Os ventiladores do gabinete não têm nada a ver com o resfriamento da CPU. Isso é um trabalho para o ventilador da CPU. Os ventiladores da caixa apenas circulam o ar introduzindo ar fresco externo e ar quente e exaustivo. Assim, o que você está experimentando parece certo. O ventilador da CPU aumenta a velocidade para manter o CPU frio, mas a temperatura do sistema (não a temperatura da CPU) não é alta o suficiente para acionar o aumento da velocidade do ventilador. Se você operou seu PC em um ambiente quente, a velocidade do ventilador do gabinete deve aumentar (supondo que sua placa-mãe tenha um sensor térmico de "sistema").
Esta é a regra geral. Naturalmente, diferentes fabricantes podem ter diferentes sistemas de controle de resfriamento implementados em seu BIOS. A resposta de Harrymc é válida também