淺談散熱風道:以“酷冷至尊”機箱爲例

“散熱”一向是玄學衆多的領域。而關於如何合理地搭配散熱風扇,更往往是DIY新人們所面臨的問題。相信大家都有着這些疑問:究竟如何合理地搭配散熱風扇,以在性價比與性能間取得平衡?究竟哪些地方需要風壓,而哪些領域需要風量?

在這篇文章裏,我就將深入分析不同風扇位置的特點,及其對風扇性能的需求,結合我所擁有的機箱進行實例分析,希望能解開你的疑惑。

風扇的合理分配?

作爲散熱的重要一環,風扇的重要性毋庸置疑。然而,位於不同位置*的風扇,其造成的性能影響也有所不同。

與其“多而雜”,將機箱塞滿風扇,寧可“少而精”,在重點位置安裝最合適的風扇。唯有合理地搭配風扇佈局,才能將有限的預算用在刀刃之上,並將不必要的噪音降到最低。

我所擁有的機箱是酷冷至尊的MasterCase Pro5,一款佈局較爲常規的機箱,我認爲它足夠有代表性,能夠代表大多數常規佈局的ATX機箱。

就像大多數機箱一樣,這款機箱也有不少設計槽點。因此需要根據實際情況,對風扇佈局進行分析。

接下來,我將結合該機箱的佈局,講解機箱各個位置的風扇組合。

後方風扇

如同大多數機箱一樣,MC5機箱正後方也設計有出風扇位。它的用途在於散熱器上的熱量接力排出,防止熱量在機箱內堆積的同時,兼顧主板供電區域的散熱。

出風扇位僅設計有象徵性的大網孔,不具備實際阻隔灰塵的能力。所以,它不適合直接改作進風位。但也因此,由於沒有防塵網、裝飾面板的阻礙,後方出風口的阻力很小,因此對風扇的要求不算高。但其位置非常關鍵,有助於減少機箱熱量堆積,散熱意義重大。

由於阻力較小,對風壓的要求不高,佈置在這一位置的風扇不需要很高轉速。但我們通常希望風扇出風量儘可能大,因此,一般選擇低轉速、大尺寸風量型風扇。MC5的出風位置最大支持14cm風扇,故我選擇在此安裝14cm風量型產品。

具體到風扇型號的選擇上,我個人能夠容忍低轉速下輕微的滾珠軸噪,同時希望風扇擁有更長的壽命、較低的風噪、較大的低轉風量,因此,我在此選擇了臺灣利民的TY-141SV型風扇。

與常規風扇不同,TY-141SV對氣動外殼進行了顯著革新——通過將側邊改爲鏤空式,風扇可以從四面八方進風,從而更充分地排出熱量。

上方風扇

MC5機箱在上方設計有冷排架,也可以在此安裝相應尺寸的風扇。不過,酷冷至尊在這裏留下了一個設計缺陷:冷排架僅兼容14cm方框風扇 X2或12cm風扇,不兼容同時安裝兩把14cm圓框風扇。

雪上加霜的是,酷冷至尊更爲上方的風扇位置設置了細密的防塵網。防塵網可以攔截進風面的灰塵,但是反而會增大出風阻力、減小出風風量,影響散熱效果。

由於存在防塵網的遮擋,上方出風扇應略有一定的風壓性能。於此同時,它對性能的影響也小於後方的出風扇,因此,上方出風扇是可選項目

一個必須指出的問題在於,對常規風道佈局而言,出風扇應設置在機箱靠後的一側,而前上方的位置不應該用於出風

如圖所示,倘若靠前的風扇位用於出風,容易引起近似於“短路”的干擾,降低了氣流的利用率,影響了散熱效果。

建議在此安裝進風扇,或直截了當地不安裝風扇。以確保流經CPU散熱器的風量儘可能地大、不受損失。

基於“不增加不必要風扇”的原則,並綜合MC5機箱的設計缺陷,我在上方風扇位做出了取捨,選擇了前一種方案:僅在後方設置一把上出風扇,靠前的上方風扇位則空置。

在風扇型號上,我還是選擇和後方出風位置一致的TY-141SV,雖然並非風壓扇,但它已經能夠在一定程度上克服防塵網的阻力。由於只安裝一把14cm圓框風扇,它目前不會遇到兼容性問題。

如果不希望妥協,想要安裝兩把14cm風扇,則可以嘗試Arctic P14。它使用方形扇框,且扇體更厚,因而性能更強。特化的扇葉設計,不僅風噪較低,也是進風好手。

不過,它的品控水準要稍遜一籌,動平衡因此不佳,容易引發共振。這也是Arctic產品亟待解決的問題,對振動要求較高的用戶可能要失望了。

前方風扇

MC5Pro的前方風扇位兼容3X12cm風扇。倘若拆除光驅架,還能將風扇擴展至3X14cm的規格。同時兼容280/360等規格的冷排。

前方進風風扇能爲機箱源源不斷地提供新鮮空氣,進一步減少機箱內熱量的堆積。如果機箱內有機械硬盤等設備,還能爲其提供散熱。

當然,我的機箱並沒有很多2.5/3.5寸硬盤。但除此以外,前進風扇還有另一大重要用途:維持機箱正壓差。

當機箱的出風量大於進風量時,機箱內的氣壓將低於外界,處於負壓狀態。此時,空氣將從一切可能的縫隙湧入機箱。雖然這客觀上有利於散熱,但也繞過了防塵網,帶來了大量灰塵。

由於MC5的體積很大,一般不會存在瓶頸。比起微弱的短期額外散熱,防止積灰以提高長期散熱性能顯然意義更大。因此,設置正壓風道是值得的。

在設置進風扇後,機箱內部變爲高壓區。此時,氣流只能通過有濾網的前面板進入,有效減輕了機箱內的積灰。

考慮到前進風位可以源源不斷地吸入外接冷空氣,我選擇將冷排安裝在MC5機箱的前方,並使用兩把12cm風扇進行進風。如果對冷卻效果有更高要求,後期也可以更改爲“夾漢堡”式的四風扇進風——這是安裝在上方冷排架時做不到的。

總結

經過一番分析,我確定了前方安裝兩把12cm冷排+進風扇,上方安裝一把14cm出風扇,後方安裝一把14cm出風扇的佈局。完善後的風道如下:

從紙面數據上來看,由於出風扇的尺寸更大,機箱的出風量略大於進風量。但由於顯卡冷排的特殊性,冷排風扇時常運轉在更高的轉速。因此在日常使用中,機箱的進風與出風量將會相對平衡。

這篇文章到這裏就結束了。如果對風道佈局和風扇選擇有任何問題,歡迎隨時在評論區交流,我會盡力解答!

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