Rodzaj łożyska
Rodzaj łożyska zastosowanego w wentylatorach (wentylatorze) układu chłodzenia.
Łożysko jest częścią pomiędzy obrotową osią wentylatora a nieruchomą podstawą, która podtrzymuje oś i zmniejsza tarcie. W nowoczesnych wentylatorach występują następujące typy łożysk:
-
Ślizgowe. Działanie tych łożysk opiera się na bezpośrednim kontakcie dwóch stałych powierzchni, starannie wypolerowanych w celu zmniejszenia tarcia. Takie części są proste, niezawodne i trwałe, lecz ich sprawność jest raczej niska - toczenie, a tym bardziej hydrodynamiczna i magnetyczna zasada działania (patrz niżej) zapewniają znacznie mniejsze tarcie.
-
Toczne. Nazywane również „łożyskami kulkowymi”, ponieważ „pośrednikami” między osią obrotu a stałą podstawą są kulki (rzadziej - wałki cylindryczne), zamocowane w specjalnym pierścieniu. Gdy oś się obraca, takie kulki toczą się między nią a podstawą, dzięki czemu siła tarcia jest bardzo niska - zauważalnie mniejsza niż w łożyskach ślizgowych. Z drugiej strony konstrukcja okazuje się droższa i bardziej złożona, a pod względem niezawodności jest nieco gorsza zarówno od łożysk ślizgowych, jak i bardziej zaawansowanych urządzeń hydrodynamicznych (patrz poniżej). Choć łożyska toczne są w naszych czasach dość rozpowszechnione, to jednak generalnie są one znacznie mniej powszechne niż wyżej wymienione odmiany.
-
Hydrodynamiczny .... Łożyska tego typu wypełnione są specjalnym płynem; obracając się tworzy on warstwę, po której ślizga się ruchoma część łożyska. W ten sposób można uniknąć bezpośredniego kontaktu między twardymi powierzchniami i znacznie zmniejszyć tarcie w porównaniu z poprzednimi odmianami. Ponadto łożyska te są ciche i bardzo niezawodne. Wśród ich wad można zaznaczyć stosunkowo wysoki koszt, jednak w praktyce punkt ten często okazuje się niewidoczny na tle kosztu całego układu. Dlatego ten wariant jest w naszych czasach niezwykle popularny, występuje on w układach chłodzenia na wszystkich poziomach - od niedrogich po zaawansowane.
- Centrowanie magnetyczne . Łożyska oparte na zasadzie lewitacji magnetycznej: oś obrotu jest „zawieszona” w polu magnetycznym. W ten sposób można (podobnie jak w hydrodynamicznych) uniknąć kontaktu między powierzchniami stałymi i dodatkowo zmniejszyć tarcie. Uważane są za najbardziej zaawansowany rodzaj łożysk, są niezawodne i ciche, lecz są drogie.Min. prędkość obrotowa
Najniższa prędkość, przy której może działać wentylator chłodzący. Jest wskazywana tylko dla modeli z regulatorem prędkości (patrz poniżej).
Im niższa prędkość minimalna (przy tym samym maksimum) - tym szerszy jest zakres regulacji prędkości i tym bardziej możesz spowolnić wentylator, gdy duża wydajność nie jest potrzebna (takie spowolnienie pozwala zmniejszyć zużycie energii i poziom hałasu). Z drugiej strony szeroki zakres ma odpowiedni wpływ na koszt.
Maks. prędkość obrotowa
Najwyższa prędkość obrotowa jaką obsługuje wentylator układu chłodzenia; w przypadku modeli bez regulatora prędkości (patrz poniżej), podawana jest prędkość nominalna. W „najwolniejszych” współczesnych wentylatorach maksymalna prędkość
nie przekracza 1000 obr./min, w „najszybszych” może to być
do 2500 obr./min, a nawet
więcej.
Należy pamiętać, że parametr ten jest ściśle powiązany ze średnicą wentylatora (patrz wyżej): im mniejsza średnica, tym wyższe muszą być obroty, aby osiągnąć żądane wartości przepływu powietrza. W takim przypadku prędkość obrotowa wpływa bezpośrednio na poziom hałasu i wibracji. Dlatego uważa się, że najlepiej jest zapewnić wymaganą objętość powietrza dużymi i stosunkowo „wolnymi” wentylatorami; a stosowanie „szybkich” małych modeli ma sens w przypadku, gdy kompaktowość ma kluczowe znaczenie. Przy porównaniu prędkości modeli tej samej wielkości - wyższe obroty mają pozytywny wpływ na wydajność, lecz zwiększają nie tylko poziom hałasu, ale także wzrost ceny i zużycia energii.
Maks. przepływ powietrza
Maksymalny przepływ powietrza, jaki może wytworzyć wentylator chłodzący; jest mierzony w CFM - stopach sześciennych na minutę.
Im wyższy liczba CFM, tym wydajniejszy jest wentylator. Z drugiej strony wysoka wydajność wymaga albo dużej średnicy (co wpływa na rozmiar i koszt) albo dużej prędkości (co zwiększa hałas i wibracje). Dlatego przy wyborze warto nie gonić za maksymalnym przepływem powietrza, lecz stosować specjalne formuły, które pozwalają obliczyć wymaganą liczbę CFM w zależności od rodzaju i mocy chłodzonego elementu oraz innych parametrów. Takie formuły można znaleźć w specjalnych źródłach. Jeśli chodzi o konkretne liczby, to w najskromniejszych systemach wydajność
nie przekracza 30 CFM, a w najmocniejszych systemach może to być nawet 80 CFM, a nawet
więcej.
Należy również pamiętać, że rzeczywista wartość przepływu powietrza przy największej prędkości jest zwykle niższa od deklarowanego maksimum; patrz "Ciśnienie statyczne", aby uzyskać szczegółowe informacje.
Ciśnienie statyczne
Maksymalne statyczne ciśnienie powietrza generowane przez wentylator podczas pracy.
Parametr ten mierzony jest w następujący sposób: jeżeli wentylator jest zainstalowany na rurze zaślepionej, z której nie ma wylotu powietrza, i ustawiony do nadmuchu, to ciśnienie osiągane w rurze będzie odpowiadało ciśnieniu statycznemu. W praktyce parametr ten określa całkowitą sprawność wentylatora: im wyższe ciśnienie statyczne (pozostałe parametry są takie same), tym łatwiej wentylatorowi „przepychać” wymaganą ilość powietrza przez przestrzeń o dużym oporze, np. przez wąskie szczeliny radiatora lub przez obudowę wypełnioną podzespołami.
Parametr ten również jest używany w niektórych specyficznych obliczeniach, jednak obliczenia te są dość skomplikowane i zwykły użytkownik z reguły nie jest potrzebny - są one związane z kwestiami, które są istotne głównie dla entuzjastów komputerowych. Więcej na ten temat można przeczytać w specjalnych źródłach.
Średni czas bezawaryjnej pracy
Całkowity czas, przez który wentylator chłodzący nie ulegnie awarii. Należy pamiętać, że po wyczerpaniu tego czasu urządzenie niekoniecznie ulegnie zepsuciu – wiele współczesnych wentylatorów ma znaczny zapas wytrzymałości i jest w stanie pracować jeszcze przez jakiś czas. Przy tym, warto oceniać ogólną trwałość układu chłodzenia właśnie według tego parametru.
Poziom hałasu
Standardowy poziom hałasu w układzie chłodzenia podczas pracy. Zazwyczaj w tym punkcie wskazywany jest maksymalny hałas podczas normalnej pracy, bez przeciążeń i innych „ekstremalnych” sytuacji.
Należy zaznaczyć, że poziom hałasu jest podawany w decybelach i jest to wielkość nieliniowa. Tak więc, najłatwiejszym sposobem oszacowania rzeczywistej głośności jest skorzystanie z tabel porównawczych. Oto tabela wartości występujących we współczesnych układach chłodzenia:
20 dB - ledwo słyszalny dźwięk (cichy szept osoby w odległości około 1 m, tło dźwiękowe na otwartym polu poza miastem przy spokojnej pogodzie);
25 dB - bardzo cicho (zwykły szept w odległości 1 m);
30 dB - cichy (zegar ścienny). To właśnie taki hałas zgodnie z normami sanitarnymi jest maksymalnym dopuszczalnym dla stałych źródeł dźwięku w nocy (od 23.00 do 7.00). Oznacza to, że jeśli komputer jest używany w nocy, pożądane jest, aby głośność układu chłodzenia nie przekraczała tej wartości.
35 dB - rozmowa półgłosem, tło dźwiękowe w cichej bibliotece;
40 dB - stosunkowo cicha rozmowa, lecz już pełnym głosem. Maksymalny dopuszczalny poziom hałasu w dzień zgodnie z normami sanitarnymi dla pomieszczeń mieszkalnych, od 7.00 do 23.00. Jednak nawet najgłośniejsze układy chłodzenia zwykle nie osiągają tej wartości, maksimum dla takiego sprzętu wynosi około 38 - 39 dB.
Materiał podstawy
Materiałem, z którego wykonano podstawę układu chłodzenia, jest powierzchnia stykająca się bezpośrednio z chłodzonym komponentem (najczęściej z procesorem). Parametr ten jest szczególnie ważny w przypadku modeli z rurkami cieplnymi (patrz wyżej), chociaż może być podawany dla chłodnic bez tej funkcji. Warianty mogą być następujące:
aluminium,
aluminium niklowane,
miedź,
miedź niklowana. Poniżej podano więcej szczegółów na ich temat.
- Aluminium. Tradycyjny, najpopularniejszy materiał na podstawę. Przy stosunkowo niskich kosztach aluminium ma dobrą przewodność cieplną, jest łatwe do szlifowania (niezbędnego do dokładnego dopasowania) i jest odporne na zarysowania i inne nierówności, a także korozję. Co prawda pod względem skuteczności odprowadzania ciepła materiał ten wciąż ustępuje miedzi - jednak staje się to zauważalne głównie w zaawansowanych systemach, które wymagają jak największej przewodności cieplnej.
- Miedź. Miedź jest znacznie droższa niż aluminium, lecz jest to rekompensowane wyższą przewodnością cieplną, a tym samym wydajnością chłodzenia. Zauważalne wady tego metalu obejmują pewną skłonność do korozji pod wpływem wilgoci i niektórych substancji. Dlatego czysta miedź jest używana stosunkowo rzadko - częściej stosuje się podstawy niklowane (patrz poniżej).
- Miedź niklowana. Podstawa miedziana z
...dodatkowym niklowaniem. Taka powłoka zwiększa odporność na korozję i zarysowania, przy czym prawie nie wpływa na przewodność cieplną podstawy oraz wydajność pracy. Co prawda, ta cecha nieco podnosi cenę chłodnicy, lecz występuje ona głównie w high-endowych układach chłodzenia, gdzie ten punkt jest prawie niewidoczny na tle całkowitego kosztu urządzenia.
- Niklowane aluminium. Podstawa aluminiowa z dodatkowym niklowaniem. Ogólnie o aluminium, patrz wyżej, a powłoka zwiększa odporność radiatora na korozję, zarysowania i nierówności. Z drugiej strony ma to wpływ na koszt podczas gdy w praktyce do wydajnej pracy często wystarcza czyste aluminium (zwłaszcza, że sam ten metal jest bardzo odporny na korozję). Dlatego ta odmiana nie zyskała na popularności.Rozmiar pompy
Wymiary pompy, w którą wyposażony jest układ chłodzenia wodą.
Najczęściej parametr ten jest wskazywany dla wszystkich trzech wymiarów: długości, szerokości i grubości (wysokości). Te wymiary determinują dwa punkty: przestrzeń wymaganą do zainstalowania pompy oraz średnicę jej części roboczej. W przypadku pierwszego wszystko jest dość oczywiste; zauważamy tylko, że w niektórych systemach pompa jednocześnie pełni rolę bloku wodnego i jest instalowana bezpośrednio na chłodzonym elemencie systemu i właśnie tam powinno być wystarczająco dużo miejsca. Średnica w przybliżeniu odpowiada długości i szerokości pompy (lub mniejszemu z tych wymiarów, jeśli nie są one jednakowe - na przykład 55 mm w modelu 60x55x43 mm). Od tego parametru zależy kilka funkcji operacyjnych. Tak więc duża średnica pompy pozwala osiągnąć wymaganą wydajność przy stosunkowo niskiej prędkości obrotowej; co z kolei zmniejsza poziom hałasu i zwiększa ogólną niezawodność konstrukcji. Z drugiej strony duża pompa jest droższa i zajmuje więcej miejsca.