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ラズベリーパイ熱対策にファン付きケースの冷却効果を検証

ケースに入れたラズパイと温度センサを配線 電子工作

このブログのサイドバーに表示させてる部屋の温度表示、ラズベリーパイ2と温度センサーを使っているのですが、GPIOピンにジャンパー線を挿しているためラズパイを入れているプラケースの蓋を外さないといけないので、埃が付くのが気になってました。

また、熱対策も全くしていない状態で、真夏になると室温も30℃を超えることもあるため、埃と熱対策でファン付きのケースを購入することにしました。

ファン付きケースの冷却効果を試したところ、CPU温度が-10℃下がりました。

検証した内容について書いていきます。

CPU温度を検証した項目

  • ヒートシンク無し、ファン無しのCPU温度
  • ヒートシンクのみのCPU温度
  • ヒートシンク+ファン有りのCPU温度

24時間のCPU温度のログを取って検証します。

購入したケースは中華製の「Miuzeiケース」。

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ラズベリーパイ冷却「Miuzeiケース」の効果を検証した

CPUに負荷をかけるベンチマークは行いません。実行してるプログラムはサイトダウンのチェックやこのブログに温度を表示するためのプログラムなど。

  • WEBサーバー系(Apache、PHP、MySQL)
  • SERPOSCOPE (キーワードの検索順位の確認。毎日0時に実行して7時間ほど)
  • サイトのバックデータをDL(サイトのバックアップデータをローカルにDL
  • このブログに室内温度を公開するプログラム(15分間隔)
  • サイトダウンのチェック(サイトが表示されているかの確認プログラム)

24時間稼働させてます。

熱対策なしのCPU温度

ラズパイ旧ケース
ラズパイ旧ケース

今まで稼働していたラズパイのプラケースです。ヒートシンクもファンも無いので熱対策はしていません。

プラケースでのラズパイ2CPU温度
プラケースでのラズパイ2CPU温度

計測日時:7/24 23:01 〜 7/25 23:01(15分間隔)

  • 最高CPU温度 51.4 ℃
  • 最低CPU温度 42.2 ℃
  • 平均CPU温度 45.4 ℃

平均45.4℃になっています。部屋の冷房は窓用エアコンを使用していますが、エアコン未使用で室温が上がるのに比例してCPU温度も50℃超えることもあります。

ヒートシンク有り、ファン有りのCPU温度

Miuzeiの冷却ケース
Miuzeiの冷却ケース

ファンの電圧は5Vと3.3Vどちらでも動作しますが、モーターの回転数が低速の3.3Vにしています。

ファンON、ヒートシンク有のCPU温度
ファンON、ヒートシンク有のCPU温度

計測日時:7/26 0:01 〜 7/27 0:01(15分間隔)

  • 最高CPU温度 41.7 ℃
  • 最低CPU温度 33.1 ℃
  • 平均CPU温度 36.8 ℃

ヒートシンク・ファン無しと比べて約9℃~10℃ほど下がりました。室温が35℃超える時間帯もCPU温度が最高の41.7℃です。

ファン有りの最高CPU温度が、ファン無しの平均CPU温度と同程度なのでかなり効果が高いといえます。

ヒートシンク有り、ファン無しのCPU温度

ヒートシンクと冷却ファンも取り付けてしまったので、冷却ファンの電源線を抜いて測定します。

ラズパイ2CPU温度(ヒートシンク装着、ファンOFF)
ラズパイ2CPU温度(ヒートシンク装着、ファンOFF)

計測日時:7/27 01:16 〜 7/28 0:46(15分間隔)
(冷却ファンON:7/28 0:50〜)

  • 最高CPU温度 50.8 ℃
  • 最低CPU温度 44.4 ℃
  • 平均CPU温度 47.0 ℃

計測時間は24時間ではありませんが、ヒートシンクのみだと熱対策がしていないままでの環境とほぼ同じぐらいになりました。

この状態から冷却ファンをONにして回すと一気にCPU温度が下がってます。

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ラズパイの冷却に冷却ファンは効果あり。ヒートシンクの効果ははっきりしてない

ヒートシンクを装着してからの実験だったので、「ヒートシンク無しファン有り」のCPU温度は未確認です。

CPU温度が下がったのはファンの効果だけかヒートシンクも加えてなのかは分かりませんが、ファンの効果はかなり大きいです。

購入したMiuzeiケースは、ヒートシンクもファンも付いてきたので、気持ち的にもヒートシンクを取り付けるのが良いような気がします。

プラケースとMiuzeiケースのCPU温度比較
プラケースとMiuzeiケースのCPU温度比較

ファンの冷却効果は偉大です。

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