От чего зависит поток воздуха от вентилятора

Обновлено: 22.04.2024

Есть люди, которые думают, что чем больше у вас вентиляторов в корпусе ПК, тем лучше его тепловые характеристики. Однако реальность совсем иная, и слишком большое количество вентиляторов может даже привести к обратным результатам, поэтому далее мы расскажем, сколько вентиляторов необходимо иметь в корпусе вашего ПК, чтобы оптимизировать поток воздуха и, таким образом, максимально увеличить внутреннее охлаждение корпуса.

Проектирование воздушного потока корпуса ПК

В этом вопросе больше науки, чем может показаться, и нам действительно нужно продумать и спроектировать поток воздуха в коробке так, чтобы он работал оптимально. Мы должны получать свежий воздух снаружи и эффективно выводить горячий воздух изнутри. Поскольку горячий воздух имеет тенденцию подниматься, в идеале, чтобы максимизировать поток воздуха, нужно, чтобы вентиляторы, которые извлекали горячий воздух, были расположены сверху, а вентиляторы, которые подают свежий воздух, - внизу.

Вот почему задние вентиляторы коробок расположены достаточно высоко и, как правило, соответствуют радиатору процессора, чтобы можно было как можно быстрее отводить горячий воздух. Следует также иметь в виду, что видеокарты, которые не являются теплоотводом типа вентилятора, являются элементом, который генерирует наибольшее количество тепла, что максимизирует важность наличия хорошего заднего вентилятора.

В следующей схеме вы можете видеть, как поток воздуха будет вести себя в идеальных условиях в случае ПК, когда входящий свежий воздух представлен голубыми стрелками, а выходящий горячий воздух - красными стрелками.

Так сколько вентиляторов нужно?

Минимальное количество вентиляторов, которое вам нужно, зависит от типа вашего радиатора. Например, если у вас есть радиатор башенного типа, подобный показанному на фотографии выше, он уже будет выдавать горячий воздух в направлении задней решетки, хотя верно, что задний вентилятор будет помогать отводить тепло не только из радиатора но и видеокарты.

Следовательно, идеальное количество вентиляторов, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха, составляет, по меньшей мере, два: один спереди, который подает свежий воздух внутрь, а другой сзади, который вытягивает горячий воздух.

Конечно, если у нас будет больше вентиляторов для подачи свежего воздуха, и если мы добавим вентиляторы в потолок для отвода горячего воздуха , мы будем максимально охлаждать систему, но еще лучше установить вентилятор на полу , получая свежий воздух снизу, чем добавить второй передний вентилятор.

Вам следует иметь в виду, что ни при каких обстоятельствах у вас не должно быть задних вентиляторов или верхних, которые нагнетают воздух внутрь. Как мы уже говорили ранее, горячий воздух имеет тенденцию подниматься вверх, и это может даже привести к обратным результатам. Поэтому мы рекомендуем, чтобы вентиляторы, которые подают воздух, всегда размещались спереди и снизу в коробке, а вентиляторы, которые выводят воздух, должны быть сзади и вверху.

К сожалению, вентиляционная система иногда работает некорректно. Это когда начинает дуть из вентиляции обратно в жилые помещения дома. С собой воздух из вентшахты приносит неприятные ароматы, и это чувствуется сразу. Не стоит откладывать решение данной проблемы в долгий ящик, потому что сама собой она не решится. Давайте разберемся, почему же вентиляция работает в обратную сторону.

Естественная вентиляция дома

Что собой представляет эта вентиляционная система? По сути, это комплекс воздуховодов в частном доме или система шахт в многоквартирном доме, в которых есть один основной стояк, протянутый от подвала до крыши. Именно он создает тягу за счет разности температуры внутри помещений и снаружи. И чем больше эта разница, тем сильнее работает вытяжка. Добавим ветровое перпендикулярное давление по типу перекрестных участков. Это когда ветер дует в горизонтальном направлении относительно стояка, и за собой он тянет воздух из вентиляции. То есть, отсос воздуха из помещений происходит естественным путем, а не при помощи дополнительного оборудования типа вентилятор.

Конечно, в такой системе должен присутствовать приток воздуха, чтобы внутри дома не образовался вакуум или не понизилась тяга. Поэтому в фундаменте оставляют отдушины или делают отверстия в полу первого этажа.

Причины нарушения циркуляции воздуха

Если система вентиляции работает некорректно, значит, на то есть причина. Их много, но основных две:

Отсутствует приточная вентиляция.
Температура внутри помещений ниже, чем на улице. Обычно это случается летом, когда стоит жара.

Но основная все же причина – это отсутствие приточных потоков воздуха. Обычно в квартирах выводы в вентиляционную шахту производят через ванную, туалет и кухню. А приток воздуха происходил через окна (их неплотности) и входную дверь. Сегодня, когда вместо деревянных окон устанавливаются пластиковые с полной герметизацией стыков и соединений, проблема притока стала серьезной. Чаще всего обратная тяга появляется из-за этого. Эту проблему решают установкой в оконные системы приточных клапанов.

К другим причинам нарушения тяги и появления обратного потока относятся:

неисправности самой системы;
установка вентиляторов вместо решеток;
установка проточной вытяжки, которую подсоединяют к вентканалу;
отсутствие зонта на крыше или разрушение устья канала.

Причины неисправности вентиляции

К причинам неисправности можно отнести большое количество факторов. Главное надо понимать, что когда дует из системы вентиляции в квартире – это не одно и тоже, если этот же эффект появился в частном доме. То есть, неисправности в двух зданиях могут быть разными, потому что нарушение тяги в них имеет разные причины.

К примеру, в квартире чаще всего это происходит за счет установки вентилятора или вытяжки в кухне, который начинает давить по своему каналу, а воздух внутри, двигаясь к стояку с давлением, не успевает пройти всей массой вверх. То есть, частично он попадает в соседний канал туалета или ванной. Именно в этих помещениях и образуется обратный эффект. То же самое происходит в обратном направлении, если в кухне вентилятор отключен, а в туалете включен. Такое случается и с соседними квартирами, расположенными одна над другой.

Это говорит о том, что нельзя бездумно устанавливать дополнительные вытяжные приборы, не рассчитав их мощность. И чем мощнее вентилятор, тем сильнее обратная тяга системы вентиляции в квартире многоэтажного дома.

В частном доме произойти это по данной причине не может, потому что на стадии проектирования сегодня стараются вентиляционные каналы распределять по всем комнатам по отдельности. То есть, в кухне устанавливается свой стояк, в туалете и ванной свой отдельный. Но в доме иногда возникает другая проблема. Чаще всего стояки объединяют в один или два общих канала внутри чердака, а затем одну или две трубы выводят сквозь кровельное покрытие. И здесь в системе вентиляции появляются горизонтальные участки. Главная задача проектировщика – использовать как можно меньше такого типа воздуховодов, и довести до минимума угол наклона горизонтальных участков (снижение должно быть минимальным). То есть, чем круче этот участок, тем лучше движение воздуха вверх.

И еще три причины:

Отсутствие теплоизоляции. Холодный воздух зимой проникает в воздуховоды, где замерзает, превращаясь в наледь. Это обычно происходит в устье канала. Последствия – уменьшение сечения.
Отсутствие зонта (козырька), что может привести к заливе дождя и снижению тяги. Это нарушает воздухообмен.
Вентиляция в доме замусорилась.

Итак, чтобы убрать обратную тягу, надо в первую очередь понять, почему она появляется.

Причины появления обратной тяги

Как уже было сказано выше, обратная тяга в вентиляции появляется по двум основным причинам:

Полная герметичность помещений.
Установка дополнительных вытяжных приборов в вентканалы.

Все остальные причины являются второстепенными, одни из которых обратную тягу не создают, а просто вентиляция перестает работать. С вентиляцией в квартире сложнее, потому что сама система – это сложный комплекс каналов, часто изготовленных из бетона. От стояка по все квартиры отходят ответвления, по которым воздух из помещений должен удаляться на улицу. И если сосед на нижнем этаже установи мощную кухонную вытяжку, то обратный поток воздушных масс будет чувствовать не только он, но и соседи с ближних к нему этажей.

В частном доме возникает обратная тяга по другим причинам, потому что вентиляция в квартире отличается от вентиляционной системы частного дома. Именно здесь установка вентиляторов может решить проблему. Но только надо определить место установки по разным стоякам.

Самостоятельное определение тяги

Есть два способа:

Самый простой – приложить ладонь с вентиляционному отверстию, и в случае исправной вентиляции, Вы должно почувствовать движение воздушного потока.
Приложить к решетке салфетку или бумажный лист. Если первая держится на второй, значит, тяга хорошая, обратного эффекта нет.

Проблемы с вентиляцией в многоквартирных зданиях

Проблемы с вентиляцией встречаются обычно после многолетней эксплуатации дома.

Ее сечение становится меньше за счет опавшего внутрь мусора, грызунов и птиц.
Разрушение стенок вентканалов за счет конденсата.
Отсутствие оголовка – это попавшие внутрь атмосферные осадки.

Все это снижает тягу, а значит, внутри квартир повышается влажность, а неприятные запахи станут извечными спутниками комнат. Что делать?

Решение проблемы с применением вентилятора

Наверное, многие подумали, что разговор заходит об установке вентиляторов на месте вентиляционных решеток. Никто этого делать не запрещает, хотя выше уже описано, к чему это может привести.

Разговор идет о вентиляторе, который устанавливается в систему на крыше. Это может быть механический дефлектор или ротационная турбина. Оба прибора работают от дуновения ветра, поэтому в безветренную погоду от них толку нет. Хотя, как показывает практика, именно установка этих приспособлений резко увеличивает тягу и предотвращают обратный поток.

Что касается вентиляторов на вентиляционных решетках, то стоит в первую очередь рассчитать их мощность. Она зависит от сечения вентиляционных каналов и от такого показателя, как воздухообмен в помещениях. К примеру, на кухне этот показатель должен варьироваться в диапазоне 12-20 м³/час в зависимости от типа плиты и количества конфорок.

Для этого надо рассчитать объем кухни. К примеру, площадь помещения 3х4 м при высоте потолков 3 м, объем будет составлять 36 м³. Теперь полученное значение умножаем на коэффициент 12-20. При минимальном значении производительность вентилятора равна 432, при максимальном 720 м³/час.

Никто из нас не хочет, чтобы ПК вышел из строя из-за перегрева. Именно для того, чтобы подобное не произошло, существуют системы охлаждения. Если вы ищете достойный вентилятор для корпуса, либо же своеобразную "затычку", данный материал вам, несомненно, пригодится.

Все мы с вами прекрасно понимаем, что компьютеры являются крайне сложными в техническом плане устройствами, в которых попросту нет никаких лишних деталей и компонентов. И если же говорить про корпусный вентилятор, то он и вовсе имеет особое значение для любой сборки. Безусловно, сам вентилятор по факту не способен никак повлиять на мощность и производительность вашей системы, но именно благодаря ему ваши компоненты (графический и центральный процессоры вместе с ОЗУ) могут служить большее время.

Без достойного охлаждения ни один ПК не сможет прожить достаточно долгий срок, ведь чем выше температура в вашем ПК, тем более высокий шанс того, что тот или иной компонент может внезапно выйти из строя. Именно этот факт и делает покупку корпусных вентиляторов буквально жизненной необходимостью.

На что нужно обращать внимание при выборе корпусного вентилятора

4-pin в этом плане ещё лучше, ведь такие корпусные вентиляторы способны сами выстраивать нужную скорость работы, которая будет наиболее оптимальна для системы в конкретный момент. Благодаря такому типу подключения ваша вертушка будет работать максимально тихо, если вы не используете ПК для решения каких-либо сложных задач, что очень здорово.

Вертушка-затычка: DEEPCOOL XFAN 120

Диаметр данного вентилятора вполне стандартный для большинства корпусов — 120 мм. Радует то, что есть возможность подключения через 3-pin, благодаря чему хоть и незначительно, но всё же можно отрегулировать скорость. Ну и в конце-концов, если говорить про воздушный поток, то данный показатель составляет 43.56 cfm, что очень даже неплохой показатель для вентилятора со скоростью вращения в 1300 об/мин. Его цена составляет в среднем 270 рублей, и за эти деньги DEEPCOOL XFAN 120 является очень хорошим вариантом для охлаждения средних систем, либо же и вовсе вертушкой-затычкой.

Затычка, но с подсветкой: DEEPCOOL WIND BLADE 120

Если вы ищете вентилятор для своего корпуса, который будет в плане охлаждения показывать себя на куда более достойном уровне, нежели предыдущая модель, но при этом чей шум будет точно так же довольно низким, то обратите внимание на DEEPCOOL WIND BLADE 120. Его размер, как следует из названия, составляет 120 мм, а максимальное количество оборотов равно такому же значению, что и у предыдущего варианта — 1 300 оборотов в минуту. При этом предельный уровень шума выше всего на 2 Дб и составляет 26 дБ, что очень хорошо. Ну и, конечно, подключение осуществляется за счёт 3-pin через материнскую плату.

Этот факт очень радует, ведь если вы, например, будете пользоваться лишь условным браузером, то практически не будете слышать никакого шума, в то время как при работе с тяжёлыми программами или играми вентилятор будет работать на полную мощность. Ну и, естественно, то, что в зависимости от интенсивности работы вентилятора, он будет по-разному шуметь — от 18 до 28 дБ (и да, помните что на практике данные цифры всегда немного меньше). Огорчить вас в этой модели может разве что объём воздушного потока, который в зависимости от ситуации может составлять либо 17.3, либо 28.2 cfm.

Конечно, это не очень хорошо, но данный недостаток довольно хорошо компенсирует переменная скорость работы с максимальным значением в 1 500 об/мин., благодаря чему в любом случае охлаждение будет очень хорошим. Подключается AEROCOOL Frost 12 PWM, кстати, при помощи разъёма 4-pin, что не является откровением. Приятным моментом для вас может стать наличие многоцветной (не RGB) подсветки, которая выглядит неплохо. Так что если вы ищете, красивый и тихий вентилятор, который будет самостоятельно адаптироваться к температуре вашей системы и эффективно её охлаждать, то Frost 12 PWM по средней цене в 460 рублей, возможно, станет для вас максимально правильным приобретением.

Справится как с браузером, так и с играми: DEEPCOOL GS120

Если вы хотите заполучить корпусный вентилятор, который будет обладать всеми преимуществами подключения через 4-pin, то рассмотрите к покупке DEEPCOOL GS120. Размер данного варианта такой же, как и у всех — 120 мм. Установленный подшипник скольжения позволяет обеспечивать низкий уровень шума, что очень важно для многих. И да, уровень шума будет варьироваться от 18 до 32 дБ в зависимости от скорости вращения вентилятора.

Она довольно непостоянна и колеблется в среднем от 550 до 800 рублей. Да, для корпусного вентилятора это многовато, но учитывайте, что он сполна отработает свои деньги, так как действительно великолепно охлаждает, чему способствует как скорость вращения, так и большой объём воздушного потока. Но не стоит рассчитывать на тихую работу — вертушка хоть и не громкая, но и тихой её не назвать.

Безупречен во всём: TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB)

Все перечисленные выше вентиляторы для корпусов хоть и являлись довольно хорошими, но всё же в случае с каждым из них приходилось идти на определённые компромиссы. И если вы хотите приобрести чуть ли не идеальный вариант, то однозначно вы навряд ли сможете найти что-то лучше, чем TITAN TFD-12025H12ZP/KE(RB). Его диаметр равен 120 мм, подключается к материнской плате через 4-pin, а крутиться вентилятору позволяет качественный подшипник скольжения. Да, во всём этом нет ничего необычного, но удивить здесь призваны все прочие характеристики.

Скорость вращения динамическая — от 210 до 2 100 оборотов в минуту, благодаря чему данная модель способна тихо работать в условиях с минимальной нагрузкой, а также крайне быстро в тех случаях, когда ваши комплектующие действительно нагреваются. Уровень шума в целом соответствует скорости вращения — от 5 до 37 дБ. Да, при 2 100 оборотах в минуту вентилятор будет шуметь довольно сильно, но и охлаждение при этом будет первоклассным.

Знаете ли вы, что для сборщиков ПК есть два типа вентиляторов? Вентиляторы с высоким воздушным потоком просто нагнетают столько воздуха, сколько возможно, в то время как вентиляторы статического давления специально предназначены для работы с установками с повышенным сопротивлением и сопротивлением. Радиаторы и сетки для корпусов становятся все более распространенными в сборках ПК, к которым вентиляторы статического давления поступают в продажу. Между ними есть несколько различий, поэтому вот что вам нужно знать, глядя на вентиляторы для вашего ПК.

Статическое давление против большого воздушного потока

Давайте начнем с вентиляторов с воздушным потоком, которые являются вашими традиционными вентиляторами с большими лопастями, которые выпускают воздух вокруг вашего ПК. Когда нет большого сопротивления, все работает просто отлично, и это отличные варианты для вытяжных вентиляционных отверстий или корпусов, которые не поставляются с пылевыми фильтрами и сетками. Однако, как только вы добавите импеданс в формулу, поток воздуха начнет ограничиваться из-за величины сопротивления, с которой должен бороться вентилятор. Если вы положите руку за вентилятор, но слегка приоткрыте пальцы, вы начнете препятствовать потоку воздуха.

Это не так много, но когда вы хотите получить максимальную отдачу от своего ПК, разумно выбрать лучший вентилятор для работы.

Но насколько велика разница в температуре системы, и следует ли вам менять вентиляторы, если вы используете модели воздушного потока на радиаторах?

Тип вентилятора действительно имеет значение?

Хорошо использовать специальные вентиляторы для перемещения воздуха через открытые пространства или узкие пространства, но действительно ли это имеет значение? Я решил провести небольшой ненаучный эксперимент, чтобы увидеть, есть ли разница между использованием вентиляторов с воздушным потоком или статическим давлением на радиаторе. Используя два разных типа вентиляторов Corsair из одного семейства (SP120 и AF120), а также радиатор XSPC толщиной 40 мм, я запустил нагрузочный тест процессора, так как радиатор подключен к контуру водяного охлаждения процессора. В результате вентиляторы статического давления (оба на 50 процентов) поддерживают охлаждение процессора еще на 3 градуса Цельсия — ничего особенного.

Я бы сказал, что если вы хотите собрать новую систему и ищете новые вентиляторы, я бы выбрал поток воздуха для открытых креплений и статическое давление для радиаторов, сеток и других областей с высоким сопротивлением. Если у вас уже есть вентиляторы с воздушным потоком или статическим давлением, и вы хотите использовать их и сэкономить несколько копеек, просто используйте те, которые у вас уже есть. Бросьте вентиляторы статического давления на выпускной кронштейн корпуса или вентиляторы воздушного потока на радиатор — вы не заметите большой разницы в температуре.

WasserWolf

Хотел уточнить, правильно ли я понимаю.

Допустим мы имеем две аэродинамические характеристики вентилятора (зависимость полного давления вентилятора от расхода воздуха и зависимость статического давления вентилятора от расхода воздуха).

Если вентилятор будет работать на нагнетание, то мы при его подборе пользуемся зависимостью полного давления от расхода.

Если же вентилятор будет работать только на всасывание, то мы пользуемся зависимостью статического давления от расхода, т.к. преобразование динамического давления в полезную работу для перемещения воздуха в воздуховоде невозможно при свободном выбросе из вентилятора.

Странная Белка

Мы пользуемся зависимостью, которую нам в каталоге рисуют. И не уходим в дебри аэродинамики, а то каждый объект по несколько лет будем проектировать.

WasserWolf

Андрей 113

Хотел уточнить, правильно ли я понимаю.

А что есть статическое давление вентилятора?
Есть аэродин. хар-ка вентилятора зависимость создаваемого давления от расхода.

Странная Белка

Ну естественно с учетом того, какая характеристика указана - по полному или по статическому давлению. Просто не надо в этот момент думать о "преобразовании динамического давления в полезную работу". Надо думать о своих потерях на сеть и полных потерях давления. И что значит свободный выброс из вентилятора? Без сети?

WasserWolf

Есть зависимость полного давления от расхода, а есть и зависимость статического давления от расхода. Это разные характеристики.

Андрей 113

По моему термины динамического, статического и полного давления применимы к сетям гидравлическим, аэродинамическим еще каким, но ни как не к вентиляторам. У вентилятора есть аэродинамическая характенистика (зависимисть распологаемого напора и расхода). У вентилятора может быть свободный напор, напор для преодоления внешних аэродинамических сопротивлений. полный=свободный+ потери в установке. Если я неправ, поправьте.

Val_

Забавляет тот факт что большинство проектировщиков повально неправильно подбирают вентиляторы, но как то всё работает

Статическое давление вентилятора - это разность (с учётом знака) статического давления до и после вентилятора.
Динамическое давление вентилятора - Это диамическое давление воздуха в сечении напорного патрубка вентилятора (зависит от скорости)
И полное давление - это как водиться сумма предыдущих двух давлений.
Вы не поверете, но есть даже КПД вентилятора по статическому давлению, и КПД по полному давлению

Теперь про сеть -
Потери давления в сети (те что вы расчитываете при аэродинамическом рассчёте) это потери статического давления. Вентилятор должен своим статическим давлением покрыть ваши потери давления.

Если бы в сети было только статическое давление, то это был бы просто сосуд под давлением, без движения воздуха. В воздуховоде должно быть динамическое давление, возникающее в результате движения воздуха. В начальном патрубке сети у вас есть какая то скорость, зная которую, вы знаете динамическое давление в этом патрубке. А прибавив это динамическое давлени к потреям давления (статике) вы получаете полное давление вашей сети. Вентилятор опять таки должен покрыть своим полным давлением полное давление вашей сети.

Вот тут и возникают большинство ошибок.
Например:
Потери давления сети 500 Па.
Вентилятор А
Статическое давление вентилятора при данном расходе 450 Па.
Полное давление 500 Па
Вентилятор Б
Статическое давление вентилятора при данном расходе 500 Па.
Полное давление 550 Па

Какой вентилятор выберете?
Как правильно заметил WasserWolf - вентилятор подобранный по статическому и динамическому давлению может отличаться на несколько типоразмеров. увы.

Кстати WasserWolf ещё одно дельную вещь сказал - вентилятор,работающий только на всасывание подбираетсятолько на статическое давление. Ибо всё динамическое давление вентилятора будет направлено не на полезную работу, а на бесполезное сотрясание воздуха после вентилятора.

LordN

Читайте также: