Система жидкостного охлаждения. Водяное охлаждение или воздушное

В этой статье я постараюсь рассказать о своей попытке изготовить систему водяного охлаждения для процессора в домашних условиях. При этом опишу основные моменты и технические тонкости на примере собственного опыта. Если вам интересно подробное иллюстрированное руководство по изготовлению, сборке и установке такой системы, то добро пожаловать под кат.

Трафик, много картинок! Видео процесса изготовления в самом низу.

Мысль о создании более эффективного охлаждения домашнего компьютера у меня зародилась в процессе поиска способа повысить производительность своего компьютера с помощью «разгона» процессора. Разогнанный процессор потребляет в полтора раза больше мощности и соответственно греется. Главный ограничитель покупки готовой – цена, покупка в магазине готовой системы водяного охлаждения вряд ли обойдется дешевле ста долларов. Да и в обзорах бюджетные системы жидкостного охлаждения не особо хвалят. Так было решено сделать простейшую СВО самостоятельно и с минимальными затратами.

Теория и сборка

Основные детали

• Водоблок (или теплообменник)
• Центробежный водяной насос (помпа) мощностью 600 литров/ч.
• Радиатор охлаждения (автомобильный)
• Расширительный резервуар под теплоноситель (воду)
• Шланги 10-12 мм;
• Вентиляторы диаметром 120мм (4 штуки)
• Источник питания для вентиляторов
• Расходные материалы

Водоблок

Основная задача водорблока это быстро забрать у процессора тепло и передать его теплоносителю. Для данных целей наиболее подходит медь. Возможно изготовление теплообменника и из алюминия, но его теплопроводность (230Вт/(м*К)) вдвое меньше меди (395,4 Вт/(м*К)). Также немаловажно устройство водоблока (или теплообменника). Устройство теплообменника представляет собой один или несколько непрерывных каналов, проходящих через весь внутренний объем водоблока. При этом важно максимально увеличить поверхность соприкосновения с водой и избежать застоев воды. Для увеличения поверхности обычно используют частые надрезы на стенках водоблока или устанавливают мелкие игольчатые радиаторы.

Я не пытался сделать что-то сложное, поэтому начал делать простую ёмкость для воды с двумя отверстиями для трубок. За основу был взят латунный соединитель для труб, а основанием стала медная пластина толщиной 2 миллиметра. Сверху в такую же пластину вставляются две медные трубки диаметра шланга. Всё запаивается оловянно-свинцовым припоем. Делая водоблок побольше я сначала не задумывался о его весе. В собранном виде со шлангами и водой на материнской плате будет висеть более 300 грамм, и для облегчения пришлось использовать дополнительные крепления для шлангов.

• Материал: медь, латунь
• Диаметр штуцеров: 10 мм
• Пайка: Оловянно-свинцовый припой
• Способ крепления: винтами к креплению магазинного кулера, шланги крепятся хомутами
• Цена: около 100 рублей

Выпиливание и пайка

Помпа

Помпы бывают внешние или погружные. Первая лишь пропускает ее через себя, а вторая ее выталкивает, будучи в нее погружена. Здесь использована погружная, помещается в ёмкость с водой. Внешнюю найти не удалось, искал в зоомагазинах, а там только погружные аквариумные помпы. Мощность от 200 до 1400 литров в час цена от 500 до 2000 рублей. Питается от розетки, мощность от 4 до 20 ватт. На твёрдой поверхности помпа сильно шумит, а на поролоне шум незначителен. В качестве резервуара для воды использовалась банка, вмещающая в себя помпу. Для присоединения силиконовых шлангов были использованы стальные хомуты на винтах. Для лёгкого надевания и снятия шлангов можно использовать смазку без запаха.

• Максимальная производительность - 650 л/ч.
• Высота подъема воды – 80 см
• Напряжение – 220В
• Мощность – 6 Вт
• Цена - 580 рублей

Радиатор

Насколько качественным будет радиатор, во многом определит эффективность всей системы водяного охлаждения. Тут использован автомобильный радиаторсистемы отопления (печка) от девятки, куплен старый на барахолке за 100 рублей. К сожалению, интервал между пластинами в нём оказался меньше миллиметра, поэтому пришлось вручную раздвигать и сжимать пластины по нескольку штук, чтобы слабые китайские вентиляторы смогли продуть его насквозь.

• Материал трубок: медь
• Материал ребер: алюминий
• Размер: 35х20х5 см
• Диаметр штуцеров: 14 мм
• Цена: 100 рублей

Обдув

Обдувается радиатор двумя парами 12 см вентиляторами спереди и сзади. Запитать 4 вентилятора от системного блока во время проверки не представилось возможным, поэтому пришлось собрать простой блок питания на 12 вольт. Вентиляторы были соединены параллельно, и подключены с учётом полярности. Это важно, иначе с большой вероятностью вентилятор можно испортить. У кулера 3 провода: черный (земля), красный (+12В) и желтый (значение скорости).

• Материал: китайский пластик
• Диаметр: 12 см
• Напряжение: 12 В
• Ток: 0.15 А
• Цена: 80*4 рублей

Хозяйке на заметку

Цель снижения шума я не ставил из-за стоимости вентиляторов. Так вентилятор за 100 рублей изготовлен из чёрного пластика и потребляет 150 миллиампер тока. Именно такие я использовал для обдува радиатора, дует слабо, зато дешёвый. Уже за 200-300 рублей можно найти намного более мощные и красивые модели с потреблением 300-600 миллиампер, но на максимальных оборотах они шумные. Это решается силиконовыми прокладками и антивибрационными креплениями, но для меня решающее значение играла минимальная стоимость.

Блок питания

Если готового под рукой нет, можно собрать простейший из подручных материалов и микросхемы, которая стоит меньше 100 рублей. Для 4 вентиляторов необходим ток 0,6 А и немного про запас. Микросхема даёт примерно 1 ампер при напряжении от 9 до 15 вольт в зависимости от модели. Можно использовать любую модель, выставляя 12 вольт переменным резистором.

• Инструменты и паяльник
• Радиодетали
• Микросхема
• Провода и изоляция
• Цена: 100 рублей

Установка и проверка

Аппаратная часть

• Процессор: Intel Core i7 960 3.2 ГГц / 4.3 ГГц
• Системная плата: ASUS Rampage 3 formula
• Блок питания: OCZ ZX1250W
• Термопаста: АЛ-СИЛ 3

Программное обеспечение

• Windows 7 x64 SP1
• Prime 95
• RealTemp 3.69
• Cpu-z 1.58

Особо долго тестировать не пришлось, т.к. результаты не приближались даже к возможностям воздушного кулера. Радиатор СВО обдувался пока только двумя китайскими вентиляторами из 4х возможных и ещё не были раздвинуты шире пластины для лучшего продува. Так в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО 57 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 100 градусов за 30 секунд на СВО. При разгоне результаты ещё хуже.

Была предпринята попытка сделать новый водоблок с более тонкой (0,5 мм) медной пластиной основания и почти втрое более вместительный внутри, правда из тех же материалов (медь + латунь). В радиаторе раздвинуты пластины для лучшего продува и добавлено ещё два вентилятора, теперь их 4 штуки. В этот раз в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО примерно 55 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 83 градусов на СВО. Но при этом вода в контуре начинает довольно быстро нагреваться и уже через 5-7 минут температура процессора достигает 96 градусов. Это показания без разгона.

Собирать СВО было, конечно интересно, но применить её для охлаждения современного процессора не удалось. В старых компьютерах отлично справляется штатный кулер. Может быть я подобрал некачественные материалы или неправильно изготавливал водоблок, но собрать СВО менее, чем за 1000 рублей в домашних условиях мне не представляется возможным. Почитав обзоры бюджетных готовых СВО, имеющихся в магазинах я не надеялся, что моя самоделка будет лучше хорошего воздушного кулера. Для себя сделал вывод, что не стоит экономить в будущем на комплектующих для СВО. Когда решусь покупать СВО для разгона, однозначно буду собирать её сам из отдельных деталей.

Видеоролик

Системы водяного охлаждения уже много лет используются как высокоэффективное средство отвода тепла от нагревающихся компонентов компьютера.

Качество охлаждения напрямую влияет на стабильность работы Вашего компьютера. При избыточном тепле компьютер начинает зависать и возможен выход из строя перегревшихся компонентов. Высокие температуры вредны для элементной базы (конденсаторы, микросхемы и пр.), а перегрев жесткого диска может привести к потере данных.

С ростом производительности компьютеров приходится использовать более эффективные системы для охлаждения. Традиционной считается воздушная система охлаждения, но воздух обладает низкой теплопроводностью и при большом потоке воздуха создаётся сильный шум. Мощные кулера издают довольно сильный рёв, хотя при этом могут обеспечить приемлемую эффективность.

В таких условиях все более популярными становятся водяные системы охлаждения. Превосходство водяного охлаждения над воздушным объясняется показателями теплоемкости (4,183 кДж·кг -1 ·K -1 для воды и 1,005 кДж·кг -1 ·K -1 для воздуха) и теплопроводности (0,6 Вт/(м·K) для воды и 0,024-0,031Вт/(м·K) для воздуха). Поэтому, при прочих равных условиях, системы водяного охлаждения всегда будут эффективнее воздушных.

В интернете можно найти много материалов по готовым системам водяного охлаждения от ведущих производителей и примеры самодельных систем охлаждения (последние, как правило, более эффективны).

Система водяного охлаждения (СВО) – система охлаждения, в которой для переноса тепла используется вода в качестве теплоносителя. В отличие от воздушного охлаждения, в котором тепло передается напрямую воздуху, в системе водяного охлаждения тепло сначала передается воде.

Принцип работы СВО

Охлаждение компьютера необходимо для отвода тепла от нагретого компонента (чипсета, процессора, …) и его рассеивания. Обычный воздушный кулер снабжен монолитным радиатором, который выполняет обе данные функции.

В СВО каждая часть выполняет свою функцию. Водоблок осуществляет теплосъем, а другая часть рассеивает тепловую энергию. Примерную схему соединения компонентов СВО можно посмотреть на схеме ниже.

Водоблоки могут включаться в контур параллельно и последовательно. Первый вариант предпочтительнее при наличии одинаковых теплосъемников. Можно эти варианты скомбинировать и получить параллельно-последовательное подключение, но наиболее правильным будет соединение водоблоков один за другим.

Отвод тепла происходит по такой схеме: жидкость из резервуара подводится к помпе, а затем перекачивается дальше к узлам, которые охлаждают компоненты ПК.

Причиной такого подключения является незначительный прогрев воды после прохождения первого водоблока и эффективный отвод тепла от чипсета, GPU, CPU. Прогретая жидкость попадает в радиатор и там охлаждается. Затем она снова попадает в резервуар, и начинается новый цикл.

По конструктивным особенностям СВО можно разделить на два типа:

1. Охлаждающая жидкость циркулирует за счет помпы в виде отдельного механического узла.
2. Безпомповые системы, в которых используются специальные хладагенты, проходящие через жидкую и газообразную фазы.

Система охлаждения с помпой

Принцип ее действия эффективность и прост. Жидкость (обычно дистиллированная вода) проходит через радиаторы охлаждаемых устройств.

Все компоненты конструкции соединяются между собой гибкими трубками (диаметр 6-12 мм). Жидкость, проходя через радиатор процессора и других устройств, забирает их тепло, а затем по трубкам попадает в радиатор теплообменника, где охлаждается сама. Система замкнутая, и жидкость в ней постоянно циркулирует.

Пример такого соединения можно показать на примере продукции фирмы CoolingFlow. В ней помпа совмещается с буферным резервуаром для жидкости. Стрелки показывают движение холодной и горячей жидкости.

Безпомповое жидкостное охлаждение

Есть системы жидкостного охлаждения, не использующие помпу. В них используется принцип испарителя и создается направленное давление, вызывающее движение охлаждающего вещества. В качестве хладагентов применяются жидкости с низкой точкой кипения. Физику происходящего процесса можно рассмотреть на схеме ниже.

Изначально радиатор и магистрали полностью заполнены жидкостью. Когда температура радиатора процессора становится выше определенного значения, то жидкость превращается в пар. Процесс превращения жидкости в пар поглощает тепловую энергию и повышает эффективность охлаждения. Горячим паром создается давление. Пар, через специальный односторонний клапан, может выходить только в одну сторону – в радиатор теплообменника-конденсатора. Там пар вытесняет холодную жидкость в направлении радиатора процессора, и, остывая, превращается снова в жидкость. Так жидкость-пар циркулирует в замкнутой системе трубопровода, пока температура радиатора высокая. Такая система получается очень компактной.

Возможен другой вариант такой системы охлаждения. Например, для видеокарты.

В радиатор графического чипа встраивается жидкостный испаритель. Теплообменник располагается рядом с боковой стенкой видеокарты. Конструкция изготовлена из медного сплава. Теплообменник охлаждается высокооборотным (7200 об./мин.) вентилятором центробежного типа.

Компоненты СВО

В системах водяного охлаждения используется определенный набор компонентов, обязательных и необязательных.

Обязательные компоненты СВО:

• радиатор,
• фитинги,
• ватерблок,
• помпа,
• шланги,
• вода.

Необязательными компонентами СВО являются: термодатчики, резервуар, сливные краны, контролеры помпы и вентиляторов, второстепенные ватерблоки, индикаторы и измерители (расхода, температуры, давления), водные смеси, фильтры, бэкплейты.

• Рассмотрим обязательные компоненты.

Ватерблок (англ. waterblock) – теплообменник, передающий тепло от нагревшегося элемента (процессора, видео чипа и др.) воде. Он состоит из медного основания и металлической крышки с набором креплений.

Основные типы ватерблоков: процессорные, для видеокарт, на системный чип (северный мост). Ватерблоки для видеокарт могут быть двух типов: закрывающие только графический чип («gpu only») и закрывающие все нагревающиеся элементы – фулкавер (англ. fullcover).

Ватерблок Swiftech MCW60-R(gpu-only):

Ватерблок EK Waterblocks EK-FC-5970(Фулкавер):

Для увеличения площади теплопередачи применяется микроканальную и микроигольчатая структура. Ватерблоки делают без сложной внутренней структуры если производительность не столь критична.

Чипсетный ватерблок XSPC X2O Delta Chipset:

Радиатор. В СВО радиатором называют водно-воздушный теплообменник, передающий воздуху тепло от воды в ватерблоке. Есть два подтипа радиаторов СВО: пассивные (безвентиляторные), активные (продуваемые вентилятором).

Безвентиляторные можно встретить довольно редко (например, в СВО Zalman Reserator) потому, что данный тип радиаторов обладает более низкой эффективностью. Такие радиаторы занимают много места и их сложно поместить даже в модифицированном корпусе.

Пассивный радиатор Alphacool Cape Cora HF 642:

Активные радиаторы более распространенны в системах водяного охлаждения из-за лучшей эффективности. Если использовать тихие или бесшумные вентиляторы, то можно добиться тихой или бесшумной работы СВО. Эти радиаторы могут быть самого разного размера, но в основном их делают кратными к размеру 120 мм или 140мм вентилятора.

Радиатор Feser X-Changer Triple 120mm Xtreme

Радиатор СВО за компьютерным корпусом:

Помпа – электрический насос, отвечает за циркуляцию воды в контуре СВО. Помпы могут работать от 220 вольт или от 12 вольт. Когда в продаже было мало специализированных компонентов для СВО, то использовали аквариумные помпы, работающие от 220 вольт. Это создавало некоторые трудности, из-за необходимости включать помпу синхронно с компьютером. Для этого применяли реле, включающее помпу автоматически при старте компьютера. Сейчас есть специализированные помпы, обладающие компактными размерами и хорошей производительностью, работающие от 12 вольт.

Компактная помпа Laing DDC-1T

У современных ватерблоков довольно высокий коэффициент гидросопротивления, поэтому желательно применять специализированные помпы, так как аквариумные не позволят современной СВО работать на полную производительность.

Шланги или трубки также являются обязательными компонентами любой СВО, по ним вода течет от одного компонента к другому. В основном применяют шланги из ПВХ, иногда из силикона. Размер шланга не сильно влияет на производительность в целом, важно не брать слишком тонкие (менее 8 мм.) шланги.

Флуоресцентный шланг Feser Tube:

Фитингами называют специальные соединительные элементы для подключения шлангов к компонентам СВО (помпе, радиатору, ватерблокам). Фитинги нужно вкручивать в отверстие с резьбой находящееся на компоненте СВО. Вкручивать их нужно не очень сильно (гаечных ключей не понадобится). Герметичность достиается уплотнительным кольцом из резины. Подавляющее большинство компонентов продаются без фитингов в комплекте. Это делается затем, чтобы пользователь мог сам подобрать фитинги, под нужный шланг. Самый распространенный тип фитингов – компрессионный (с накидной гайкой) и ёлочка (используются штуцеры). Фитинги бывают прямыми и угловыми. Фитинги еще различаются по типу резьбы. В компьютерных СВО чаще встречается резьба стандарта G1/4″, реже G1/8″ или G3/8″.

Водяное охлаждение компьютера:

Фитинги типа ёлочка от Bitspower:

Компрессионные фитинги Bitspower:

Вода тоже относится к обязательным компонентом СВО. Лучше всего заправлять дистиллированную воду (очищенную от примесей методом дистилляции). Используется и деионизированная вода, но существенных отличий от дистиллированной у нее нет, только производится другим способом. Можно применять специальные смеси или воду с различными присадками. Но использовать воду из-под крана или бутилированную для питья не рекомендуется.

Необязательные компонентами являются компоненты, без которых СВО стабильно может работать, и не влияют на производительность. Они делают эксплуатацию СВО более удобной.

Резервуар (расширительный бачек) считается необязательным компонентом СВО, хотя и присутствует в большинстве систем водяного охлаждения. Системы с резервуаром более удобны в заправке. Объем воды резервуара не принципиален, он не влияет на производительность СВО. Формы резервуаров встречаются самые разные и выбирают их по критериям удобства установки.

Трубчатый резервуар Magicool:

Cливной кран используется для удобного слива воды из контура СВО. Он перекрыт в обычном состоянии, и открывается, когда необходимо слить воду из системы.

Сливной кран Koolance:

Датчики, индикаторы и измерители. Выпускается довольно много различных измерителей, контролеров, датчиков для СВО. Среди них встречаются электронные датчики температуры воды, давления и потока воды, контролеры, согласующие работу вентиляторов с температурой, индикаторы движения воды и так далее. Датчики давления и расхода воды нужны лишь в системах, предназначенных для тестирования компонентов СВО, так как эта информация для обычного пользователя просто несущественна.

Электронный датчик потока от AquaCompute:

Фильтр. Некоторые системы водяного охлаждения комплектуются фильтром, включенным в контур. Он предназначен для отфильтровывания разнообразных мелких частиц попавших в систему (пыль, остатки пайки, осадок).

Присадки к воде и различные смеси. Дополнительно к воде можно использовать различные присадки. Некоторые из них предназначены для защиты от коррозии, другие для предотвращения развития бактерий в системе или подкрашивания воды. Выпускают также готовые смеси, содержащие воду, антикоррозионные присадки и краситель. Бывают готовые смеси, повышающие производительность СВО, но повышение производительности от них возможно лишь незначительное. Можно встретить жидкости для СВО, которые сделаны не на основе воды, а использующие специальную диэлектрическую жидкость. Такая жидкость не проводит электрический ток и при утечке на компоненты ПК не вызовет короткого замыкания. Дистиллированная вода тоже не проводит ток, но, если пролившись, попадет на запыленные участки ПК, может стать электропроводной. Необходимости в диэлектрической жидкости нет, потому, что хорошо протестированная СВО не протекает и обладает достаточной надежностью. Важно также соблюдать инструкцию к присадкам. Не нужно лить их сверх меры, это может привести к плачевным последствиям.

Зеленый флуоресцентный краситель:

Бэкплейтом называют специальную крепежную пластину, которая нужна, чтобы разгрузить текстолит материнской платы либо видеокарты от создаваемого креплениями ватерблока усилия, и уменьшить изгиб текстолита, снижая риск поломки. Бэкплейт не является обязательным компонентом, но очень часто встречается в СВО.

Фирменный бэкплейт от Watercool:

Второстепенные ватерблоки. Иногда, ставят дополнительные ватерблоки на слабо греющиеся компоненты. К таким компонентам относятся: оперативная память, силовые транзисторы цепей питания, жесткие диски и южный мост. Необязательность таких компонентов для системы водяного охлаждения заключается в том, что, они не несут улучшения разгона и никакой дополнительной стабильности системы или других заметных результатов не дают. Это связано с малым тепловыделением таких элементов, и с неэффективностью применения ватерблоков для них. Положительной стороной установки таких ватерблоком можно назвать только внешний вид, а минусом является повышение гидросопротивления в контуре и соответственно увеличение стоимости всей системы.

Ватерблок для силовых транзисторов на материнской плате от EK Waterblocks

Кроме обязательных и необязательных компонентов СВО существует еще категория гибридных компонентов. В продаже встречаются компоненты, которые представляют собой два или более компонента СВО в одном устройстве. Среди таких устройств известны: гибриды помпы с процессорным ватерблоком, радиаторы для СВО совмещенные с встроенной помпой и резервуаром. Такие компоненты заметно уменьшают занимаемее ими место и более удобны в установке. Но такие компоненты мало пригодны к апгрейду.

Выбор системы СВО

Различают три основных типа СВО: внешние, внутренние и встроенные. Они различаются расположением по отношению к корпусу компьютера их основных компонентов (радиатор/теплообменник, резервуар, насос).

Внешние системы водяного охлаждения, выполняют в виде отдельного модуля («ящика») , который при помощи шлангов подключен к ватерблокам, которые установлены на комплектующих в самом корпусе ПК. В корпус внешней системы водяного охлаждения практически всегда выносится радиатор с вентиляторами, резервуар, помпа, и, иногда, для помпы с датчиками блок питания. Среди внешних систем хорошо известны системы водяного охлаждения Zalman семейства Reserator. Такие системы устанавливаются в виде отдельного модуля, и их удобство заключается в том, что пользователю не нужно дорабатывать и переделывать корпус своего компьютера. Их неудобство состоит только в габаритах и сложнее становится перемещать компьютер даже на небольшие расстояния, например, в другую комнату.

Внешняя пассивная СВО Zalman Reserator:

Встроенная охлаждающая система вмонтирована в корпус и продаётся в комплекте с ним. Такой вариант является самым простым в обращении, потому, что вся СВО уже смонтирована в корпусе, и снаружи нет громоздких конструкций. К недостаткам такой системы можно отнести высокую стоимость и то, что старый корпус ПК будет бесполезным.

Внутренние системы водяного охлаждения расположены полностью внутри корпуса ПК. Иногда, некоторые компоненты внутренней СВО (в основном радиатор), устанавливают на внешней поверхности корпуса. Достоинством внутренних СВО является удобство переноски. Нет необходимости слива жидкости при транспортировке. Также при установке внутренних СВО не страдает внешний вид корпуса, и при моддинге СВО может отлично украсить корпус вашего компьютера.

Проект Overclocked Orange:

Недостатками внутренних систем водяного охлаждения являются сложность их установки и необходимость модификации корпуса во многих случаях. Также внутренняя СВО прибавляет вашему корпусу несколько килограмм веса.

Планирование и установка СВО

Водяное охлаждение, в отличие от воздушного, требует некоторого планирования перед установкой. Ведь жидкостное охлаждение налагает некоторые ограничения, которые необходимо принять во внимание.

Во время установки нужно всегда помнить об удобстве. Необходимо оставлять свободное место, чтобы дальнейшая работа с СВО и комплектующими не вызывала трудностей. Нужно, чтобы трубки с водой свободно проходили внутрь корпуса и между компонентами.

Кроме того течение жидкости не должно ничем ограничиватся. При прохождении через каждый водоблок охлаждающая жидкость нагревается. Чтобы снизить эту проблему, продумывается схема с параллельными путями охлаждающей жидкости. При таком подходе поток воды менее нагружен, и в водоблок каждого компонента поступает вода, которая не нагрета другими компонентами.

Хорошо известен набор Koolance EXOS-2. Он предназначен для работы с соединительными трубками сечения 3/8″.

При планировании расположения своей СВО рекомендуется сначала начертить простую схему. Начертив план на бумаге, приступают к реальной сборке и установке. Необходимо разложить на столе все детали системы и приблизительно промерять нужную длину трубок. Желательно оставлять запас и не обрезать слишком коротко.

Когда подготовительные работы проделаны, можно начинать установку водоблоков. На задней стороне материнской платы за процессором устанавливается металлическая скоба крепления головки охлаждения Koolance для процессора. Эта скоба крепления комплектуется пластмассовой прокладкой, для предотвращения замыкания с материнской платой.

Затем снимается радиатор, прикреплённый к северному мосту материнской платы. В примере используется материнская плата Biostar 965PT, у которой охлаждение чипсета происходит с помощью пассивного радиатора.

Когда радиатор чипсета снят, нужно установить элементы крепления водоблока для чипсета. После установки этих элементов материнскую плату ставят снова в корпус ПК. Не забывайте удалять с процессора и чипсета старую термопасту перед нанесением тонким слоем новой.

После этого осторожно устанавливаются водоблоки на процессор. Не прижимайте их с силой. Применяя силу вы можете повредить комплектующие.

Потом проводятся работы с видеокартой. Необходимо удалить имеющийся на ней радиатор и заменить его водоблоком. Когда водоблоки установлены, можно подсоединить трубки и вставить видеокарту в слот PCI Express.

Когда все водоблоки установлены, следует подсоединить все оставшиеся трубки. Последней подключается трубка, ведущая к внешнему блоку СВО. Проверьте правильность направления движения воды: охлаждённая жидкость должна сначала поступать в водоблок процессора.

После выполнения всех этих работ вода заливается в резервуар. Наполнять резервуар нужно только до уровня, который указан в инструкции. Внимательно смотрите за всеми креплениями и при малейших признаках протечки, немедленно устраните проблему.

Если все правильно собрано и не возникло протечек, нужно прокачать охлаждающую жидкость для удаления пузырьков воздуха. Для системы Koolance EXOS-2 нужно замкнуть контакты на блоке питания ATX, и подать питание водяному насосу, не подавая питание на материнскую плату.

Пусть система немного поработает в таком режиме, а вы осторожно наклоняйте компьютер то в одну, то в другую стороны, чтобы избавится от пузырьков воздуха. После выхода всех пузырьков добавьте охлаждающей жидкости, если потребуется. Если пузырьков воздуха больше не видно, то можно запускать систему полностью. Теперь вы можете протестировать эффективность установленной СВО. Хотя водяное охлаждение для пк еще является редкостью для обычных пользователей, его преимущества неоспоримы.

Производительность системного блока напрямую связана с качеством системы охлаждения. Мощные компьютеры с водяным охлаждением, в особенности, снабженные двумя или тремя видеокартами, выделяют огромное количество тепла, в связи с чем, к охлаждению у них повышенные требования. С данной концепцией сталкивались не только любители современных игр, а и те, кто занимается на профессиональном уровне видеомонтажом или 3D моделированием.
Безусловно, с данной проблемой вполне могут справиться и традиционные системы воздушного охлаждения, но они обладают парой существенных недостатков – сильным уровнем шума, который особенно раздражает ночью или в моменты мозгового штурма, когда требуется полная концентрация сил и внимания, плюс достаточно эффективно нагревают окружающую вас среду, что не добавляет комфорта в работе.
В качестве отличной альтернативы традиционной системе отвода тепла, стали ПК с СВО, они практически бесшумные, и выделяют минимальное количество тепла. Скептикам, с иронией смотрящим на СВО (системы водяного охлаждения) следует напомнить, что у воды коэффициент теплопроводности значительно выше, чем у воздуха. Недаром данный тип охлаждения широко применяется в автомобилестроении.

Если вы решили купить компьютер с водяным охлаждением вас ждет

высокая эффективность системы охлаждения;
отсутствие раздражающего монотонного шума;
простота эксплуатации, не требует ухода;
возможность комплексного охлаждения всей системы, процессор, видеокарта, память, жесткий диск, мосты системной платы;
стильный дизайн, придает вашему компьютеру индивидуальный характер;
высокая степень гибкости при монтаже системы, установка серийных и кастомных систем потенциальная возможность глубокой оптимизации системы, оверклокинг;

Многие беспокоятся, что наличие воды может привести к выходу из строя электроники. Заметим, такое беспокойство безосновательно, поскольку современные системы обладают высокой надёжностью, и протечки воды в них полностью исключено. Хотим так же заметить что до момента отправки компьютера к заказчику, он проходит многоуровневую проверку в том числе с повышенной нагрузкой систем охлаждения. Мониторинг нагрева, тест герметичности системы.

Вывод

Подводя итог, можно с уверенностью сказать-для охлаждения мощного компьютера с высоко производительной видеосистемой желательно остановить свой выбор на СВО (система водяного охлаждения). Пусть это несколько дороже, чем традиционные воздушные, но этим можно пренебречь, когда требуется высокая эффективность и стабильность. Также считаем необходимым предупредить, что надежность водяных систем охлаждения напрямую зависит от правильности их монтажа. Если вы сомневаетесь в своих возможностях, то лучше работу по установке доверить специалистам. Если по каким либо причинам вам нужен недорогой игровой компьютер с воздушным охлаждением мы вас не розочаруем, в разделе по вышеуказанной ссылке в найдете все необходимое.

5 апреля 2017

Приветствую, дорогой читатель!

Если ты только недавно узнал о или слышал о них ранее и хотел бы установить себе, но не знал, с чего начать, тогда эта статья именно для тебя. В ней мы расскажем о самых базовых понятиях, основных компонентах СВО, а также нюансах, которые будут сопутствовать выбору тех или иных комплектующих.

Итак, полный набор компонентом кастомной системы водяного охлаждения состоит из:

Рассмотрим их подробнее.

РАДИАТОРЫ

Существует очень много различных типов радиаторов , отличающихся по размеру, структуре, материалу изготовления, но в целом они все очень похожи - и выполняют одну и ту же функцию - рассеивание тепла .

Изготавливаются радиаторы из двух материалов - алюминия и меди . Медные дороже алюминиевых, и они, безусловно, лучше . Но и алюминиевые от них не сильно отстают в качестве рассеивания тепла, поэтому не всегда большие финансовые затраты оправданы. Если твой бюджет ограничен и ты не гонишься за каждым градусом охлаждения или у тебя два и больше радиатора толщиной 45мм, рассчитаных на 3 кулера, то вполне можешь выбирать алюминиевый варианты . При этом учти, что самые именитые компании, в основном, производят только медные варианты. Если все же решишься брать медный , то один из вариантов - изделия от компании Alphacool , которая располагает наверное самым широким ассортиментом медных радиаторов среди всех производителей, специализирующихся на компонентах СВО.

С материалами разобрались, теперь время поговорить об основных технических параметров любого радиатора - размере и FPI .

Чем больше габариты радиатора , тем больше ребер присутствует в его конструкции. А это значит, что увеличивается площадь для рассеивания тепла и продуктивность работы радиатора возрастает. В большинстве случаев более габаритные радиаторы требуют менее мощных вентиляторов, но чтобы делать окончательные выводы, нужно учитывать FPI .

Параметр FPI характеризует количество ребер радиатора на один дюйм (плотность), что также влияет на общую площадь рассеивания тепла. Через радиаторы с высоким FPI труднее прогонять воздух, а это значит, что они требуют более мощных вентиляторов. Но если радиатор достаточно большой и в нем есть большое количество плотно расположенных ребер, то данный нюанс не столь важен, так как в данном случае большую часть времени работы СВО вентиляторы могут вообще не понадобиться. За примером далеко ходить не нужно - мой рабочий компьютер в начале рабочего дня вообще не запускает вентиляторы примерно 2 часа, так как этому способствует температура жидкости , которая циркулирует по контуру системы.

ВОДОБЛОКИ

Данный элемент СВО выпускается для каждого компонента ПК , так или иначе подверженного нагреванию во время работы. Самыми распространенными являются водоблоки для и . Основное различие всех водоблоков между собой заключается в основных технических параметрах: типе канальной системы , способе подачи жидкости , а также материале основания .

Если ты не планируешь бороться за каждую долю градуса, то вполне можешь покупать недорогие , но проверенные, китайские водоблоки - СВО с ними будет охлаждать гораздо продуктивнее любого воздушного кулера. К примеру, можно обратить внимание на модели от компании Bykski , обзоры и тесты которых ты можешь найти у нас на сайте. Если же тебе нужна максимальная производительность и красивый внешний вид, тогда предпочтительнее выбрать что-то похожее на новую модель водоблока от Alphacool , которого также есть на нашем сайте.

ПОМПА

Данный компонент системы водяного охлаждения является, по сути, ее сердцем. То есть, жизненно важным для работы элементом.

Основные характеристики помпы при выборе - это производительность , измеряемая в литрах за час , ну и шум. Зачастую, чем производительнее помпа, тем громче она работает. В конструкции некоторых помп присутствует PWM-разъем , позволяющий управлять скоростью работы мотора , тем самым регулируя производительность и, соответственно, шум.

При минимальной конфигурации СВО (один водоблок на процессоре) и небольшом бюджете тебе с головой хватит любой помпы с заявленной производительностью около 200 л/час . Ведь даже , в которых помпа работает на 100 л/час, вполне справляются со своей задачей. Если же ты гонишься за производительность и при этом хочешь максимально тихой работы, тогда самый приемлемый выбор - помпа D5 , но нужно учесть ее относительно высокую стоимость. Производителем заявляется, что ее средний показатель работы - около 450 л/час , по факту, в контуре средней конфигурации (водоблок на процессоре и ещё один на видеокарте) она выдает уверенных 200 л/час. Популярность двигателя D5 подкреплена тем фактом, что каждый именитый производитель выпускает свой вариант данной помпы, комплектются ее своим топом (крышкой), который привносит в дизайн индивидуальность, но при этом двигатель один и тот же - и работает он тихо, надежно и производительно.

РЕЗЕРВУАРЫ

Резервуар тоже является обязательным элементом СВО . Если посмотреть на вышеупомянутые необслуживаемые СВО, то у них нет резервуара, но в их случае система является герметичной и полностью заполнена жидкостью , то есть там нет воздуха. В кастомных же СВО резервуар служит для предотвращения возникновения воздуха в контуре, отслеживания уровня охлаждающей жидкости и удобного залива этой самой жидкости в контур.

Производятся резервуары, в основном, из акрила или стекла . Стеклянные дороже, но они более качественные. К примеру, акриловый резервуар может треснуть, если при его монтаже применить силу больше той, что следует, и сильно закрутить его конструктивные элементы.

Если ты не планируешь делать моддинг проект, то тебе хватит даже самого маленького акрилового резервуара , так как основные функции он сможет обеспечить. Единственное отличие маленького от большого заключается в том, что в маленький чаще нужно заливать охлаждающую жидкость.

ФИТИНГИ

Та маленькая , но очень важная часть, без которой бы не смогла полноценно функционировать ни одна система водяного охлаждения . Фитингов существует очень много и отличаются они по дизайну, типу совместимых шлангов, материалу и т.д. Самыми распространёнными являются фитинги для трубок 10/13 , то есть с внутренним диаметром 10 мм и внешним 13 мм. Есть фитинги с гайкой (компрессионные), а есть классические фитинги-елочки (штуцеры), на которые шланг просто надевается и зажимается скобой. В целом, по фитингам, особых нюансов нет. Просто выбирай нужный по дизайну, типу шланга, ну и материалу.

Разновидностью фитингов являются адаптеры , которые позволяют сделать контур СВО более красивым и избавить его от "вермишели" из трубок. Ведь трубки имеют большой радиус изгиба и если нужен небольшой переход между неудобно расположенными друг к другу компонентами СВО, то адаптеры - это хорошее решение.

ШЛАНГИ

Также очень важная часть системы жидкостного охлаждения. Позволяет соединить все компоненты СВО воедино . Различаются шланги исполнением , материалом , диаметром , расцветкой . Как было указано выше, наибольшее распространение обрели шланги с диаметром 10/13 .

Что касается материала, то шланги изготавливаются, в основном, из ПВХ или силикона . ПВХ-варианты дешевле, но у них радиус изгиба больше и они со временем мутнеют . Соответственно, при использовании силиконовых шлангов у тебя есть больше возможностей сделать эстетически красивый контур , что важно в различных моддинг проектах.

ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

Она является теплоносителем в контуре СВО . То есть она переносит тепло от горячих элементов (водоблоков) к элементам, которые тепло рассеивают (радиаторам). В контуре лучше всего использовать специальную профильную жидкость , но может подойти даже дистиллированная вода, которая лучше переносит тепло за счет отсутствия химических добавок, хотя она и нуждается в более частой замене .

Теперь ты знаешь основную информацию , которая позволит тебе определиться с комплектацией твоей первой системы водяного охлаждения . А если хочешь узнать еще больше, тогда можешь ознакомиться с тестами и обзорами на нашем сайте и YouTube-канале , а также мы постоянно открыты для твоих вопросов.

С видео версией данного руководства ты можешь ознакомиться ниже.

Продолжая тему повышения производительности игровых систем нельзя не сказать об эффективном охлаждении для нестандартных частот процессоров. Как правило в погоне за высокими частотами и максимальной производительностью многие пользователи уже давно используют компоненты в режимах далеких от штатных. Плюсы и минусы данного метода мы рассматривали в предыдущей рассылке .

Законы Физики.

Естественно, что с ростом тактовой частоты увеличивается температура на всех компонентах, - это законы физики. Слишком высокая температура может стать причиной термического повреждения кристалла процессора. Именно поэтому в современных компьютерах на аппаратном уровне реализован целый ряд защитных механизмов, направленных на то что бы уберечь процессор от повреждения в случае перегрева.

Один из таких механизмов называется Троттлинг (от английского throttling): чем выше температура на кристалле процессора, тем больше машинных тактов он пропускает. Такты пропускаются, соответственно снижается эффективность и производительность – это и есть троттлинг процессора.

Таким образом мы плавно подошли к сути нашей проблемы, с одной стороны нам нужна максимальная производительность нашей игровой системы, с другой стороны необходимо обеспечить максимально эффективное охлаждение и не допустить повышения температуры до уровня, при котором включаются защитные механизмы.

Основательность воздушного охлаждения

Классическим решением данной задачи является использование воздушных систем охлаждения, естественно стандартные кулера идущие в комплекте с процессором не способны эффективно отводить излишки тепла. Именно поэтому многие геймеры, профессионалы в области графики и даже инженеры предпочитают штатным системам более дорогие и производительные кулера от таких вендоров как Zalman , Noctua , Skythe , Cooler Master .

Огромные радиаторы, толстые тепловые трубки, большие вентиляторы – это все конечно отлично, но есть нечто более эффективное . То, что сразу переводит в разряд «настоящих энтузиастов».

Системы Водяного Охлаждения

Системы жидкостного охлаждения (СЖО) или системы водяного охлаждения (СВО) – решение для тех, кто знает цену каждому дополнительному мегагерцу. Качественная СВО способна подарить тишину, несколько сотен дополнительных мегагерц и уважение друзей и коллег

Что же такое эта СВО? Само название говорит за себя. В системе СВО в качестве теплоносителя используется вода. То есть сначала тепло от нагревающих элементов передается напрямую в воду, в отличии от воздушного, где передача происходит сразу в воздух.

Как это работает:

От процессора или графического чипа тепло сначала передается через теплообменник воде. Далее нагретая вода двигается в радиатор, где тепло из водной среды отдается воздуху и отрабатывается во внешнюю среду. Качает же водный поток, как водится, специальный насос – помпа. Весьма стандартная система, которая используется во многих сферах, таких как двигатели внутреннего сгорания (куда уж без нашей любимой автомобильной аналогии). Большим преимуществом выбора СВО объясняется просто, Вода имеет куда более высокий уровень теплоемкости, что позволяет намного эффективнее охлаждать элементы и поддерживать низкий температурный режим.

Какой же сделать выбор?

Сейчас, когда разгон процессоров стал достаточно привычным делом, никто не откажется от повышенных частот для более быстрого выполнения задач, будь то профессиональная деятельность, или компьютерные игры с богатой и тяжелой графикой или высоконагруженными сценами с большим кол-вом персонажей и полигонов. Очевидно, что в таких условиях вопрос о надежной и максимально эффективной системе теплоотвода стоит очень остро. Чем мощнее процессор или графическая карта, тем эффективнее должна работать система охлаждения компьютера. А воздушные кулера, как правило, имеют очень неприятную особенность – вентиляторы при работе в экстремальных режимах, шумят очень сильно и это может вызвать негативные эмоции особенно у пользователей или геймеров в ночное время.

Необслуживаемые СВО

Для тех, кто только начинает свой путь в мире компьютеров существуют необслуживаемые системы водяного охлаждения. Многие именитые производители предлагают готовые и надежные необслуживаемые (замкнутые) системы охлаждения по относительно невысокой цене, например: Corsair Hydro Series (существует несколько вариантов с разными типами радиаторов), Cooler Master Seidon , NZXT Kraken , Silverstone Tundra , да что там говорить, даже компания Intel рекомендует к своим процессорам Intel Core i7 в исполнении LGA 2011 в качестве штатной СО – систему водяного охлаждения от компании Asetek.

А это точно эффективнее?

Эффективность замкнутых систем водяного охлаждения можно оценить на графике приведенном справа.

Из дополнительных преимуществ необслуживаемых систем водяного охлаждения можно назвать освобождение места в пространстве рядом с сокетом для установки центрального процессора, поскольку аналогичные по производительности воздушные кулеры весьма громоздки и часто мешают установке памяти с высокими "рубашками". Снижается нагрузка на подложку системной платы, что может быть критично в случаях, когда компьютер часто транспортируется или отправляется через Транспортные компании.

Кастомные системы:

Но это лишь старт. Безусловно удобное и компактное решение не всегда дает выжать максимум производительности и раскрыть потенциал процессора. Тогда на помощь приходят системы водяного охлаждения, которые собираются по компонентам – “кастомные ”, от англ. custom (custom-made) - изготовленные на заказ, системы водяного охлаждения .

Cложность “кастомной СВО ” может быть просто космической, и ограничивается только количеством денег у энтузиаста. Преимущества такого подхода перед готовыми СВО следующие: более мощная помпа, радиатор большего размера, возможность включить в контур СВО другие компоненты (чипсет, систему питания материнской платы, видеокарту и даже оперативную память). В дальнейшем при замене материнской платы или процессора, можно проапгрейдить систему охлаждения, а не менять ее целиком. Или заменить радиатор на более мощный и тем самым еще увеличить частоты до запредельных значений.