Alphacool SL-15 PWM: Nízky profil nerovná sa nízky prietok

Základ 7 rovnakých hladín hluku...

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Úzke skrinky či nízke stropy. Do takýchto prostredí sa často vyžadujú nízkoprofilové ventilátory. V prípade skriniek (na systémové chladenie) ide typicky o štíhle, na šírku orientované modely. Uplatnenie tenkých ventilátorov sa nájde ale aj vo veľkých skrinkách. Typicky na radiátoroch kvapalinových chladičov, ktoré majú byť umiestnené nad základnou doskou, kde je voľný priestor často pod 52 mm. To znamená, že buď musí byť užší než bežne radiátor (27 mm) alebo ventilátory (25 mm) a niekedy je nutná i kombinácia obidvoch komponentov.

A rôznych atypických aplikácií, kde treba siahnuť po ventilátoroch s hrúbkou 15 mm, by sa zopár ešte určite našlo (užší ventilátor sa na veživotom chladiči lepšie než hrubší vyhne aj pamäťovým modulom). Preto si urobíme prehľad aj v tomto segmente. Nachystaných máme niekoľko rôznych modelov, z ktorý nám Alphacool SL-15 dáva na štart z viacerých dôvodov najväčší zmysel. Rozhodne nejde o zlý ventilátor, ale má svoje muchy, ktoré sa dajú prekonať, ale v prvom rade je dôležité na ne ukázať prstom.

* Pri čítaní výkonnostných hodnôt treba vždy počítať s určitou toleranciou. Pre maximálne otáčky sa obvykle uvádza ± 10 %, minimálne otáčky sa kus od kusa môžu rozchádzať podstatne výraznejšie, niekedy sa výrobcovia kryjú aj ± 50 %. To je potom potrebné adekvátne zohľadňovať aj pri hodnotách prietoku vzduchu, statického tlaku či hladiny hluku. Ak je v bunke tabuľky uvádzaná iba jedna hodnota, znamená to, že tá vždy odkazuje na situáciu pri maximálnych otáčkach, ktoré sú dosahované pri 12 V, respektíve 100 % intenzite PWM. Spodnú hranicu výkonnostných špecifikácií výrobca vtedy vo svojich materiáloch nezverejňuje. Cena v poslednom stĺpci je vždy iba orientačná.

Ventilátor má až jedenásť lopatiek. Ich celková plocha tak nebude výrazne menšia ako u 7-lopatkových ventilátorov s o centimeter väčšou hĺbkou. Lopatky na Alphacool SL-15 sú pomerne subtílne, majú hrúbku iba jeden milimeter. Okrem vyššieho rizika zlomenia pri kolízii s iným predmetom je ale dôležitejšie to, že vplyvom väčšej tepelnej rozťažnosti za behu rôzne menia svoj tvar. A tým, že je rotor celkovo ľahký, tak ho výraznejšie (než masívnejšie rotory) brzdí aj odpor prekážky.

Pri meraniach statického tlaku vplyvom vysokého odporu prostredia jeho maximálna rýchlosť klesla až o 350 ot./min (z 1870 ot./min) aj keď odber ventilátora stúpol o 170 mW. K podobnému modelu správania (pokles otáčok, nárast spotreby) dochádza vždy, pri všetkých ventilátoroch, ale tu sú tie rozdiely výraznejšie a preto je na ne vhodné poukázať.

Parametre, ktoré Aplhacool uvádza, sú pomerne zvláštne. To preto, že sú uvádzané rôzne otáčky a nadväznosti na to i rôzne dosahované prietoky vzduchu. Za smerodajný však považujeme častejšie sa spomínajúci rozsah 600–1800 ot./min. V technických detailoch ale nájdete aj rozsah 1500–1950 ot./min. Ťažko povedať, k čomu sa vzťahuje a je dosť možné, že ide iba o papierovú chybu, ktorá sa do tabuľky zamotala z nejakého iného ventilátora.

Vidieť to aj na fotkách, ale pre každý prípad to uvedieme aj do textu – povrchová úprava rotora je spredu lesklá a zozadu už matná. Rámček ventilátora je na rozdiel od lopatiek už robustný. Z toho dôvodu je celková hmotnosť na pomery tohto formátu nadštandardná, „až“ 93 gramov.

Hrúbka je rámčeka (15,8 mm) má o trochu bližšie k 16 ako 15 mm. Prekvapiť sa nenechajte ani atypickým vyhotovením montážnych dier, ktoré majú z prednej strany výrazne rozšírené hrdlo. Je to z toho dôvodu, aby bol možný hlboký ponor hlavičky (asi preto, aby ju nebolo vidieť, teda estetická záležitosť).

Keď ale hlavičku nechcete a nemôžete zapúšťať, pretože je pred ventilátorom mriežka, tak nemusia poriadne chytiť ani inak dlhé, 12 mm skrutky. Cez milimetrový plech našej mriežky bolo upevnenie vratké, zrejme iba na prvom závite. Ten sa mal tendenciu pretáčať, aj keď mriežka nejako na ventilátore držala. Riešenie je to každopádne nedomyslené a pokiaľ o Alphacool SL-15 uvažujete ako o vstupnom ventilátore, pozor na to. Z druhej strany sú už diery tradičné, závit sa reže hneď, takže montáž na výduch skrinky bude v poriadku za každých okolností.

Kábel má na dĺžku 355 mm (bez konektora, tej je mimochodom 4-pinový – PWM) a opletený tkaninou. A solídne, vrátane pevne tesných a hlboko zasadených zmršťovacích bužírok na obidvoch stranách. To by mala byť samozrejmosť, ale nebýva to vždy tak. Spomeňme ešte prítomnosť guľôčkového ložiska. Hodnotu MTBF Alphacool udáva 50 000 hodín.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Základ metodiky, veterný tunel

Predtým, než sa pustíte do čítania metodiky s rozborom všetkých detailov, tak sa pozrite ešte na testovací tunel ako celok. To je srdce celého systému, ku ktorému sa pripájajú ďalšie tepny (manometer, vibrometer, powermeter, …). Pevnou súčasťou tunela je z meracích prístrojov iba anemometer.

Tvar veterného tunela je inšpirovaný Venturiho trubicou, ktorá sa na merania prúdenia kvapalín a plynov používa už dlho. Venturiho efekt pre potreby snímania rýchlosti vetra je známy aj z leteckého priemyslu. Konštrukcia na meranie počítačových ventilátorov má ale svoje špecifiká, ktoré tento náš návrh v sebe odráža.

Jednotlivé parametre veterného tunela HWC na testy ventilátorov sú výsledkom fyzikálnych simulácií a praktického laborovania. Všetky detaily (záhyby, použitý materiál či povrchová úprava) majú svoje opodstatnenie a je takto navrhnuté z nejakého konkrétneho dôvodu. Jednotlivé konštrukčné detaily si postupne preberieme v rámci opisu meraní čiastkových veličín.

Teraz si ešte v krátkosti rozvedieme niektoré veci, ktoré sa do textu nasledujúcich kapitol tematicky nehodia. A síce napríklad to, že je kostra veterného tunela prácou 3D tlačiarne (PLA). Hrubý výtlačok bol, samozrejme, následne dôkladne opracovávaný brúsením, tmelením, leštením a lakovaním. Dôležitá je najmä hladká povrchová úprava vnútorných stien.

Pri spájaní jednotlivých častí sa kládol dôraz na to, aby bezchybne lícovali, aby boli bezchybne vytesnené (k tomu sa ešte vrátime pri opise testovacích postupov na meranie tlaku), ale takisto aby sa používaním nepovoľovali spoje. Všetko je síce pre servisné účely rozoberateľné, ale zaistené tak, aby sa pri používaní a napríklad aj pod náporom vibrácií zachovali stále vlastnosti. Závity sú zaistené buď matičkami s istiacou vložkou alebo závitovým lepidlom. Záleží na tom, kde sa čo viac hodí.

Keď sa práve veterný tunel nepoužíva, je uzatvorený v prachotesnej komore. Okrem technického vybavenia a jeho správneho skladovania je pre objektívne výstupy dôležité aj to, aby boli všetky meracie prístroje skalibrované podľa etalónu. Bez toho by nebolo možné si za svojimi výsledkami stať a opierať sa do špecifikácií výrobcov. Preto sú dôležitou výbavou metodiky aj protokoly o kalibrácii. Testovanie prebieha pri teplote okolitého vzduchu 21–21,3 °C, vlhkosť je zhruba 45 % (± 2 %).

Ventilátory nám prichádzajú na testy minimálne v dvoch kusoch toho istého modelu. Ak sú odchýlky niektorej z nameraných veličín väčšie ako 5 %, tak pracujeme aj s treťou či štvrtou vzorkou a priemerná hodnota je tvorená výsledkami ventilátorov, ktoré vychádzali najpodobnejšie a rozdiely medzi nimi sa zmestili pod 5 %.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Montáž a merania vibrácií

Každý testovaný ventilátor treba prirodzene najprv vhodne pripevniť. Pri tom všetkom, čo chceme merať a pri takej presnosti, aká na relevantné merania musí byť, to záleží aj na najmenších detailoch. Celý systém uchytenia je pomerne zložitý a sme radi, že sme ho doladili k maximálnej spokojnosti. Aj keď to teda znamenalo stovky hodín laborovania. Čo je na tom také komplikované? Je toho viac.

Ventilátory sa inštalujú k multifunkčnému držiaku. Substrát je 2 mm hrubý kovový plát, ku ktorému sa pripevňuje ventilátor, respektíve ventilátor spolu s prekážkou (napríklad s filtrom, šesťuholníkovou mriežkou či radiátorom kvapalinového chladiča).

Pre správny a vždy rovnaký prítlak sú ventilátory doťahované vždy rovnakou silou momentovým skrutkovačom. Keby to tak nebolo, tak by mohli vznikať škáry a vôle v montáži, skrátka nerovné podmienky s nežiaducim skreslením. Napríklad aj pre meranie vibrácií. Navrchu ventilátorového držiaka je aj držiak pre trojosí snímač vibrometra. Ten je už prichytený magneticky cez oceľovú vložku, na ktorú snímač pôsobí silou jedného kilogramu a vďaka dorazu je aj vždy v rovnakom mieste a v rovnakom kontakte so zvyškom konštrukcie. To sú z hľadiska opakovateľnosti meraní základné veci.

Aby bolo možné zachytiť intenzitu v čo najvyššom rozlíšení, nemôže byť podnos držiaka príliš ťažký a zároveň musí byť dostatočné pevný, aby sa nekrútil. Tým by znovu dochádzalo k rôznym skresleniam. Preto sme na výrobu držiaka použili tvrdú (H19) hliníkovú (AL99,5) dosku, ktorej hmotnosť je tak akurát na to, aby nebol významne obmedzovaný voľný pohyb.

Na dosiahnutie čo najjemnejšieho rozlíšenia pre meranie vibrácií sú v montážnych dierach, cez ktoré sa držiak inštaluje k tunelu, mäkké gumené vložky. A hneď za týmito vložkami sú silentbloky s veľmi nízkou tvrdosťou 30 Shore. Tie sú použité aj z toho dôvodu, aby vibrácie ventilátorov neprerážali na kostru tunela. Keby k tomu dochádzalo, tak by sa pri ventilátoroch s intenzívnejšími vibráciami do výsledkov meraní hluku premietla aj táto sekundárna zložka hluku, ktorá sa netýka aerodynamického zvuku ventilátora.

V tomto je dobré mať ideálne podmienky aj napriek tomu, že sú v praxi nedosiahnuteľné, pretože sa vibrácie ventilátorov budú na kostru skrinky prenášať v nejakej miere vždy. Ale každá skrinka na ne bude reagovať inak, respektíve konečná hlučnosť bude závisieť od viacerých faktorov, počnúc použitými materiálmi. Preto je dobré túto zložku hluku navyše pri testovaní odfiltrovať a do praxe kalkulovať s nameranými intenzitami vibrácií. Čím vyššie tieto vibrácie sú, s tým vyšším prídavkom hlučnosti treba počítať.

Silentbloky sú prirodzene naformátované tak, aby držiak trochu odsadili od zvyšku tunela, inak by nemali zmysel. Vzniká tu tak medzera, ktorá je po celej ploche vytesnená mäkkým penovým tesnením s uzavretou bunkovou štruktúrou (tzn., že je nepriedušná).

Na správne vycentrovanie rotora ventilátorov voči ostatným prvkom obsahuje držiak vystúpený rámček, ktorý kopíruje vnútorný obrys tesnenia. A aby toho nebolo málo, tak sa rámček s testovaným ventilátorom k tomuto tesneniu dotláča malou silou tlačných pružiniek, ktorá je nastavená zase s ohľadom na čo najvyššie rozlíšenie pre meranie vibrácií a zároveň tak, aby vznikal dostatočný prítlak na zachovanie bezchybnej tesnosti.

Vibrácie meriame meracím prístrojom Landtek VM-6380. Ten zaznamenáva rýchlosť kmitania (v mm) za sekundu vo všetkých osiach (X, Y, Z). Na rýchlu orientáciu počítame z nameraných hodnôt 3D vektor a do grafov uvádzame „celkovú“ intenzitu vibrácií. Svoje výsledky si nájdete ale aj vtedy, pokiaľ vás zaujíma iba konkrétna os.

Najkomplikovanejšiu časť tunela už poznáte a v rámci ďalšej kapitoly sa posunieme ďalej. Stále ale zostaneme na začiatku tunela, len odbočíme k perifériám po stranách.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Počiatočné zahorenie…

Ešte predtým, než začneme vôbec niečo merať, nechávame ventilátory po zapojení natočiť pár minút „naprázdno“. Je to z toho dôvodu, že bezprostredne po studenom štarte ventilátory dosahujú iné parametre ako po určitom čase krátkodobej prevádzky.

Do momentu, kým sa neustáli prevádzková teplota maziva, je dosahovaný typicky nižší maximálny výkon. Pri nižšej teplote je totiž mazivo hustejšie, s čím súvisí vyššie trenie. Maximálne otáčky preto ventilátory nedosahujú okamžite, ale až po prvých sekundách. Pred prvými meraniami tak nechávame ventilátory v zábehu aspoň 300 sekúnd pri 12 V, respektíve 100 % intenzite PWM.

… a záznam otáčok

Rýchlosť ventilátorov monitorujeme pomocou laserového tachometra, ktorý počet obrátok odčítava z reflexnej nálepky na rotore. Na tento účel používame zariadenie UNI-T UT372, ktoré v reálnom čase umožňuje aj priemerovanie vzoriek. Do grafov tak nezapisujeme špičkovú, ale priemernú hodnotu otáčok z časového úseku 30 sekúnd.

Samotné otáčky sú však pomerne nedôležitý parameter, ktorému sa často venuje vyššia pozornosť, než by bolo vhodné. To dokonca aj v mnohých testoch ventilátorov či chladičov, kde sa podľa otáčok normalizujú jednotlivé režimy, v ktorých sa merajú iné veličiny.

Viazať sa však na konkrétne otáčky je pomerne nešťastné rozhodnutie už len preto, že ventilátory nezískavajú žiadny spoločný znak. Pri rovnakých otáčkach sú všetky ostatné veličiny rôzne, neexistuje žiadny prienik. Dá sa poznamenať, že lepšia by bola normalizácia podľa akejkoľvek inej veličiny, či by sa jednalo o statický tlak, prietok alebo hladinu hluku, ktorá u nás vyhrala. O tom ale až v ďalšej kapitole.

Rýchlosť otáčok meriame iba preto, aby ste si vedeli konkrétny parameter (napríklad výšku statického tlaku alebo nejakú hladinu hluku) spojiť s niečím, podľa čoho si viete ventilátor sami nastaviť. Snáď na to jediné je informácia o dosahovaných otáčkach užitočná. V rámci analýzy ventilátorov budeme uvádzať aj to, aké majú ventilátory rozbehové a minimálne otáčky. Rozbehové otáčky bývajú vyššie než minimálne, pretože na rozhýbanie rotora je vyžadovaná väčšia sila než keď už sa rotor ventilátora otáča a hľadá sa minimálna intenzita napájania, pri ktorej nedochádza k jeho zastaveniu.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Základ 7 rovnakých hladín hluku

Je niekoľko možností, podľa čoho normalizovať testovacie režimy pre ventilátory. V predošlej kapitole sme už písali o tom, že snáď najmenej vhodná možnosť sú rovnaké otáčky.

Na zváženie sú nastavenia podľa rovnakého statického tlaku či prietoku, ale za najrozumnejšie dlhodobo považujeme normalizovať meracie režimy podľa rovnakých hladín hluku. Jednak preto, že decibely sú logaritmická jednotka a všetky ostatné škálujú lineárne, ale hlavne preto, že podľa rovnakých hladín hluku sa zorientujete najrýchlejšie. Najjednoduchšie sa dá porovnať efektivita ventilátorov práve podľa toho, aké dosahuje výkonnostné vlastnosti pri rovnakej úrovni akustického tlaku. To je zo všetkých možností tá, ktorú si dokáže väčšina ľudí najlepšie predstaviť a odraziť sa od nej pri posudzovaní iných veličín.

Jednotlivé režimy hladín hluku sú nastavované od nízkych úrovni plynulo až k vyšším úrovniam. pri testovaní si tak nájdu svoje výsledky všetci používatelia bez ohľadu na to, či preferujú veľmi tichú prevádzku na hranici počuteľnosti alebo je prvoradý vysoký výkon.

Najtichší režim zodpovedá 31 dBA, za ním nasledujú 33 dBA a pre každý ďalší režim pripočítavame 3 dBA, ktoré hladinu hluku vždy zdvojnásobujú (36, 39, 42 a 45 dBA). Nakoniec ventilátory meriame pri maximálnom výkone. To už má každý trochu inú hladinu hluku, ktorú takisto uvádzame. V prípade, že medzi výsledkami pri niektorom ventilátori chýbajú namerané údaje znamená to, že nebolo možné nastaviť na cieľovú hladinu hluku. Či už preto, že jeho minimálne otáčky presahujú najtichší režim 31 dBA alebo naopak preto, že je ventilátor pri maximálnom výkone tichší než 45 dBA.

Je dôležité dodať, že naše merania hladiny hluku sú neporovnateľné s hodnotami, ktoré uvádzajú výrobcovia ventilátorov v špecifikáciách. To už len z toho dôvodu, že okolo snímača hlukomeru používame goliér v tvare paraboly, ktorá zvyšuje citlivosť. Dôležité je to preto, aby bolo možné rozlíšiť a nastaviť na rovnakú hladinu hluku aj režimy pri veľmi nízkych otáčkach, špeciálne 31 dBA.

Aby bolo rozlíšenie dostatočné, tak je hlukomer vedľa ventilátora pomerne blízko. Vzdialenosť medzi rámčekom a snímačom je 15 centimetrov. Snímač je pritom situovaný tak, aby nedochádzalo ku skresleniu, respektíve aby merania hladín hluku neovplyvňovalo prúdenie vzduchu. Preto je hlukomer nacentrovaný z profilu kolmo na rámček, ktorý definuje hĺbku ventilátora. Všetko je vždy pod rovnakými uhlami a v rovnakej vzdialenosti. Na presné a vždy rovnaké nastavenia vzdialeností používame sklonomer a značky.

Na meranie hlučnosti používame hlukomer Reed R8080. Ten v reálnom čase umožňuje priemerovanie vzoriek, čo je dôležité na presné vyladenie jednotlivých režimov. Ventilátory ladíme dovtedy, pokým nie je dosahovaná stanovená hladina hluku s presnosťou na dve desatinné miesta, napríklad teda 31 dBA. Hlukomer je jediný prístroj, ktorý kalibrujeme v rámci nášho testlabu. Ostatné prístroje máme skalibrované príslušnými technickými ústavmi. V prípade hlukomeru sa však vyžaduje kalibrácia pred každým testovaním a preto máme vlastný kalibrátor. Ten je už podľa etalónu skalibrovaný externe.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Nie je 33 dBA ako 33 dBA

Hladina hluku uvádzaná jednou hodnotou v dBA je dobrá na rýchlu orientáciu, ale predstavu o tom, ako presne zvuk znie, si z nej nespravíte. To preto, že priemeruje mix hladín hluku všetkých frekvencií zvuku. Jeden ventilátor vás môže rušiť viac ako druhý, hoci obidva dosahujú na chlp rovnaké dBA, ale napriek tomu každý z nich charakterizujú iné dominantné (hlasitejšie) frekvencie. Na dôkladnú analýzu s predstavou o „farbe“ zvuku je nevyhnutné zaznamenávať a posudzovať hladiny hluku naprieč celým spektrom frekvencií, ktoré vnímame.

Robíme to už pri testovaní grafických kariet a robiť to budeme aj pri ventilátoroch, kde to dáva ešte väčší zmysel. Pomocou mikrofónu miniDSP UMIK-1 a aplikácie TrueRTA pre jednotlivé režimy s fixnými dBA meriame aj to, ktoré frekvencie sa na zvuku podieľajú viac a ktoré menej. Sledovaný frekvenčný rozsah je 20–20 000 Hz, s ktorými budeme pracovať v jemnom rozlíšení 1/24 oktávy. V ňom sú zachytené hladiny hluku od 20 Hz do 20 000 Hz až 240 frekvenciách.

Zachytených informácií v spektrografe je o trochu viac, než budeme na prehľadné porovnávania ventilátorov potrebovať. pri testovaní síce vždy nájdete kompletný spektrograf, ale v porovnávajúcich tabuľkách a grafoch budeme pracovať iba s dominantnými frekvenciami (a ich intenzitami hluku) v nízkom, strednom a vysokom pásme. Nízke pásmo frekvencií predstavuje pritom 20–200 Hz, stredné 201–2000 Hz a vysoké 2001–20 000 Hz. Z každého z týchto troch pásiem vyberáme dominantnú frekvenciu, teda tú najhlasitejšiu, ktorá sa najviac podieľa na zložení zvuku.

K dominantnej frekvencii udávame aj intenzitu jej hluku. Tá je však v tomto prípade v inú váhu decibelov než sú tie, na ktoré ste zvyknutí z meraní hlukomerom. Namiesto dBA tu máme dBu. Jedná sa o jemnejšiu váhu, ktorá sa navyše vyjadruje záporne. Na to si dajte pri študovaní výsledkov pozor – intenzita hluku -70 dBu je vyššia ako -75 dBu. Podrobnejšie sme túto problematiku rozoberali v článku Vyznajte sa v meraniach frekvenčných charakteristík zvuku.

Aby bolo vôbec možné tieto merania realizovať s uspokojivou opakovateľnosťou meraní, sú vyžadované prísne akustické zabezpečenia. Pre zaznamenanie tých istých hodnôt na všetkých frekvenciách naprieč opakovanými meraniami používame akustické panely. Tie zabezpečujú, aby sa zvuk do mikrofónu vyodrážal vždy rovnako bez ohľadu na rozloženie ostatných predmetov, ktoré máme v testlabe. Východisková hladina hluku pred každým meraním je prirodzene takisto rovnaká. Miestnosť, v ktorej meriame, je odhlučnená.

Tak ako na hlukomeri aj na mikrofóne je na zvýšenie rozlíšenia parabolický goliér. Ten je špeciálne v tomto prípade nielen na zosilnenie, ale aj odfiltrovanie dobrých ruchov, ku ktorým či chceme alebo nie za mikrofónom dochádza. Reč je o telesnej aktivite používateľa (testera). Bez tohto prídavku by bolo v spektrografe zachytené napríklad aj ľudské dýchanie. To však zadná (vypuklá) strana límca úspešne odráža mimo snímač mikrofónu. Spektrograf vďaka tomu obsahuje iba informácie o zvuku, ktoré vydáva samotný ventilátor.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Merania statického tlaku…

Konečne nastal čas, aby sme sa po dráhe tunela trochu posunuli. Tesne za ventilátorom je umiestnená sonda na snímanie statického tlaku. Jej poloha je zvolená s ohľadom na maximálnu efektivitu meraní. Inými slovami sú snímače umiestnené v miestach najvyššieho tlaku (hoci ten je v nezúženej časti tunela prakticky všade rovnaký).

Na meranie statického tlaku v tuneli slúži Fieldpiece ASP2, ktorý je pripojený k manometru Filedpiece SDMN5. Ten umožňuje merania aj v milimetroch vodného stĺpca, ale my meriame v milibaroch. To je pre tento merací prístroj základná jednotka s jemnejším rozlíšením. A až z nej namerané hodnoty prepočítavame do mm H₂O, aby bolo možné jednoduché porovnanie s tým, čo uvádzajú výrobcovia.

Zatiaľ čo sme pri meraniach hladiny hluku písali, že sa naše výsledky nedajú porovnávať s parametrami, tak v tomto prípade to už neplatí. Pokiaľ si výrobcovia ventilátorov parametre neprikrášľujú, tak by mali uvádzať približne také hodnoty tlaku, aké vychádzajú aj nám. Najvýraznejšie odchýlky môžu vznikať iba na úrovni rôznej presnosti meracích prístrojov, ale to sú zanedbateľné percentá.

Čím väčší je rozdiel udávaných hodnôt výrobcom oproti našim, tým menej špecifikácie zodpovedajú realite. Ak sú udávané hodnoty výrazne vyššie, je to určite zámer, ktorý má ventilátory na trhu umelo zvýhodniť. Pokiaľ ale výrobca uvádza nižšiu hodnotu tlaku než my, ukazuje to skôr na inú vec. A síce na slabšiu tesnosť meracieho prostredia. Čím menej tesný tunel je, tým nižší tlak prirodzene nameriate. Toto je jedna z vecí, ktorú sme ladili mimoriadne dlho, ale nakoniec sme vytesnili všetky slabé miesta. Či už sa jedná o priechod pre samotnú sondu, príruby okolo anemometra, dokonca bolo potrebné v strede zatesniť aj samotný rámček anemometra, ktorý sa skladá z dvoch dielov. Bezchybne tesná musí byť nakoniec aj záklopka na konci tunela. Statický tlak sa totiž meria pri nulovom prietoku vzduchu.

Je tu ale jedna vec, ktorá často tlak ventilátorov trochu znižuje. A to sú vystúpené antivibračné podložky v rohoch či inak vystúpené rohy. Inými slovami, keď ventilátor na vstupe perfektne nesadne k montážnemu rámčeku a po obvode sú malé škáry, tak i to má vplyv na to, čo nameriate. Do tohto sme už ale nezasahovali, pretože sa už jedná o kvalitatívne vlastnosti ventilátora. Rovnako „odstávať“ a dosahovať o trochu slabšie vlastnosti, než na aké ma potenciál pri lepšom vyhotovení, bude aj po aplikácii u koncového používateľa.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

… a prietoku vzduchu

Pri meraniach prietoku vzduchu môžeme dobre vysvetliť, prečo je ten tvar testovacieho tunela taký, ako je. Z dvoch častí nepozostáva iba preto, aby bolo pre merania tlaku pohodlne možné upchať „výfuk“. Anemometer (teda prístroj na meranie rýchlosti vetra) zvierajú cez príruby dve časti, dva útvary.

Predná časť na ktorej začiatku je pripevnený ventilátor, sa plynulo zužuje a zhruba od dvoch tretín je už prierez menší ako je prierez 120-milimetrového ventilátora. Dôvodom je to, že prierez anemometra má vždy menšiu plochu než je prierez testovaných ventilátorov. Zužovanie smerom k ventilátoru anemometra je tak plynulé, aké bolo možné zvoliť a steny tunela sú hladké. Týmto sa minimalizoval vznik neprirodzených turbulencií.

Rozdiel medzi prierezom na vstupe (testovaný ventilátor) a v zúženom mieste (anemometer) znamená aj rozdiel v dynamickom tlaku, uplatňujú sa tu princípy Venturiho efektu. Aby na tejto úrovni nevzniklo skreslenie a nebol prietok vzduchu ventilátora iný, než je v skutočnosti, treba na namerané hodnoty aplikovať Bernoulliho rovnicu (pre maximálnu presnosť výpočet zohľadňuje aj plochu vnútorného prierezu anemometra, teda jeho neaktívnu časť). Po tomto všetkom je znovu možné naše výsledky konfrontovať s papierovými parametrami.

Na merania používame anemometer Extech AN300 s veľkým 100-milimetrovým ventilátorom. Jeho veľká výhoda oproti iným anemometrom je v tom, že je vyhotovený na obojsmerné snímanie. To umožňuje skúšky pri rôznych orientáciách ventilátora. Vhodnejšia, respektíve presnejšia na merania je ale poloha „ťahaj“, aj keď sa to tak na prvý pohľad nemusí zdať, ale vysvetlíme si.

Tu sa už dostávame k druhej časti tunela, k časti za anemometrom. Súčasťou celého zariadenia je hlavne preto, aby prichádzal na rotor anemometra laminárny prúd vzduchu. Inak by sa do výsledkov premietli nekontrolované bočné víry, ktoré sú v nesúlade s presnými meraniami. Preto budeme prietok testovať v tejto odsávacej pozícii. Ak by k tejto téme niekto chcel niečo obšírnejšie rozviesť, tak ďalšie podrobnosti môžeme kedykoľvek rozpitvať do detailov v diskusii pod článkom. Pýtajte sa. 🙂

V súvislosti s anemometrom sa ešte trochu vrátime k meraniam hlučnosti a k nastavovaniu režimov podľa fixných hladín hluku. Možno vám pri čítaní napadlo, že i ventilátor anemometra je zdrojom zvuku, ktorý treba pri meraní ventilátorov odfiltrovať. Z toho dôvodu pred každým meraním a nastavovaním režimu podľa stanovenej hlučnosti na medzi rámček a ventilátor anemometra zasúvame istiacu vložku. Tá, mimochodom, drží ventilátor anemometra aj pri meraniach statického tlaku.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

S prekážkami je všetko inak

Zatiaľ sme si opísali, ako prebiehajú merania statického tlaku a prietoku vzduchu v podmienkach, kde ventilátor nemá v ceste žiadnu prekážku. V praxi však ventilátory obvykle nefúkajú do prázdneho priestoru, ale majú pred sebou filter, mriežku či za sebou radiátor, ktorého rebrovanie treba pretlačiť pokiaľ možno čo najefektívnejšie.

Prietok aj tlak budeme z dôvodov uvedených vyššie merať aj cez praktické prekážky. Medzi ne patria dva typy filtrov, ktoré sa v skrinkách používajú. Jeden jemný – nylonový a druhý plastový s hrubším sitom. Jednou z ďalších prekážok je šesťuholníková mriežka perforovaná na 50 %, na ktorú sa v drvivej väčšine inštalujú ventilátory – vstupné i výstupné. Vplyv prekážok na výsledky v niektorých prípadoch meriame v takých polohách (za alebo pred rotorom), aké sa používajú v praxi. Všetky prekážky sú tak pretláčané na zistenie tlakových úbytkov, ale i odsávané, čo zase hovorí o dosahu na množstvo pretečeného vzduchu.

Používame dva radiátory, ktoré sa odlišujú hrúbkou a hustotou rebier. EK CoolStream SE120/140 má hrúbku 28 mm a FPI 22, Alphacool NexXxoS XT45 v2 je hrubší (45 mm), ale s redším rebrovaním. Rebrovanie CoolStreamu je parametrami podobné aj AIO vodníkom. Výsledky na NexXxoS budú zase atraktívne pre tých, čo si skladajú svoje vlastné vodné okruhy, pri ktorých majú ventilátory dobre fungovať aj pri nízkych otáčkach – preto tá nižšia reštriktivita rebier.

Tieto prekážky a najmä radiátory, ale aj mriežky, zvyšujú pred ventilátorom mechanický odpor, čoho následkom je aj vyššia hlučnosť. Rýchlosti ventilátorov však budeme stále ladiť na stanovené úrovne hluku od 31 až po 45 dBA. Otáčky budú prirodzene vždy nižšie ako pri testovaní bez prekážok, ale hladiny hluku pre dobrú prehľadnosť zachováme. Odlišné hladiny hluku s prekážkami a bez nich budú len pri maximálnom výkone. V tomto režime bude tak aj pekne vidieť, ako návrh ventilátora pracuje s prekážkou a pri ktorom sa hladina hluku zvyšuje viac a pri ktorom naopak menej.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Ako meriame spotrebu…

Riešiť spotrebu pri ventilátoroch? Ak ich máte v počítači sedem (tri na radiátore chladiča a štyri na systémové chladenie v skrinke) a k tomu sú ešte aj osvetlené, tak sa odber začína počítať už v desiatkach wattov. A to už má zmysel sa tým zaoberať.
Všetky ventilátory napájame laboratórnym zdrojom Gophert CPS-3205 II. Ten je pasívny a prakticky bezhlučný, takže nám neskresľuje merania hladín hluku. Pre ventilátory s PWM je však pripojený regulátor Noctua NA-FC1, cez ktorý sú ventilátory ovládané. Medzi zdrojom a regulátorom Noctua máme ešte bočník. Na tom odčítavame úbytok napätia, z ktorého následne počítame prúd. Napätie na zdroji je však nastavené tak, aby išlo do Noctua NA-FC1 napätie 12 V. Presných 12 V potom nastavujeme aj pre meranie maximálneho výkonu 3-pinových ventilátorov s lineárnym napájaním.

Pri týchto meraniach nás bude okrem maximálnej spotreby nás bude okrem maximálnej spotreby pri 12 V, respektíve 100 % PWM zaujímať aj spotreba aj v režimoch fixných hladín hluku. Teda pri tých nastaveniach, pri ktorých meriame aj ostatné parametre. A nakoniec v grafoch nájdete aj príkon zodpovedajúci rozbehovým a minimálnym otáčkam. Rozdiel medzi týmito dvoma nastaveniami je v tom, že na rozbehové otáčky je potrebné prekonať trecie sily na rozbeh, takže je spotreba vždy vyššia ako pri minimálnych otáčkach. Pri nich už ventilátor beží a len sa znižuje napájanie do takej úrovne, kým sa nezastaví.

Tieto údaje o rozbehovej a minimálnej spotrebe sú náhrada za informácie o štartovacom a minimálnom napätí. S tým sa pri témach ventilátor často stretávate, ale pri ventilátoroch PWM sa nemá zmysel ním zaoberať. A hoci je možné napájať PWM ventilátor aj lineárne, tak pri PWM regulácii bude dosahovať vždy lepšie výsledky – nižšie rozbehové aj minimálne otáčky. Preto by bolo nespravodlivé porovnať tieto parametre pri všetkých ventilátoroch s použitím lineárnej regulácie. Ventilátory s PWM by boli tak znevýhodnené a závery skreslené.

… a výkon motorčeka

Okrem spotreby je dôležité vnímať ešte jeden parameter, ktorý súvisí s napájaním – výkon motorčeka. Ten býva uvádzaný zozadu na štítku a často je chybne zamieňaný so spotrebou. Údaj o napätí a prúde tu však obvykle nehovorí o spotrebe, ale o tom, aký je výkon použitého motora. Ten musí byť vždy výrazne nad prevádzkovou spotrebou. Čím viac, tým dlhší je predpoklad životnosti ventilátora.

Časom a opotrebovávaním, sa totiž zvyšuje trenie ventilátora (strácaním sa, tvrdnutím maziva, jeho znečistením prachom či draním ložísk a podobne). Silnejší motorček však do istej miery zhoršujúci sa stav ventilátora prekoná, hoci už pri vyššom odbere, ale nejako si s ním poradí. Ak je ale rozdiel medzi výkonom motorčeka a prevádzkovou spotrebou nového ventilátora malý, tak pri zvýšenom trení vplyvom nepriaznivých okolností už nemusí byť schopný vyvinúť dostatočnú silu na otočenie rotora.

Pre otestovanie výkonu motorčeka nastavíme ventilátor na plný výkon (12 V/100 % PWM) a brzdným mechanizmom na strede rotora zvyšujeme mechanický odpor. To je pre motorček vyššia záťaž, s ktorou sa prirodzene zvyšuje aj odber. To ale iba do určitého momentu, dokým sa rotor nezastaví. Výkon motora v našich testoch zodpovedá najvyššej dosiahnutej spotrebe, ktorú sme pri brzdení ventilátora zaznamenali.

Na analýzu výkonu motora (ale aj bežnej prevádzkovej spotreby) používame presné multimetre Keysight U1231A s vysokou vzorkovacou frekvenciu. Jednotlivé vzorky sú navyše zaznamenávané do tabuľky, z ktorej potom do grafov vynášame maximum. Konečnú hodnotu predstavuje priemer troch meraní (troch maxím).

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Merania intenzity (a spotreby) osvetlenia

Súčasťou moderných ventilátorov je často aj osvetlenie. Nejedná sa už síce o „chladiaci“ parameter, ale pre niektorých používateľov je prítomnosť (A)RGB LED dôležitá. Preto v rámci testov meriame aj to, ako intenzívne toto osvetlenie je. Tieto testy ako jediné prebiehajú externe, mimo veterný tunel.

Svietivosť ventilátorov zaznamenávame v komore s reflexnými stenami. Takáto vnútorná úprava je dôležitá pre zvýšenie rozlíšenia na to, aby sme pri ventilátoroch s nižšou svietivosťou vôbec niečo namerali. Ale aj preto, aby sa namerané hodnoty nezlievali a bolo evidentné, ktorý ventilátor svieti sviac a ktorý menej.

Intenzita osvetlenia je snímaná vo vodorovnej polohe ventilátora, nad ktorým je snímač luxmetra (UNI-T UT383S). Ten je nacentrovaný na komory s priezorom na snímanie intenzity osvetlenia.

Osvetlenie regulujeme cez IR ovládač a odtieň nastavujem na úroveň RGB 255, 255, 255 (biela). Jas zaznamenávame pri maximálnej a minimálnej intenzite. Podľa toho ľahko zistíte, či je svietivosť ventilátora dostatočne vysoká, ale naopak i to, či je pre vás spodná úroveň dostatočne nízka.

Popri intenzite jasu meriame aj spotrebu, ktorá jej prináleží. To znovu cez bočník, ktorý je medzi zdrojom Gophert CPS-3205 a ovládačom (A)RGB LED. Po tomto získavame údaj o spotrebe osvetlenia. V grafoch ju udávame samostatne, ale aj v súčte so spotrebou motorčeka ako celkový maximálny príkon ventilátora.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Otáčky

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Prietok bez prekážok

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Prietok cez nylonový filter

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Prietok cez plastový filter

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Prietok cez šesťuhoľníkovú mriežku

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Prietok cez tenší radiátor

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Prietok cez hrubší radiátor

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Statický tlak bez prekážok

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Statický tlak cez nylonový filter

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Statický tlak cez plastový filter

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Statický tlak cez šesťuholníkovú mriežku

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Statický tlak cez tenší radiátor

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Statický tlak cez hrubší radiátor

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Statický tlak, efektivita podľa orientácie

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Realita vs. špecifikácie

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Frekvenčná charakteristika zvuku bez prekážok

Merania prebiehajú v aplikácii TrueRTA, ktorá zaznamenáva zvuk v škále 240 frekvencií v zaznamenávanom rozsahu 20–20 000 Hz. Pre možnosť porovnania naprieč článkami exportujeme do štandardných pruhových grafov dominantnú frekvenciu z nízkeho (20–200 Hz), stredného (201–2000 Hz) a vysokého (2001–20 000 Hz) spektra.

Na ešte podrobnejšiu analýzu zvukového prejavu je však dôležité vnímať celkový tvar grafu a intenzitu všetkých frekvencií/tónov. Ak by ste v grafoch a tabuľkách nižšie niečomu nerozumeli, odpovede na všetky otázky nájdete v tomto článku. Ten vysvetľuje, ako správne čítať namerané údaje nižšie.

Hladiny hluku v tabuľkách pod -85 dBu (pozor ale na záporné znamienko, -70 dBu je hlasitejších ako -80 dBu) je možné zanedbať. Sú už totiž mimoriadne slabé a vždy hlboko pod hranicou ľudského vnímania a často sú definované aj „šumom“ meracieho reťazca. Do úvahy preto príliš neberte ani dominantné frekvencie v rámci výškového pásma, ktoré prevyšujú 12 kHz.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Frekvenčná charakteristika zvuku s prachovým filtrom

Merania prebiehajú v aplikácii TrueRTA, ktorá zaznamenáva zvuk v škále 240 frekvencií v zaznamenávanom rozsahu 20–20 000 Hz. Pre možnosť porovnania naprieč článkami exportujeme do štandardných pruhových grafov dominantnú frekvenciu z nízkeho (20–200 Hz), stredného (201–2000 Hz) a vysokého (2001–20 000 Hz) spektra.

Na ešte podrobnejšiu analýzu zvukového prejavu je však dôležité vnímať celkový tvar grafu a intenzitu všetkých frekvencií/tónov. Ak by ste v grafoch a tabuľkách nižšie niečomu nerozumeli, odpovede na všetky otázky nájdete v tomto článku. Ten vysvetľuje, ako správne čítať namerané údaje nižšie.

Hladiny hluku v tabuľkách pod -85 dBu (pozor ale na záporné znamienko, -70 dBu je hlasitejších ako -80 dBu) je možné zanedbať. Sú už totiž mimoriadne slabé a vždy hlboko pod hranicou ľudského vnímania a často sú definované aj „šumom“ meracieho reťazca. Do úvahy preto príliš neberte ani dominantné frekvencie v rámci výškového pásma, ktoré prevyšujú 12 kHz.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Frekvenčná charakteristika zvuku so šesťhrannou mriežkou

Merania prebiehajú v aplikácii TrueRTA, ktorá zaznamenáva zvuk v škále 240 frekvencií v zaznamenávanom rozsahu 20–20 000 Hz. Pre možnosť porovnania naprieč článkami exportujeme do štandardných pruhových grafov dominantnú frekvenciu z nízkeho (20–200 Hz), stredného (201–2000 Hz) a vysokého (2001–20 000 Hz) spektra.

Na ešte podrobnejšiu analýzu zvukového prejavu je však dôležité vnímať celkový tvar grafu a intenzitu všetkých frekvencií/tónov. Ak by ste v grafoch a tabuľkách nižšie niečomu nerozumeli, odpovede na všetky otázky nájdete v tomto článku. Ten vysvetľuje, ako správne čítať namerané údaje nižšie.

Hladiny hluku v tabuľkách pod -85 dBu (pozor ale na záporné znamienko, -70 dBu je hlasitejších ako -80 dBu) je možné zanedbať. Sú už totiž mimoriadne slabé a vždy hlboko pod hranicou ľudského vnímania a často sú definované aj „šumom“ meracieho reťazca. Do úvahy preto príliš neberte ani dominantné frekvencie v rámci výškového pásma, ktoré prevyšujú 12 kHz.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Frekvenčná charakteristika zvuku s radiátorom

Merania prebiehajú v aplikácii TrueRTA, ktorá zaznamenáva zvuk v škále 240 frekvencií v zaznamenávanom rozsahu 20–20 000 Hz. Pre možnosť porovnania naprieč článkami exportujeme do štandardných pruhových grafov dominantnú frekvenciu z nízkeho (20–200 Hz), stredného (201–2000 Hz) a vysokého (2001–20 000 Hz) spektra.

Na ešte podrobnejšiu analýzu zvukového prejavu je však dôležité vnímať celkový tvar grafu a intenzitu všetkých frekvencií/tónov. Ak by ste v grafoch a tabuľkách nižšie niečomu nerozumeli, odpovede na všetky otázky nájdete v tomto článku. Ten vysvetľuje, ako správne čítať namerané údaje nižšie.

Hladiny hluku v tabuľkách pod -85 dBu (pozor ale na záporné znamienko, -70 dBu je hlasitejších ako -80 dBu) je možné zanedbať. Sú už totiž mimoriadne slabé a vždy hlboko pod hranicou ľudského vnímania a často sú definované aj „šumom“ meracieho reťazca. Do úvahy preto príliš neberte ani dominantné frekvencie v rámci výškového pásma, ktoré prevyšujú 12 kHz.

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Vibrácie, súhrnne (dĺžka 3D vektora)

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Vibrácie, os X

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Vibrácie, os Y

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Vibrácie, os Z

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Spotreba vrátane LED

Spotreba s vypnutými LED

Výkon motorčeka

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Chladiaci výkon na watt, prietok vzduchu

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Chladiaci výkon na watt, statický tlak

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Prietok vzduchu za euro

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Statický tlak za euro

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Osvetlenie – svietivosť a spotreba LED

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Výsledky: Pomer spotreby LED k spotrebe motorčeka

Existujú situácie, do ktorých sa štandardné ventilátory s hrúbkou 25 mm nevojdú. Aj v 120 mm formáte preto existujú nižšie alternatívy. Prvá vec, ktorá pri nich človeku prirodzene napadne je, že takéto ventilátory budú znamenať kompromis pre chladiacu efektivitu. Pravda to však byť nemusí a trápenie s premýšľaním o tom, ako tam predsa len ten hrubší ventilátor dostať, môže byť dokonca i dosť zbytočné.

Hodnotenie

Nebojte sa nízkoprofilových ventilátorov. Aj Alphacool SL-15 PWM, ktorý nepatrí medzi špičku svojho formátu, má naprieč všetkými hladinami hluku vyšší prietok, než všetky doteraz otestované 120 mm ventilátory SilverStone (AP123, AP121 a FQ121) s vyšším (25 mm) profilom. Na solídnejšie ventilátory (vrátane Noctua NF-P12-redux) sa už síce SL-15 vždy pozerá zospodu, ale to asi nikoho neprekvapuje.

Z pohľadu systémového ventilátora Alphacool SL-15 PWM podáva najatraktívnejšie výsledky okolo 800 ot./min. Pri takejto rýchlosti s prachovými filtrami (s nylonovým aj s reštriktívnejším plastovým) prekonáva v rovnakej hladine hluku (v našich testoch sa jedná o režim 36 dBA) napríklad aj SilentiumPC Sigma Pro 120 PWM. Podobný scenár je aj na šesťuhoľníkovej mriežke. Na nej ako na jedinej prekážke sme však nedokázali ventilátor nastaviť na 33 dBA. Minimálna rýchlosť (~ 630 ot./min) je totiž pomerne vysoká a k kombinácii s mriežkou, ktorá hlučnosť SL-15 dvíha zo všetkých prekážok najvýraznejšie, bolo minimum až 2 dBA cez cieľovú hodnotu. So spomalením ventilátora na hranicu počuteľnosti preto príliš nepočítajte.

Výsledky statického tlaku sú už menej zaujímavé než u prietoku. Hoci sme namerali o 8,3 % vyššie hodnoty, než udáva výrobca, tak i 1,3 mm H₂O je vzhľadom na doteraz najvyššiu nameranú hladinu hluku (57,1 dBA) málo. Vzťahuje sa to síce na maximálne otáčky, ale tu platí iná úmera ako pri prietoku. Čím vyššie otáčky, tým viac sa tento ventilátor blíži priemeru. Platí to aj pre fixné hladiny hluku, v ktorých je Alphacool SL-15 ešte zaujímavý v zmysle porovnania s inými ventilátormi. Pri nízkych otáčkach padá na dno a na radiátoroch patrí k tomu najslabšiemu, čo máme zatiaľ v databáze. Zlepšujúca sa efektivita pri vyšších otáčkach je daná do istej miery aj masívnejším napájaním – motor je schopný vyvinúť viac sily, čo sa pri brzdení odporom prekážok v tomto prípade hodí. Písali sme to už v prvej kapitole, ale zopakujeme to. Rotor je veľmi ľahký a odpor prekážky ho spomaľuje výraznejšie, než je to u iných, masívnejších konštrukcií.

A teraz jedna veľká pochvala. Charakter zvuku SL-15 je jeden z najpríjemnejších – žiadne dunenie, bzučanie, ani vrčanie (s filtrami, na mriežke ani na radiátoroch). Nie je to síce na úrovni Noctuy a jemnučké rapkanie s fonendoskopom na rotore tu je, ale z akejkoľvek väčšej vzdialenosti ako je päť centimetrov bude tento zvuk predpokladáme mimo rozlíšenie aj majiteľov najcitlivejších uší. Aerodynamický hluk je, samozrejme, neoddeliteľnou súčasťou prúdenia vzduchu, ale tí, čo už vedia čítať spektrografy vedia, že jeho charakter je menej otravný než obyčajne. Spoznáte to podľa tvaru grafov s viacerými vrcholmi, v rámci ktorých žiadny tie ostatné výrazne neprevyšuje.

Vibrácie sú minimálne, najvýraznejšie v osi Y, ale v tomto smere nemôžeme SL-15 nič vyčítať. Naopak je to (nízke vibrácie) prednosť, ktorá ide do plusov.

Nejde síce o nič extra dôležité, ale 2,88 W uvádzaných na puzdre motorčeka neodkazuje ani na maximálnu prevádzkovú spotrebu nového ventilátora (tá je takmer o pol wattu nižšia), ani na výkon motora. Ten je o dosť vyšší.

Množstvo prietoku k cene je zľahka nadpriemerné aj medzi hrubšími ventilátormi, takže nevýhodný nebude ani v porovnaní s rovnocenne tenkými modelmi. Ako je to presne, zistíme postupne. Za 11 eur neprehlúpite ale ani s Alphacool SL-15. Radšej ale ten ventilátor vyberajte do okruhu systémového chladenia než na radiátory chladičov.

• Contents
• Detaily Alphacool SL-15 PWM
• Základ metodiky, veterný tunel
• Montáž a merania vibrácií
• Počiatočné zahorenie a záznam otáčok
• Základ 7 rovnakých hladín hluku...
• ... a farba zvuku (frekvenčná charakteristika)
• Merania statického tlaku...
• ... a prietoku vzduchu
• S prekážkami je všetko inak
• Ako meriame spotrebu a výkon motorčeka
• Merania intenzity (a spotreby) osvetlenia
• Výsledky: Otáčky
• Výsledky: Prietok bez prekážok
• Výsledky: Prietok cez nylonový filter
• Výsledky: Prietok cez plastový filter
• Výsledky: Prietok cez šesťuhoľníkovú mriežku
• Výsledky: Prietok cez tenší radiator
• Výsledky: Prietok cez hrubší radiator
• Výsledky: Statický tlak bez prekážok
• Výsledky: Statický tlak cez nylonový filter
• Výsledky: Statický tlak cez plastový filter
• Výsledky: Statický tlak cez šesťuhoľníkovú mriežku
• Výsledky: Statický tlak cez tenší radiátor
• Výsledky: Statický tlak cez hrubší radiátor
• Výsledky: Statický tlak, efektivita podľa orientácie
• Realita vs. špecifikácie
• Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku bez prekážok
• Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku s prachovým filtrom
• Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku so šesťhrannou mriežkou
• Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku s radiátorom
• Výsledky: Vibrácie, súhrnne (dĺžka 3D vektora)
• Výsledky: Vibrácie, os X
• Výsledky: Vibrácie, os Y
• Výsledky: Vibrácie, os Z
• Výsledky: Spotreba (a výkon motorčeka)
• Chladiaci výkon na watt, prietok vzduchu
• Chladiaci výkon na watt, statický tlak
• Prietok vzduchu za euro
• Statický tlak za euro
• Výsledky: Osvetlenie – svietivosť a spotreba LED
• Výsledky: Pomer spotreby LED k spotrebe motorčeka
• Hodnotenie