Корпусное охлаждение: как подобрать вентиляторы для оптимальной системы охлаждения ПК

Для обеспечения стабильной и продолжительной работы компьютера критически важно позаботиться о качественном охлаждении его компонентов. Перегрев процессора, видеокарты и других элементов может привести к сбоям, зависаниям системы, а в худшем случае — к необратимому выходу «железа» из строя.

Ключевую роль в отводе тепла от нагревающихся компонентов играют корпусные вентиляторы. Они создают постоянную циркуляцию воздушных потоков внутри корпуса, обеспечивая конвекционный теплообмен. Однако недостаточно просто установить в корпус несколько произвольных вентиляторов. Для достижения максимальной эффективности охлаждения необходимо учитывать множество факторов:

• размер и тип корпуса
• расположение и ТДП ключевых компонентов
• желаемый уровень шума
• бюджет на систему охлаждения
• эстетические предпочтения

Виды корпусных вентиляторов

В первую очередь вентиляторы различаются по своему основному предназначению — созданию направленного воздушного потока (вентиляторы статического давления), сбалансированному сочетанию давления и производительности (вентиляторы смешанного типа) и максимальной производительности ненаправленного потока (вентиляторы динамического давления). Рассмотрим каждый тип подробнее.

Вентиляторы статического давления - Air Pressure (AP)

Вентиляторы этого типа отличает небольшое количество лопастей (обычно 5-7) с большой площадью и плавным глубоким изгибом. Конструкция гарантирует создание направленного потока воздуха даже при невысокой скорости вращения.

Основное предназначение AP вентиляторов — охлаждение компактно расположенных нагревающихся компонентов, для которых важна прямая подача холодного воздуха. В первую очередь это процессорные кулеры и радиаторы систем жидкостного охлаждения (СЖО). Также AP отлично подходят для организации притока холодного воздуха в корпус (так называемых «вдувных» вентиляторов).

Ключевое преимущество AP вентиляторов — высокое статическое давление воздушного потока при низком уровне шума. Это позволяет им эффективно продувать плотные массивы ребер радиаторов без необходимости раскручиваться до высоких оборотов.

Основной недостаток — относительно низкая производительность по объему перемещаемого воздуха. То есть для общей вентиляции корпуса AP вентиляторы не очень эффективны.

Вентиляторы балансного типа - Air Balance (AB)

Золотая середина на все случаи жизни. AB вентиляторы имеют большее количество лопастей (7-9) меньшей индивидуальной площади. Это позволяет им сочетать достаточно высокое давление с хорошей скоростью воздушного потока.

Универсальность — главный козырь вентиляторов этого типа. Они одинаково неплохо справляются как с обдувом компактных горячих компонентов, так и с общим проветриванием корпуса. Если вы не хотите заморачиваться с расчетами и подбором, а просто ищете хорошую базовую

вентиляцию, то AB вентиляторы — ваш выбор. Именно Air Balance чаще всего ставят в готовые сборки крупные производители. Также они нередко продаются наборами из 3-5 штук, полностью укомплектовывая типовой корпус.

Вентиляторы воздушного потока - Air Flow (AF)

Эти ребята нацелены на одну задачу — гнать воздух, гнать и еще раз гнать. Количество лопастей может варьироваться в широких пределах (от 5 до 15), но все они будут узкими, с минимальным изгибом. В итоге вентилятор очень эффективно «перекачивает» большой объем воздуха, но давление потока оказывается низким.

Ярко выраженная специализация определяет и сферу применения AF вентиляторов. Их почти никогда не ставят на процессорные кулеры и радиаторы СЖО. Зато для организации выброса нагретого воздуха из корпуса они подходят идеально. Особенно если речь идет о высокопроизводительной системе с мощным железом, которое выделяет много тепла. В таких случаях 1-2 скоростных «выдувных» устройств просто необходимы.

Дополнительные характеристики вентиляторов

Помимо типа воздушного потока, вентиляторы различаются еще по ряду параметров. Знание характеристик поможет сделать более осознанный выбор.

Типы подшипников

От подшипника во многом зависят такие ключевые свойства вентилятора как максимальная скорость, ресурс и уровень шума. Самые распространенные типы:

• Шариковые (они же подшипники качения). Вал вращается в гнезде на шариках, изготовленных из металла, керамики или полимеров. Имеют очень большой ресурс (до 100 тысяч часов), высокие максимальные обороты, но и шумят довольно сильно.
• Гидродинамические или втулочные (они же жидкостные, масляные). Трение между валом и подшипником снижается за счет масляной пленки. Тише шариковых аналогов, но и менее скоростные / долговечные.
• Магнитные (они же Magnetic Levitation, MagLev). Используют для центровки вала магнитное поле, за счет чего трение минимально. Самые тихие и надежные (ресурс до 200 000 часов), но и самые дорогие.

Диаметр и толщина

Самый распространенный типоразмер корпусных вентиляторов — 120×120×25 мм. Он является своеобразным стандартом, используемым в большинстве современных корпусов и систем охлаждения.

На втором месте — 140×140×25 мм. Такие вентиляторы нередко устанавливают в full-tower корпуса, если позволяет место. За счет большей площади лопастей они обеспечивают больший поток воздуха при тех же оборотах. Толщина для типовых моделей практически всегда составляет 25 мм, но есть и утолщенные версии (20-35 мм). Они могут обеспечивать повышенное давление / расход воздуха, но для их размещения требуется дополнительное пространство.

В относительно компактных корпусах, особенно в малых форм-факторах (mATX, mini-ITX) могут применяться уменьшенные вентиляторы 92×92, 80×80 или даже 60×60 мм. Производительность их заметно ниже, но при ограниченном пространстве это единственный выход.

Питание и управление

Самые простые и бюджетные модели вентиляторов имеют незамысловатый 2-пиновый разъем. Он обеспечивает только подачу питания и не дает возможности как-либо контролировать обороты.

Следующий уровень — 3-pin разъем. Здесь добавляется вывод для подключения к материнской плате (обычно к коннектору типа Chassis Fan). Это позволяет отслеживать текущую скорость вращения через интерфейсы BIOS или профильное ПО в самой ОС (например, используя программу для контроля оборотов вентилятора). Наиболее продвинутый вариант — 4-пиновые разъемы с широтно-импульсной модуляцией (Pulse-Width Modulation, PWM). Они позволяют материнской плате динамически управлять скоростью вращения в зависимости от текущих температур (как в автоматическом, так и в ручном режиме в довольно широком диапазоне оборотов, в отличии от 3- pin вариантов).

Некоторые модели, особенно от более-менее известных брендов, оснащаются фирменными разъемами, позволяющими объединять несколько вентиляторов для синхронизации их работы между собой.

Дополнительные «фишки»

В погоне за покупателем производители оснащают свои вентиляторы разного рода «плюшками». Самые распространенные из них:

• Светодиодная подсветка. Может быть монохромной или полноцветной RGB, с возможностью управления ARGB по фирменному протоколу (ASUS Aura, MSI Mystic Light и т. п.)
• Антивибрационное крепление. Резиновые шайбы в монтажных отверстиях для гашения вибраций и снижения шума.
• Переходник на Molex. Для подключения к БП без задействования разъема на материнской плате. Как правильно организовать систему вентиляции корпуса

Теперь, когда мы разобрались с типами и характеристиками вентиляторов, можно поговорить о том, как сформировать из них эффективную систему охлаждения.

Базовые принципы

1. Общее число вентиляторов должно быть от 2 (для самых простых систем) до 5-7 (для топовых игровых и рабочих станций).
   
2. Соотношение «вдувных» и «выдувных» вентиляторов — примерно 2:1. Это обеспечит оптимальную циркуляцию воздуха внутри корпуса без застойных зон и лишнего избыточного давления.
   
3. Передние, передние верхние и нижние вентиляторы ставим на вдув, верхние срение, верхние заднии и задние — на выдув. Боковые — по ситуации, но чаще тоже делаем на вдув, если не упираются в стенку.
   
4. Не забываем про достаточное охлаждение ключевых компонентов — процессора и видеокарты. Если используется воздушное охлаждение этих элементов, то оптимально расположить рядом с ними по одному мощному вентилятору типа AP, подающему поток воздуха на радиаторы.
   
5. При наличии СЖО стараемся ставить вдувные вентиляторы на передней стенке корпуса, прогоняя через радиатор холодный воздух с улицы. Если радиатор расположен наверху или сзади, то там применяем схему выдува нагретого воздуха.
   
6. Вентиляторы типа AF применяем только на выдув. Причем там, где нет препятствий в виде решеток, фильтров или жестких приводов. Иначе большая часть воздушного потока будет потеряна.
   
7. Если позволяют габариты корпуса и бюджет, везде ставим 140 мм вентиляторы. Они обеспечивают больший поток воздуха при меньшем шуме в сравнении со 120 мм моделями.
   
8. Обязательно продумываем удобное подключение всех вентиляторов, желательно через системную плату. Если портов на ней недостаточно, используем концентраторы или разветвители.
   
9. Не гонимся за максимальными оборотами любой ценой. Для большинства задач оптимально держать вентиляторы на 800-1200 об/мин. Можно либо зафиксировать эти обороты в настройках, либо настроить автоматическую регулировку по датчикам температуры (опция доступна на 4-пиновых PWM моделях).
   
10. Не забываем про регулярную очистку вентиляторов и замену воздушных фильтров. Со временем на них неизбежно скапливается пыль, снижающая производительность охлаждения. Чистка раз в 3-6 месяцев позволит поддерживать систему в оптимальном состоянии.
    

Несколько примеров систем охлаждения корпуса:

Вариант 1 — офисный ПК с невысокой нагрузкой:

— Корпус Midi-Tower

— 2×120 мм вентилятора типа AB: 1 на вдув спереди, 1 на выдув сзади опциональный.

— Процессор с BOX-кулером, видеокарта пассивная или отсутствует

Вариант 2 — игровая сборка среднего уровня:

— Корпус Midi-Tower

— 2x140 или 3×120 мм вентилятора типа AB на вдув спереди

— 1x140 или 2×120 мм вентилятора типа AF на выдув сзади и сверху (если блок питания расположен снизу)

— Процессор с башенным кулером, к которому крепится дополнительный 120 мм вентилятор AP

— Видеокарта уровня GTX 1660 / RTX 4060 с штатным охлаждением

Вариант 3 — топовая игровая станция:

— Full-Tower корпус

— 3×140 мм вентилятора типа AB на вдув спереди

— 1×140 или 2x120 мм вентилятор типа AB на вдув снизу

— 3×140 мм вентилятора типа AF на выдув сзади и сверху

— Процессор с СЖО, радиатор 360 мм установлен спереди, с 3мя AP вентиляторами

— Видеокарта уровня RTX 4080 / RX 7800 XT с массивным кастомным кулером

Вариант 4 — компактная система Mini-ITX:

— Корпус Mini-Tower или Cube

— 2×92 или 1x120 мм вентилятора типа AB на вдув и выдув

— Процессор с низкопрофильным кулером

— Видеокарта до 170 мм длиной, либо внешняя с райзер-кабелем

Правильно организованная система вентиляции корпуса — залог стабильной работы ПК, особенно под высокими нагрузками. Современный рынок предлагает большое разнообразие моделей вентиляторов на любой вкус и кошелек. Выбирая вентиляторы, отталкиваемся от их предназначения — создание направленного потока (AP), сбалансированная универсальность (AB) или максимальная производительность (AF). Не забываем про диаметр, тип подшипника и удобство подключения.

Минимально достаточное количество — 1x120 вентилятор (вдув), оптимальное для игровых систем — 5-6 вентиляторов. Располагаем с учетом конструктива корпуса и ключевых компонентов (процессор, видеокарта). Стараемся соблюдать баланс между вдуваемым холодным и выдуваемым горячим воздухом. При настройке системы охлаждения не гонимся за рекордными оборотами, оптимальный диапазон — 800-1200 об/мин для большинства задач. Не забываем про регулярную очистку от пыли и своевременную замену вентиляторов (ресурс даже лучших моделей не превышает 5-7 лет активной работы).

Удачных сборок и стабильной прохлады вашему ПК!