Como escolher os melhores ventiladores para seu PC personalizado

Sua CPU e GPU vêm com ventoinhas de resfriamento, mas elas não resfriam nada se a temperatura ambiente do gabinete do seu PC for assustadoramente alta.

É por isso que você precisa de ventiladores.

PCs personalizados são normalmente construídos em gabinetes modernos que vêm com apenas um ventilador ruim. Este não é o fabricante que está ganhando centavos, mas deixando o trabalho de escolher a configuração da ventoinha para o usuário.

E acertar é fundamental para garantir o desempenho ideal e a confiabilidade de longo prazo do seu PC personalizado. Então, aqui está como você escolhe os melhores ventiladores para o seu PC.

Por que uma única ventoinha não é suficiente

A resposta curta é que um único ventilador do gabinete não é suficiente para evitar o superaquecimento do computador.

O resfriamento do gabinete do PC, no entanto, é um pouco mais complicado do que isso. O fabricante do gabinete deixa essa tarefa para você, porque PCs personalizados não só exibem uma grande diferença configurações de componentes, mas a orientação física dos ventiladores de resfriamento também varia de uma construção para outro.

O desempenho de computação é diretamente proporcional ao número de watts que você pode enviar pela CPU e GPU. A grande maioria dessa energia é dissipada como calor. O desempenho geral do PC é severamente limitado se você não puder tirar o calor dos componentes de forma eficiente.

Isso é um problema porque um PC com uma única ventoinha de gabinete é funcionalmente indistinguível de um forno.

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Portanto, escolher a configuração certa de ventoinha para o seu equipamento brilhante para jogos ou edição de vídeo tem um impacto significativo no headroom térmico disponível. Um PC que roda frio permite que a CPU e a GPU atinjam velocidades de turbo clock mais altas, ao mesmo tempo que as sustenta por mais tempo.

Essa é uma atualização de desempenho gratuita, sem se aventurar no mundo do overclocking.

Como funciona um ventilador de gabinete?

Conhecer a construção básica de uma ventoinha típica de gabinete de PC torna mais fácil entender as especificações e determinar quais são as ideais para o seu caso de uso. Os ventiladores de computador usam um design axial ou centrífugo. Os ventiladores axiais aspiram e exaurem o ar ao longo do eixo de rotação das pás, enquanto os ventiladores centrífugos exaurem o ar perpendicularmente ao eixo de rotação.

Como os computadores de mesa empregam exclusivamente ventiladores axiais, não vamos nos preocupar com o outro tipo. Um ventilador axial típico é composto de três partes principais - o cubo, as pás e a estrutura. A lâmina e a estrutura são peças de plástico simples, mas o cubo abriga os componentes mais caros e importantes, como motor, rolamentos e componentes eletrônicos.

Um ventilador axial gera fluxo de ar acionando o motor para girar as lâminas em altas velocidades. O volume do fluxo de ar gerado depende da velocidade / torque do motor, da eficiência aerodinâmica das pás e de vários outros fatores.

Se você está procurando por um ventilador de gabinete, deve saber como esses componentes determinam seu custo e qualidade.

As 5 Especificações de Ventilador de Gabinete Mais Importantes

Vamos dar uma olhada nas várias especificações que governam o desempenho do ventilador.

1. Otimização do fluxo de ar e pressão estática

O desempenho do ventilador é determinado por duas métricas mutuamente exclusivas de fluxo de ar e pressão estática. O primeiro mede a quantidade de ar movimentada por um ventilador em um determinado tempo, geralmente expressa em pés cúbicos por minuto (CFM). Quanto maior o fluxo de ar de um ventilador, maior o volume de ar que ele pode mover, o que impacta positivamente o desempenho de resfriamento.

Uma ventoinha de maior fluxo de ar é ideal quando você está extraindo o ar quente do gabinete. O caminho percorrido pelo ar ao sair da caixa está totalmente livre de obstruções nesta configuração. Agora imagine o mesmo ventilador empregado para empurrar o ar frio através de um radiador refrigerado a líquido. O radiador espesso com sua estrutura de aletas densa apresenta uma quantidade significativa de resistência ao fluxo de ar.

O mesmo ventilador de alto fluxo de ar tem um desempenho muito baixo nesta função porque a malha restritiva do radiador requer um ventilador que gere pressão estática mais alta para empurrar o ar através dele. Esses ventiladores têm geometrias de lâmina especializadas projetadas para sacrificar o fluxo de ar para melhorar a pressão estática, medida em Pascals (pa) ou milímetros de água (mm H2O).

Por sua natureza, os ventiladores otimizados para pressão estática são melhor servidos como ventiladores de admissão em casos restritivos com densidade de componente interno mais alta, normalmente visto em construções de fator de forma pequeno, como PCs mini-ITX. Esses ventiladores são ideais para empurrar o ar através de radiadores grossos e refrigeradores de ar CPU com aleta densa pilhas.

2. Tamanho do Ventilador

O tamanho de um ventilador axial é expresso em milímetros e é aproximadamente igual ao comprimento da estrutura ou ao diâmetro das pás do ventilador. Afeta a quantidade de ar empurrado por um ventilador, que por sua vez depende de dois fatores principais - a área da superfície das pás e a taxa com que giram.

Ventiladores maiores devem tecnicamente gerar mais fluxo de ar devido à maior área de superfície das pás, mas o peso adicional e a resistência aerodinâmica também aumentam o consumo de corrente e de energia. É por isso que ventiladores maiores são projetados para girar mais devagar para fornecer aproximadamente a mesma quantidade de fluxo de ar que um ventilador menor em níveis semelhantes de consumo de energia.

Como a maioria das ventoinhas do gabinete do PC são projetadas para maximizar o consumo de energia de um conector de ventoinha da placa-mãe padrão, independentemente de seu tamanho físico, a potência total permanece mais ou menos constante em todo o tamanho do ventilador espectro. Não surpreendentemente, uma ventoinha típica de 200 mm gira a um máximo de 800 RPM para fornecer quase a mesma quantidade de fluxo de ar que uma ventoinha de 120 mm operando em seu limite de 2.000 RPM.

Como regra geral, os ventiladores maiores tendem a ser mais silenciosos do que seus primos menores, graças às velocidades de rotação mais baixas. Você pode encontrar ventiladores especializados operando em velocidades mais altas, mas eles consomem mais energia e requerem controladores de ventilador dedicados com maior fornecimento de energia.

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3. Espessura do Ventilador

Também expressa em milímetros, a espessura do leque é o segundo conjunto de números expresso ao lado do tamanho do leque. No espaço do PC desktop, a espessura do ventilador varia normalmente de 10 mm a 40 mm. Um ventilador mais espesso fornecerá maior fluxo de ar em comparação com sua contraparte mais fina do mesmo tamanho por vários motivos.

Ventiladores mais espessos possibilitam projetar lâminas com um ângulo de ataque mais acentuado, o que lhes permite coletar uma quantidade maior de ar por rotação. A maior profundidade não apenas aumenta a área de superfície da lâmina, mas a estrutura mais espessa também melhora o efeito de sucção inerente do ventilador, que se manifesta como uma pressão estática mais alta.

4. Tipos de Rolamento

O tipo de rolamento usado em um ventilador de caixa determina seu custo, vida útil e ruído operacional.

Os ventiladores mais baratos usam rolamentos de luva, que envolvem um eixo de aço girando dentro de uma luva de latão mais macia. Esses rolamentos são mais silenciosos quando você os usa pela primeira vez, mas tornam-se mais barulhentos com o tempo. Eles também tendem a falhar mais cedo e mais abruptamente. Ventiladores de mancal deslizante só podem ser usados ​​na orientação vertical. Montá-los horizontalmente na orientação superior ou inferior leva à falha prematura.

Ventiladores de rolamento duplo de esferas usam rolamentos de esferas tradicionais ao longo das extremidades dianteira e traseira do eixo. Este projeto reduz o atrito significativamente para prolongar a vida útil e permite que o ventilador seja usado em qualquer orientação. A única desvantagem aqui é o nível de ruído ligeiramente aumentado em comparação com os mancais de deslizamento. Suas variantes de rolamento único usam um rolamento deslizante para a outra extremidade do eixo e não são tão confiáveis ​​quanto a variedade de rolamento duplo de esferas.

O rolamento dinâmico de fluido combina a confiabilidade do design do rolamento de esferas com o baixo ruído da tecnologia de rolamento de luva. É essencialmente um mancal de deslizamento modificado com ranhuras cortadas em um padrão de espinha para forçar o lubrificante de forma eficiente nas superfícies rotativas. O design combina as forças rotacionais inerentes do ventilador e o efeito hidrostático do lubrificante para criar um campo de pressão que estabiliza as peças móveis e elimina o atrito. Esses fãs duram mais tempo, apoiando todas as orientações. A única desvantagem é o preço alto.

No entanto, os rolamentos dinâmicos fluidos não são os únicos designs híbridos baseados em rolamentos deslizantes. Os rolamentos SSO da Sunon Maglev e Noctua também melhoram o design, incorporando ímãs para estabilizar e reduzir o atrito. Ambos os rolamentos são conhecidos por sua longa vida útil e baixos níveis de ruído.

5. PWM e controle de velocidade do ventilador baseado em tensão

O controle de velocidade baseado em microprocessador inteligente é um grande benefício de conectar ventiladores a potentes placas-mãe de PC. Ao contrário dos ventiladores DC regulares que usam apenas dois fios - um para VCC (alimentação) e outro para aterramento - os ventiladores de gabinete de PC mais simples têm um fio adicional para o sinal do tacômetro, que retransmite a velocidade de rotação do ventilador usando um efeito Hall integrado sensor.

Esses ventiladores de gabinete de três pinos permitem que o computador detecte a velocidade do ventilador e o module para atingir um equilíbrio saudável entre o resfriamento e a operação silenciosa. A velocidade do ventilador é modulada pela variação da voltagem em tais projetos. Embora isso funcione bem em velocidades mais altas, reduzir a tensão significativamente para atingir velocidades mais baixas do ventilador afeta negativamente o desempenho.

Ventiladores mais caros contornam esse problema adicionando um fio adicional para o sinal PWM (Modulação por largura de pulso). Esses ventiladores mantêm uma tensão constante, mas a velocidade é variada ligando e desligando rapidamente o ventilador várias vezes por segundo, usando um circuito de comutação de alta frequência. A complexidade e os componentes adicionados obviamente têm um custo mais alto.

Orientação ideal do ventilador

Agora que descobrimos como escolher as ventoinhas certas, aqui estão algumas dicas sobre o posicionamento correto da ventoinha dentro do gabinete. A regra mais básica a ser lembrada é certificar-se de direcionar o fluxo de ar através da caixa de um ponto a outro.

A direção não importa. Você pode inspirar ar pela parte traseira do gabinete e exaurir pela frente, e ele funcionará, desde que você não se importe em ficar com o rosto cheio de ar quente enquanto joga. A única exceção existe quando o ar está sendo canalizado verticalmente. O ar quente sobe naturalmente, então não há porque lutar contra o processo natural de convecção.

No entanto, o que não funciona é forçar os ventiladores nos lados opostos do gabinete a trabalharem uns contra os outros. Isso não é tão ruim para os exaustores, mas se você colocar dois ventiladores de admissão nas extremidades opostas do gabinete, as correntes de ar opostas entrarão em conflito. O fluxo turbulento resultante gerado fará com que o ar quente seja aprisionado e recirculado dentro da caixa.

Conforme explicado anteriormente, use ventiladores otimizados para pressão estática para empurrar ou puxar o ar através de um radiador. Se o seu gabinete não for bem ventilado (vidro ou frente sólida) ou for pequeno e / ou lotado por dentro, é melhor usar ventiladores otimizados de pressão estática para os pontos de entrada de ar. Caixas de respiração fácil com coberturas frontais de malha podem escapar com ventiladores otimizados para fluxo de ar para a entrada, mas isso raramente é ideal, a menos que você tenha ventiladores de exaustão suficientes.

Otimização de pressão de ar

Recomendamos o uso de pelo menos três ventiladores de gabinete, sendo mais necessários para aplicações de alta tensão. Quantos desses você usa para exaustão e entrada determina se seu gabinete tem uma configuração de pressão de ar positiva ou negativa.

Um gabinete que usa mais ventiladores de admissão do que exaustores experimentará pressão de ar interna positiva simplesmente porque mais ar está sendo inserido do que retirado. O excesso de pressão de ar faz com que o ar seja empurrado para fora de cada canto e fenda, o que cria uma barreira natural contra a poeira. Esta é uma característica altamente desejável.

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No entanto, conseguir uma configuração de pressão positiva nem sempre é viável. É melhor você se concentrar em extrair o calor de gabinetes com ventilação insuficiente. Isso requer mais ventiladores de exaustão, o que resulta em uma configuração de pressão negativa. Embora isso atraia mais poeira, com certeza supera os componentes superaquecidos.

Apenas não exagere com a otimização de pressão negativa ou positiva. O ideal é equilibrar o número de ventiladores de admissão com uma ligeira tendência para a admissão para manter a pressão positiva. No final do dia, é mais importante estabelecer um fluxo de ar aerodinâmico dentro da caixa.

Como escolher os melhores ventiladores para seu PC personalizado

Escolher os ventiladores do gabinete do PC pode parecer opressor. Há muitas informações a serem consideradas, sem dúvida. Lembre-se de que manter o ar fresco fluindo em uma direção é a coisa mais importante e você não errará muito.

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