Система водяного охлаждения компьютера

Охлаждение компьютера водяным способом — это не альтернатива воздушному, а охлаждение третьего поколения, которое призвано заменить второе. Первым поколением было пассивное охлаждение (его вы могли встретить на легендарном Пеньке 166). Вторым можно считать первое, только вооруженное вентилятором (данный вид охлаждения получил самое широкое развитие). Третьим можно смело назвать водяное, но это не значит, что жизнь на этом остановилась, в последнее время созданы серийные фреоновые установки и системы на основе элементов Пельтье. Но в нашей статье мы остановимся на водяном, так как оно в настоящее время наиболее актуальное. Система водяного охлаждения компьютера привлекает во-первых своей относительно невысокой ценой, неплохим превосходством над воздушным, в плане более низких температур. Но и наиболее важным, по моему мнению, факторе — шумом. Ведь СВО практически бесшумна!!! Познакомимся поближе с героиней статьи. Из чего она состоит и что за девайс такой? По своей схеме работы она может напомнить автомобильное охлаждение, но есть различия.

Основные компоненты:

• водоблок (так сказать сердце СВО);
• радиатор для отвода тепла (может работать в пассивном режиме, для снижения шума, а можно нагрузить и вентилятором, для достижения наибольшей производительности);
• помпа (призвана заставлять циркулировать жидкость в цепи СВО, и тем самым отводить тепло от водоблока)
• емкость для жидкости и шланги (как связующие звено между частями СВО).

Водоблок, наиболее важная часть СВО, в её полномочия входит обязанность рассеивать тепло по своей поверхности и отводить его посредством жидкости. Он, как правило выполнен из меди высокого качества, уже реже из алюминия. Это обуславливается тем, что медь обладает большей теплопроводностью, в отличие от алюминия. (CU 393ВтмК, А1209ВтмК).

Конструкция водоблока

Вариантов конструкций ватерблоков жуткое количество. В Интернете, ветки конференций по поводу наиболее
эффективной конструкции зашкаливают за тысячу страниц. Вообще конструкция ватерблока не сильно влияет на температуру процессора, но иногда важна и пару градусов. На мой взгляд самой удачной является змейка «от центра», но это не значит что конструкция является лучшей, просто она наиболее мне понравилась, ведь поток воды бьёт прямо в центр (самое горячее место блока), и уносит с собой враждебное нам тепло!

Из рисунка начинает вырисовываться ясное представление того, как должен работать блок, в один штуцер вода входит, из другого уходит:). Крепить его можно как на CPU и GPU! Потопаем дальше, а дальше у нас радиатор. Он необходим для отвода Цельсиев за пределы системного блока, так же вооружается двумя штуцерами, благодаря которым соединяется с водоблоком шлангами. Из водоблока жидкость попадает в радиатор и оставляет тепло ему, а он в свою очередь его рассеивает.

Многие умельцы используют автомобильные радиаторы, которые порой утирают нос серийным моделям, но в связи с их громоздкостью и неудобством крепления, используются, как правило, в самодельных системах.

Применение антикоррозийных жидкостей

Но не забывайте того, что в системе могут использоваться части, которые выполнены из алюминия, а как вы помните из уроков химии, гидролиз приводит к окислению металлов. Это может снизить характеристики или в некоторых случаях вывести систему из строя. От этого есть панацея, специальные жидкости, например тосол или антифриз с антикоррозийным свойством, но тосол обладает высокой текучестью и ваша система охлаждения может дать течь, даже если вода не просачивается, он обязательно даст струю. Для улучшения производительности на радиатор рекомендуется ставить тихоходный вентилятор, но он может прибавить существенного шума в общий дицебельный фон вашего ПК. Настоятельно не рекомендую связываться с алюминием!

Выбор помпы

Помпа, не менее важный девайс, чем все перечисленное выше. При проектировании системы необходимо сразу определиться, какого типа помпу вы будете использовать – внешнюю или погружную. Как следует из названия, разница между этими двумя типами состоит в способе забора воды – если первая лишь пропускает ее через себя, то вторая ее выталкивает, будучи в нее погружена. Очевидно, что система с выносной помпой будет более объемной, так как погружная помпа экономит место, размещаясь внутри расширительного бачка. Кроме того, помпа, как и любой другой электрический прибор, выделяет определенное количество тепла при работе. В случае выносной помпы это тепло будет выделяться непосредственно в корпус, а погружная будет рассеивать его в омывающей ее жидкости резервуара. По этим причинам не следует без необходимости увлекаться мощными помпами – с увеличением мощности будет расти не только ее производительность, но и тепловыделение.

Для примера – помпа мощностью 2000 л/ч выделяет около 25 Вт тепла. Более того, увеличение скорости потока жидкости не будет пропорционально влиять на эффективность охлаждения. Может случиться и так, что вы не заметите разницы между помпой на 1000 и 2000 литров. Однако, применение мощной помпы будет оправдано при наличии сложного длинного контура (установка нескольких ватерблоков, большой перепад высот), прокачка которого слабой помпой, может быть затруднена. Необходимо учитывать, что производительность водяных помп, указываемая в их характеристиках, является максимально возможной, т.е. без нагрузки и дополнительных сопротивлений при выталкивании жидкости. На производительность насоса оказывают влияние такие факторы, как: вязкость жидкости, диаметр канала по всему контуру, чистота вращающего вала помпы (так при длительной эксплуатации в грязной воде он покрывается налетом) и самый важный – перепад высот.

Производители аквариумных помп для каждой модели указывают высоту, на которую помпа способна выталкивать жидкость. Это необходимо учитывать при подборе помпы к конкретной системе охлаждения – реальная производительность будет на порядок ниже. Купить помпы вы можете в любом аквамагазине. Все аквариумные помпы рассчитаны на питание от сети 220в. Найти в свободной продаже помпы адаптированные на 12в практически нереально. При покупке следует учесть, что внешние помпы, в среднем, раза в два дороже погружных. Из доступных в продаже помп наиболее качественными (но и дорогими) являются изделия производства фирм Италии. К более дешевым, традиционно относятся китайские и польские помпы. Говоря о том, что аквариумные помпы практически бесшумны, хочу заметить, что из правила бывают исключения, и что не все йогурты одинаково полезны. При покупке (особенно мощной помпы) попросите продавца ее включить. На воздухе она, скорее всего, будет издавать потрескивание лопастей, но общую картину об ее акустических характеристиках вы получить сможете.

Было бы идеально, если бы вам ее продемонстрировали, погрузив в воду. Конечно, для создания движения воды в системе можно не ограничиваться «рыбьими» помпами. Некоторые экспериментаторы применяют мощные циркуляционные насосы для систем водоснабжения и т.п. Однако, по моему мнению, аквариумные помпы для этой роли подходят лучше – соотношение цена/производительность!!! Лучшими, считаются в народе EHEIM, HYDOR и HETO, а неким середнячком может выступить китаец RESUN.

Ну…с расширительным бачком вроде все ясно и понятно, в нем должна находиться помпа и жидкость, а от помпы отходят шланги, как это наглядно видно на рисунке.

Штуцера и трубки

Лучший материал для штуцеров — латунь, она менее подвергается окислению и коррозии, кроме того не будет конфликтовать с медным основанием ватерблока. Трубки силиконовые диаметром 10-12мм, в изобилии продаются на авторынках. Меньше — значительно увеличивается гидросопротивление, сильно нагружается помпа, падает её производительность. Больше, как правило, не позволяет свободное пространство, которое должно таки остаться после впихивания системы внутрь. Бывают армированные и нет. Армированные хороши тем что не заламываются на изгибах, плохи тем, что они толще примерно на 2мм. Трубки на штуцерах очень желательно зажать хомутами, пока вода холодная — трубки сидят плотно, но когда вода нагревается, может произойти и утечка воды, поэтому лучше перестраховаться. Соединение ватерблоков может быть последовательное, параллельное и параллельно-последовательное. Параллельное включение не приносит какой либо ощутимой пользы, а вот недостатков у такой системы несколько. Первое, это необходимость дополнительных деталей — разветвителей. Второе — разветвленные контура могут иметь разное гидросопротивление и разный уровень, в этом случае, в контуре с меньшим сопротивлением вода пойдет большим потоком, а в другом с меньшим. Нам это надо?

Ну с теорией вроде все, переходим к практике, а именно к сборке. Она прекрасно проиллюстрирована на рисунке ниже. Не забывайте в процессе сборки посильней затягивать хомутики, а то ненароком слетят и зальют все вашу ненаглядную машину:).

P.S. Такая система хороша тем, что прекрасно и бесшумно работает. Она легко разделается с любым воздушным охлаждением. Водянка через несколько лет навсегда потеснит привычные нам кулеры и займет достойное место в жизни пользователя, перестав быть такой диковинкой как в данный момент!