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GUIDA Guida da neofiti estremamente base al raffreddamento del pc

Jarren

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Salve ragazzi , oggi visto che è un argomento molto richiesto e che spesso sfocia molto nel tecnico, mi sono chiesto: ma perché non fare una guida molto pratica (e fatta in modo che può capire benissimo anche chi è alle prime armi) su come sistemare al meglio il flusso d'aria nel pc? Detto fatto , ed eccoci qua :D

Facendo un attimo due premesse, (la prima è che la guida è un cantiere aperto e che man mano vorrei ampliarla anche con i vostri consigli; la seconda è che questa guida vuole essere una guida molto pratica e per niente tecnica e l'ho realizzata senza aver studiato termodinamica), iniziamo:

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La maggior parte dell'energia elettrica che usa un pc è convertita in calore (energia). Ciò non ci piove , non c'è niente da fare e dobbiamo conviverci. Il calore deve essere dissipato quel tanto che basta per far sì che i componenti di un PC non superino una determinata temperatura, e per riuscirci si devono affrontare diversi stadi:

- Dissipare il calore dalla superficie di un componente che produce calore (CPU, GPU o i regolatori di tensione di una motherboard)
- Assorbire il calore dal radiatore e trasportarlo verso le alette di raffreddamento
- Trasmettere il calore all'aria (che non conduce in modo ottimale)
- Espellere l'aria calda dal case

L'ultimo passaggio richiede una pianificazione
, che parte prendendo in considerazione il flusso d'aria, in relazione alla posizione dei componenti all'interno del case.

Vedremo poi le basi della costruzione di computer partendo dall'alimentatore, per poi parlare della direzione del raffreddamento e delle ventole nel case.

C'è un principio semplice da tenere a mente: l'aria calda sale e quella fredda scende, e quindi la parte più alta del case è normalmente più calda. Bisogna tenerlo a mente quando si progettiamo il raffreddamento del nostro computer.

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Posizionamento dell’ alimentatore:​

Su praticamente quasi tutti i case moderni, l'alimentatore va inserito sotto la scheda madre. La ventola dell'alimentatore risucchia aria fredda dal livello del pavimento, la usa per raffreddare i componenti interni dell'alimentatore stesso ed espelle l'aria calda dalla parte posteriore del case. Quindi, l’ alimentatore andrebbe posizionato esclusivamente con la ventola in basso, mi dispiace per chi ha un alimentatore con ventola a led come i bellissimi Leadex RGB, ma c’è poco da fare , la miglior soluzione è questa ;)


Posizionando l’ alimentatore con la ventola in basso si hanno molti vantaggi , tra cui il rifornimento costante di aria fredda dal livello del pavimento (o dove poggia il computer), e l’espulsione diretta dell'aria calda dal case. Inoltre così l'alimentatore sta più fresco, aumentandone ovviamente l’ efficienza e allungandone la vita, oltre a permettere alla ventola di compiere regimi di rotazione minori. Non c’è praticamente nessuno svantaggio nel posizionare l’ alimentatore così , se non fosse che pescando aria dal basso la ventola tende ad assorbirne anche la polvere, ragion per cui è fondamentale un case con filtro anti-polvere sul basso ma ne son dotati tutti i case moderni.

Non dobbiamo montare quindi l'alimentatore con la ventola l'alto
. Si può fare solo se abbiamo a che fare con un alimentatore passivo (in tal caso ovviamente parliamo di componentistica rivolta verso l'alto, e non ovviamente della ventola!), in modo che l'aria calda prodotta possa salire verso la parte alta.

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Scelta del case:​

La soluzione ideale sarebbe usare case spaziosi con la possibilità di gestire i cavi nella parte retrostante del case e con ovviamente un buon numero di filtri d’aria. E’ preferibile usare case che non limitano il flusso dell'aria dal basso verso l'alto e soprattutto con aperture sulla parte superiore per favorire l’ espulsione dell’ aria dalla parte alta (per questo tenderei ad escludere case chiusi sul top). Puntate sempre a installare ventole del massimo della grandezza supportata dal punto del case in cui volete posizionarla, in quanto ventole più grandi son generalmente meno rumorose e tendono a spostare più aria

Se vogliamo inserire schede video particolarmente lunghe, sarebbe meglio poi usare un case molto profondo per agevolare il flusso d’aria.

Case con ventola laterale sono ormai rarissimi, ma qualora trovassimo un case moderno che la supporti può comunque essere ancora utile posizionare una ventola in quel punto in caso ma solo nel caso avessimo a che fare un dissipatore montato in orizzontale (ad esempio il dissipatore stock di AMD), perché l’ aria fredda che passa tra le feritorie sale in modo da puntare al radiatore della cpu.

I cavi infine sarebbe meglio farli passare nella parte posteriore, per evitare di disturbare il movimento dell'aria

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Scelta e posizionamento del dissipatore ad aria:​

Solitamente la scelta del dissipatore dipende soprattutto dal nostro budget. Non c’è bisogno di comprare un dissipatore più potente del necessario (basta mantenga temperature accettabili nell’ uso quotidiano), a meno che non abbiate in conto di effettuare overclock. Non ha senso per me prendere ad esempio un bestione come il Noctua NH-D15 solo per tenere a bada una cpu da 65w di tdp a frequenze stock, come non ha senso risparmiare soldi e avere problemi di temperature. L’importante è spendere il giusto. Altri parametri da tenere in considerazione nella scelta ovviamente la sua compatibilità col socket dove intendiamo installarlo (ma il 99.9% dei dissipatori in commercio ormai supportano anche AM4), e ovviamente se le sue dimensioni ci stanno o meno nel nostro case. Non volete comprare mica un dissipatore che non potete montare, no ?

I dissipatori tower sono ovviamente da preferire a quelli con radiatore e ventola che soffiano aria verso il processore (ad esempio, come i dissipatori stock), e le loro prestazioni in generale non dipendono solo dal numero di ventole e dal flusso d’ aria generato da esse: al contrario, in un dissipatore la differenza la fanno maggiormente il numero di heatpipe a contatto con la cpu e la grandezza delle lamelle dissipanti del “radiatore” del nostro dissipatore

I dissipatori si possono montare in due modi: in verticale e in orizzontale.

Oggi viene usato quasi esclusivamente l’ assemblaggio verticale:
In questo caso, la ventola del dissipatore pesca aria fredda proveniente dalla parte anteriore del case. La parte posteriore deve avere una ventola per l’ espulsione dell’aria, che prende il posto della seconda ventola da applicare al dissipatore. Se vogliamo , possiamo migliorare ancora inserendo una ventola in estrazione sul top, che ci aiuterà ad espellere l’ aria calda all’ interno del case. Questo metodo è quello più usato e reputato più efficiente

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I dissipatori possono essere montati anche in orizzontale: questo tipo di montaggio praticamente non si usa più e veniva usato sui vecchi socket AMD che permettevano di montare il dissipatore ruotato di 90°. Ciò sembra uno svantaggio, ma non per forza , perché possiamo sfruttare anche questa cosa a nostro favore: come abbiam detto ad inizio thread , secondo la convenzione termica , l’ aria calda tende a salire verso l’ alto e possiamo sfruttare questo a nostro vantaggio. Per fare ciò abbiamo bisogno obbligatoriamente di una ventola in estrazione sul top e ovviamente di un case aperto nella parte superiore del case , o altrimenti l’ aria si accumulerà attorno alla cpu. Oltre ciò consigliatissima un'altra ventola in estrazione nella parte posteriore per l’ espulsione dell’ aria calda prodotta dai VRM della scheda madre. Tuttavia questo modo di installare il dissipatore attualmente non è più molto usato , in quanto è stato appurato che l’aria calda sebbene tende a salire verso l’ alto viene espulsa più facilmente dal retro del case che dalla parte superiore, a causa soprattutto delle “aperture” che son più grandi sul retro del case

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Quando montiamo il dissipatore poi ci sono alcuni errori che non dobbiamo fare: in caso di un dissipatore montato in verticale ad esempio, è importante che la ventola sia sul retro del case e non solo sul top: mancandoci la ventola sul retro manca l’ estrazione dell’ aria nella parte posteriore del case (ricordiamoci che nel caso di un dissipatore montato in verticale l’ aria viene pescata dalla parte frontale del case) e l’ aria calda finirebbe per accumularsi dietro al dissipatore scaldando i vrm della scheda madre. Oppure, un errore grave che è possibile fare col dissipatore in orizzontale (ossia i disspatori stock) è montare la ventola sulla parte superiore del case (top) in estrazione invece che sulla parte inferiore: in tal modo l’aria sta circolando contro la convenzione termica e in pratica le ventole lavorano a vuoto.

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Posizionamento degli hard disk e degli M.2:​

Qui non ci dilungheremo molto. Solitamente i case tendono a pescare aria dal pannello frontale, quindi quasi sempre i case hanno le gabbie per gli hard disk nella parte frontale del case. Pochi dubbi, il miglior posto dove posizionare i dischi è lì. L'aria risucchiata dal pannello frontale raffredderà direttamente i dischi. Per le temperature di esso di solito è bene farli lavorare al massimo attorno ai 35°

In caso montiate un SSD M.2, esso è un componente che tende a scaldare abbastanza: sarebbe meglio quindi puntare su schede madri che hanno lo slot al di sopra dello slot PCI-Express della scheda video. Il motivo è semplice: stando sotto la scheda video, quest’ultima rischierebbe di risucchiare l’ aria calda proveniente dall’ M.2, con conseguente aumento delle temperature. Sarebbe meglio infine puntare a SSD M.2 dotati di dissipatore, oppure per dissipatori sprovvisti son in vendita appositi dissipatori atti a dissipare il calore dell’ SSD, e perché no, anche a dare un tocco estetico al vostro pc visto che ne sono disponibili alcuni anche con illuminazione a led.
 
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Jarren

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Ventole: flusso d’aria , rumorosità e cuscinetti:

Il flusso d'aria corrisponde al volume d'aria spostato dalla ventola in un determinato intervallo di tempo. È un parametro importante nella scelta di una ventola e si rappresenta con diverse unità di misura, il che può confondere. Nella maggior parte delle schede tecniche in inglese, questo parametro è tipicamente indicato come CFM (cioè piedi cubi al minuto), mentre da noi è espresso in m³/h (metri cubi per ora). Ecco una tabella di conversione:

Valore Input Fattore di Conversione Risultato conversione
1 m³/h x 0.58867 0.58867
1 CFM : 0.58867 1.69874


Sulle schede tecniche delle ventole, i livelli di rumorosità sono specificati in dB (decibel), dB(A) o in Sone (loudness, rumorosità). Solo questi valori però non bastano a giudicare quanto è fastidioso il rumore: un basso valore di dBa non è garanzia di silenziosità , e una ventola apparentemente poco rumorosa potrebbe essere più fastidiosa di una con maggiori dBA per via delle frequenze. Le pale della ventola influenzano la rumorosità , che dipende dalla qualità costruttiva e dalla velocità di rotazione , e dal loro numero e angolo. Altra cosa che contribuisce alla rumorosità è ovviamente il motorino della ventola: spesso a bassa velocità e produce un ronzio.

Anche i cuscinetti producono rumore: nelle ventole possono essere a sfera e offrono meno resistenza delle bronzine (https://it.wikipedia.org/wiki/Bronzina per approfondimenti) , quindi di solito sono più duraturi. Alcune ventole economiche però hanno solo un cuscinetto , che potrebbe rompersi a causa delle forze di rotazione e della pressione dell'aria. I cuscinetti a sfera con bronzine ceramiche sono anche i cuscinetti meno rumorosi e quelli che durano più a lungo di tutti grazie proprio al materiale usato. In generale le migliori sono le ventole con doppio cuscinetto a sfera.

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Pressione negativa e positiva:

Se il nostro case è più o meno chiuso (a parte le aperture per le ventole), il rapporto tra l'aria in uscita e quella in entrata determina una pressione positiva o negativa all'interno.
Per capire se nel nostro case c’è pressione positiva o negativa possiamo usare un semplice “trucchetto”: mettiamo un fiammifero vicino a un apertura del nostro case , lontano dalle ventole. Osserviamo attentamente il verso in cui tende ad andare il fumo prodotto dal fiammifero: se tende ad andare verso l’ interno, abbiam luogo a una pressione negativa , se invece tende ad andare verso l’ esterno abbiamo luogo a una pressione positiva. La medesima cosa la farà l’ aria all’ interno del nostro case e la polvere.

La pressione all'interno del nostro case dipenderà dalla disposizione delle nostre ventole in immissione o in estrazione:

In caso di pressione positiva abbiamo un maggior numero di ventole in immissione di aria, e i suoi vantaggi sono in generale un minor ingresso di polvere nel case e aiuta l’ espulsione di aria della scheda grafica, inoltre tutte le aperture del case contribuiscono all'espulsione dell'aria. Cosa da tenere in conto però è che il flusso d’aria è determinato dalle aperture del case, quindi scegliete un case con molte aperture. Unico contro potrebbe peggiorare leggermente le prestazioni di sistemi di raffreddamento che soffiano verso il basso, ma son piuttosto rari. In generale è reputata la scelta migliore.

In caso di pressione negativa al contrario avremo più ventole in espulsione che in immissione, ciò aiuta al contrario in caso di sistemi di raffreddamento che soffiano l’ aria verso il basso e aiuta il raffreddamento di schede video che hanno espulsione diretta di calore (come ad esempio le schede grafiche a dissipazione radiale), ma per il resto è sconsigliato perché non apporta grandi benefici all'interno del case e la polvere accumulata all'interno del case sarà molto maggiore
 
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