Alternatywny wzór przepływu powietrza na przykładzie Be quiet! PURE BASE 500 i Pure Wings 2 140 mm

Klasyczny schemat chłodzenia w obudowach typu Tower o klasycznym układzie wewnętrznym jest znany każdemu. Zimne powietrze dostaje się do obudowy przez przednią ściankę oraz, jeśli dostępne są otwory na wentylatory, przez dolną ściankę. Ciepłe powietrze jest odprowadzane na zewnątrz obudowy przez tylną i górną część, także w zależności od dostępności miejsc do montażu wentylatorów. Ale czy ten schemat przepływu powietrza jest tak wydajny, jak to tylko możliwe, czy też alternatywne rozwiązania również mają prawo do życia? Przekonajmy się o tym.

Załóżmy, że klasyczny schemat przepływu powietrza nie jest najbardziej efektywny. Logiczne byłoby przetestowanie kilku układów wentylatorów, klasycznego i kilku alternatywnych.

Eksperyment zostanie przeprowadzony na obudowie Be quiet! PURE BASE 500 z metalowym lewym panelem bocznym (BG034). Obudowa ma 5 miejsc na wentylatory 140 mm i jest wyposażona w dwa wentylatory Pure Wings 2 140 mm. W pełni wykorzystujemy dostępne sloty, montując w obudowie dodatkowe 3 wentylatory Pure Wings 2 140mm.

PURE BASE 500 ma solidny panel przedni. Ruch powietrza odbywa się przez szczeliny na bocznych krawędziach panelu. Dodatkowo zostanie przeprowadzony test przy zdjętym panelu przednim. Będzie to symulować obudowę z dużą perforacją z przodu. Kolejny test zostanie przeprowadzony po zdjęciu przednich i bocznych paneli obudowy.

Konfiguracja stanowiska badawczego:

• Procesor: AMD Ryzen 7 2700
• Płyta główna: MSI B450 Tomahawk Max
• Chłodzenie procesora: Deepcool Redhat
• RAM: Corsair Vengeance LPX 2*16GB (CMK16GX4M1D3000C16)
• Dysk SSD: Western Digital SN550 250 Gb
• Skrzynia: Bądź cicho! PURE BASE 500 (BG034)
• Wentylatory do obudów: bądź cicho! PURE WINGS 2 (BL040)
• Zasilacz: Bądź cicho! Moc systemowa 9 600 W
• System operacyjny: Windows 10 64-bit

Prędkość obrotowa wentylatorów karty graficznej i procesora ustawiona na maksimum. Górny panel obudowy jest pokryty siatką.

Prędkość obrotowa wentylatorów obudowy jest ustawiona na maksimum. Wentylatory dostarczone z obudową mają maksymalną prędkość obrotową 900rpm i są zamontowane z tyłu obudowy oraz w górnej części panelu przedniego. Opcjonalne wirniki PURE WINGS 2 (BL040), o maksymalnej prędkości 1000 obr/min, są montowane na panelu górnym (2 szt.) i na dolnym panelu przednim.

Prędkości wentylatorów zostały ustalone przez ustawienie odpowiednich wartości w BIOS-ie: typ sterowania został ustawiony na napięciowy i ustawiony na maksymalną wartość 12 V.

Do załadowania systemu użyto dwóch narzędzi. Jako procesora użyliśmy programu Prime95 29.8 build 6 w trybie Small FFTs. Do obciążenia karty graficznej użyto programu FurMark 1.21.2.0, którego ustawienia przedstawiono poniżej.

Na każdym etapie test wytrzymałościowy prowadzono przez około 15 minut, aż do ustabilizowania się temperatury, po czym zapisywano uzyskane wartości. Pomiędzy testami robiono co najmniej 10-minutowe przerwy. Temperatura pomieszczenia podczas badań wynosiła 28°C.

Klasyczny układ wentylatora

Dwa wentylatory na panelu przednim wdmuchują powietrze do wnętrza obudowy, chłodząc je. Ogrzane powietrze jest odprowadzane na zewnątrz obudowy przez dwa wentylatory na górnej ściance i jeden z tyłu.

Uzyskano dane wyjściowe. To właśnie na ich podstawie będziemy oceniać skuteczność alternatywnych schematów przepływu powietrza.

Alternatywny układ wentylatorów - odwrotny

Odwrotny schemat przepływu powietrza jest przeciwieństwem schematu klasycznego. Załóżmy, że po odwróceniu tylnego i górnego wentylatora zimne powietrze popłynie do chłodnicy CPU. Wentylator chłodzenia CPU jest w tym przypadku odwrócony. Wciąga on powietrze przez radiator i wypycha je w kierunku panelu przedniego, skąd jest ono odbierane przez górny przedni wentylator, a wentylatory umieszczone bliżej górnej krawędzi wyrzucają je poza obudowę. Powietrze do karty graficznej będzie dopływać przez perforacje zaślepek gniazd rozszerzeń oraz częściowo z górnej części obudowy.

Temperatura procesora wykazuje nieco lepszą wartość, 3°C w zamkniętej obudowie, w porównaniu ze schematem klasycznym. Karta graficzna ma temperaturę o 1-5°C gorszą, a obwód zasilacza o 1-3°C gorszą. Chipset uzyskuje przyrost temperatury o 7-11°C. Z kolei napęd m.2 był ponownie chłodniejszy o 5-7°C. I to jest jedyny plus tego systemu chłodzenia.

Alternatywny układ wentylatorów - mieszany

Karta graficzna dzieli wewnętrzną objętość obudowy niemal na pół. Załóżmy, że wewnątrz obudowy można wytworzyć dwa niezależne strumienie powietrza. Jeden nad kartą graficzną, drugi pod nią.

Górna objętość obudowy. Chłodnica wieżowa procesora znajduje się w górnym rogu obudowy. Obok niego znajdują się dwa wentylatory. Podobnie jak w poprzednim schemacie, tylny i górny wentylator wdmuchują chłodne powietrze do wnętrza obudowy. Wentylatory na panelu przednim wydmuchują ciepłe powietrze z obudowy. Wentylator chłodzenia procesora jest również odwrócony. Chłodne powietrze ma być kierowane bezpośrednio do procesora, obwodów zasilania i pamięci masowej m.2.

Mniejsza objętość obudowy. W dolnej części panelu przedniego jest zamontowany wentylator, który nawiewa chłodne powietrze na kartę graficzną. Część ogrzanego powietrza jest następnie wyrzucana przez perforację pokryw szczelin rozszerzeń, a część powietrza unosi się do górnej części obudowy, gdzie jest wydmuchiwana do przodu i do góry.

W porównaniu z klasycznym układem graficznym, procesor jest tylko o kilka stopni chłodniejszy w całkowicie zamkniętej obudowie. Temperatura GPU jest o 1-2°C wyższa, a w zamkniętej obudowie nawet o 9°C wyższa. Temperatura obwodów zasilacza jest wyższa o 1-3°C. Chipset jest podnoszony średnio o 4°C. Tylko pamięć masowa m.2 na górze karty graficznej jest chłodniejsza o 4°C do 6°C.

Trudno nazwać ten schemat dystrybucji powietrza sukcesem. W zamkniętej obudowie najbardziej ucierpiała karta graficzna i tylko pamięć masowa m.2 sprawia wrażenie nieco bardziej komfortowej niż w klasycznym układzie.

Wniosek

Alternatywne schematy przepływu powietrza nie pokazały się w najlepszy sposób. Wzrosły temperatury prawie wszystkich elementów. Temperatury procesora nie spadły zbytnio, ale dla karty graficznej nie było to łatwe. Tylko dysk m.2 był wyraźnie chłodniejszy. Nie jest to jednak najgorętszy element systemu, aby poświęcać na jego rzecz komfort innych komponentów. Klasyczny wzór przepływu powietrza jest optymalny dla obudów typu Tower. Nie ma potrzeby wymyślać koła na nowo, inżynierowie z firm produkujących obudowy obliczyli wszystko wcześniej niż my, najprawdopodobniej jeszcze przed rozpoczęciem produkcji.