Porównanie Thermaltake Contac Silent 12 vs Thermaltake Frio Silent 12

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.

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.

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.

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.

Maksymalny TDP zapewniany przez układ chłodzenia. Należy pamiętać, że parametr ten jest podawany tylko dla rozwiązań wyposażonych w radiatory (patrz „Rodzaj”); dla wentylatorów wykonywanych osobno o sprawności decydują inne parametry, przede wszystkim wartości przepływu powietrza (patrz wyżej).

TDP można opisać jako ilość ciepła, którą układ chłodzenia jest w stanie usunąć z obsługiwanego podzespołu. W związku z tym, do normalnej pracy całego układu konieczne jest, aby TDP układu chłodzenia nie było niższe niż rozpraszanie ciepła tego elementu (dane dotyczące rozpraszania ciepła są zwykle podane w szczegółowej specyfikacji komponentu). A najlepiej wybrać chłodnice z rezerwą mocy co najmniej 20 - 25% - da to dodatkową gwarancję w przypadku wymuszonych trybów pracy i sytuacji awaryjnych (w tym zanieczyszczenia obudowy i spadku efektywności wymiany powietrza).

Jeśli chodzi o konkretne liczby, to najskromniejsze współczesne układy chłodzenia zapewniają TDP do 100 W, najbardziej zaawansowane — do 250 W i nawet więcej.

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.

Liczba rurek cieplnych w układzie chłodzenia

Rura cieplna to szczelna konstrukcja zawierająca ciecz o niskiej temperaturze wrzenia. Gdy jeden koniec rury jest podgrzewany, ciecz ta odparowuje i skrapla się na drugim końcu, pobierając ciepło ze źródła ogrzewania i przekazując je do chłodnicy. Obecnie takie urządzenia są szeroko stosowane głównie w układach chłodzenia procesorów (patrz „Przeznaczenie”) - łączą one podłoże, które ma bezpośredni kontakt z procesorem, i radiator aktywnej chłodnicy. Producenci dobierają liczbę rurek w oparciu o ogólną wydajność chłodnicy (patrz „Maksymalny TDP”); jednak modele o podobnych wartościach TDP mogą nadal znacząco różnić się tym parametrem. W takich przypadkach warto uwzględniać następujące punkty: wzrost liczby rurek cieplnych zwiększa efektywność wymiany ciepła, lecz także zwiększa gabaryty, wagę i koszt całej konstrukcji.

Jeśli chodzi o liczby, w najprostszych modelach przewidziano 1 - 2 rurki cieplne, a w najbardziej zaawansowanych i wydajnych układach procesorowych liczba ta może wynosić 7 lub więcej.

Rodzaj kontaktu między rurkami cieplnymi znajdującymi się w radiatorze układu chłodzenia a chłodzonymi podzespołami (zwykle procesorem). Aby uzyskać więcej informacji na temat rurek cieplnych, patrz powyżej, a rodzaje kontaktu mogą być następujące:

- Pośredni. Klasyczna konstrukcja: rurki cieplne przechodzą przez metalową (zwykle aluminiową) podeszwę, która bezpośrednio przylega do powierzchni chipa. Zaletą tego kontaktu jest najbardziej równomierny rozkład ciepła pomiędzy rurkami i to niezależnie od fizycznych rozmiarów samego chipa (najważniejsze, że nie jest on większy od podeszwy). Jednocześnie dodatkowa część między procesorem a rurkami nieuchronnie zwiększa opór cieplny i nieco zmniejsza ogólną wydajność chłodzenia. W wielu systemach, zwłaszcza high-endowych, tę wadę rekompensują różne rozwiązania konstrukcyjne (przede wszystkim maksymalnie szczelne połączenie rurek z podeszwą), lecz to z kolei wpływa na koszt.

- Bezpośredni. Przy kontakcie bezpośrednim, rurki cieplne przylegają bezpośrednio do schłodzonego chipa, bez dodatkowej podeszwy; w tym celu powierzchnia rurek z pożądanej strony jest szlifowana do płaskości. Ze względu na brak części pośrednich opór cieplny w punktach styku rur jest minimalny, a jednocześnie sama konstrukcja radiatora okazuje się prostsza i tańsza niż w przypadku kontaktu pośredniego. Z drugiej strony między rurkami cieplnymi występują szczeliny, czasem...dość znaczne – w efekcie powierzchnia obsługiwanego chipa jest chłodzona nierównomiernie. Jest to częściowo kompensowane obecnością podłoża (w tym przypadku wypełnia ono te szczeliny) i zastosowaniem pasty termicznej, jednak pod względem równomierności odprowadzania ciepła, kontakt bezpośredni jest nadal nieuchronnie gorszy od kontaktu pośredniego. Dlatego ten wariant spotykany jest głównie w niedrogich chłodnicach, choć może on być również stosowany w dość wydajnych rozwiązaniach.

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.