Направи си сам система за водно охлаждане за компютър: препоръки и инструкции стъпка по стъпка. Компютърът прегрява - как да го охладите Направете сами водно охлаждане за компютър

Има огромен брой митове, които витаят в различни компютърни форуми и магазини, свързани със сглобяването и конфигурирането на компютър. Някои от тях наистина бяха верни преди около 10 години, а някои вече бяха неверни от самото начало. И днес ще говорим за митове, които са свързани със системите за охлаждане както на целия системен блок, така и на видеокартата и процесора поотделно.

Мит първи: трябва да изхвърлите предоставената термична паста за охладителя и да вземете нормална

Да и не. Всичко зависи от класа на охладителя: например, ако вземете обикновен охладител, който се състои от обикновен алуминиев радиатор и малък вентилатор, тогава ще получите проста термична паста от ниво KPT-8. И нямате нужда от повече: така или иначе, такъв охладител ще охлади най-много Core i3 и като се има предвид неговото разсейване на топлината (около 30 W), топлопроводимите свойства на термопастата не играят специална роля и замяната на доставената термична паста с нещо скъпо (дори течен метал) ще намали температурата ви най-много с няколко градуса - тоест играта не си струва свещта. От друга страна, ако вземете скъп охладител от същата Noctua, с 5 медни топлинни тръби и никелово покритие, тогава ще получите доста добра термична паста, поне на нивото на Arctic MX-2. Така че и тук смяната на термопастата с по-добра (или със същия течен метал) пак леко ще намали температурата. Но, от друга страна, такива охладители обикновено се вземат за овърклок, така че няколко градуса могат да бъдат критични. Но като цяло е мит, че предоставената термопаста е лоша: тя е добра за охладителния си клас.

Мит втори: от два вентилатора по-ефективен е този с по-висока скорост.

Доста смешен мит, който е фундаментално неверен. Най-важната характеристика на вентилатора не е неговият максимален брой обороти в минута, или формата на лопатките, или дори размерът - а въздушният поток, който създава: тоест обемът въздух, който такъв вентилатор изпомпва на единица време. И колкото по-висок е този показател, толкова по-ефективно ще работи вентилаторът. И следователно скоростта на вентилатора не играе роля тук: 120 mm вентилатор при 1000 rpm често създава повече въздушен поток от 80 mm вентилатор при 1500 rpm. Така че това е ясен мит: от два вентилатора по-ефективен е този с по-голям въздушен поток.

Мит трети: директният контакт на медните топлинни тръби с капака на процесора е по-добър от контакта на капака с алуминиевата основа на охладителя

Вече не е толкова просто. Първо, ако видим такава по-хладна база, тогава не трябва да я вземаме:

Защо? Отговорът е прост - отстраняването на топлината ще бъде неефективно, тъй като има празнини между топлинните тръби и в резултат на това контактната площ ще бъде значително по-малка от площта на капака на процесора. Като се има предвид факта, че това е кулен охладител и обикновено се използва за охлаждане на „горещи“ Core i7 или Ryzen - ще получим по-високи температури, отколкото при пълен контакт на основата на охладителя с капака на процесора (за скептици - дори ASUS при движение от 900-та серия видеокарти на Nvidia до 1000-та отказа директен контакт на топлинните тръби с кристала на GPU точно поради тази причина).

Тоест алуминиева основа с минаващи през нея топлинни тръби е по-добра? Дизайнът изглежда така:

Да и не. Проблемът е, че точката на контакт между два метала - в случая мед и алуминий - има известно термично съпротивление. И за да се намали това съпротивление, контактът на двата метала трябва да е възможно най-плътен (медните тръби трябва да бъдат изцяло обградени от алуминий или още по-добре запоени в него). В този случай контактът на капака на процесора с основата ще бъде най-пълен, а топлообменът на кръстовището на двата метала ще бъде добър.

Четвърти мит - смилането на основата на охладителя и процесора ще подобри топлообмена между тях

На теория всичко е правилно: колкото по-гладки са повърхностите, толкова по-малко празнини има в тях, толкова по-тесен ще бъде контактът и следователно толкова по-добър ще бъде преносът на топлина. Но въпросът е, че със сигурност няма да направите повърхността по-гладка у дома, освен това най-вероятно поради факта, че на някои места шиете повече, а на други по-малко, само ще влошите контакта („няма да е възможно да се подстриже добре на око”). Е, модерните охладители вече са така полирани, че дори и със специална шлифовъчна машина едва ли ще получите по-добър лак. Така че този мит може да се припише на древните - да, наистина, в зората на появата на охладителите, тяхното полиране остави много да се желае. Но сега това не е така.

Мит пет - тъй като течният метал е подобен по свойства на спойката, той трябва да се използва навсякъде, където е възможно и невъзможно

Да, наистина, топлопроводимите свойства на течния метал понякога са с порядък по-добри от тези на термопастите и наистина са сходни по ефективност с спойката. Но има няколко важни характеристики: първо, той провежда ток. Така че, когато го разпространявате (или по-скоро го втривате), внимавайте да не попадне върху компонентите на платката. Обърнете специално внимание на това, когато сменяте термичната паста върху течния кристал на GPU чипа - често има много малки компоненти до него, чието късо съединение може да доведе до повреда на видеокартата:

Така че, когато използвате LM, изолирайте всички близки компоненти на платката, като използвате същия лак.

И втората характеристика на течния метал е, че съдържа галий. Металът се отличава с факта, че разрушава алуминия, така че ако вашият охладителен субстрат е точно такъв, не можете да го използвате. Няма проблеми с мед, никел, сребро и други метали. Е, последната му особеност е, че няма смисъл да се използва с въздушен охладител: практиката показва, че замяната на добра термопаста с ZhM намалява температурата само с 2-3 градуса. Но с водно охлаждане можете да постигнете по-съществена разлика.

Шести мит: водното охлаждане винаги е по-добро от въздушното

На теория, да: водата ефективно премахва топлината от процесора към радиатора, чиято площ често е по-голяма в добрите водни охладители, отколкото в охладителите. Да, и обикновено има два вентилатора на воднянка, а не един, така че въздушният поток също е голям. Но с модерни процесори от Intel, където има „термо възглавница“ под капака, можете да наблюдавате интересен ефект: че с охладител те често се прегряват и със скъпа водянка. Проблемът тук е, че лошата фабрична термопаста под капака на процесора може да премахне само 130-140 W от неговия кристал. Имайки предвид факта, че разсейването на топлината на топ 10-ядрените процесори често се доближава до 200 W (особено при овърклок), получаваме прегряване, което не зависи от охладителната система, тъй като проблемът с разсейването на топлината се локализира още преди нея , под капака на процесора. Така че системата за водно охлаждане не винаги ще бъде по-добра от системата за въздушно охлаждане и затова не трябва да се изненадвате защо Core i9 с водно охлаждане от най-висок клас се нагрява до 100 градуса при натоварване.

Мит седми: колкото повече охладители в кутията, толкова по-добре

Доста популярно погрешно схващане: Интернет е пълен със снимки, където 3-4 охладителя с папагалско осветление са прикрепени към кутията. На практика това не само няма да помогне, но и ще пречи. Проблемът е, че всеки корпус е затворено, доста тясно пространство и всеки охладител ще създаде определен въздушен поток в него. И когато има много охладители и те също духат в различни посоки, вътре в кутията ще се получи ветровит ад и в крайна сметка може да се окаже, че топлият въздух няма да бъде изведен правилно. Затова е най-добре да поставите само два охладителя, но правилно: на предния панел те работят за издухване, на задния - за издухване. Тогава вътре в кутията ще се създаде чист въздушен поток:

Освен това си струва да се има предвид, че въздушният поток на охладителя за впръскване трябва да бъде равен на въздушния поток на охладителя за изпускане. Възниква въпроса - защо на предния панел има охладител с вдухване, а на гърба - с издухване, а не обратното? Отговорът е прост - задната част на системния блок обикновено е по-прашна от предната. Така че охладителят за вдухване на задния капак просто би изтеглил прах вътре в кутията, което не е добре (да, това е единствената причина, а не че вентилаторът на процесора уж се върти в тази посока).

Мит осми - при натоварване е по-добре да настроите скоростта на вентилатора на максимум за по-добро охлаждане

На теория отново всичко е правилно: повече обороти > повече въздушен поток > по-ефективно отвеждане на топлината от радиатора > по-ниска температура на процесора. На практика обаче разликата в температурата на процесора при максимална скорост на вентилатора и при половината от максималната честота е само няколко градуса. Защо се случва това? Отговорът е прост: въздухът не е най-добрата охлаждаща течност и следователно колкото по-голям е въздушният поток, толкова по-малко е увеличението. Така че често можете да настроите скоростта на вентилатора на 50-70% от максималната и да получите добър баланс между тишина и температура.

Както можете да видите, има доста митове, така че когато сглобявате компютър, бъдете внимателни: случва се привидно логично заключение да е напълно погрешно.

Каквото и да се каже, много потребители са мислили за подобряване на охладителната система на своя персонален компютър. И основният критерий, освен това намаляване на температуратакомпоненти, разбира се, е намаляване на шума. Система за водно охлажданенай-добрият вариант за постигане на ефективно охлаждане и значително намаляване на нивата на шум. Но има един съществен недостатък, който плаши обикновен компютърен маниак и му пречи да постигне заветната си цел - цената.
Да, цената на фабричните системи значително надхвърля всички възможни и невъобразими граници, но нека разгледаме по-отблизо всички компоненти на системата за водно охлаждане и се опитаме да направим подобна действително работеща система, като харчим минимална сума.

SVO Zalman RESERATOR 2 цена от $340. Удобна, компактна външна система със същата „ефективна” цена.

РадиаториТе се различават от известните компании по своята красота и компактност и вече са оборудвани със система за инсталиране на вентилатори върху корпуса. Цена от $50.

Процесор воден блокИма медна основа, която подобрява преноса на топлина от процесора и удобен монтаж за различни гнезда.

Най-простият воден блок със същата медна основа. Цената на този продукт започва от 25 "евъргрийни".

водна помпа- един от основните компоненти на системата, без който водата няма да тече никъде и нищо няма да се охлади. Има два вида помпи: потопяеми и външни. Външните са по-скъпи, но не изискват допълнителни резервоари. Цени от $45 до... малко е трудно да се постави граница.

Разширителен съд- компонент, който ви позволява лесно да напълните цялата система и да премахнете въздуха. В допълнение към предимствата има един недостатък - допълнителен риск от изтичане, следователно повреда на компонентите на системния блок. Цена $20 и нагоре.
Правейки прости изчисления, получаваме чиста сума от 140 плюс 10-20 долара за консумативи, общо 150-160 $ за пълен комплект. Сумата е наистина значителна и като се има предвид, че ще са необходими допълнителни разходи за охлаждане на други елементи на системния блок (видеокарта, северен и южен мост, RAM и т.н.), може да нарасне още повече и да достигне малко повече от $200.
Като алтернатива на водното охлаждане е възможно да се използва ефективна система за въздушно или дори пасивно охлаждане. Но цената на висококачествена система за въздушно охлаждане също оставя много да се желае; обаче, подобно на пасивна охладителна система, тя почти винаги е със значителни размери и тегло, следователно изисква допълнително закрепване или фиксиране, което само по себе си не е много удобно.
Да преминем към създаването SVO. Първо, трябва да решим какво ще охлаждаме и какво искаме да получим в крайна сметка. Основните компоненти, които генерират най-много топлина в нашия случай и изискват охлаждане, разбира се, са процесорът и видеокартата (съответно 45 и 70 градуса при idle). Видеокартата е оборудвана с пасивна система за охлаждане и въпреки че 70 градуса е твърде много, беше решено все още да не се инсталира воден блок върху нея, а да се направи това в близко бъдеще. (Със сигурност ще пишем за това в следващата статия).
Друг критерий, по който определяме необходимостта от водно охлаждане е шума, издаван от стандартна система. Тук има много опции: процесор, видеокарта, захранване, южен мост и други елементи. Тъй като инсталирането на системата на захранване е доста сложна задача, беше решено да оставим новото захранване непроменено (старото беше жертва на неуспешен опит за инсталиране на същата система).
И така, след като решихме, че основният и основен тестов обект ще бъде процесорът Athlon 64 X2 3600+, ще преминем директно към производството на системата за водно охлаждане.
Да започнем с най-трудното воден блок. Основният проблем е в материала, от който ще бъде направен. Имахме късмета да намерим меден кръгъл дървен материал с диаметър 40 мм и въпреки че този дизайн не е най-ефективният по отношение на преноса на топлина, беше решено да направим воден блок от това, което имахме, и след това да го променим на по-успешен вариант.

Специални благодарности на моя приятел стругар за свършената работа по производството на тези части, защото обработката на мед не е лесна задача и определено ще дадем счупения нож при първата ни пенсия)))
Фитингите са закупени в строителен магазин и въз основа на техния диаметър е закупен и PVC маркуч.

В сглобено състояние водният блок изглежда по следния начин. За пълна херметичност капакът беше запоен към „стъклото“ с помощта на поялник с мощност 0,5 kW, а фитингите бяха залепени със суперлепило (циакрилан). Първоначално фитингите бяха уплътнени със силиконов уплътнител, но той не оправда очакванията и започна да тече.

Долната част на водния блок в пряк контакт с повърхността на процесора очевидно не е подходяща в това състояние, така че трябваше да бъде допълнително шлайфана и полирана.

Това е всичко, водният блок е готов. Диаметърът беше малко по-малък от 40 mm, тъй като процесорът е с размери 40 x 40 mm, той не го покрива напълно. Но това не е страшно, тъй като размерът на процесорното ядро, скрито под топлоразсейващата плоча, е само около 16 х 16 мм и частта, която водният блок не покрива, няма да играе специална роля за нас.

Следващата стъпка ще бъде водна помпа. Тук всичко е съвсем просто, отиваме в магазин с име като „Воден свят“ или друго по ваша преценка, основното е, че продава филтри за аквариуми. Избираме филтър за максимална производителност и налягане. Попаднахме на потопяем екземпляр на Atman с напор 0,85 метра и максимална производителност 600 l/час. Въпреки че, разбира се, не си струва да се говори за такива параметри, но 250-280 l / час е повече от достатъчно.

Цената беше само $9. След това беше необходимо помпата да се преобразува във външна и да се отърве от вибрациите. Отново имахме нужда от 2 фитинга,

на които краищата са леко шлифовани, така че да влизат плътно в напорните и смукателните тръби.

Фитингите, както и на водния блок, са залепени с циакрилан.

След няколко прости манипулации потопяемата помпа се превърна във външна. Проблемът с вибрациите остава нерешен.

Отстранете гумените вендузи от дъното и завийте плочата към него. Залепваме плочата към парче пореста гума с големи пори и я залепваме към долната плоча.

Монтираме долната плоча върху вендузите, които са извадени от филтъра.
Включваме помпата и слушаме - тишина и практически никакви вибрации (с вода ще бъде още по-тихо). Друг проблем е решен. Продължавай.
Радиатор– почти всяка от отоплителните системи на автомобила ще бъде подходяща. Идеално е, разбира се, да закупите меден, но цената му започва от 20 долара. Можете да търсите използван, но никой няма да ви даде гаранция, че няма да протече. Първоначално се натъкнахме на радиатор от „печката“ на автомобил GAZ-66, но след ден на запояване на все повече и повече дупки, беше решено да закупим нов.

Радиатор за отопление от VAZ 2101-07 е закупен в магазин за авточасти.

Вярно е, че е направен от алуминиеви тръби, но цената от 10 долара изигра основна роля.

Страничните части на радиатора са изработени от пластмаса. На пръв поглед не вдъхва много надежда за сила, но практически няма да има налягане в системата, основното е, че радиаторът се справя с основната си задача - охлаждане.

Нямаше проблеми с монтажа на фитингите. След като пробихме малко дупките, ние просто завиваме фитингите, като същевременно нарязваме резби в пластмасата.

За допълнителна надеждност фитингите са запечатани.

Разширителен съд– решихме напълно да изоставим тази част, тъй като радиаторът ще бъде монтиран в хоризонтално положение и тръбата, разположена над горния фитинг, няма да бъде напълно пълна с вода. Той ще играе ролята на разширителен резервоар.
Не забравяйте за охлаждането на радиатора, защото без допълнителен въздушен поток няма да може да поддържа температурата на процесора в приемливи граници. В нашия случай, гледайки малко напред, се оказа, че е достатъчен един 120 мм охладител, работещ на ниско захранване (3V), което не създава никакъв шум.
Нека да преминем към пълното сглобяване на системата и зареждането й с гориво. За по-лесно пълнене и наблюдение на нивото на водата в системата, във веригата беше поставен тройник с вертикална тръба. В бъдеще този тройник ще бъде премахнат и зареждането ще се извършва през горния монтаж на радиатора. Системата беше заредена с дестилирана вода с добавка на малко количество сапун, който предотвратява появата на живи организми във водата.

Пълната сглобена система изглежда така. Презареждането е съвсем просто: налейте вода във вертикалната тръба, включете помпата и постепенно добавяйте вода, докато въздухът се освободи напълно. Поставяме маркировка върху тръбата и оставяме системата да работи за няколко дни, или още по-добре за седмица, за да проверим напълно нейната плътност и надеждност.
Така че нека обобщим резултати. След като похарчихме малко повече от $25, сглобихме охладителна система, която ще осигури охлаждане на процесора, като същевременно не създава почти никакъв шум и има добър резерв за производителност. Този резерв ще ви позволи да инсталирате допълнителни водни блокове на видеокартата и захранването в бъдеще, а също така може да ви позволи леко да овърклокнете компонентите.
Ще се опитаме да напишем за всичко това, както и за инсталирането на SVO в системния модул, без да излизаме извън неговите граници, в следващите статии.

Най-енергоемката част от компютъра е процесорът и отстраняването на генерираната топлинна енергия е спешна задача, особено при висока околна температура. От температурата на нагряване на процесора зависи не само стабилността и издръжливостта на работата му, но и неговата производителност, за която производителите на процесори обикновено премълчават.

В по-голямата част от компютрите системата за охлаждане на процесора е проектирана така, че да игнорира елементарните закони на физиката. Системният охладител работи в режим на късо съединение, тъй като няма екран, който да предпазва охладителя от засмукване на горещ въздух, излизащ от радиатора на процесора. В резултат на това ефективността на системата за охлаждане на процесора не надвишава 50%. В допълнение, охлаждането се произвежда от въздух, загрят от други компоненти и възли, разположени в системния блок.

Понякога на задната стена на системния блок е инсталиран допълнителен охладител, но това не е най-доброто решение. Допълнителен охладител работи за изтласкване на въздух от системния модул в околната среда, точно като охладителя на захранването. В резултат на това ефективността на двата охладителя е много по-ниска, ако работят отделно - единият засмуква въздух в системния блок, а другият го изтласква. В резултат на това се консумира допълнителна електроенергия и най-лошото е, че се появява допълнителен акустичен шум.

Предложеният дизайн на системата за охлаждане на процесора е лишен от горните недостатъци, лесен е за изпълнение и осигурява висока ефективност на охлаждане на процесора и, като следствие, други компоненти на дънната платка. Идеята не е нова и проста, въздухът за охлаждане на радиатора на процесора се взема извън системния блок, тоест от стаята.

Реших да подобря охладителната система на процесора на моя компютър, когато попаднах на дизайн от охладителната система на марков, остарял системен блок.

Остава само да закрепите тази част в системния модул и да я свържете към охладителя на процесора. Тъй като дължината на тръбата не беше достатъчна, беше необходимо да се увеличи с полиетиленова лента, усукана в тръба. Диаметърът на тръбата е избран, като се вземе предвид плътното прилягане към тялото на охладителя на процесора. За да се предотврати развитието на лентата, тя се фиксира с метална скоба с помощта на телбод.

Системата е закрепена с помощта на самостоятелно направени два ъгъла със самонарезни винтове към задната стена на системния блок. Прецизното позициониране спрямо центъра на охладителя се постига благодарение на дължината на страните на ъглите.

Този прост дизайн направи възможно практически премахване на потока горещ въздух от системния блок в системата за охлаждане на процесора.

Капакът на моя системен блок вече имаше готов отвор, което опрости работата. Но да направите дупка сами не е трудно; трябва да проектирате централната точка на охладителя върху страничния капак и да използвате компас, за да начертаете кръг, малко по-малък от диаметъра на тръбата. Пробийте със свредло с диаметър 2,5-3 mm на стъпки от 3,5 mm по цялата дължина на линията на обиколката на отвора. Точките на пробиване трябва да бъдат предварително маркирани с ядро. След това пробийте пробитите отвори със свредло с диаметър 4 mm. Завършете ръбовете на получения отвор с кръгла пила. Остава само да инсталирате декоративна решетка, въпреки че не е необходимо.

Можете успешно да използвате пластмасова бутилка за напитки като въздуховод. Ако няма подходящ диаметър, тогава можете да вземете по-голям, да го разрежете по дължина и да го зашиете с конец. Тук не е необходима висока стегнатост. Можете също така да закрепите тръбата с малки винтове директно към тялото на охладителя. Основното е да осигурите подаване на въздух към системата за охлаждане на процесора отвън.

Температурните измервания показаха високата ефективност на създадената охладителна система за процесора Pentium 2.8 GHz. При 10% натоварване на процесора, при околна температура 20°C, температурата на процесора не надвишава 30°C, а радиаторът беше студен на пипане. В същото време охладителят ефективно охлажда радиатора при най-ниските обороти.

Системите за водно охлаждане се използват от много години като високоефективно средство за отстраняване на топлина от горещи компютърни компоненти.

Качеството на охлаждане пряко влияе върху стабилността на вашия компютър. При излишна топлина компютърът започва да замръзва и прегрятите компоненти може да се повредят. Високите температури са вредни за елементната база (кондензатори, микросхеми и т.н.), а прегряването на твърдия диск може да доведе до загуба на данни.

Тъй като производителността на компютъра се увеличава, трябва да се използват по-ефективни системи за охлаждане. Системата за въздушно охлаждане се счита за традиционна, но въздухът има ниска топлопроводимост и големият въздушен поток създава много шум. Мощните охладители произвеждат доста силен рев, въпреки че все още могат да осигурят приемлива ефективност.

В такива условия системите за водно охлаждане стават все по-популярни. Превъзходството на водното охлаждане над въздушното се обяснява с топлинния капацитет (4,183 kJ kg -1 K -1 за вода и 1,005 kJ kg -1 K -1 за въздух) и топлопроводимостта (0,6 W/(m K) за вода и 0,024-0,031 W/(m K) за въздух). Следователно, при равни други условия, системите за водно охлаждане винаги ще бъдат по-ефективни от системите за въздушно охлаждане.

В интернет можете да намерите много материали за готови системи за водно охлаждане от водещи производители и примери за домашни охладителни системи (последните, като правило, са по-ефективни).

Системата за водно охлаждане (WCS) е система за охлаждане, която използва вода като охлаждаща течност за пренос на топлина. За разлика от въздушното охлаждане, което предава топлина директно на въздуха, при водната охладителна система топлината се прехвърля първо към водата.

Принцип на действие на SVO

Охлаждането на компютър е необходимо, за да се премахне топлината от нагрят компонент (чипсет, процесор, ...) и да се разсее. Конвенционалният въздушен охладител е оборудван с монолитен радиатор, който изпълнява и двете функции.

В SVO всяка част изпълнява своя функция. Водният блок отнема топлината, а другата част разсейва топлинната енергия. Приблизителна схема на свързване на компонентите на SVO може да се види на диаграмата по-долу.

Водните блокове могат да бъдат свързани към веригата паралелно или последователно. Първият вариант е за предпочитане, ако има идентични радиатори. Можете да комбинирате тези опции и да получите паралелно-серийна връзка, но най-правилното би било да свържете водните блокове един след друг.

Отвеждането на топлината се извършва по следната схема: течността от резервоара се подава към помпата и след това се изпомпва допълнително към блоковете, които охлаждат компонентите на компютъра.

Причината за тази връзка е леко нагряване на водата след преминаване през първия воден блок и ефективно отвеждане на топлината от чипсета, GPU и CPU. Нагрятата течност влиза в радиатора и се охлажда там. След това се връща обратно в резервоара и започва нов цикъл.

Според конструктивните характеристики SVO може да бъде разделен на два типа:

Охлаждащата течност циркулира през помпа под формата на отделен механичен възел.
Безпомпени системи, които използват специални хладилни агенти, които преминават през течната и газообразната фаза.

Охладителна система с помпа

Принципът на неговото действие е ефективен и прост. Течността (обикновено дестилирана вода) преминава през радиаторите на охлажданите устройства.

Всички компоненти на конструкцията са свързани помежду си с гъвкави тръби (диаметър 6-12 mm). Течността, преминавайки през радиатора на процесора и други устройства, поема топлината им, след което през тръбите навлиза в радиатора на топлообменника, където се охлажда. Системата е затворена и течността непрекъснато циркулира в нея.

Пример за такава връзка може да бъде показан с помощта на продукти от CoolingFlow. Комбинира помпата с буферен резервоар за течност. Стрелките показват движението на студена и гореща течност.

Течно охлаждане без помпа

Има системи за течно охлаждане, които не използват помпа. Те използват принципа на изпарителя и създават насочено налягане, което предизвиква движението на охлаждащата течност. Като хладилни агенти се използват течности с ниски точки на кипене. Физиката на протичащия процес може да се види на диаграмата по-долу.

Първоначално радиаторът и тръбопроводите са напълно пълни с течност. Когато температурата на радиатора на процесора се повиши над определена стойност, течността се превръща в пара. Процесът на превръщане на течността в пара абсорбира топлинна енергия и повишава ефективността на охлаждане. Горещата пара създава налягане. Парата през специален еднопосочен вентил може да излиза само в една посока - в радиатора на топлообменника-кондензатор. Там парата измества студената течност към радиатора на процесора и докато се охлажда, се превръща обратно в течност. Така течността-пара циркулира в затворена тръбопроводна система, докато температурата на радиатора е висока. Тази система се оказва много компактна.

Възможен е и друг вариант на такава охладителна система. Например за видеокарта.

В радиатора на графичния чип е вграден течен изпарител. Топлообменникът е разположен до страничната стена на видеокартата. Конструкцията е изработена от медна сплав. Топлообменникът се охлажда от високоскоростен (7200 об/мин) центробежен вентилатор.

SVO компоненти

Системите за водно охлаждане използват специфичен набор от компоненти, задължителни и незадължителни.

Необходими компоненти на SVO:

радиатор,
монтаж,
воден блок,
водна помпа,
маркучи,
вода.

Допълнителни компоненти на водоснабдителната система са: температурни сензори, резервоар, дренажни вентили, контролери на помпи и вентилатори, вторични водни блокове, индикатори и измервателни уреди (дебит, температура, налягане), водни смеси, филтри, задни плочи.

Нека да разгледаме необходимите компоненти.

Waterblock е топлообменник, който пренася топлина от нагрят елемент (процесор, видео чип и др.) към вода. Състои се от медна основа и метален капак с комплект крепежни елементи.

Основните видове водни блокове: процесор, за видеокарти, за системния чип (северен мост). Водните блокове за видеокарти могат да бъдат два вида: такива, които покриват само графичния чип („само gpu“) и такива, които покриват всички нагревателни елементи – пълно покритие.

Воден блок Swiftech MCW60-R (само за gpu):

Воден блок EK Waterblocks EK-FC-5970 (Fulcover):

За увеличаване на площта на топлообмен се използва микроканална и микроиглена структура. Водните блокове се правят без сложна вътрешна структура, ако производителността не е толкова критична.

Чипсет воден блок XSPC X2O Delta Чипсет:

Радиатор. В SVO радиаторът е топлообменник вода-въздух, който пренася топлината от водата във водния блок към въздуха. Има два подвида радиатори SVO: пасивни (безвентилаторни), активни (обдухвани от вентилатор).

Безвентилаторни се срещат доста рядко (например в климатика Zalman Reserator), тъй като този тип радиатори имат по-ниска ефективност. Такива радиатори заемат много място и трудно се побират дори в модифициран корпус.

Пасивен радиатор Alphacool Cape Cora HF 642:

Активните радиатори са по-често срещани в системите за водно охлаждане поради по-добра ефективност. Ако използвате тихи или безшумни вентилатори, можете да постигнете тиха или безшумна работа на въздушния охладител. Тези радиатори могат да се предлагат в различни размери, но обикновено се произвеждат в размери, кратни на 120 mm или 140 mm вентилатор.

Радиатор Feser X-Changer Triple 120mm Xtreme

SVO радиатор зад корпуса на компютъра:

Помпата е електрическа помпа, отговорна за циркулацията на водата във веригата на водоснабдителната система. Помпите могат да работят на 220 волта или 12 волта. Когато в продажба имаше малко специализирани компоненти за климатични системи, се използваха аквариумни помпи, работещи на 220 волта. Това създаде някои затруднения поради необходимостта помпата да се включи синхронно с компютъра. За целта е използвано реле, което включва помпата автоматично при стартиране на компютъра. Сега има специализирани помпи с компактни размери и добра производителност, работещи на 12 волта.

Компактна помпа Laing DDC-1T

Съвременните водни блокове имат доста висок коефициент на хидравлично съпротивление, така че е препоръчително да използвате специализирани помпи, тъй като аквариумните помпи няма да позволят на модерен воден охладител да работи с пълен капацитет.

Маркучите или тръбите също са основни компоненти на всяка система за пречистване на вода, през които водата тече от един компонент към друг. Използват се предимно PVC маркучи, понякога и силиконови. Размерът на маркуча не влияе значително на цялостната производителност; важно е да не използвате маркучи, които са твърде тънки (по-малко от 8 mm).

Флуоресцентна Feser тръба:

Фитингите са специални свързващи елементи за свързване на маркучи към водопроводни компоненти (помпа, радиатор, водни блокове). Фитингите трябва да се завинтват в отвора с резба, разположен на SVO компонента. Не е необходимо да ги завивате много силно (не са необходими гаечни ключове). Стегнатостта се постига с гумен уплътнителен пръстен. По-голямата част от компонентите се продават без включени фитинги. Това се прави, за да може потребителят да избере фитингите за желания маркуч. Най-често срещаните видове фитинги са компресионни (със съединителна гайка) и рибена кост (използват се фитинги). Фитингите са прави и ъглови. Фитингите също се различават по вида на резбата. В компютърните SVO по-често се срещат нишки от стандарта G1/4″, по-рядко G1/8″ или G3/8″.

Водно охлаждане на компютъра:

Фитинги тип рибена кост от Bitspower:

Компресионни фитинги Bitspower:

Водата също е задължителен компонент на SVO. Най-добре е да се долива с дестилирана вода (пречистена от примеси чрез дестилация). Използва се и дейонизирана вода, но тя няма съществени разлики от дестилираната вода, само се произвежда по различен начин. Можете да използвате специални смеси или вода с различни добавки. Но използването на чешмяна или бутилирана вода за пиене не се препоръчва.

Допълнителните компоненти са компоненти, без които SVO може да работи надеждно и не влияят на производителността. Те правят работата на SVO по-удобна.

Резервоарът (разширителният съд) се счита за допълнителен компонент на системата за водно охлаждане, въпреки че присъства в повечето системи за водно охлаждане. Резервоарните системи са по-удобни за презареждане. Обемът на водата в резервоара не е важен и не влияе на работата на системата за пречистване на вода. Има различни форми на резервоарите и те се избират въз основа на лекотата на инсталиране.

Тръбен резервоар Magicool:

Дренажният кран се използва за удобно източване на вода от веригата на водоснабдителната система. Той е затворен в нормално състояние и се отваря, когато е необходимо да се източи вода от системата.

Кран за източване Koolance:

Сензори, индикатори и измервателни уреди. Произвеждат се доста различни измервателни уреди, контролери и сензори за системи за противовъздушна отбрана. Сред тях има електронни сензори за температура, налягане и воден поток, контролери, които координират работата на вентилаторите с температура, индикатори за движение на водата и др. Сензорите за налягане и воден поток са необходими само в системи, предназначени да тестват компоненти на водоснабдителната система, тъй като тази информация е просто маловажна за обикновения потребител.

Електронен сензор за поток от AquaCompute:

Филтър. Някои системи за водно охлаждане са оборудвани с филтър, включен във веригата. Той е предназначен да филтрира различни малки частици, които са влезли в системата (прах, остатъци от запояване, утайка).

Водни добавки и различни смеси. В допълнение към водата могат да се използват различни добавки. Някои са предназначени да предпазват от корозия, други да предотвратяват развитието на бактерии в системата или обезцветяването на водата. Те също така произвеждат готови смеси, съдържащи вода, антикорозионни добавки и багрило. Има готови смеси, които повишават производителността на системата за пречистване на водата, но увеличаването на производителността от тях е възможно само незначително. Можете да намерите течности за системи за пречистване на вода, които не са на водна основа, но използват специална диелектрична течност. Такава течност не провежда електричество и няма да причини късо съединение, ако изтече върху компонентите на компютъра. Дестилираната вода също не провежда ток, но ако се разлее и попадне върху прашни зони на компютъра, може да стане електропроводима. Няма нужда от диелектрична течност, тъй като добре тестван SVO не пропуска и е достатъчно надежден. Също така е важно да следвате инструкциите за добавките. Не е необходимо да ги изливате в излишък, това може да доведе до катастрофални последици.

Зелена флуоресцентна боя:

Задната плоча е специална монтажна плоча, която е необходима за освобождаване на печатната платка на дънната платка или видеокартата от силата, създадена от закрепванията на водния блок, и за намаляване на огъването на печатната платка, намалявайки риска от счупване. Задната плоча не е задължителен компонент, но е много често срещана в SVO.

Брандирана задна плоча от Watercool:

Вторични водни блокове. Понякога се монтират допълнителни водни блокове на компоненти с ниска температура. Тези компоненти включват: RAM, силови транзистори, захранващи вериги, твърди дискове и южен мост. Опционалността на такива компоненти за система за водно охлаждане е, че те не подобряват овърклокването и не осигуряват допълнителна стабилност на системата или други забележими резултати. Това се дължи на ниското генериране на топлина от такива елементи и неефективността на използването на водни блокове за тях. Положителната страна на инсталирането на такива водни блокове може да се нарече само външен вид, но недостатъкът е увеличаването на хидравличното съпротивление във веригата и съответно увеличаването на цената на цялата система.

Воден блок за силови транзистори на дънната платка от EK Waterblocks

В допълнение към задължителните и незадължителните компоненти на CBO, има и категория хибридни компоненти. В продажба има компоненти, които представляват два или повече CBO компонента в едно устройство. Сред такива устройства са известни: хибриди на помпа с процесорен воден блок, радиатори за въздушни охладители, комбинирани с вградена помпа и резервоар. Такива компоненти значително намаляват пространството, което заемат и са по-удобни за инсталиране. Но такива компоненти не са много подходящи за надграждане.

Избор на система за отопление на водата

Има три основни вида CBO: външни, вътрешни и вградени. Различават се по разположението на основните си компоненти спрямо корпуса на компютъра (радиатор/топлообменник, резервоар, помпа).

Системите за външно водно охлаждане са направени под формата на отделен модул („кутия“), който е свързан с помощта на маркучи към водни блокове, които са инсталирани на компоненти в самия корпус на компютъра. Корпусът на външна система за водно охлаждане почти винаги включва радиатор с вентилатори, резервоар, помпа и понякога захранване на помпата със сензори. Сред външните системи са добре известни системите за водно охлаждане Zalman от семейството Reserator. Такива системи се инсталират като отделен модул и тяхното удобство се състои в това, че потребителят не трябва да модифицира или променя корпуса на своя компютър. Единственото им неудобство е размерът им и става по-трудно преместването на компютъра дори на къси разстояния, например в друга стая.

Външен пасивен CBO Zalman Reserator:

Вградената охладителна система е вградена в кутията и се продава в комплект с нея. Тази опция е най-лесна за използване, тъй като целият SVO вече е монтиран в корпуса и отвън няма обемисти конструкции. Недостатъците на такава система включват високата цена и факта, че старият корпус на компютъра ще бъде безполезен.

Вътрешните системи за водно охлаждане са разположени изцяло в кутията на компютъра. Понякога някои компоненти на вътрешната охладителна система (главно радиатора) са монтирани на външната повърхност на корпуса. Предимството на системите за вътрешна противовъздушна отбрана е лекотата на преносимост. Не е необходимо да се източва течността по време на транспортиране. Също така, когато инсталирате вътрешни SVO, външният вид на кутията не страда, а при модифициране SVO може перфектно да украси кутията на вашия компютър.

Овърклокнат Orange Project:

Недостатъците на системите за вътрешно водно охлаждане са, че са трудни за инсталиране и в много случаи изискват модификации на шасито. Освен това вътрешният SVO добавя няколко килограма тегло към тялото ви.

Планиране и монтаж на SVO

Водното охлаждане, за разлика от въздушното, изисква известно планиране преди монтажа. В крайна сметка течното охлаждане налага някои ограничения, които трябва да се вземат предвид.

По време на монтажа винаги трябва да имате предвид удобството. Необходимо е да оставите свободно пространство, така че по-нататъшната работа със SVO и компонентите да не създава затруднения. Необходимо е тръбите за вода да преминават свободно вътре в корпуса и между компонентите.

Освен това потокът от течност не трябва да се ограничава от нищо. Докато охлаждащата течност преминава през всеки воден блок, тя се нагрява. За да се намали този проблем, се обмисля верига с паралелни пътища на охлаждащата течност. С този подход водният поток е по-малко натоварен и водният блок на всеки компонент получава вода, която не се нагрява от други компоненти.

Комплектът Koolance EXOS-2 е добре познат. Той е проектиран да работи с 3/8″ свързваща тръба.

Когато планирате местоположението на вашия CBO, се препоръчва първо да начертаете проста диаграма. След като начертахме план на хартия, започваме действителното сглобяване и инсталиране. Необходимо е да поставите всички части на системата на масата и да измерите приблизително необходимата дължина на тръбите. Препоръчително е да оставите поле и да не го режете твърде кратко.

Когато подготвителната работа приключи, можете да започнете да инсталирате водните блокове. От задната страна на дънната платка зад процесора има метална скоба за закрепване на охлаждащата глава Koolance за процесора. Тази монтажна скоба е оборудвана с пластмасово уплътнение за предотвратяване на късо съединение с дънната платка.

След това радиаторът, свързан към северния мост на дънната платка, се отстранява. Примерът използва дънна платка Biostar 965PT, в която чипсетът се охлажда с помощта на пасивен радиатор.

Когато радиаторът на чипсета е отстранен, трябва да инсталирате крепежните елементи на водния блок за чипсета. След инсталирането на тези елементи, дънната платка се поставя обратно в кутията на компютъра. Не забравяйте да премахнете старата термопаста от процесора и чипсета, преди да нанесете тънък слой нова.

След това водните блокове се монтират внимателно върху процесора. Не ги натискайте със сила. Използването на сила може да повреди компонентите.

След това се работи с видеокартата. Необходимо е премахване на наличния радиатор и замяната му с воден блок. След като водните блокове са инсталирани, можете да свържете тръбите и да поставите видеокартата в слота PCI Express.

Когато всички водни блокове са монтирани, всички останали тръби трябва да бъдат свързани. Последна, която се свързва, е тръбата, водеща към външния модул на SVO. Проверете дали посоката на водния поток е правилна: охладената течност трябва първо да потече във водния блок на процесора.

След като цялата тази работа приключи, водата се излива в резервоара. Резервоарът трябва да се пълни само до нивото, посочено в инструкциите. Внимателно наблюдавайте всички крепежни елементи и при най-малкия признак на теч незабавно отстранете проблема.

Ако всичко е сглобено правилно и няма течове, трябва да изпомпате охлаждащата течност, за да премахнете въздушните мехурчета. За системата Koolance EXOS-2 трябва да свържете накъсо контактите на ATX захранването и да подадете захранване към водната помпа, без да захранвате дънната платка.

Оставете системата да работи в този режим за известно време и внимателно наклонете компютъра в една или друга посока, за да се отървете от въздушните мехурчета. След като всички мехурчета излязат, добавете охлаждаща течност, ако е необходимо. Ако въздушните мехурчета вече не се виждат, можете да стартирате системата напълно. Сега можете да тествате ефективността на инсталирания SVO. Въпреки че водното охлаждане за компютри все още е рядкост за обикновените потребители, предимствата му са неоспорими.

Измина повече от година, откакто сглобих първата си цялостна система за водно охлаждане на базата на готов комплект (вижте). Месец по-късно (на нова платформа) системата беше значително модернизирана - северният мост и видеокартата бяха включени в охладителната верига, а водният блок на процесора също беше заменен. Освен това направих всички тези водни блокове сам. Въпреки факта, че основните елементи на системния блок бяха доста горещ: Процесор Athlon Thoroughbred-B1700+@ 2800+ с напрежение на ядрото 1.85V, овърклокната видеокарта GeForse 4 Ti 4600 и северен мост с елемент Пелтие, системата издържа с чест теста на южните летни жеги. Дори при стайна температура от 32 градуса, температурата на ядрото на процесора не надвишава 55 градуса.

Когато възникна нуждата от втори компютър, той беше сглобен основно от това, което беше останало от предишни надстройки. За съжаление, останалата сграда е миникула. Но тъй като нормален въздушен охладител изобщо не се побираше в него, трябваше да направя това.

Всичко би изглеждало нищо, ако не беше едно важно обстоятелство - след като свикнете с тих компютър с водно охлаждане, просто е невъзможно да се откажете от този навик в бъдеще. Така възникна желанието: да се създаде тиха и в същото време ефективна система за водно охлаждане.

Защо все още е русал? Има много причини за това. Тъй като във всяка охладителна система крайното (разсейващо топлина) устройство е въздушен радиатор с вентилатор, параметрите на шума на системата се определят от стойността и, Основното нещо, скоростта на въздушния поток, обдухващ ребрата (плочи, щифтове и др.) на радиатора. И колкото по-голяма е топлинната мощност, която трябва да се отстрани при същото ниво на шум, толкова по-голям размер на радиатора и вентилатора е необходим.

Ярък пример за това е охладителят Zalman CNPSA-Cu - най-добрият наличен (и не само достъпен - той има правилнодизайн): размери – 109x62x109mm; тегло – 770гр.; вентилатор – 92мм; площ на плочата - 3170 квадратни сантиметра; скорост, ниво на шум и термична устойчивост в тих и нормален режим, съответно: 1350 и 2400 об./мин.; 20 и 25 dB (при овърклок, между другото, тихият режим е неприемлив, а 25 и дори 20 dB не е много тих) и 0,27 и 0,2K/W. Нека запомним тези цифри, те ще ни бъдат полезни в бъдеще. И не трябва да мислите, че този и подобни охладители са необходими само за най-новите процесори с разсейване на топлината до 90 - 100 W.