Ako meriame spotrebu a výkon motorčeka
Počnúc testom Fractal Design Aspect 14 RGB PWM začíname budovať aj databázu výsledkov 140-milimetrových ventilátorov. Tie majú pre horšiu kompatibilitu síce menšie zastúpenie na trhu, ale v porovnaní so 120 mm modelmi majú predpoklady k vyššej efektivite, pre ktorú sú medzi mnohými používateľmi populárnejšie. Ventilátor Aspect 14 RGB PWM okrem aerodynamických vlastností o priazeň zákazníkov bojuje aj osvetlením.
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 Aspect 14 RGB PWM
- Základ metodiky, veterný tunel
- Montáž a merania vibrácií
- Počiatočné zahorenie a záznam otáčok
- Základ 6 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 šesťuholníkovú 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 šesťuholníkovú 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 parádnu recenziu.
Super že už prichádzajú testy 140mm fanou, v PC nemám žiadne 120mm.
Tieto bez RGB mali jednu chvíľku koncom septembra na alze za 7€. Hneď som kúpil 2 a sú na intake do skrinky pod TV kde je Wifi/NAS/Setbox/Androidbox. Zatiaľ plná spokojnosť. Je pred nimi jemný filter a aj napriek tomu sa dajú zregulovať tak že cítiť že ide vzduch a zároveň aj v noci neviem rozoznať či idú alebo nie.
Jediné prekvapenie testu bola efektivita podľa orientácie kde som očakával identické číslo a je to devojnásobok.
K výsledkom „Statický tlak, efektivita podľa orientácie“ vyjde tento rok samostatný článok, ktorého cieľom bude objasniť, ako s týmito dátami do praxe pracovať.
Rozhodne to nie je tak, že by mal ventilátor za nejakých okolností (s nejakou prekážkou) v niektorej z orientácií polovičný či nebodaj pätinový prietok (čo môžu naznačovať výsledky DeepCool FK120 pri veľmi nízkej rýchlosti). Je to zložitejšie, vstupuje do toho, povedzme, i rôzna charakteristika reakcie motorčeka na pôsobením rôznej intenzity spätného tlaku. Toto je ale asi príliš komplikovná formulácia a čoskoro mimo iné aj k tejto téme výjde podrobný rozbor, ktorý bude písaný s ohĺadom an čo najväčšiu jednoduchosť, tak, aby bolo ideálne pre všetkých všetko zrejmé.
Určite by pomohlo, keby ste vedeli napísať, prečo ste očakávali identické číslo (z akých technických dôvodov?). Na základne toho budem mať väčší vhľad do toho, ako tým výsledkom momentálne rozumiete a podľa toho bude možné efektívnejšie viesť ten avizovaný výklad k správnemu porozumeniu týchto meraní.
Inak, Aspect 14 (bez RGB) PWM boli za 7 eur parádny kauf. 🙂
Neplete si jen orientaci podle uložení (horizontálně/vertikálně)? Jinak je myslím velmi snadno pochopitelné, že se hodnoty při tahu a tlačení liší s ohledem na profil lopatek.
Ak je to dotaz adresovaný správne na mňa, tak rozhodne nie (ale myslím, že to takto nechápe ani Vito). Rozdiel vplyvom orientácie uloženia ventilátora by sme nenamerali žiadny. Jedná sa o rozdiely v orientácii ťahaj/tlač.
Nechci Vitovi křivdit, vyvodil jsem to z jeho překvapení.
Ohľadom efektivity podľa orientácie, zle som to napísal, očakával som identické číslo k 120mm verzii, možno nejakú menšiu odchýlku.
Ja ten koeficient chápem tak že napr. tento fan pri 31dBa má 3,7x vyšší statický tlak keď ho dám za radiator ako keď ho dám pred radiator. Ale zároveň mám pocit že to nie je tak lebo je to príliš vysoký rozdiel a v skrinke vidím montované ventilátory hlavne pred radiátorom čo by malo byť podľa tej tabuľky vo väčšine prípadov horšie.
Jasné, díky. Aspect 14 má podstatne pružnejšie lopatky (ako Aspect 12) a výkonnejší motor, ktorý na protitlak/určitú brzdnú silu reaguje trochu inak, najmä pri nižších otáčkach. Budeme sa tomu venovať veľmi podrobne, príde na to. Každopádne treba mať na pamäti, že merania statického tlaku sú realizované pri nulovom prietoku s výrazne vyšším odporom prostredia, ako môže nastať na akejkoľvek prekážke v praxe. Čiže tie pomery pull/push predstavujú akýsi „najhorší scenár“, ku ktorému v počítači len tak nedochádza.