Сводное тестирование корпусных вентиляторов
При наличии большого желания и кошелька можно собрать неслабый компьютер с полностью пассивным охлаждением. Безвентиляторные блоки питания мощностью свыше 500 Вт, габаритные процессорные радиаторы и даже бесшумные среднепроизводительные видеокарты – все это в предостаточном количестве доступно на полках интернет-магазинов. Да и шум от перемещения головок и вращения пластин жесткого диска можно устранить, установив вместо него SSD. Но даже если мы соберем такую систему, то для удержания необходимой температуры внутри корпуса все же желательно установить хотя бы пару пропеллеров, которые создавали бы активную циркуляцию воздуха между передней и задней панелью. Таким образом вы не только защитите комплектующие от перегрева, но и продолжите срок их службы благодаря более щадящему температурному режиму.
Если активное перемещение воздуха требуется даже в маломощных бесшумных ПК, что же говорить о среднестатистическом компьютере современного пользователя с более производительными компонентами. Здесь количество применяемых вентиляторов значительно больше, и все они, как и все в нашем мире, не вечны и имеют свойство ломаться, со временем начинают гудеть, да и просто могут не удовлетворять нас по другим критериям. Поэтому в данном материале мы хотим не просто познакомить вас с различными пропеллерами, но также разобраться в отличиях между ними и определить модели, которые лучше всего подойдут в качестве корпусных охладителей или для работы в составе процессорных систем охлаждения, а также для применения в бесшумном ПК. Но начнем мы с краткого теоретического курса о том, на какие показатели следует в первую очередь обратить внимание при выборе вентилятора.
Немного теории
Габаритные размеры или размеры крыльчатки
В современных компьютерах чаще всего можно встретить вентиляторы стандартных типоразмеров: 140, 120, 92 и 80 мм. Решения большего диаметра позволяют получить более высокую эффективность при меньшем уровне шума, но их установка не всегда возможна, особенно когда идет речь о компактных корпусах. Да и блоки питания, и процессорные охладители чаще всего рассчитаны на применение вертушек определенного типоразмера. А вот места для установки корпусных вентиляторов часто предполагают применение решений с разным размером крыльчатки. В таком случае мы советуем обратить внимание на модели с как можно большим диаметром, но, безусловно, не следует забывать и о других важных параметрах. Кстати, некоторые модели 140-мм вентиляторов (например, Fractal Design Venturi HP-14 PWM) предполагают возможность установки и на 120-мм посадочные места.
Тип применяемого подшипника и его ресурс
В основе большинства доступных вентиляторов лежит подшипник скольжения или втулка (sleeve bearing). Часто на его применение указывает буква «S» в названии вертушки. Его конструкция предельно проста: вал, к которому крепится крыльчатка вентилятора, скользит по поверхности неподвижной втулки, а в качестве смазки между ними используется антифрикционный материал. Решения на основе подшипника скольжения имеют сравнительно небольшой ресурс, что касается как времени работы в целом, так и быстрого увеличения уровня создаваемого шума по мере износа. Также нежелательно установка таких моделей в местах с повышенным уровнем нагрева, например, в блоках питания.
Улучшенной версией такой конструкции является подшипник скольжения с нарезкой (rifle bearing). Для циркуляции смазывающей жидкости на втулке имеются специальные желобки, а ось подшипника отличается винтовой нарезкой. Использование данной конструкции позволило повысить ресурс работы вентилятора и снизить уровень шума. При этом она остается достаточно доступной для применения в решениях начального уровня.
Гидродинамический подшипник (FDB) также является развитием подшипника скольжения. Однако его конструкция предполагает вращение оси в смазывающей жидкости, что обеспечивает очень тихую и длительную работу вентилятора. Развитием данного вида подшипника является SSO-Bearing (self-stabilising oil-pressure bearing), то есть самостабилизирующийся масляный подшипник, применяемый во всех современных вентиляторах Noctua. Его особенность заключается в установке дополнительного магнита, который центрирует и стабилизирует ось ротора. Похожие усовершенствования можно встретить и у других производителей вентиляторов.
Модели на основе подшипников качения (ball bearing) являются долговечными и наиболее предпочтительными для работы в местах с повышенным уровнем нагрева. В их основе используются тела качения (шарики или ролики), размещенные между внешним и внутренним кольцами. Из-за необходимости создания точных механических деталей их изготовление является недешевым, что влияет и на конечную стоимость основанных на данных подшипниках вентиляторов.
Наиболее долговечными являются пропеллеры, в основе которых используются шарикоподшипники или гидродинамические решения, а подшипники скольжения традиционно остаются наименее надежными. В целом о том, насколько долго прослужит вентилятор, должен был бы говорить показатель времени наработки на отказ, составляющий от нескольких десятков тысяч до нескольких сотен тысяч часов. Но производители по-разному могут определять данный показатель, поэтому мы советуем обратить внимание на тип используемого подшипника и гарантийный срок, в течение которого производитель обещает заботиться о работоспособности вентилятора.
Главные технические показатели
Скорость вращения вентилятора измеряется в оборотах в минуту (об/мин, RPM − revolutions per minute). Именно на этот показатель покупатели чаще всего обращают внимание в первую очередь, поскольку он влияет и на эффективность, и на акустический комфорт, имея прямую зависимость от входного напряжения на вентиляторе. Применение четырехконтактного коннектора для подачи питания говорит о наличии ШИМ-регулировки (PWM) скорости вращения лопастей, то есть данный параметр можно изменять программно.
Скорость перемещения воздушного потока обычно указывается в кубических футах в минуту (CFM) или кубических метрах в час (м 3 /ч). При этом 1 CFM ≈ 1,7 м 3 /ч. Данный показатель информирует нас о том, какой объем воздуха вентилятор может перемещать за определенное время при условии полного отсутствия сопротивления воздушному потоку, то есть при равном воздушном давлении с обеих сторон вентилятора. Данная величина особенно важна при выборе корпусного вентилятора.
Статическое давление воздушного потока измеряется в миллиметрах водяного столба и характеризует силу воздушного потока, которую может создавать вентилятор. Напомним, что давление вычисляется по формуле P=F/S. То есть давление является отношением силы воздушного потока к площади, на которую она действует. В спецификации указывается максимальное значение статического давления, которое создает вентилятор, когда он из-за сопротивления не может создавать воздушный поток. На данный параметр следует обращать внимание при выборе решения для охлаждения процессорного радиатора.
Кривая производительности представляет собой зависимость скорости воздушного потока от давления. Самая верхняя точка кривой соответствует значению максимального давления, которое и приводится в спецификации. Нижняя точка кривой, лежащая на горизонтальной оси, соответствует максимальной скорости перемещения воздушного потока вентилятором, когда ему не приходится создавать давление. В реальных условиях, а именно в корпусе, воздушный поток должен преодолевать некоторое сопротивление. Каждый корпус имеет свою степень сопротивления, и чем оно больше, тем под большим углом к плоскости будет размещена прямая. Точка ее пересечения с кривой является рабочей точкой вентилятора в нашей условной системе.
Итак, теоретическая часть в общих чертах описана, поэтому самое время перейти к практическому знакомству. Начнем его со 140-мм моделей, дальше рассмотрим более компактные 120- и 92-мм решения, протестируем их на двух стендах и расскажем, что мы думаем по поводу каждого из них. Некоторые приведенные в сравнении модели мы уже тестировали ранее, поэтому в данном материале мы ограничимся их кратким описанием и ссылкой на более подробный обзор.
140-мм вентиляторы
be quiet! SHADOW WINGS 140mm PWM
Производитель и модель
be quiet! SHADOW WINGS SW1 140mm 1000rpm (BL027, BQT T14025-MR-PWM)