможно, большинство пользователей не услышат активную систему охлаждения, вентиляторы которой вращаются на малых оборотах. Но, есть и такие, которым мешает малейший шорох, и даже сам факт того, что в системном блоке что-то вращается, движется, крутится. Именно таким энтузиастам в-первую очередь адресован этот гид.

Немаловажна стоимость такой системы. Она будет на порядок выше аналогичной конфигурации ПК с активной системой охлаждения.

Подбираем комплектующие

Процессор

Обычно, выбирая процессор, мы смотрим на количество ядер и потоков, тактовую частоту, изучаем результаты тестов производительности и почти никогда не смотрим на тепловыделение. Максимум на что оно влияет в обычной жизни — стоимость системы охлаждения.

Сборка у на не совсем обычная, и подходить к выбору мы будет с другого ракурса. Особое внимание следует обращать на TDP. Чем он ниже, тем лучше. В идеале выбираем процессор с заявленным теплопакетом до 65 Вт. Хотя, учитывая энергоэффективность современных процессоров, можно выбрать практически любой десктопный вариант.

Материнская плата

Выбор материнской платы в нашем случае фактически ничем не обусловлен. Выбираем материнскую плату по основным характеристикам. Не лишними будут массивный радиатор чипсета и VRM, но это не обязательно.

Оперативная память

К выбору оперативной памяти особых требований тоже нет. Выбираем как обычно, по частоте, таймингам и чипам. Ну, и стоимости само собой. Радиаторы будут кстати, но ключевой особенностью для выбора ОЗУ они не являются.

Накопитель

Говоря «накопитель», мы, конечно же, подразумеваем SSD. Современные твердотельные накопители как правило греются мало, да и только при активном чтении/записи. Поэтому выбираем по своему вкусу, объему, скорости, карману. Наличие радиатора желательно.

Видеокарта

К выбору видеокарты стоит подойти ответственно. Ведь она является одним из главных «нагревателей» внутреннего пространства системного блока. Так же, как и при выборе процессора, стоит обратить внимание на TPD. Но, помимо этого, «в комплекте» с видеокартой всегда идет система охлаждения. И у разных производителей и даже в разных линейках одного производителя охлаждение видеокарт, построенных на одном графическом процессоре, может очень сильно отличаться. И речь идет не только о размерах и количестве вентиляторов, но и о количестве тепловых трубок и размерах радиаторов.

Наглядная демонстрация разницы в системах охлаждения видеокарт, построенных на одном графическом процессоре, на примере Asus Dual GeForce RTX 2060 SUPER EVO OC (слева) и Palit GeForce RTX 2060 Super Dual (справа)

Для нашей полупассивной системы будет предпочтительнее более массивное охлаждение. Ведь чем больше площадь радиатора, тем больше тепла он может рассеять, даже в пассивном режиме.

Говоря предметно, хорошим выбором будут следующие модели видеокарт (если вы остановились на RTX2060 Super):

При выборе видеокарт, построенных на базе других графических процессоров (например, на 1660 Super или RX 5500 XT) опираемся на те же особенности — массивность системы охлаждения.

Корпус

Одним из ключевых моментов построения компьютера с полупассивной системой охлаждения является корпус. Внутри него будут находиться источники тепла, которое нужно выводить за пределы системного блока. Все прекрасно знают, что теплый воздух поднимается вверх, и это обязательно нужно учитывать.

Приблизительная схема воздушных потоков на примере корпуса Zalman S2

Идеальный корпус для нашей концепции обязательно должен иметь вентиляционные отверстия (посадочные места под корпусный вентилятор) на верхней панели для вывода нагретого воздуха наружу. Желательной будет перфорация днища (и кожуха БП, если он есть) и/или боковой стенки для забора холодного воздуха снаружи. Фронтальная панель должна быть перфорирована и иметь посадочные места под корпусные вентиляторы. А в режиме пассивного охлаждения продуваемая фронтальная панель также будет вносить свой вклад в воздухообмен.

Чек-лист

  1. Перфорация и места под вентилятор на верхней панели.
  2. Перфорация и места под вентилятор на фронтальной панели.
  3. Перфорация днища (и кожуха БП).
  4. Перфорация левой боковой крышки.

Первые два пункта обязательны. Пункты 3 и 4 желательны.

Если говорить о конкретных моделях корпусов, то вполне подойдут следующие:

Корпусные вентиляторы

Хоть наша система и полупассивная, без корпусных вентиляторов не обойтись. При высокой нагрузке значительно возрастает и количество тепла, которое нужно выводить за пределы корпуса.

При выборе корпусных вентиляторов стоит учитывать, что шум зависит главным образом от скорости вращения вентилятора. Поэтому при выборе вентилятора нужно обращать внимание на минимальную скорость вращения и/или минимальное рабочее напряжение. Чем ниже — тем тише.

Современные материнские платы умеют регулировать скорость вращения вентиляторов и по ШИМ (PWM), и по вольтажу (voltage). То есть сейчас, чтобы изменять скорость вращения, не обязательно нужен вентилятор, подключаемый проводом 4-pin, подойдет и 3-pin, который обычно еще и дешевле.

Количество вентиляторов выбираем по вкусу. В целом, будет достаточно одного нагнетающего на фронтальной панели и одного вытяжного на задней панели.

Читайте также:  Кондиционеры mcquay все модели

Разветвитель вентилятора

На некоторых материнских платах имеются только два коннектора для подключения вентиляторов: один для процессора, второй для корпуса. В таких случаях выручит разветвитель для подключения вентилятора, который сделает из одного коннектора несколько.

Блок питания

Подобрать для наших задач блок питания не так-то просто. На рынке представлено довольно мало моделей БП, в которых полноценно реализован режим полупассивного охлаждения. Часть моделей не включает вентилятор лишь при 10­­­–15 % нагрузки, чего, конечно же, недостаточно. И лишь немногие модели могут похвастать пассивным режимом охлаждения при нагрузке вплоть до 30–40 %.

Если говорить о конкретных моделях блоков питания, в которых достойно реализован режим полупассивного охлаждения, то это следующие:

Также в продаже можно встретить блоки питания и с полностью пассивным охлаждением. Из минусов таких решений можно отметить невысокую мощность и высокую стоимость. Таких БП немного и пересчитать их можно по пальцам:

Блоки питания с полупассивной системой охлаждения следует устанавливать внизу корпуса (естественно, корпус должен быть соответствующей конструкции) вентилятором вверх. Это следует делать, чтобы теплый воздух выходил из корпуса блока питания естественным образом, поднимаясь вверх. В том числе и поэтому желательна перфорация кожуха БП в корпусе.

Кулер ЦП

Система охлаждения процессора для нашего полупассивного ПК должна иметь максимальные количество и толщину тепловых трубок, большую рассеиваемую площадь. Если подходить к вопросу упрощенно, то кулер должен быть большим и тяжелым (желательно больше 1 кг).

Приблизительная схема естественной конвекции воздуха через радиатор кулера ЦП на примере Scythe Ninja 5 (слева) и be quiet! DARK ROCK SLIM (справа)

Конструкция радиатора должна быть широкой для лучшей естественной конвекции. Желательно, чтобы расстояние между пластинами радиатора тоже было увеличено.

Если говорить о конкретных моделях кулеров для центрального процессора, то стоит обратить внимание на модели:

Настройка скорости вращения кулера ЦП и корпусных вентиляторов

Для настройки скорости вращения вентиляторов воспользуемся возможностями UEFI BIOS. На примере Gigabyte GA-A320M-S2H V2 разберем процесс подробно.

Сперва нужно войти в UEFI BIOS и найти вкладку Smart Fan 5. У других производителей материнских плат эта функция будет называться иначе. В любом случае мы увидим подобную картину:

Найдем вкладку Fan Speed Control (Управление скоростью вентиляторов) и выберем Manual (Ручная настройка).

Настроим график скорости вентилятора приблизительно так, как показано на скриншоте ниже. До температуры процессора ниже 50 °C вентиляторы не будут вращаться. Можно установить большее значение, например, 60 °C. Это тоже безопасно. А вот большее значение устанавливать стоит очень осторожно. Да и в целом, если весь корпус достаточно перфорирован, этого должно быть достаточно. Вентилятор включится только при превышении указанной температуры. Скорость вращения будет зависеть от кривой, которую мы настроили.

После настройки жмем «Применить» и выбираем вентиляторы, для которых нужно использовать эту схему скорости вращения.

Иногда тип управления вентиляторами «Автоматический» (Auto) работает некорректно даже с 4-pin вентиляторами. В этом случае стоит поменять CPU Fan control mode на Voltage.

Cохраняем настройки BIOS UEFI и перезагружаем компьютер. После этого корпусные вентиляторы и кулер ЦП будут работать в соответствии с нашими настройками.

Настройки на различных материнских платах и разных версиях BIOS UEFI скорее всего будут отличаться, но общая логика будет такой же.

Настройка скорости вращения вентиляторов видеокарты

Регулировать скорость вращения вентиляторов системы охлаждения видеокарты будем с помощью программы MSI Afterburner. Утилита бесплатна и доступна для скачивания на официальном сайте MSI.

Утилита MSI Afterburner будет работать с видеокартами любых производителей, а не только MSI

На главном экране утилиты кликаем по значку шестеренок и попадаем в настройки.

Переходим на вкладку «Кулер» и ставим галочку напротив «Включить программный пользовательский авторежим». Перед нами появляется кривая, похожая на ту, что была в UEFI BIOS.

В выпадающем меню меняем пресет кривой скорости кулера на «Произвольный». Настраиваем кривую, подобно тому, что на скриншоте выше. Минимальную температуру запуска вентиляторов стоит выставлять на уровне 55–60 °C, гистерезис — 5–10 °C. После этого нажимаем «Применить» и наслаждаемся тишиной.

Реальный пример системы с полупассивным охлаждением

В качестве доказательства состоятельности утверждений, содержащихся в данной статье, рассмотрим реальную систему с полупассивным охлаждение, которая эксплуатируется по 10–14 часов ежедневно на протяжении полугода.

  • Процессор: AMD Ryzen 5 2400G,
  • Процессорный кулер: Deepcool Redhat,
  • Материнская плата: Gigabyte GA-A320M-S2H V2,
  • ОЗУ: Kingston HyperX 8 Gb x 2 (2666 Mhz 16-18-18-39),
  • Видеокарта: Asus RX 580 4 Gb (Dual-RX580-O4G),
  • SSD: Western Digital SN550 250 Gb,
  • Корпус: Gamer Storm Macube 310P,
  • Корпусный вентилятор: 120 мм, вытяжной на задней стороне корпуса,
  • Блок питания: Corsair RM 650W,
  • Операционная система: Windows 10 64-bit.

Система работает абсолютно беззвучно. Вентиляторы не крутятся, воздух не шумит. Никаких движущихся частей нет. Конечно, эти утверждения справедливы для работы системы при малой нагрузке. Одновременно открыты несколько документовd Word и Excel, 20–25 вкладок в браузере Chrome, Photoshop с периодическим редактирование изображений (коллаж, коррекция, обтравка изображений). Помимо этого, в фоне почти всегда висят Aida 64, MSI Afterburner и несколько других утилит, необходимых для работы.

Корпусный вентилятор и кулер процессора настроены в BIOS и MSI Afterburner так, как изображено на скриншотах выше, в соответствующем разделе статьи. Остальные настройки в BIOS и MSI Afterburner оставлены по умолчанию.

На скриншоте выше можно увидеть данные по температурным показателям системы, полученные после нескольких часов типичной работы. Все, что могло прогреться, прогрелось, и температура стабилизировалась. Картину нельзя назвать идеальной, но все пределах нормы. Больше всего греется GPU VRM — 62 °C, а диод GPU — 51 °C. Следом идет VRM CPU – 59 °C и SSD — 57 °C. Температура процессора невысокая — 51 °C, а чипсета и вовсе 40 °C.

При этом корпус не самый продуваемый (небольшие щели с торца фронтальной панели и полностью глухой кожух БП), на VRM отсутствуют даже скромные радиаторы, а слот M.2 расположен между видеокартой и башней кулера ЦП.

Если исправить конфигурацию в соответствии с рекомендациями, которые даны в этой статье, то температуры конкретно этой системы упадут еще на 5–7 °C.

Для сравнения, ниже представлен скриншот с данными, полученными при активном охлаждении ЦП и одним вытяжным 120 мм вентилятором. Скорость вращения установлена на уровне 30 % в UEFI BIOS. Вентиляторы видеокарты по-прежнему не вращаются.

Температуры в таком режиме отличаются в среднем на 8–10 °C, что не так уж и много, когда речь идет о значениях, далеких до критических.

Заключение

Собрать компьютер с полупассивным охлаждением — задача вполне выполнимая. Особенно, если отнестись к вопросу построения такой системы серьезно и основательно продумывать каждый компонент. Из положительных моментов, помимо бесшумности при малых нагрузках, стоит отметить значительно меньшее количество пыли. В такой системе вентиляторы включаются реже, объем прокачиваемого воздуха ниже, а значит и пыли меньше. Конечно, есть и отрицательные стороны, главная из которых — стоимость построения подобных систем, обусловленная специфическим подходом выбору некоторых комплектующих.

Источник