Улучшаем охлаждение настольного пк. ¡ — Гвайд по системам водяного охлаждения (СВО) Правильное воздушное охлаждение компьютера

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:

Охлаждающая жидкость циркулирует за счет помпы в виде отдельного механического узла.
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.

Введение

Ещё несколько лет назад водяное охлаждение считалось экстримом в мире моддинга. Системы обычно состояли из самостоятельно собранных пользователем блоков с редкими алюминиевыми деталями. Сегодня же, в 2005 году, водяное охлаждение стало весьма ценной и доступной, хотя всё ещё экзотической технологией. С помощью компаний вроде Koolance, Danger Den и Swiftech массовое производство компонентов систем водяного охлаждения открыло дверь даже для не слишком опытных моддеров.

Для водяного охлаждения существует две основные сферы применения: бесшумные компьютеры и экстремальный "разгон". Любителям бесшумных ПК водяное охлаждение позволяет избавиться от громких вентиляторов, в то же время, обеспечивая превосходный отвод тепла. Петля водяного охлаждения проходит через самые горячие участки ПК (CPU, GPU) и передаёт тепло на теплообменник. В результате компоненты не так сильно нагреваются, что создаёт неплохой потенциал для "разгона".

Проектируем общий вид системы

Перед тем, как начать выбирать компоненты, следует спроектировать вашу систему. Главное, что нужно продумать, - как разместить все компоненты внутри вашего корпуса.

Ниже мы привели список компонентов, которые используются в типичной системе водяного охлаждения.

Головки охлаждения: передают тепло от системных компонентов жидкости.
Насос: заставляет жидкость циркулировать по трубкам.
Теплообменник: рассеивает в воздух тепло, полученное от жидкости.
Вентилятор и кожух: помогают продувать воздух через теплообменник.
Резервуар: нужен для заполнения системы жидкостью и удаления из неё пузырьков.
Трубки: по ним течёт жидкость.

Будь ваша система полностью заключена в корпус (здесь "средняя башня" не подойдёт) или вы будете использовать внешний теплообменник, вы должны всё предварительно продумать. Водяное охлаждение - это не тот проект, который можно дорабатывать по ходу. Если вы что-то упустите, то во время сборки системы потратите намного больше времени и денег.

Головки охлаждения

Выбор нужных головок охлаждения обычно не представляет труда. Всё попросту упирается в деньги. Посетите несколько сайтов, предлагающих головки охлаждения, и решите, какая из них лучше всего вам подойдёт. Обратите внимание, из какого материала изготовлена головка (обычно медь) и подойдёт ли она для диаметра ваших трубок. Некоторые сайты продают головки, изготовленные из серебра, а не из меди. Несмотря на очевидный шик, реальные преимущества серебра перед медью ничтожны, так что мы не рекомендуем их покупать, даже если вы можете себе это позволить.

Если вы планируете охлаждать видеокарту, то неплохо будет взять две головки, чтобы охлаждать и GPU, и видеопамять. Большие головки, охлаждающие оба компонента, обычно трудно устанавливать, да и высота чипов на каждой карте разная. Кроме того, неправильный монтаж такой головки может привести к катастрофическим результатам. В большинстве случаев лучше всего купить головку для GPU, а к памяти прикрепить обычные радиаторы.

Купить головки охлаждения вы можете на следующих сайтах.

Насос

При выборе насоса следует учитывать несколько факторов. Для простоты мы будем рассматривать только линейные насосы, а не погружные.

Сначала нужно решить, будете ли вы питать насос от блока питания компьютера (12 В) или от розетки (220 В). Что касается производительности, то никакой разницы между двумя указанными способами нет. Преимущество 12-В насоса в том, что вы никогда не забудете его включить, так как он запускается вместе с компьютером. Недостатком будет то, что подобные насосы стоят несколько дороже сетевых вариантов. В принципе, если насос питается от сети, то для него тоже можно установить выключатель, который будет автоматически его запускать при старте компьютера. Некоторые пользователи таких насосов вообще никогда их не выключают, чтобы случайно не забыть включить насос.

При выборе насоса следует обращать внимание на такие параметры, как гидростатический напор, уровень шума, надёжность и скорость потока. Гидростатический напор очень важен - насос с большой скоростью потока, но маленьким напором не сможет прокачать жидкость через радиатор и головки охлаждения. Уровень шума насосов бывает разный, однако они редко работают громче, чем вентилятор теплообменника. Не забудьте установить прокладку между насосом и корпусом (в комплект поставки некоторых насосов прокладки уже входят). Тогда вибрация насоса не будет передаваться на корпус.

На следующих сайтах вы можете ознакомиться с популярными решениями.

Во всех системах водяного охлаждения необходимо отводить тепло от жидкости. Наиболее распространённый способ отвода тепла заключается в использовании теплообменника/радиатора. Он представляет собой змеевик, снабжённый большим количеством металлических рёбер и размещающийся снаружи или внутри корпуса компьютера. Через теплообменник пропускается жидкость, которая передаёт тепло рёбрам, а они, в свою очередь, окружающему воздуху. Конечно, существуют и более изощрённые технологии, но для большинства систем одного радиатора будет более чем достаточно.

Поскольку водяное охлаждение компьютера во многом напоминает радиатор автомобиля, вряд ли вас удивит, что самый дешёвый и наиболее эффективный способ конструкции теплообменника копирует систему охлаждения автомобиля. Однако использовать стандартный автомобильный радиатор будет практически невозможно из-за его большого размера и требований по потоку. Вместо этого энтузиасты зачастую берут так называемую сердцевину подогревателя (heater core). Наиболее популярные сердцевины для водяного охлаждения берут от 1984 Chevrolet Chevette и 1977 Pontiac Bonneville, из-за их хорошего соответствия корпусам "полная башня". Сердцевина Chevette имеет подходящую площадь поверхности для одного 120-мм вентилятора, а Bonneville достаточно большая, чтобы вместить два вентилятора. Сердцевины можно купить в любом автомагазине за $20-$30.

Перед тем, как устанавливать упомянутые сердцевины подогревателя в компьютер, необходимо сделать небольшие модификации. Нужно обрезать трубки, идущие от сердцевины, и заменить их нужными трубками. Кроме того, тщательно вычистите сердцевину подогревателя, так как в комплекте поставки она обычно бывает не такой чистой.

Для эффективного охлаждения теплообменника часто забывают о кожухе, который, по сути, является прослойкой между вентиляторами и радиатором. Стандартные вентиляторы корпуса отличаются "мёртвым пятном" в центре, поэтому кожух необходим для создания ровного воздушного потока вдоль рёбер.

Кожух очень просто сконструировать: его можно сделать из картона, листа металла или другого подручного материала. Один из самых удобных кожухов для сердцевины подогревателя Bonneville 77 можно сделать из контейнера для еды. Возьмите CD, обведите его на контейнере и вырежьте. В итоге вы получите два отверстия, идеально подходящие для 120-мм вентиляторов. Затем прикрепите вентиляторы к кожуху с помощью винтов, после чего подсоедините кожух к радиатору скотчем. Если будете вырезать свой кожух, делайте его толщиной не менее двух сантиметров: чем больше расстояние между вентиляторами и поверхностью радиатора, тем лучше.

Ниже приведены самые распространённые решения для теплообменника.

Сердцевина подогревателя
Black Ice

Резервуар, трубки и жидкость

Существует три способа заполнения системы водяного охлаждения. Всё зависит от размеров корпуса и от количества работы, которую вы готовы тратить на обслуживание вашей системы.

Первый метод состоит в использовании резервуара - простого контейнера с входным и выходным патрубками, а также с крышкой для заливки жидкости. Резервуар обладает несколькими преимуществами, самое важное из которых - лёгкий способ заполнения системы. Кроме того, размещение резервуара перед входным патрубком насоса гарантирует постоянную подачу жидкости в насос. Однако резервуар не понижает температуру жидкости: большое её количество означает, что она дольше будет достигать теплового баланса.

Простой и недорогой способ заполнения системы заключается в использовании T-line. При этом в водяной цикл размещается T-разветвитель, обычно перед насосом, от которого выходит трубка. Она работает в качестве небольшого резервуара, который можно наполнять с помощью воронки. Многие моддеры используют T-line не только из-за низкой цены, но также из-за того, что для этого требуется меньше пространства, чем для резервуара.

Наконец, вы можете использовать закрытый цикл, но при этом нужен погружной насос. Достаточно просто разместить насос в большом резервуаре с жидкостью и включить его. Когда система будет заполнена жидкостью, следует подключить входной патрубок насоса к трубке. Такое решение выглядит наиболее элегантным, но его труднее обслуживать.

В принципе, покупать специальные трубки на сайтах вовсе необязательно. Подойдут любые, лишь бы они имели правильный внутренний диаметр (ID), а патрубки - правильный внешний диаметр (OD).

Если будете покупать на сайтах моддеров, то там чаще всего встречаются трубки Clearflex-60 и Tygon. Основное отличие заключается в том, что трубки Tygon сертифицированы для лабораторного использования и обычно стоят чуть дороже.

Кроме того, не забывайте купить достаточное число креплений для трубок. Они бывают разных типов, берите те, которыми вам будет удобнее пользоваться.

Кроме того, к дистиллированной воде можно добавить хладагент. Опять же, вовсе необязательно покупать его на сайтах моддеров. Можно взять автомобильный хладагент. Следуйте указаниям на бутыли и создайте правильную смесь для вашей системы. Есть несколько причин использовать хладагент. Самая важная - предотвратить электрохимическую коррозию. Кроме того, хладагент предотвратит рост водорослей, да и краситель упростит обнаружение утечек.

Заключение и общие советы

Водяное охлаждение сегодня уже не такое сложное и опасное. Следуйте нашим советам, и вы не только сможете улучшить охлаждение вашей системы, но и получите немало удовольствия от работы своими руками. Конечно же, правильно собранная и должным образом украшенная система водяного охлаждения привлечёт внимание друзей на игровой вечеринке..

Ниже мы привели советы, которые будут не лишними во время сборки.

Семь раз отмерь, один отрежь.
Избегайте перегибов и 90-градусных углов трубок. Чем меньше трубок и изгибов, тем легче работать насосу. И всегда соединяйте входной патрубок насоса прямой трубкой, без перегибов.
Порядок головок охлаждения в цикле не слишком сильно влияет на температуру жидкости.
Лучше, если вентиляторы будут выдувать воздух из радиатора, а не вдувать. Такой подход тише, да и более эффективен (если, конечно, использовать кожух).
Пусть водяной цикл проработает пару часов без компьютера - тогда вы сможете обнаружить утечки. Лучше всего, если вы обмотаете все сочленения салфетками или газетной бумагой - тогда вы предотвратите попадание жидкости на компоненты системы.

Данный материал навеян впечатлениями от работы над предыдущей статьей , героем которой был бесшумный HTPC в корпусе-радиаторе. Мне очень захотелось использовать в нем AMD A10-5800K . Удобная вещь, в которой в одном корпусе сочетаются достаточно мощный процессор и графическое ядро. Но есть одна трудность – его типичное тепловыделение составляет 100 Вт. На первый взгляд, это не так уж и много, но критическая температура ЦП равна 70 градусам. Получается интересное уравнение, в котором присутствуют невысокая температура и приличное тепловыделение. Непростая задачка.

Естественно, как каждый разумный человек, первоначально я решил пойти по пути наименьшего сопротивления – купить серийный кулер, который мог бы справиться с задачей отвода 100 Вт тепла от процессора.

Варианты кулеров

Естественно, без вентилятора, поскольку надежды на него было мало. В его технических характеристиках указано, что он в «пассиве» способен отвести 65 Вт. А я его ставлю на стоваттный процессор.

В тестировании была использована плата производства MSI FM2-A85XA-G65. При включении мониторинг в BIOS показывает 32 градуса, затем температура начинает расти примерно на 1 градус в минуту и очень скоро зашкаливает за 73 градуса. Дальше я выключил.

Добрый день, Друзья! Сегодня мы будем говорить на тему охлаждения ПК : откуда берется тепло, чем чревато перегрев компьютера и как бороться с высокими температурами внутри системного блока.

Комфортный температурный режим для компьютер важен не менее, чем для его владельца. Чем выше температура на улице и в комнате, тем острее встает проблема эффективного охлаждения ПК.

Чтобы правильно и с минимальными затратами решить проблему перегрева, необходимо хотя бы в общих чертах представлять себе, что из себя представляют системы охлаждения, зачем они вообще нужны компьютерам и к каким последствиям может привести “перегрев”.

Компьютер, как и любой электроприбор, рассеивает часть полученной электроэнергии в виде тепла. Основными источниками тепла являются центральный процессор, материнская плата и графический процессор видеокарты.

Основными причинами роста тепловыделения компонентами ПК являются:

рост тактовых частот процессора и шины памяти;
рост числа ячеек памяти в чипах ПК;
увеличение потребляемой мощности компонентами компьютера.

Таким образом, чем мощнее у вас ПК, тем больше энергии он потребляет, а, следовательно, больше тепла выделяет. Тенденции на минимизацию сокращают свободное пространство внутри системного блока, и, вместе с тем, усугубляют проблему теплоотвода для ПК.

Последствия перегрева компьютера

Очень часто мы недовольны медленной работой компьютера или его периодическим зависанием. А причина, зачастую, тривиальна – компьютеру “жарко”. В лучшем случае сработает “рефлекс” (система защиты) и компьютер перезагрузиться, а если не повезет, то могут выйти из строя несколько компонентов.

Наибольшую опасность высокие температуры представляют для элементной базы (микросхемы, конденсаторы, транзисторы и т.д.), особенно для жесткого диска. Перегреваясь, он работает в сбойном режиме (записывает данные неправильно). После перезагрузки и охлаждения есть вероятность, что Вы не обнаружите своих сохраненных данных на носителе информации.

Теперь, мне кажется, все прониклись важностью рассматриваемого вопроса.

Способы определения тепловыделения компьютера

1. Можно изучить документацию к компонентам ПК и посчитать общее тепловыделение. Но это не очень удобно, да и в итоге получим высокую погрешность измерения.

2. Я советую воспользоваться сайтами, предоставляющие сервис для расчета тепловыделения и потребляемой мощности (например, emacs.ru/calc). Очень удобно и легко, компонентная база постоянно пополняется.

Если температура внутри блока выше 35 градусов, а температура процессора более 60 градусов (для жесткого диска критичной является температура 45 градусов), то пора принимать меры по модернизации охлаждающей системы.

1. Обратите внимание на расположение системного блока: обеспечьте свободный воздух ко всем вентиляционным отверстиям.

2. Свободное пространство от задней стенки “системника” примерно должно быть равно двум расстояниям диаметра вытяжного вентилятора.

3. Обязательное наличие кулеров на центральном процессоре, графическом процессоре видеокарты и в блоке питания.

4. Для более мощных компьютеров, или в более жарких условиях, применяются дополнительные кулера для микросхем северного моста, жестких дисков и дополнительный вытяжной кулер на задней стенки корпуса ПК.

5. Забор воздуха должен осуществляться внизу и спереди (наиболее “холодная” зона), а вывод теплого воздуха производиться в верхней задней части блока питания.

6. Использовать возможность дополнительного забора воздуха для графического адаптера через заглушки PCI.

7. Использовать возможность естественной вентиляции отсеков жестких дисков за счет слегка отогнутых заглушек свободных отсеков.

8. Увеличить по возможности аэродинамическое сопротивление внутри системного блока:

обеспечить внутри корпуса компьютера достаточно места для прохода воздуха;
аккуратно уложить кабеля внутри системника, используя стяжки;
в месте забора воздуха установить пылезадерживающий фильтр (не забывайте его регулярно чистить).

9. Регулярно (примерно, раз в три месяца) производить чистку компьютера от пыли.

10. Если есть возможность, раз в год меняйте термопасту на центральном процессоре.

“Правильный” вентилятор

Если уровень шума для вас не очень важен, то можете устанавливать высокооборотистые кулера. Если же “шумность” компьютера играет не последнюю роль, то советую установить “толстые” низкооборотистые вентиляторы болешего размера.

Также обращайте внимание на зазор между лопастями и ободом вентилятора: он должен быть не больше 2 мм (в идеале, десятые доли мм). Иначе эффективность такого вентилятора будет очень низкой.

Что лучше: воздух или вода?

Такой вопрос очень часто интересует людей, которые сами собирают компьютер или интересуются вопросом его модернизации. Однозначно лучше вода: теплоемкость в два раза выше, чем у воздуха, а плотность – в 800 раз. Т.е. при прочих равных условиях вода отводит в 1500 раз больше тепла, чем воздух.

Шумность такой конструкции примерно такая же, а вот сложность намного выше. Отсюда большой минус – изменить конфигурации ПК после установки водяной системы охлаждения будет сложнее.

Наиболее эффективным и интересным вариантом являются термотрубки.

Термотрубки

Термотрубки представляют собой совокупность двух трубок одна в другой, герметичные и заполненные теплоносителем. Работает следующим образом: в нагретой части проводник испаряется и виде пара переносится в охлаждаемую область, там образуется конденсат, который по внутренней трубке возвращается в нагреваемую область.

Такие трубки компактны и практически бесшумны. Высокая теплопроводность достигается благодаря технологическим особенностям: тепло распространяется со скоростью звука.

Один нюанс, о котором замалчивают производители, — температура закипания теплоносителя. А именно этот показатель и определяет тот порог, при котором термотрубки из обычных кулеров превращаются в высокоэффективные системы теплоотведения. Перед покупкой внимательно изучите документацию, рекомендуемая температура закипания теплоносителя – 35-40 градусов.

Термопаста заполняет неровности в месте контакта кулера и процессора, тем самым значительно повышая эффективность теплопереноса между ними.

1. Перед использованием новой термопасты, уберите с поверхности процессора остатки старой. Для этого лучше использовать специальные салфетки.

2. Используйте термопасту с высокой теплопроводностью и низкой вязкостью.

3. Не разбавляйте термопасту, вы тем самым снижаете ее теплопроводность.

4. Не наносите слишком термопасты, эффективность от этого не повысится.

Проект "Гном" - идея создания СВО без расширительного бачка появилась из-за того, что этот элемент либо дорог в приобретении (если еще найдете в продаже), либо труден в изготовлении. Красивый расширительный бачок требует усердия, аккуратности и инструментов под рукой. Бюджетный вариант также возможен, но проигрывает по внешнему виду. К тому же расширительный бачок - это еще один дополнительный элемент СВО, который может дать протечку. Так почему же не отказаться от него совсем?

Многие энтузиасты водяного охлаждения, а также опытные пользователи, которые сами создали свои СВО, найдут больше минусов отсутствия бачка, нежели плюсов. Традиционно к плюсам его наличия относят простоту заправки системы и удаления воздушных пузырьков. Минусов же можно не заметить, так как их действительно может не быть в случае опытного пользователя. Но что сделать неискушенному человеку, перед которым встала задача создания эффективного охлаждения своего ПК? В таком случае всегда есть выбор - приобрести hi-end воздушный кулер, но их цена давно уже приблизилась к $60 и более, и не стоит сомневаться, что новые модели будут все дороже и дороже. Хотя, воздушный кулер относительно просто приобрести, это безусловное достоинство воздушного охлаждения.

Постепенно вырисовываются будущие требования к проекту "Гном" - относительно небольшой, но, безусловно, мощный СВО. Маленький и мощный - истинный герой сказочных историй:

1. Проект должен быть прост в изготовлении даже для начинающих.
2. Он не должен отнять много времени, фактически срок можно установить в 1 день на приобретение всех комплектующих и сборку.
3. Стоимость не должна быть слишком высокой. Думаем что цена hi-end кулера в $60. будет неплохим ориентиром.
4. Размер всей системы не должен чрезмерно увеличиться. Кому охота превратить свой ПК в абсолютно нетранспортабельный ящик? Хотя обращаться с системным блоком все же придется с осторожностью, как и в случае использования, например, кулера Cooler Master Hyper 6.
5. Безопасность. Всякое бывает, в случае отсутствия опыта легко упустить что-либо важное из виду. Попробуем минимизировать опасность протечки, поэтому и удалим из СВО бачок. Однако его всегда можно добавить в систему, поэтому в конце статьи будет приведен способ наиболее простого изготовления расширительного бачка. Разумеется вне проекта.

С требованиями определились, теперь давайте посмотрим, что нам понадобится:

Ватерблок - самая труднодоступная часть проекта. Стоимость серийных изделий начинается от $22. Фактически сроки проекта задаются сроками получения на руки ватерблока, в свободной продаже по всей стране можно обнаружить , но это уже чуть дороже.
Радиатор - в качестве радиатора выберем отечественную продукцию от печки салона а/м "Газель". Достаточно неплохой медный радиатор, который хорошо продувается. Один из опытов использования можно прочитать . Стоимость от $20.
Помпа - помпу мы возьмем погружную с прицелом на переделку во внешнюю. В данном случае это Heto QD-2800, обзор и процесс переделки вы также можете посмотреть у . Если вы не найдете помпы Heto, то выбирайте любую аналогичного конструктивного исполнения. Модель QD-2800 стоит $13.
Шланги - 1-1,5 м шланга с внутренним диаметром 13 мм и 1 м с внутренним диаметром 8 - 10 мм (зависит от штуцеров ватерблока). 10 - 40 рублей за метр в случае ПВХ и примерно вдвое больше за силиконовые шланги.
"Сантехника" - специальная арматура, которая позволит нам отказаться от расширительного бачка, попутно сыграв роль переходников с толстых шлангов на тонкие. Два краника "для стиральной машины" (по 100рублей), 3 - 4 штуцера нужного диаметра с необходимой резьбой (по 20рублей). Итого около $10.
Вентилятор - для высокой эффективности СВО необходим обдув радиатора. От $3 за 120 мм вентилятор.
Дистиллированная вода - от 1 л, менее $1 за литр.
Автогерметик "Казанский силикон" - $1 за маленький тюбик.

Герметик "Казанский силикон" лучшее, что попадалось в руки. Незаменим в процессе создания СВО. Как видите все элементы достаточно легко найти. Нужно зайти в аквариумный магазин, магазин автозапчастей, сантехнику и компьютерную фирму.

Сборка

В процессе сборки нет ничего сложного, главное не спешить. Все стыки обильно промазываются герметиком, излишки потом легко удаляются кусочком бумаги или если герметик застыл, то аккуратно срезаются ножом. Для начала во внешнюю.

Затем следует вместо всасывающего штуцера помпы вкрутить "краник для стиральной машины" - в магазинах он называется именно так. Вкручиваем также через герметик. Будьте осторожны в случае использовании помпы Heto QD-2800, а не ее старшего брата, так как прижимное кольцо (голубое на фото) тонкое и крышка камеры легко прокручивается. Не позвольте этому случиться, так как от этого зависит герметичность. Для старших моделей Heto это нехарактерно, так как прижимное кольцо - большего размера.

Собираем второй краник. Таким образом, он еще играет роль переходника с 13 мм шланга на 8-10 мм. Можно обойтись и без второго краника, но с ним процесс заправки по трудоемкости не сложнее чем при использовании расширительного бачка.

Почти все готово, осталось только разрезать 13 мм шланг и одеть на радиатор. На фотографии изображен новый ватерблок от ProModz, обзор которого вы сможете прочитать в ближайшее время.

Следует соединить всасывающий штуцер помпы с нижним штуцером радиатора, если радиатор останется в готовой системе "на боку". Если же радиатор будет подвешен сзади системного блока - то к любому штуцеру. В случае горизонтального расположения следует соединить всасывающий шланг со штуцером, который будет ниже другого. Это необходимо чтобы оставшийся воздух в системе был отловлен радиатором и не "гулял", нарушая тишину. Количество воздуха будет очень небольшое, но достаточное, чтобы обеспечить место для теплового расширения воды. Таким образом, радиатор в проекте будет служить нам подобием расширительного бачка, взяв у него компенсаторную функцию.