Ako meriame spotrebu a výkon motorčeka
Niekedy ani nedostanú šancu a hneď sú nahradzované inými, „lepšími“. Reč je o ventilátoroch, ktoré bývajú predinštalované v počítačových skrinkách. Jedny také si teraz i otestujeme a hoci existujú dôvody, prečo Dynamic X2 GP-12 (PWM) vymieňať, ale dajte si pozor na to, aby ste si nepohoršili. Nejde totiž o úplné obyčajné ventilátory. Dokonca majú viac špecifických prvkov upravujúcich aerodynamiku a akustiku.
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).
- Contents
- Detaily Fractal Design Dynamic X2 GP-12 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
Vďaka za parádny test. Tento ventilátor mám na výfuku zo skrinky 6 rokov a zatiaľ ide bez najmenších problémov.
Už je potestovaných viacero ventilátorov tak som si vybral svojích favoritov: testovaný X2 GP-12, Noctua Redux, Pure Wings 2, BioniX P120.
V priemere GP-12 je horšia verzia Noctuy.
Pure Wings 2 je väčšinou pozadu a šúcha o nylonový filter.
Nebyť vibrácií BioniX P120 by bol pre mňa jasný víťaz.
Viete tieto ventilátory zhodnotiť po zvukovej stránke?
Ak má isť o systémový ventilátor a cieľom má byť čo najtichší chod, tak GP-12 je mimo hru už len pre to vrčanie. Vždy je síce slabšie ako aerodynamický zvuk prúdenia, ale stále je obsiahnuté vo výraznej miere a s Pure Wing 2 ani NF-P12 redux sa to preto veľmi nedá porovnávať. U BioniX P120-ARGB pozor, ten pri viacerých aplikáciách duní, najmä pri nižších otáčkach a pre tie vysoké vibrácie sa môže zvuk celého systému s tými ventilátormi rôzne meniť ešte v závislosti od konštrukčných vlastností skrinky a k lepšiemu to zrejme nebude, špeciálne pri tak tenkyćh plechoch, aké sa dnes používajú aj vo vyšších kategoriách.
NF-P12 má zase na mriežkach podobne ako GP-12 intenzívnejšie „huuu“, ale teda aspoň nevrčí. Pure Wings 2 je bez frekvenčných špičiek za každých okolností, preto mu možno dať za akustické vlastnosti najlepšiu známku. V tomto smere ma teda ešte celkom prekvapil Gelid Zodiac, ten na mriežke znie podobne ako PW2, ale zase má iné muchy.
Ďakujem za zhrnutie. Neviem ako som na to citlivý, plus žijem v bytovke, ale na GP-12 som nejaké vrčanie postrehol iba keď bolo ticho v noci a ucho som mal skoro nalepené na ventilátor.
Ohľadom vrčania sa stále zamýšľam ako veľmi je to ovplyvnené variáciou vo výrobe a ako je to vlastnosť rady. Mal som dvojbalenie Corsair ML140 keď prišli na trh. Z prvého vrčali výrazne obidve. Úspešne som ich zreklamoval. Tie z druhého dvojbalenia vrčali oveľa menej ale pri jednom to bolo pocitovo ako keby človek kúpil najlacnejší fan a druhý keď sa dal do uzavretej skrinky pod stôl bol počuť iba v noci.
GP-12, teda ten DC ventilátor, čo sa dáva do skriniek, môže mať trochu iný motorček ako GP-12 PWM. Ale áno, to rapkanie je pomerne slabé, ale zase silnejšie ako to, čo počujem iba s uchom nalepeným na motorčeku. V tom zvuku zvuku ho vlastným sluchom (nie mikrofónom :)) zreteľne registrujem aj z metra. Samozrejme v tichu noci, popri dennom ruchu sa stratí.
Jasné, niektoré ventilátory rovnakého modelu sa kus od kusa často správajú trochu inak, aj čo sa týka intenzity vibrácií. Obzvlášť sa to deje u lacnejších modelov, pri ktorých sú väčšie kvalitatívne tolerancie. Preto, aby sme sa vyhli zanášaniu ojedinelých anomálií do výsledkov, vždy pri meraniach vychádzame z viacerých vzoriek.
Inak u týchto ventilátorov s dlhým životným cyklom sa môže stať pokojne aj to, že majú dnes iný motorček ako na začiatku. Keď sa s iným dosiahnu rovnaké špecifikácie, tak neexistuje ani potreba ventilátor označovať ako novú revíziu. Súčiastky sa v priebehu času pomerne bežne vymieńajú aj u iných komponentov a zrovna sa mi vybavuje výmena radiča v SSD Viper VPN100, čím sa Patriot tusím pochválil až po odhalení používateľom. Teraz mi napadá, že u ventilátorov je to možno i dobrý námet na článok… porovnať konštrukčné detaily rovnakých modelov s rôznymi rokmi výroby. A čím väčší rozdiel na časovej osi bude, tým lepšie. Ale asi to bdue až neskôr, po veľkom rozbore ložísk, na ktorý sa dostane možno ešte tento rok. 🙂
Inak recenzia Noctuy NF-A12x25 je na kedy naplánovaná?
Je ešte zopár ventilátorov vo fronte, ktoré treba zmerať skôr, aby bolo hodnotenie NF-A12x25 čo najrelevantnejšie. Ale snáď všetko zvládneme ešte tento rok. 🙂