Hur man väljer de bästa fläktarna för din anpassade dator

Din CPU och GPU kommer med kylfläktar, men de kyler ingenting om den omgivande temperaturen i ditt PC-fodral är oroväckande hög.

Det är därför du behöver fallfläktar.

Anpassade datorer byggs vanligtvis i moderna fall som levereras med endast en usel fläkt. Det här är inte tillverkaren som kniper slantar utan istället överlåter jobbet med att välja konfigurationen av höljets fläkt till användaren.

Och att få det rätt är avgörande för att säkerställa både optimal prestanda och långsiktig tillförlitlighet för din anpassade dator. Så här är hur du väljer de bästa fallfläktarna för din PC.

Varför det inte räcker med en fläkt i ett fall

Det korta svaret är att en fläkt med ett enda hölje inte är tillräckligt för att förhindra att din dator överhettas.

PC-kylning är dock lite mer komplicerad än så. Fodraltillverkaren överlåter denna uppgift till dig eftersom anpassade datorer inte bara uppvisar väldigt olika komponentkonfigurationer, men den fysiska orienteringen av kylfläktarna varierar också från bygg till annan.

Datorprestandan är direkt proportionell mot antalet watt du kan trycka igenom CPU och GPU. En stor majoritet av denna kraft försvinner som värme. Den totala PC-prestandan är kraftigt begränsad om du inte kan ta bort denna värme från komponenterna på ett effektivt sätt.

Det är ett problem eftersom en PC med en fläkt med en enda hölje är funktionellt omöjlig att skilja från en ugn.

Relaterad: Hur man förhindrar att datorn överhettas och håller datorn sval

Att välja rätt fläktkonfiguration för din glänsande spel- eller videoredigeringsrigg har därför en betydande inverkan på det tillgängliga termiska utrymmet. En dator som körs cool gör att CPU och GPU kan uppnå högre turboklockhastigheter samtidigt som de håller dem längre.

Det är en gratis prestandauppgradering utan att ge dig ut på värld av överklockning.

Hur fungerar en Case Fan?

Att känna till den grundläggande konstruktionen av en typisk PC-fodralfläkt gör det enkelt att förstå specifikationer och avgöra vilka som är idealiska för ditt användningsfall. Datorfläktar använder antingen en axiell eller centrifugal design. Axialfläktar suger in och ut luft längs bladens rotationsaxel, medan centrifugalfläktar släpper ut luft vinkelrätt mot rotationsaxeln.

Eftersom stationära datorer uteslutande använder axialfläktar, kommer vi inte att bry oss om den andra typen. En typisk axialfläkt består av tre huvuddelar - navet, bladen och ramen. Bladet och ramen är enkla plastdelar, men navet innehåller de dyraste och viktigaste komponenterna, såsom motor, lager och elektronik.

En axialfläkt genererar luftflöde genom att driva motorn att snurra bladen med höga hastigheter. Mängden luftflöde som genereras beror på motorns hastighet/vridmoment, bladens aerodynamiska effektivitet och flera andra faktorer.

Om du är ute efter en väskafläkt, borde du veta hur dessa komponenter dikterar deras kostnad och kvalitet.

De 5 viktigaste specifikationerna för fläktar

Låt oss ta en titt på de olika specifikationerna som styr fläktens prestanda.

1. Optimering av luftflöde och statiskt tryck

Fläktens prestanda bestäms av två ömsesidigt uteslutande mått på luftflöde och statiskt tryck. Den förra mäter mängden luft som flyttas av en fläkt under en given tid, vanligtvis uttryckt i kubikfot per minut (CFM). Högre luftflöde för en fläkt, desto större luftvolym kan den röra sig, vilket positivt påverkar kylningsprestandan.

En fläkt med högre luftflöde är idealisk när du släpper ut varm luft ur fodralet. Vägen som luften tar när man lämnar fodralet är helt fri från hinder i denna konfiguration. Föreställ dig nu samma fläkt som används för att trycka kall luft genom en vätskekyld radiator. Den tjocka kylaren med sin täta fenstruktur ger ett betydande motstånd mot luftflödet.

Samma fläkt med högt luftflöde underpresterar kraftigt i denna roll eftersom det begränsande kylarnätet kräver en fläkt som genererar högre statiskt tryck för att trycka luft genom den. Sådana fläktar har specialiserade bladgeometrier utformade för att offra luftflödet för att förbättra det statiska trycket, mätt i Pascal (pa) eller millimeter vatten (mm H2O).

Till sin natur fungerar fläktar som är optimerade för statiskt tryck bättre som insugsfläktar i restriktiva fall med högre intern komponentdensitet, vanligtvis ses i små formfaktorbyggen som mini-ITX-datorer. Dessa fläktar är idealiska för att trycka luft genom tjocka radiatorer och CPU-luftkylare med tät fena staplar.

2. Fläktstorlek

Storleken på en axialfläkt uttrycks i millimeter och är ungefär lika med längden på ramen eller diametern på fläktbladen. Det påverkar mängden luft som trycks av en fläkt, vilket i sin tur beror på två primära faktorer - bladens yta och hastigheten med vilken de snurrar.

Större fläktar borde tekniskt sett generera mer luftflöde på grund av bladens större yta, men den extra vikten och det aerodynamiska motståndet ökar också strömförbrukningen och energiförbrukningen. Det är därför större fläktar är designade att snurra långsammare för att leverera ungefär samma mängd luftflöde som en mindre fläkt vid liknande nivåer av strömförbrukning.

Eftersom de flesta PC-fodralfläktar är designade för att maximera strömförbrukningen från ett standardfläkthuvud på moderkort, oberoende av deras fysiska storlek förblir den totala effekten mer eller mindre konstant över fläktstorleken spektrum. Inte överraskande snurrar en typisk 200 mm fläkt med maximalt 800 rpm för att leverera nästan samma mängd luftflöde som en 120 mm fläkt som arbetar vid dess 2000 rpm gräns.

Som en tumregel tenderar större fläktar att vara tystare än sina mindre kusiner, tack vare lägre rotationshastigheter. Du kan hitta specialfläktar som arbetar med högre hastigheter, men dessa drar mer kraft och kräver dedikerade fläktkontroller med kraftigare kraftleverans.

Relaterad: De bästa PC-fläktkontrollerna

3. Fläkttjocklek

Också uttryckt i millimeter är fläkttjocklek den andra uppsättningen siffror som uttrycks tillsammans med fläktstorleken. I det stationära PC-utrymmet varierar fläkttjockleken vanligtvis från 10 mm till 40 mm. En tjockare fläkt kommer att ge ett ökat luftflöde jämfört med sin tunnare motsvarighet av samma storlek av flera skäl.

Tjockare fläktar gör det möjligt att designa blad med en brantare anfallsvinkel, vilket gör att de kan ösa upp en större mängd luft per varv. Det större djupet ökar inte bara bladets yta utan den förtjockade ramen förbättrar även fläktens inneboende sugeffekt, vilket visar sig som högre statiskt tryck.

4. Lagertyper

Typen av lager som används i en husfläkt avgör dess kostnad, livslängd och driftsljud.

De billigaste fläktarna använder hylslager, vilket innebär att en stålaxel roterar inuti en mjukare mässingshylsa. Dessa lager är tystare när du först använder dem men blir mer bullriga med tiden. De tenderar också att misslyckas tidigare och mer abrupt. Hylslagerfläktar kan endast användas i vertikal orientering. Att montera dem horisontellt i topp- eller bottenorientering leder till för tidigt fel.

Dubbla kullagerfläktar använder traditionella kullager längs axelns främre och bakre ändar. Denna design minskar friktionen avsevärt för att förlänga livslängden och gör att fläkten kan användas i alla riktningar. Enda nackdelen här är den något ökade ljudnivån jämfört med hylslager. Deras enkellagervarianter använder ett hylslager för den andra änden av axeln och är inte lika pålitliga som varianten med dubbla kullager.

Vätskedynamiska lager kombinerar tillförlitligheten hos kullagerdesign med det låga ljudet från hylslagerteknik. Det är i huvudsak ett modifierat hylslager med spår skurna i ett fiskbensmönster för att effektivt tvinga smörjmedel över de roterande ytorna. Designen kombinerar fläktens inneboende rotationskrafter och den hydrostatiska effekten av smörjmedlet för att skapa ett tryckfält som stabiliserar de rörliga delarna och eliminerar friktion. Sådana fläktar håller längst samtidigt som de stödjer alla orienteringar. Den enda nackdelen är deras höga pris.

Vätskedynamiska lager är dock inte de enda hybriddesignerna baserade på hylslager. Sunons Maglev och Noctuas SSO-lager förbättrar också designen genom att inkludera magneter för att stabilisera och minska friktionen. Båda lagren är kända för sin långa livslängd och låga ljudnivåer.

5. PWM och spänningsbaserad fläkthastighetskontroll

Intelligent mikroprocessorbaserad hastighetskontroll är en stor fördel med att koppla upp fläktar till kraftfulla PC-moderkort. Till skillnad från vanliga DC-fläktar som bara använder två ledningar – en för VCC (ström) och en annan för jord – har de enklaste PC-fodralfläktarna en extra kabel för varvräknarsignalen, som reläer fläktens rotationshastighet med hjälp av en inbyggd Hall-effekt sensor.

Dessa fläktar med tre stift låter datorn känna av fläkthastigheten och modulera den för att uppnå en sund balans mellan kylning och tyst drift. Fläkthastigheten moduleras genom att variera spänningen i sådana konstruktioner. Även om detta fungerar bra vid högre hastigheter, påverkar prestanda negativt att minska spänningen avsevärt för att uppnå lägre fläkthastigheter.

Dyrare fläktar löser detta problem genom att lägga till en extra tråd för PWM (Pulse Width Modulation)-signal. Sådana fläktar håller en konstant spänning, men hastigheten varieras genom att snabbt slå på och av fläkten flera gånger i sekunden med hjälp av högfrekventa omkopplingskretsar. Den extra komplexiteten och komponenterna kommer uppenbarligen till en högre kostnad.

Optimal fläktorientering

Nu när vi har listat ut hur man väljer rätt fläktar, här är några tips om korrekt fläktplacering i höljet. Den mest grundläggande regeln att komma ihåg är att se till att du riktar luftflödet över höljet från en punkt till en annan.

Riktningen spelar ingen roll. Du kan suga in luft från baksidan av fodralet och släppa ut det på framsidan, och det kommer att fungera så länge du inte har något emot ett ansikte fullt av varm luft när du spelar. Det enda undantaget finns när luft kanaliseras vertikalt. Varm luft stiger naturligt, så det är ingen idé att bekämpa den naturliga konvektionsprocessen.

Det som dock inte fungerar är att tvinga fans på motsatta sidor av ärendet att arbeta mot varandra. Detta är inte lika illa för frånluftsfläktar, men om du sätter två insugsfläktar i motsatta ändar av höljet kommer de motsatta luftströmmarna att krocka. Det efterföljande turbulenta flödet som genereras kommer att få den varma luften att fångas och recirkuleras i höljet.

Som förklarats tidigare, använd statiskt tryckoptimerade fläktar för att trycka eller dra luft genom en kylare. Om ditt fodral inte är välventilerat (glas eller solid front) eller på annat sätt är litet och/eller trångt inuti, är det bättre att använda statiskt tryckoptimerade fläktar för luftintagspunkterna. Enkla andningsväskor med främre höljen i mesh kan komma undan med luftflödesoptimerade fläktar för insug, men det är sällan optimalt om du inte har tillräckligt med frånluftsfläktar.

Lufttrycksoptimering

Vi rekommenderar att du använder minst tre höljesfläktar, med fler som krävs för applikationer med hög belastning. Hur många av dem du använder för avgas och insug avgör om ditt hölje har en positiv eller negativ lufttryckskonfiguration.

Ett fall som använder fler insugsfläktar än frånluftsfläktar kommer att uppleva positivt internt lufttryck helt enkelt för att mer luft trycks in än den tas ut. Det överskjutande lufttrycket resulterar i att luft trycks ut ur varje skrymsle och vrår, vilket skapar en naturlig barriär mot damm. Detta är en mycket önskvärd egenskap.

Relaterad: CPU-kylning förklaras: Vattenkylning vs. Luftkylning

Det är dock inte alltid möjligt att uppnå en övertrycksinställning. Det är bättre att fokusera på att dra värme ur fall med dålig ventilation. Detta kräver fler frånluftsfläktar, vilket resulterar i en undertrycksinställning. Även om detta kommer att dra till sig mer damm, slår det säkert överhettade komponenter.

Gå bara inte överbord med optimering av negativt eller positivt tryck. Du vill helst balansera antalet insugsfläktar med en liten bias mot insug för att bibehålla positivt tryck. I slutet av dagen är det viktigare att etablera ett strömlinjeformat luftflöde i höljet.

Hur man väljer de bästa fläktarna för din anpassade dator

Att välja PC-fodralfläktar kan kännas överväldigande. Det finns mycket information att ta hänsyn till, ingen tvekan om det. Kom bara ihåg att det är det viktigaste att hålla den svala luften i en riktning, och du kommer inte att ha mycket annat fel.

Vad är en vattenkyld dator och ska du bygga en?

Är vattenkylning lösningen på din PC överhettning, eller bör du hålla fast vid luftkylning?

Läs Nästa

Om författaren