Pc-fans - alles wat u moet weten

Als je hier bent, komt dat omdat je het belang van fans op je pc niet onderschat. Sommige elementen die we ons alleen herinneren wanneer ze beginnen te falen en geluid maken. Maar niets verder van de realiteit, de kwaliteit en prestaties van de fans kunnen afhangen van de goede werking van onze pc , en dat is precies wat we hier zullen proberen duidelijk te maken.

We zullen praktisch alles zien en uitleggen over een fan om altijd te slagen in onze aankoop. Het gebruik hiervan is heel duidelijk, het zijn elementen die dankzij de rotatie van een propeller en zijn hoge toerentallen een geforceerde luchtstroom genereren die direct een heet metalen oppervlak beïnvloedt. Door een temperatuurverschil tussen de lucht en het element wordt een deel van de warmte overgedragen naar de stroming, waardoor de temperatuur van de heatsink en daarmee de CPU, RAM, grafische kaart of waar we deze hebben geplaatst , wordt verlaagd.

Inhoudsindex

Hoe belangrijk zijn de fans op een pc

Welnu, de goede koeling van de componenten hangt er gedeeltelijk van af. Het spreekt voor zich dat elektronische componenten werken met hoge frequenties en met sterke stroomintensiteiten. Dit, samen met een minimaal oppervlak, zorgt ervoor dat de temperaturen daarin stijgen, waardoor koellichamen nodig zijn. Deze heatsinks kunnen op hun beurt alle door de chip gegenereerde warmte opnemen en deze in een ontelbare hoeveelheid koper- of aluminiumvinnen erin verdelen. Waar zijn zoveel vinnen voor? Welnu, zodat een geforceerde luchtstroom hen binnenkomt en alle mogelijke warmte in de omgeving opneemt.

Als er geen ventilatoren zijn, zal de warmte zich nog steeds in het koellichaam bevinden en zal deze door natuurlijke convectie alleen in veel mindere mate in de rustige lucht eromheen gaan. Op deze manier blijft de chip temperatuur ophopen en verlaagt het systeem om hem te beschermen de spanning, die we thermische throttling noemen, drastisch om de warmte die hij genereert te regelen. Het resultaat is dus een langzamere, warmere computer met een lagere levensverwachting. Overtuigd van het belang van fans?

Het Joule Thomson-effect

Je hebt vast wel een keer een ventilator voor je gezicht geplaatst en je zult merken dat de lucht die eruit komt iets koeler is dan die van de omgeving. Hoe hoger de snelheid ervan, hoe kouder het ons lijkt. Dit komt door het Joule-Thomson-effect.

Dit fysieke fenomeen verklaart het proces waarbij de luchttemperatuur daalt of stijgt als gevolg van spontane uitzetting of compressie bij constante enthalpie. Enthalpie is in feite de energie die het systeem (lucht) uitwisselt met de rest van de omgeving. Als de lucht comprimeert, neemt de temperatuur toe en als deze uitzet, neemt deze af. Dit kan heel gemakkelijk worden bewezen: open je mond en blaas lucht in je hand, je zult zien dat het heet is (rond de 36, 5⁰C als je geen koorts hebt). Doe nu hetzelfde met je mond bijna gesloten, je zult zien dat de lucht veel kouder uitkomt, zelfs meer dan de omgevingslucht. Gefeliciteerd! Het Joule Thomson-effect is bij je.

Bij een fan hebben we beide fenomenen; als het door de propellers gaat, wordt de lucht samengedrukt en stijgt de temperatuur iets, terwijl het wordt verdreven, neemt het af. Hoe meer luchtstroom een ​​ventilator heeft, hoe meer koelcapaciteit hij zal hebben, want hoe meer energie hij zal uitwisselen met de omgeving (het koellichaam).

Diameters en typen

Diameters

Een zeer belangrijke factor bij het kiezen van een ventilator is de diameter en de configuratie of het type werking.

Het zijn twee heel gemakkelijke factoren om te begrijpen. De eerste verwijst naar hoe groot de ventilator is, hoe groter de diameter, hoe groter de bladen en dus hoe groter de luchtstroom die hij genereert. We gaan niet in op technische aspecten zoals stromingstype, laminair of turbulent, maar we weten wel dat een grote langzame ventilator veel beter zal koelen dan een kleine, snellere.

Wat ons op dit moment echt interesseert, is dat de ventilator die we kopen in ons chassis of onze koellichaam ervoor gaat, wat we moeten doen is gewoon naar de specificaties van ons chassis gaan en de diameters van de ventilatoren zien. dat geeft toe. Ze kunnen in principe in drie maten zijn: 120 mm, 140 mm en 200 mm. Dit zijn de standaardafmetingen en die momenteel worden gebruikt, behalve voor aangepaste configuraties. Gebruik alsjeblieft geen 80 mm ventilatoren, ze zijn erg oud, eenvoudig en maken alleen geluid.

Wat betreft de soorten fans, we hebben het volgende:

• Centrifuges of turbines: deze ventilatoren worden gebruikt in heatsinks van het type ventilator. De lamellen die de lucht opvangen, staan ​​volledig verticaal op de rotatieas, dus de luchtstroom wordt gegenereerd in een richting van 90 ^o ten opzichte van de inlaat (deze komt horizontaal binnen en verlaat de voorkant). Over het algemeen zijn het stillere en efficiëntere ventilatoren, maar in elektronica is dit niet de meest aanbevolen configuratie, omdat de lucht met een lagere snelheid en met een lagere druk naar buiten komt en dus weinig warmte verzamelt.

Turbine ventilator

• Axiaal: dit zijn de fans van alle leven, hun bladen die onder een hoek zijn geplaatst, verlaten de rotor direct om een stroming loodrecht op hen te genereren zonder de baan te veranderen. Ze zijn luidruchtiger en vereisen meer vermogen, maar de luchtdruk en -stroom zijn hoger, dus ze zijn effectiever op heatsinks met lamellen.

Axiale ventilator

• Spiraalvormig: het is een variant van axiale ventilatoren waarbij de bladen, in plaats van recht te zijn, op zichzelf gebogen zijn. Deze ventilatoren genereren een grote luchtstroom bij lagere druk, waardoor ze stiller zijn. Ze zijn ideaal om lucht in en uit het chassis te krijgen.

Spiraalvormige ventilator

Ventilatorprestaties en kenmerken

Laten we nu de belangrijkste kenmerken van pc-fans eens nader bekijken, omdat ze belangrijk zijn voor hun duurzaamheid en prestaties.

Mesontwerp en nummer

We hebben al gezien hoe axiale en spiraalvormige ventilatoren erg op elkaar lijken, en het is slechts een kwestie van differentiatie van het ontwerp van hun bladen. Deze zijn verantwoordelijk voor het laten bewegen van de lucht in de aangegeven richting en op deze manier is er een versnelling van de lucht die zich vertaalt in geluid, dat de fabrikanten koste wat kost proberen te elimineren.

De meeste van deze hebben op maat gemaakte ventilatoren in hun arsenaal, inclusief ribben aan de binnenkant of spoilers aan de achterkant om te voorkomen dat luchtturbulentie zich vertaalt in lawaai. Het aantal zal ook belangrijk zijn, want hoe meer we hebben, hoe meer lucht ze kunnen bewegen bij lagere omwentelingen, dus je moet altijd een balans tussen beide vinden.

Lagers

Lagers of lagers zijn het mechanisme dat ervoor zorgt dat een ventilator door de motor kan bewegen. In deze zeer kleine ventilatoren zijn de rotatieas en de elektrische spoelen of stators normaal gescheiden, normaal zijn deze laatste vast. Dit is precies het tegenovergestelde van een normale motor, bijvoorbeeld degenen die speelgoed gebruiken. Met deze formule wordt bereikt dat de as minder traag is wanneer de spoelen zijn bevestigd en we er vloeistof in kunnen doen om het geluid te elimineren en de duurzaamheid te maximaliseren.

Dit zijn de lagers die het meest worden gebruikt in pc-fans:

• Glijlager of glijlager: De ventilatoras heeft een glijlager met smering en smering om rotatie te vergemakkelijken. De spoelen vormen een buitenring van 4 of 6, afhankelijk van de fabrikant. Ze zijn redelijk stil, gemakkelijk te produceren en gaan ongeveer 25.000-30000 uur goed mee voordat hun smering verslijt, hun zwakste punt. Er worden gesmeerde kogels geplaatst om deze slijtage van het vorige lager te verbeteren en te elimineren, om contact met de draaicilinder te verzekeren. Ze bieden een grotere duurzaamheid en zijn bestand tegen hogere temperaturen, maar zijn wat luidruchtiger door de wrijving van de kogels, die na een slag kunnen bewegen en falen. Vloeistofdynamieklager: Ten slotte hebben we de meest complexe van allemaal, degene die een onder druk staande oliekamer rond het lager gebruikt om de duurzaamheid en smering te maximaliseren. Ze zijn ook erg stil en hebben een gemiddelde levensduur van 150.000 uur. Deze worden veel gebruikt door Noctua.

RPM

Dit zijn de omwentelingen per minuut waarbij een ventilator draait. Elke omwenteling is een volledige draai, dus hoe meer omwentelingen er in een minuut zijn, hoe sneller hij zal gaan en hoe meer luchtstroom hij zal genereren.

Type elektrische aansluiting

De manier om de ventilator op onze pc aan te sluiten is ook erg belangrijk. Misschien heb je gemerkt dat de ventilatoren niet altijd dezelfde stroomconnector meebrengen, sommigen via een 3-pins header, anderen met een 4-pins header en zelfs de meest basale hebben een 2-pins connector naast een MOLEX.

• Molex- of LP4-verbinding: het is de meest elementaire, twee geleiders, positief en negatief, worden aangesloten op het deel van de kop van het bijbehorende moederbord of rechtstreeks op een MOLEX-kop van de PSU. Deze ontvangen een constant elektrisch signaal, 5V of 12V, dus ze draaien altijd op hun maximale toerental. DC-aansluiting: dit is heel gebruikelijk voor mid-range ventilatoren die geïntegreerd zijn in het chassis of aangesloten op basis microcontrollers. Deze keer hebben we drie pinnen in plaats van twee, wat een toerentalregeling toevoegt , afhankelijk van het spanningspercentage dat de motor binnenkomt. De bediening gebeurt analoog en maakt interactie met de gebruiker mogelijk als de controller compatibel is. PWM-verbinding: eindelijk hebben we de meest complete, met 4 pinnen is het mogelijk om de motorrotatie te regelen door middel van pulsbreedtemodulatie (PWM). De spanning wordt gegenereerd door een digitaal signaal dat wordt gevormd door pulsen, hoe hoger de pulsdichtheid, hoe hoger de gemiddelde uitgangsspanning en hoe sneller deze zal roteren. Dit systeem is erg handig om de CFM van de ventilator te regelen op basis van het opgenomen vermogen.

Luchtstroom en statische druk Wat is beter?

Nadat we naar de basisfuncties en constructie hebben gekeken, is het tijd om naar de verschillende prestatiemetingen van de ventilatoren te kijken. Degenen die zonder twijfel het meest verschijnen, zijn de luchtstroom en de statische druk.

Luchtstroom of -stroom is de hoeveelheid lucht die door de ventilator circuleert. In vloeistofmechanica wordt het gemeten in de vorm van stroming (Q), evenredig met de sectie van het kanaal (S) en met de snelheid van de lucht (V), Q = S * V. Er is nog een andere maat die veel wordt gebruikt voor dit type digitale ventilatoren, de CFM of Cubit Feet per minuut of kubieke voet per minuut, een Britse maat. In dit geval wordt de luchtstroom door een sectie per tijdseenheid gemeten.

Voor degenen die het willen doorgeven aan eenheden van het internationale systeem is dit de gelijkwaardigheid:

Statische druk daarentegen is de kracht die lucht op een object kan uitoefenen, laten we zeggen dat het de kracht is waarmee lucht de ventilator verlaat. Hoe hoger de statische druk, hoe moeilijker het is om de luchtstroom te onderbreken. Het wordt gemeten in mmH2O of millimeter water.

Nu komt het belangrijkste voor de gebruiker, willen we meer flow of meer druk? Dat hangt ervan af, maar het is het beste om beide te hebben. Op de markt zijn er specifieke ventilatoren voor elk type meting, die met meer bladen (9 of meer) hebben een hogere CFM, terwijl die met minder bladen, maar breder (8 of minder) gespecialiseerd zijn in mmH2O. Wanneer u in een merk, bijvoorbeeld Corsair, de SP- of AF-serie ziet, betekent dit dat ze "statische druk" of "luchtstroom" zijn.

AF-ventilatoren zijn meer gericht op hun gebruik in het chassis om lucht in en uit te laten, omdat een grotere stroom ons in staat stelt meer lucht in de cabine te vernieuwen. Aan de andere kant bevelen SP-fans ze aan voor koellichamen en radiatoren om meer warmte van het oppervlak te kunnen verwijderen. De praktijk zegt dat hoe hoger de twee parameters zijn, hoe beter de ventilator zal zijn, dus met CFM gelijk, neem de ventilator met de hoogste mmH2O, en als de mmH2O slechts één eenheid varieert, neem degene met de hoogste stroom. Bijvoorbeeld:

Corsair SP120 RGB	Corsair AF120 LED
1, 45 mm H2O 52 CFM € 17, 9	0, 75 mm H2O 52.19 CFM € 22, 90
Slechtste optie	Beste keuze

Lawaai

Het geluid van een ventilator hangt gedeeltelijk af van de bovenstaande parameters en ook van het type interne lager dat hij heeft. Hoe meer RPM, hoe meer geluid omdat er meer lucht circuleert. Oliehoudende ventilatoren zijn het stilst.

Het gegenereerde geluid wordt gemeten in decibel (dB), hoewel we het normaal gesproken zien met een A ervoor (dBA). Dit betekent dat de waarde is gewogen om te passen bij het menselijk gehoor. De dB dekt alle beschikbare geluidsfrequenties, terwijl de dBA zich aanpast aan het bereik van 20 - 20.000 Hz dat de mens hoort.

RGB-verlichte ventilatoren

Al een fundamenteel onderdeel van de fans is de opname van RGB-verlichtingssystemen. Natuurlijk verhoogt het hebben van RGB alle prestaties van de ventilator dramatisch (grapje). We kunnen in ieder geval niet ontkennen dat we allemaal door RGB worden getroffen, en we willen dat ons chassis de beste van allemaal is.

In het huidige scenario hebben bijna alle fabrikanten hun eigen verlichtingstechnologieën, met leds die tot 16, 7 miljoen kleuren kunnen geven. Het belangrijkste is om een ​​systeem te hebben waarmee we het via software kunnen aanpassen, dus we moeten ervoor zorgen dat het ARGB (Addressable RGB) met 4-pins headers is.

Hoe u de beste luchtstroom in een chassis krijgt

Ten slotte zullen we snel studeren en enkele tips geven over hoe je de beste luchtstroom in een chassis krijgt. Vaak gaat het niet om de hoeveelheid fans, maar om hun kwaliteit of hoe goed ze zijn geplaatst. In wezen kunnen we drie soorten luchtstromen in een chassis genereren; horizontale stroming, verticale stroming en gemengde stroming. Laten we er altijd rekening mee houden dat warme lucht minder weegt dan koude, en dus altijd stijgt.

Verticale stroom

We creëren het door lucht uit de basis van het chassis te halen en het van bovenaf te verwijderen. Dit zou de meest optimale stroom van allemaal zijn omdat we de luchtcirculatie maximaal faciliteren. Het probleem is dat maar weinig chassis eronder open zijn, omdat ze de PSU-afdekkingen dragen die het isoleren van het centrale compartiment. Het belangrijkste is om te weten dat de bovenste ventilatoren altijd lucht moeten aanzuigen en dat de onderste ventilatoren die moeten krijgen.

Horizontale stroom

Aan de andere kant hebben we de torens die zowel onder als boven gesloten zijn. In dit geval is er een paneel met ventilatoren aan de voorkant dat open of half open zal zijn. Deze moeten we altijd plaatsen om lucht in te brengen, terwijl we achterin een andere ventilator hebben die al deze lucht eruit haalt.

In het ideale geval worden ventilatoren met een grote CFM gebruikt, zodat er geen hete lucht vast komt te zitten in het bovenste gedeelte, vooral niet aan de achterkant.

Gemengde stroom

Deze chassis zijn tegenwoordig veruit de meest voorkomende. Ze hebben het onderste gebied gesloten met de PSU-klep, maar zowel de voorkant als de bovenkant zijn open, evenals de achterkant.

Nogmaals, het ideaal zal zijn om ventilatoren te plaatsen die lucht aan de voorkant plaatsen en de achterkant en bovenkant te verlaten om de hete lucht te verdrijven. Het is een horizontale stroming maar geholpen door een super zeer open deel en ideaal voor vloeistofkoeling radiatoren.

Conclusie en gids met de beste fans voor pc

Als je dacht dat het kopen van een fan niet veel geheimen had, hebben we je hier laten zien dat het ook zijn kruimel heeft. We moeten het belang ervan op een pc niet onderschatten, vooral als we zeer krachtige hardware hebben of als we een chassis van slechte kwaliteit hebben. Hoge temperaturen kunnen grote schade aanrichten aan onze componenten. Nu laten we je achter met onze gids.

Hoeveel fans gebruik je in je chassis en hoe groot zijn ze? Heb je er ooit bij stilgestaan ​​waarom er zoveel ventilatormodellen op de markt zijn?