Anatomie van een pc-ventilator: Hoe werkt het echt?

Computerventilatoren zien er niet uit alsof ze veel geëvolueerd zijn, nietwaar? Afgezien van het nu alomtegenwoordige RGB, zien ze er in principe hetzelfde uit als 20 jaar geleden. Dit is echter niet het geval, want elk fysiek aspect van een computerventilator heeft invloed op de prestaties voor de eindgebruiker. Daarom dachten we de belangrijkste ontwerpelementen van een pc-ventilator te overlopen om te begrijpen wat hier echt aan de hand is.

Hier hebben we het meest in het oog springende onderdeel van een ventilator. Het zijn de eigenlijke onderdelen die de lucht opzuigen en door de onderdelen van je pc duwen. Geen bladen = geen luchtstroom.

Het doel is tweeledig: in het ideale geval willen we een maximale luchtstroom met een minimum aan lawaai en turbulentie. Een ventilator die net zoveel luchtstroom creëert als een straalmotor zou alles kunnen koelen, maar als hij ook echt zo klinkt, zou de prestatiewinst nutteloos zijn, omdat mensen de neiging hebben om dicht bij hun computer te zitten.

Hier komt meer bij kijken dan op het eerste gezicht lijkt. De vorm, de hoek en het eigenlijke ontwerp van het draagvlak dragen allemaal bij aan de eerder genoemde doelen. Het is niet moeilijk om een ventilator veel lucht te laten blazen, het is wel moeilijk om een ventilator veel lucht te laten blazen terwijl hij lang genoeg meegaat en een respectabel geluidsniveau heeft.

De ventilatorbladen groter maken zou kunnen helpen, maar pc-behuizingen zijn ontworpen met nauwe toleranties om te werken met specifieke maten ventilatoren, dus laten we het daar eens over hebben.

De straal van de ventilatorbladen heeft een directe invloed op de hoeveelheid verplaatste lucht. Grotere bladen (al het andere is gelijk) verplaatsen meer lucht, dus de algehele constructie van de ventilator is ook van belang.

De buitenafmetingen van een 120mm PC ventilator zullen altijd 120mm zijn, dus de technische prestatierace hangt ook af van het construeren van de behuizing zodat er zoveel mogelijk ruimte beschikbaar blijft voor de bladen. Dit creëert een moeilijke technische uitdaging om de randen van de ventilatorbehuizing zo dun mogelijk te maken, zonder te ver te gaan en ze zwak te maken. Dit betekent dat de materiaalkeuze van groot belang is, net als voor de andere onderdelen van een ventilator.

Het materiaal van de ventilatorbladen is hier belangrijk. Dunnere bladen zijn lichter, wat betekent dat ze sneller kunnen draaien, maar als je te dunne bladen gebruikt, kunnen er problemen optreden.

In scenario's die een hoge statische druk vereisen, wordt de materiaalkeuze nog crucialer. Sterke, stijve materialen zorgen ervoor dat schoepen niet doorbuigen onder druk, waardoor ze constant blijven presteren. Als het blad wel buigt of vervormt, kan dit tot twee problemen leiden. Het ene is een lagere effectiviteit bij het scheppen en duwen van lucht als de aerodynamica van de ventilator verandert, en het andere is dat als bekend is dat de bladen buigen, de toleranties moeten worden vergroot om dit te compenseren en een mogelijke botsing met de behuizing te voorkomen. Grotere toleranties verkleinen de grootte van de bladen en we zijn weer terug bij een lagere effectiviteit. Je begint nu waarschijnlijk te begrijpen wat een zorgvuldige evenwichtsoefening dit kan zijn.

Natuurlijk is heel hard blazen nog maar het begin. De toestand van de lucht die door de ventilator gaat en eruit komt, moet correct zijn. We hadden het eerder al over turbulentie en dit is de crux van de volgende paragraaf.

Ten eerste kunt u turbulentie horen. Turbulentie van afgezogen lucht draagt bij aan het ventilatorgeluid, dus als u vergelijkt hoe goed twee ventilatoren presteren bij bijvoorbeeld 40 dB, zal degene met een meer turbulente uitlaat langzamer moeten draaien om aan de geluidsnormalen te voldoen.

De manier waarop een ventilator lucht voortstuwt, kan ook van invloed zijn op de interactie met de koelribben van de radiator. Een ventilator die minder turbulentie creëert en een goed ontworpen uitlaatkegel heeft, kan de koelribben van de radiator beter bedekken, wat de koelefficiëntie verbetert en het geluid vermindert.

De rotatie van de ventilator creëert door zijn ontwerp een trechter van turbulentie. Daarom vind je op de achterkant van sommige Corsair-ventilatoren AirGuide-statorschoepen. Deze leiden de luchtstroom in de richting tegengesteld aan de rotatie van de ventilator. Dit verkleint de bredere kegel tot iets dat meer lijkt op een cilindervorm. In principe wordt de uitgeblazen lucht nauwkeuriger geleid naar waar u hem hebben wilt.

Laten we zeggen dat je erin slaagt om dat allemaal perfect te doen. De luchtstroom is onwerkelijk, de turbulentie is gering, het geluidsniveau is heerlijk laag. Misschien moet je nu de lagering van de ventilator heroverwegen. Het lager vormt het hart van de ventilator en mag niet over het hoofd worden gezien.

De kwaliteit van een ventilatorlager is een aspect dat vaak over het hoofd wordt gezien bij het ontwerp, maar het is cruciaal. Lagers van hoge kwaliteit verminderen wiebelen en lawaai, wat bijdraagt tot betere algemene prestaties.

Net als het effect van turbulentielawaai hierboven, zorgt een lager met weinig lawaai ervoor dat de ventilator op hogere snelheden kan draaien en hetzelfde geluidsniveau kan maken als een ventilator waarvan het lager meer bijdraagt aan het lawaai. Als we lawaai gebruiken als een maatstaf voor het ongemak waaraan je wordt blootgesteld wanneer je de pc gebruikt, zal een stillere ventilator meer prestaties leveren bij hetzelfde geluidsniveau dan een lawaaierige ventilator.

Het selecteren van de ideale ventilator voor je pc is een mix van kunst en wetenschap. Het vereist inzicht in luchtstroomdynamica, mechanisch ontwerp en materiaalkunde.

Maar maakt dit iets uit? Ga je grote veranderingen merken in de temperatuur van je CPU als je verschillende ventilatoren gebruikt? Dat hangt ervan af. Bij het vergelijken van de topprestaties van vlaggenschipventilatoren van toonaangevende merken, zullen die verschillen vrij klein zijn. Misschien niet wiskundig klein, maar verschillen van 5% tot 10% leiden ertoe dat uw koelcurve de ene ventilator 10% sneller aanstuurt dan de andere. En laten we eerlijk zijn, u kunt het verschil tussen 900 en 1.000 RPM niet echt horen in uw huis.

Als je deze ventilatoren vergelijkt met ventilatoren die minder goed presteren op de markt (omdat engineering gedwongen werd om een laag prijspunt te hanteren of omdat alles aan de constructie van de ventilator prioriteit kreeg voor RGB en ontwerp), dan kunnen de verschillen inderdaad aanzienlijk zijn. Het is niet ongewoon om gemeten koelprestaties te zien die 30% of meer afwijken. En dat is waar ventilatoren echt luid beginnen te worden, alleen al om bij te blijven met je normale pc-gebruik.

De beste ventilator voor jou heeft niet alleen te maken met getallen; hij moet de balans vinden tussen hoeveel koeling je componenten nodig hebben en hoeveel geluid je bereid bent te tolereren. Misschien moet hij er goed uitzien met RGB in je kast, misschien moet hij worden aangesloten op een RGB-hub die je hebt in de oude pc die je aan het verbouwen bent, en misschien moet hij onder een bepaalde prijs blijven. Al deze andere factoren zijn aan jou, maar nu kun je de prestaties met meer kennis van zaken beoordelen.

Natuurlijk, zelfs als deze korte les uw innerlijke ingenieur niet heeft gewekt, kunt u gewoon gaan voor CORSAIR-ventilatoren. U kunt ervan uitgaan dat onze mensen geobsedeerd zijn geweest door alles wat we hier hebben genoemd en meer, in hun streven naar topklasse ventilatorontwerp. Kijk maar eens naar onze iCUE LINK RX en QX ventilatoren als u wilt zien hoe ver onze ingenieurs bereid zijn te gaan.