Мы получили на тестирование одновременно несколько кулеров от компании Titan. Самое интересное, что они представляют три различных и наиболее популярных сейчас направления в создании систем охлаждения процессоров.
А именно:
- Традиционное воздушное охлаждение — радиатор и вентилятор (представлено кулером Titan Siberia);
- Воздушное охлаждение с использованием тепловых трубок (представлено кулерами Vanessa S-type и Vanessa L-type);
- Водяное охлаждение (представлено кулером TWC-A04).
С одной стороны, очень удачно, что была возможность испытывать их параллельно, но, с другой стороны, это сильно увеличило время испытаний. Была несколько дополнена методика тепловых измерений, описанная в статье "Кулеры ICE HAMMER IH-3400WFCA и IH-3200C". Мощность нагревательного элемента теперь стала регулируемой. Испытания проводились не только в максимальном, но и в промежуточном режиме, о выборе которого будет сказано ниже. Одновременно использовалось несколько термопар, в том числе и термопара-щуп.
Целью работы было не просто определить, какой кулер лучше, но и хоть немного разобраться, какая из схем охлаждения имеет наилучшую перспективу.
Все эти изделия фирмы Titan объединяет классный дизайн — на каждый кулер приятно взглянуть. А так же хорошее качество изготовления его деталей. Упаковка как в лучших домах стран Шенгенской зоны. Прижимаемая к платформе поверхность отполирована как зеркало. А то часто встречаются такие борозды, что никакая термопаста не поможет. Здесь же нет никаких заусенцев и забоин, детали кулера идеально и просто стыкуются, удобно крепятся к процессору. Во всех кулерах имеется регулятор мощности охлаждающего вентилятора, то есть числа оборотов крыльчатки. Это позволяет снижать его шум, правда, в ущерб эффективности охлаждения. Количественно это будет показано позднее для каждого кулера. Сам регулятор устанавливается прямо в корпус компьютера.
Сейчас проблема взаимосвязи эффективности охлаждения и шума кулера выходит на первое место. Отбирать тепла надо все больше и больше. Шум же раздражает очень многих, кто по виду своей деятельности вынужден работать на компьютере в течение длительного времени и каждый день. Компьютерные игрушки быстро совершенствуются и требуют все большего отвода тепла. Предела этому совершенству не видно, и многими компьютер используется как личное казино.
Наша экспериментальная установка, при соответствующих доработках, позволяет увеличивать мощность тепловых потоков. Вопросы по шумовым характеристикам, как принципиальные и профессиональные, выделим в отдельную часть, которая будет готова в ближайшее время. Измерения проводились в специальной акустической камере. Будут представлены и способы уменьшения шума в кулерах.
Теперь перейдем непосредственно к испытаниям кулеров от компании Titan.Часть 1 : Тестирование кулера Siberia TTC-NZ02TBSC(RB)
 |  |
Размеры кулера 120х120х25 мм. То есть вещь-то немаленькая. Согласно паспорту, частота вращения вентилятора, при помощи регулятора, может изменяться практически вдвое. Хотя он и низкооборотный: минимум — 1400 об/мин, максимум — 2900 об/мин.
При покупке надо обязательно обратить внимание, для какого сокета предназначен кулер. Есть четыре модификации: Socket 478, 775, 462, 939/754.
Радиатор простейшим образом (один рычажок) отделяется от вентилятора.
Характерным является смещение оси вентилятора относительно центра радиатора. Словно учли наши рекомендации трех летней давности.
Значительная часть воздуха идет мимо радиатора, что хорошо. Это помогает, в принципе, охлаждать, например, элементы материнской платы, расположенные рядом с сокетом.
Радиатор выполнен из алюминия, сложной формы и имеет медный сердечник диаметром 34мм.
Проточная часть у основания имеет форму несимметричного холма. Хорошо это или плохо однозначно сказать трудно. Можно привести ряд противоположных доводов.
Измерения скорости воздуха проводились, как и раньше, термоанемометром DISA 55D80.
Чтобы не слишком утомлять читателей, приведем лишь некоторые, наиболее интересные экспериментальные данные.
Скорость измерялась на расстоянии 5 мм от среза радиатора в трех сечениях:
- На срезе нижней части проточной части;
- В середине. На 2 мм выше нижней границы вертикальной части радиатора;
- На расстоянии 3 мм от верхнего среза радиатора.
Ось вращения вентилятора проходит в районе 15-той щели. Обороты максимальны. Измерения проводились с двух сторон радиатора.
Видно, что абсолютная скорость воздуха в радиаторе невелика, порядка 1-2 м/с. То есть, несмотря на существенное увеличение диаметральных размеров вентилятора и, следовательно, расхода воздуха, его скорость осталась на том же уровне, что в статье "Измерение скоростей воздуха за охлаждающими вентиляторами и кулерами". Следовательно, коэффициент теплоотдачи в данной системе не вырос.
Отметим, что скорость в верхней части радиатора мала, а местами вообще равна нулю. Основной поток воздуха присутствует в нижней части.
Рассмотрим теперь зависимость скорости воздуха за радиатором от частоты вращения вентилятора.
На графике приведена скорость воздуха в среднем сечении для длинной стороны радиатора.
Самое главное здесь, что скорость воздуха при максимальных оборотах всего на 20-25% выше скорости при минимальных оборотах. То есть, такое её изменение должно не сильно сказаться на теплообмене.
Перейдем теперь к тепловым измерениям и проверим наши предположения, основанные на аэродинамических исследованиях.
Они проводились на той же установке, что и в предыдущей работе. Дополнительно был установлен регулятор мощности, подаваемой к нагревательному элементу.
Измерялась температура платформы без кулера. Затем с кулером, но без включения вентилятора. И, наконец, измерялась температура платформы при различных режимах работы вентилятора (минимальная, средняя, максимальная).
Ниже приведены экспериментальные данные измерения температуры платформы при максимальной мощности тепловыделяющего элемента (100 Вт). Напомним, что к платформе, естественно, поступает меньшая мощность, так как часть тепла рассеивается по дороге. Что, впрочем, характерно и для процессоров.
Температура платформы без кулера на том же уровне, что была в опытах с ICE HAMMER. Да и без включенного вентилятора та же картина. А вот вентилятор побольше снижает температуру. До 65°C при максимальных оборотах.
Подтверждается и то, о чем мы предполагали при аэродинамических исследованиях. Разница в температурах платформы при максимальной и минимальной частоте вращения вентилятора невелика, порядка 8°C. Но по шуму она ощутимая. Как уже было сказано, мы подробно вернемся к этому вопросу позднее.
Далее был рассмотрен еще один режим работы кулера. Начальная температура платформы при этом составила 202°C. Забегая вперед, скажем, что этот режим был выбран по результатам тестов кулера Titan Vanessa L-type, которые мы подробно рассмотрим в будущей статье. При нём температура платформы этого кулера была равна 70°C.
Картина, в целом, такая же, как и в предыдущем режиме. Вот только температура платформы при максимальных оборотах всего 46°C. Разница между температурами при работе вентилятора на минимальных и максимальных оборотах всего 5°C.
Так что кулер работает неплохо. Учтен определенный ряд недостатков такого рода систем, в частности вентилятор сдвинут относительно середины радиатора. Абсолютные значения скорости воздуха за вентилятором и за радиатором невелики. Но в этом и состоит резерв такого рода систем. Конечно, при условии решения акустических вопросов. Так что сбрасывать со счетов системы воздушного охлаждения еще рановато. Да и стоимость этого кулера в Москве от 16 до 25 USD.
Следующая часть работы будет посвящена рассмотрению, пожалуй, самой сейчас модной и, с другой стороны, проблематичной системе охлаждения, а именно, использованию тепловых трубок для охлаждения радиаторов на примере кулеров Titan Vanessa S- и L–type.
