私のモノサシ

気ままにやったDIYや日頃思ったことを書いてみます。

自作PCの排気ファンの設定を探る。

2024-02-19 07:50:01 | 私のパソコン
最近PCのファンを買いました。

CPUクーラーに使うファンですが、
替えるついで?にPCファンの回転設定を再度見直してみます。

というのはグラボのアップグレードもしたのに、設定見直していません。

ケース内が冷えていなければCPUもまた冷えないですから、
CPUクーラーの制御よりも、
むしろケースファンの制御の方が重要だと自分は思います。

さてどんな感じに探るか、再考します。

まずファンの最高回転はあるので、
冷却の限界はあります。

かといって最高回転で常に使っていてはうるさいだけだしスマートではないです。

まずこの二つから探ります。

まず風量でどのくらい排熱できるかですが、
どこかで見つけた廃熱に必要な換気量の計算式

(熱量kW×3600)÷{1.2(気圧)×(許容温度ー外気温)}=風量CMH

なんてもの見つけました。
この式にひとまず適当に数値を当てはめていきます。

熱量=ゲームで比較的消費電力が高い時のコンセントの消費電力=400W弱
ただ電源は別途ファンが付いていて外部から別途吸気排気しているので、
電源の損失分1割ほどをとりあえず除く感じで、
ひとまず360Wなので0.36Kwで計算
そして現状使っているケースファンは排気に1機
このファンのカタログスペック風量は83.4CFM
これをCMHに変換するには1.698をかけます。
141.6CMHになります。
求める温度差を便宜上cとします。

この数字で計算してみます。
(0.36×3600)÷{1.2c}=141.6
1.296÷{1.2c}=141.6

108÷c=141.6
108=141.6c
c=0.0076
あれ?

間違えている?
最初の方でした
0.36×3600は1.296でなくて1296ですね…
Windowsの電卓小数点と3桁区切りのカンマ紛らわしい…
やり直し

1296÷1.2c=141.6
1080=141.6c
c=7.62℃と出ました。

つまり360W程度使っているときは、
ファンを全開でも7度程度上がってしまうということになるかと思います。

まずこれが一つの目安です。
ここまで計算して思いました、
一部がわかってもダメ。

エクセルで計算させてみます。



ファンの回転は無音の500rpmから最高の1400rpmまで適当に刻み

アイドリングは60Wぐらいですが少し多めに70Wで見て、
それから上の切りがいいとこの数字で見てみました。
アイドリングとはいえ500rpmまで回転落としていると
4度は上がってしまうといういうことがわかりました。

ちなみに方程式進めていくと、
3×消費電力(W)÷風量(CMH)=温度
といった感じで何気にシンプルになります。

設定目標のイメージです
アイドリング時は500rpmで静かに
夏場暖かいときすぐに回転が上がり過ぎてもうるさいので
夏場の暑い時期も想定

暑めの30℃にアイドリング(70W)時に最低回転だと、
約35℃程度。
このぐらいまでの温度では最低回転から上がらないように設定

最高回転はあまり冷やしきれないのに無理にぶん回しても仕方がありません。
同じように暑いときで消費電力が高いとき(360W)は、
ファンをぶん回して頑張っても約38℃までは行ってしまいまうことに。

少し余裕を見て、切りが良い40℃をターゲットにしてみます。

これはケース内の温度を想定しているのですが、
自分のマザーの場合はケースの中の温度を、
直接ファンのコントロールのソースにすることができません。

マザーがファンをコントロールするにあたってソースに出来る温度は、
CPUとマザーボードのみです。

CPUはそれ自体の発熱が大きく変化するのでケースファンの制御にはちょっと不向き。

ではマザーボードの温度センサーですが、
これは正確にはどこに備わっているか把握できていませんが、
負荷に対してはあまりリニアに温度変化しない感じではあります。
ですがケース内温度そのままという感じでもないです。

立ち上げて温度が比較的落ち着いている時に、
ケース内とマザーボードの温度の差を確認してみます。


アイドリングで放置して確認、
ケース内の温度計が10℃程度でマザーは22℃を指しています。
概ね12~14度ほど高い表示がされるようです。

アイドリングで低いときには暑い時期を想定して、
35+12として47℃までは許容
マザーがこの温度までが最低回転を維持させる温度

次に高温高負荷時で、
ターゲットの40+14=54℃
マザーの温度が54℃でファンはほぼ100%で回るような設定にします。


このマザーの温度が54℃以下で
実際ケース内が40℃以下に維持されていること、
なおかつ排気ファンがあまりせわしなくない事

実際モニターソフトを常駐させて色々使って記録される最大値を確認してみます。

週末色々使いました。
ゲームもそれなりに遊びました。

最大値は50℃で止まっています。
ケース内の温度はピークで20~24℃ぐらい。
このマザーが50℃の状態の時のファンの回転自体は1000~1100rpm程度です。

ファンの回転は気になりませんが、
50℃で止まってはいますが、
マザーとケース内の温度の剥離がちょっと気になります。

これってマザーも負荷が高いときは発熱が増えているのかな?
ただゲームなどを終了させてデスクトップに戻って低負荷になると、
なだらかに温度が下がってくるので、
温度上昇はゆっくりなのかもしれませんが、
負荷にある程度依存しているっぽいです。

微調整を考え中

一先ず現状ここまでです、現在検証中。
















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