[Selección de ventilador] Flujo de aire estimado necesario para enfriar una computadora personal (CPU / GPU)

Me gustaría estimar el flujo de aire necesario para enfriar una CPU / GPU, que genera una cantidad particularmente grande de calor, a una temperatura por debajo de la temperatura objetivo.

Este artículo es para las siguientes personas.

  • Hago mis propias PC de alta velocidad, como las de juegos y las de minería.
  • Incorpora piezas que generan una gran cantidad de calor (CPU y GPU de gama alta)
  • Quiero saber cuánto flujo de aire se necesita para enfriar por debajo de cierta temperatura.
  • Estoy considerando comprar un ventilador, pero no conozco el estándar de volumen de aire (CFM, m3 / h).

Por último, es para personas que son buenas con una guía aproximada mientras siguen la parte teórica hasta cierto punto.Tenga en cuenta que no describo el método que quiero publicar de manera bastante estricta (no lo sé ...).

Cómo calcular el flujo de aire

El flujo de aire requerido para enfriar el equipo dentro de la caja a \ (Tin [℃] \) a la temperatura del aire exterior \ (Tout [℃] \) \ (Q [cfm] \) se puede estimar mediante la siguiente ecuación.

$$ Flujo de aire Q [cfm] = Valor calorífico total del dispositivo [W] / (20 × 1.699 / 60 × (Tin [℃] - Tout [℃])) $$

La fórmula de cálculo esDatos técnicos SANYO DENKISe refiere.

Cuando el aire pasa a través de la carcasa de la PC, siempre hay alguna resistencia (pérdida de presión), como espacios entre las entradas y salidas y las piezas.Por lo tanto, es casi imposible ventilar con el volumen de aire máximo de acuerdo con las especificaciones, incluso si la velocidad del ventilador está configurada al 100%.

Dado que es difícil medir esta pérdida de presión, una pauta para la selección es que el volumen de aire máximo del ventilador sea "1.5 a 2 veces el volumen de aire Q requerido para enfriar".

Por ejemplo,

  • Con una computadora personal con un consumo de energía de 250W
  • Cuando la temperatura exterior es de 30 ℃
  • Si desea mantener la temperatura dentro de la caja por debajo de 50 ° C,
$$ \ begin {align} Q [cfm] & = 250 [W] / (20 × 1.699 / 60 × (50 [℃] - 30 [℃])) \\ & = 22 ~ CFM \ end {align} $ PS

Entonces, multiplíquelo por 1.5 a 233-44 CFMNecesito un fan de.

Pauta de flujo de aire para cada configuración de PC

Suponiendo los siguientes cuatro tipos de configuraciones, intentemos calcular la pauta de flujo de aire para cada consumo de energía.

Sistema asumidoel consumo de energía
PC para juegos de nivel básico250 W
PC para juegos de clase media500 W
PC para juegos de alta gama750 W
Configuración de múltiples GPU (SLI de gama alta y PC de minería)1000 W

Cuando desee mantener el interior de la caja por debajo de 35 ° C a una temperatura exterior de verano de 50 ° C

En el peor de los casos, lo calculé cuando lo usé en pleno verano sin nevera.

el consumo de energíaCFM obligatorioGuía de flujo de aire (CFM)Guía de flujo de aire (m3 / h)
250 W29.458.9100
500 W58.9117.7200
750 W88.3176.6300
1000 W117.7235.4400

La "pauta de flujo de aire" duplica el volumen de aire requerido para enfriar, y lo consideramos como un índice de que es suficiente instalar un ventilador para asegurar este volumen de aire.

Cuando desee mantener el interior de la caja por debajo de 28 ° C a una temperatura ambiente de 50 ° C

A continuación, intenté relajar un poco las condiciones.

el consumo de energíaCFM obligatorioGuía de flujo de aire (CFM)Guía de flujo de aire (m3 / h)
250 W20.140.168.2
500 W40.180.3136.4
750 W60.2120.4204.5
1000 W80.3160.5272.7

¿Cuántos ventiladores deberían instalarse después de todo?

Tomemos como ejemplo un ventilador de 12 cm, que es común como ventilador de caja.

El NF-F12 de Noctua, conocido por su alta calidad, tiene un flujo de aire máximo de 93.4 m3 / h. = 53.4 CFMes.Comparando esto con la suposición anterior, parece que este está bien hasta 250W.

La mayoría de las cajas de tamaño ATX, que están diseñadas para incorporar GPU de alta gama, pueden equiparse con dos ventiladores de 12-14 cm en paralelo.Si instala el ventilador firmemente para que se ajuste a la carcasa, naturalmente puede asegurar suficiente ventilación, ¿no es así?