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 коллегЧто 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.
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
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.
Чтобы падая с вершины
покоренная вода
быстро двигала машины
и толкала поезда
Маршак С.Я. 1931г.
C приближением лета, весьма актуальна, стала проблема тепловыделения домашнего компьютера. Если зимой системный блок грел комнату так, что приходилось закрывать батарею центрального отопления, то с наступлением теплых дней, была уверенность в том, что старенький оконный кондиционер не справится с потоком тепла. А поскольку подошло и время апгрейда, было решено, сделать максимум возможного, с целью обеспечить комфортные условия работы.Распостраненные подходы к проблеме охлаждения компьютера
Базовый приобрести готовый компьютер или комплектующие со штатными системами охлаждения. Типичный подход неискушенного пользователя, которых, кстати, подавляющее большинство, позволяет приобрести систему которая скорее всего будет работать и не перегреваться, но показатели шума вплотную приблизятся к медицинской норме в 45 Дб. Штатные кулера, как процессорные, так и для видеоплат, изготавливаются с целью минимизировать массу и соответственно цену. Производители видеокарт несколько более внимательны к ушам своих покупателей, существует достаточно много моделей видеокарт с пассивным охлаждением, а так же на рынке встречаются видеокарты с высокоэффективной и малошумящей системой охлаждения IceQ. Следует учесть, что производители компьютеров, оптимизируя соотношение цена/производительность, обычно, не ставят комплектующие имеющие качественные системы охлаждения, просто по причине их более высокой стоимости.
Пример правильного подхода к реализации системы охлаждения видеокарты, низкоскоростной вентилятор прогоняет воздух через радиатор и выбрасывает за пределы корпуса.
Продвинутый заапгрейдить систему охлаждения компьютера более совершенными вентиляторами, кулерами и реобасами. Большинство наших читателей отличаются именно таким подходом. Наиболее распространена в России продукция и Zalman . В итоге, собирается система, нередко насчитывающая десяток вентиляторов, все с оптимизированной крыльчаткой и гидродинамическими подшипниками. Текстолит печатных плат с трудом выдерживает килограммы меди высокоэффективных радиаторов, пронизанных тепловыми трубками. Штатные системы охлаждения отправляются на помойку… Результат от всех этих модных усовершенствований падает прямо пропорционально мощности системы, так как температура внутри корпуса стремительно растет с повышением мощности, и в топовых конфигурациях прокачка воздуха через корпус все равно вызывает значительный шум. Возникает тупиковая ситуация, когда каждый компонент системы достаточно бесшумен, скажем 18-20 Дб, но собранные вместе они дают 30-35 Дб еще более неприятного, за счет различного спектра и возникающих интерференций, шума. Стоит отметить и повышенную сложность очистки от пыли подобной конструкции. Если штатную систему легко чистить раз в полгода обычным пылесосом, то все эти тонко-реберные конструкции современных кулеров очистить весьма сложно. Проблеме пыли в корпусах, производителями почему-то не уделяется достаточное внимание, лишь некоторые корпуса снабжены весьма неэффективными пылевыми фильтрами. Между тем, измельченная вентиляторами пыль не только вредит охлаждению, осаждаясь на поверхности радиаторов, но и весьма вредна для здоровья человека, так как не задерживается бронхами и очень долго выводится из легких. Некоторые источники, считают что вред от мелкой пыли сопоставим с вредом от пассивного курения. Сильно страдают от пыли накопители CD/DVD и FDD, встречался даже кардридер забитый пылью до полной невозможности работы.
Экстремальный некоторые люди в поисках идеала способны зайти достаточно далеко. В частности, проблему перегрева и пыли можно решить, приобретя у Zalman вот такой корпус:
Те, кто решил собрать бесшумный медиацентр, могут обратить внимание на более компактный MiniATX вариант, стоящий вдвое дешевле.
Впрочем, и эти, рассчитанные на пассивное охлаждение корпуса, производитель рекомендует для разогнанных и производительных систем, обдувать внешним вентилятором. Отказавшись от корпуса вовсе, можно попробовать обойтись пассивным охлаждением. Компьютер ваш будет выглядеть примерно вот так:
Системы водяного охлаждения пользуются заслуженной популярностью у оверклокеров. Принцип их действия основан на циркуляции теплоносителя. Нуждающиеся в охлаждении компоненты компьютера нагревают воду, а вода в свою очередь, охлаждается в радиаторе. При этом радиатор может находиться снаружи корпуса, и даже быть пассивным.
Одна из наиболее совершенных систем водяного охлаждения, Zalman Reserator 2
MSRP 350$
Следует отметить существование криогенных систем охлаждения для ПК, работающих по принципу смены фазового состояния вещества, подобно холодильнику и кондиционеру. Недостатком криогенных систем является высокий шум, большая масса и стоимость, сложность в инсталляции. Но только используя подобные системы, возможно добиться отрицательной температуры процессора или видеокарты, а соответственно и высочайшей производительности.
Исторически так сложилось, что блоки питания обделены бесшумными системами охлаждения. Во многом это обусловлено тем, что они рассеивают 15-25% потребляемой компьютером энергии. Вся эта мощность выделяется на разных, активных и пассивных компонентах блока питания. Греются силовые диоды и ключи инверторов, трансформаторы и дроссели… Традиционная схема компоновки блока питания требует переосмысления с переходом на внешнее охлаждение. Блоки питания с возможностью подключения к водяной системе охлаждения производит только одна компания.
Бесшумные блоки питания других производителей маломощны, либо являются бесшумными только до определенной, весьма небольшой нагрузки.
К сожалению, производители БП в настоящее время не выпускают блоки питания мощностью свыше 400 Вт с пассивной системой охлаждения. Отчасти это связано с возросшими требованиями к мощностным параметрам БП, отчасти с нежеланием производителей искать новые решения (таким решением могло бы быть к примеру, заливка внутренностей ИБП теплопроводным компаундом, использование тепловых трубок). В сложившейся ситуации, можно рекомендовать обратить внимание на блоки питания, отвечающие требованиям программы . Обладая КПД около 90%, такие БП могут обеспечить минимальный уровень шума системы охлаждения.Создание полностью бесшумного компьютера
Учитывая вышеизложенное, и имея определенные финансовые ограничения, было начато проектирование бесшумного компьютера. Очевидно, система охлаждения была выбрана жидкостная. На барахолке, по весьма сходной цене, был приобретен корпус с интегрированной системой охлаждения, Koolance PS2-901BW.
Система охлаждения включает в себя помпу, радиатор в верхней части корпуса, три низкооборотистых вентилятора GlacialTech , блок термоконтроля и индикации.
Выбор блока питания оказался однозначен, только обладает полностью пассивной системой охлаждения, высоким КПД и достаточной мощностью. Несмотря на это, при тестировании на нагрузке в 300 Вт, радиатор БП разогрелся до 78 градусов. В связи с чем, было принято решение, установить на радиатор блока питания парочку имеющихся у меня водоблоков Zalman ZM-WB1, и проблема перегрева была решена.
Материнская плата была выбрана Elitegroup P35T-A , бюджетное решение, тем не менее, собранная на чипсете, поддерживающий новые 45 нм процессоры на 1333 МГц шине и гигабитную сеть на чипе Intel 82566. С целью предотвращения перегрева в условиях отсутствия обдува, на северный мост был установлен водоблок , а на процессор соответственно .
Имеющийся на северном мосту радиатор был переставлен на южный мост, сменив там тонкую алюминиевую пластинку. Охлаждение стабилизатора напряжений мне показалось достаточным, но возможно, после установки четырехядерника придется ставить ватерблок и туда. Впрочем, к тому времени я надеюсь обзавестись материнской платой с интегрированной системой охлаждения, к примеру Foxconn BlackOps или ASUS Blitz . Поскольку найти в продаже не удалось, на видеокарту был установлен ватерблок , а на микросхемы памяти и радиатор стабилизатора питания, были наклеены с помощью термоклея Алсил-5, дополнительные радиаторы.
C целью сделать систему полностью бесшумной, в компьютер установлен твердотельный жесткий диск Transcend 2,5 SSD SATA , размером 32 Гб.
Скорость чтения/записи 150/90 МБ/сек
В дальнейшем, по мере удешевления дисков, планируется покупка четырехканального кэширующего контроллера и сборка массива RAID0 на основе твердотельных накопителей.
Изюминкой данного технического решения является двухконтурная система охлаждения . Предстоящая перспектива рассеивать в комнате несколько сотен Ватт меня нисколько не радовала, как по причине затрат на бесшумную реализацию этого проекта, так и по причине предстоящей летней жары. В поисках эффективного решения, был использован мировой опыт. В частности, уже достаточно давно, стойки датацентров охлаждают водопроводной водой.
Для начала было необходимо понизить давление с 6 атмосфер в водопроводе, до уровня который способен выдержать водоблок. Надежды на то, что они выдержат давление, более чем в одну-две атмосферы не было, и на отвод холодной воды был установлен понижающий давление редуктор.
Для предотвращения засоров в тонких подающих трубках и каналах водоблока, после редуктора вода очищается фильтром тонкой очистки.
Для осуществления теплообмена между водопроводной водой и охлаждающей жидкостью в компьютере, был взят водоблок на внутренний контур и полностью медный водоблок от Thermaltake Big Water на внешний контур. Они были соединены между собой через термоинтерфейс и образовали теплообменник для передачи тепла от внутреннего контура охлаждения к внешнему. В случае прекращения подачи холодной воды, по достижению устанавливаемого порога температуры теплоносителя, включаются три вентилятора штатной системы охлаждения.
Во внутреннем контуре циркулирует смесь из дистиллированной воды и автомобильной охлаждающей жидкости G11, соотношением 80 к 20, добавка антифриза не дает воде загнивать и защищает систему от коррозии. Так как счетчика воды у меня не предусмотрено, после выполнения функции охлаждения, проточная вода стекает в канализацию. При очень небольшом расходе воды, текущей тоненькой струйкой, температура воды в системном блоке не превышала 30 градусов! И это при полной бесшумности системы.
* - В этой полной тишине, если прислушиваться, можно услышать шум текущей воды и урчание помпы. Поэтому, сама помпа и корпус компьютера изнутри, были шумоизолированы материалами .
Для проверки эффективности системы охлаждения, использовались две конфигурации программного обеспечения.
Idle
загружен рабочий стол операционной системы Windows Vista Ultimate x64 SP1.
3D
выполняется тестовый пакет .
В обоих режимах использовалась штатная система водяного охлаждения Koolance, без подключения к холодной воде.
Idle Water
и 3D Water
в теплообменник внешнего контура подавалась холодная вода температурой около 17 градусов, вентиляторы штатной системы ошлаждения не работали.
Idle Air
и 3D Air
использовалась штатная, однослотовая, система охлаждения видеокарты ATI Radeon HD 3870 и процессорный кулер Neon 775 производства GIGABYTE.
Теплоносителем в первых четырех тестах является вода внутреннего контура охлаждения, а в двух последних тестах воздух внутри системного блока. Для получения стабильных результатов, все тесты выполнялись в течении часа, а показания о максимальной температуре снимались с помощью программы .
Из графика следует, что охлаждение водой значительно эффективнее, чем охлаждение воздухом. В частности, в системе охлаждаемой воздухом, во время простоя, зафиксированы параметры нагрева аналогичные нагруженной системы охлаждаемой водой! Система, охлаждаемая во время работы 3D теста воздухом, достаточно быстро прогрела воздух внутри системного блока до температуры выше 45 градусов. Неудивительно, что температура процессоров приблизилась к 80 градусам, а вентиляторы зашумели на полную мощность.
Бесшумный компьютер собран и работает
Цена вопроса и вопрос цены
Многие задают себе вопрос, какова цена тишины. Ниже приведена таблица, отражающая примерное удорожание компьютера с различными вариантами охлаждения. В качестве «эталона» была подсчитана стоимость типичного компьютера базовой конфигурации:
- Процессор Intel Core Duo E7200 3600р.
- Кулер GlacialTech Igloo 5062 250р
- Материнская плата Elitegroup P35T-A 2050р
- Память 2x2 ГБ DDR2 PC6400 1900р
- Видеокарта Sapphire Radeon HD 3870 512 МБ 4350р
- Жесткий диск 250 ГБ Seagate Barracuda 7200.10 SATA 1400р
- DVD-RW NEC-7190 SATA 700
- Корпус Delux DLC-SH496 400 Вт 2000р
- Дисковод FDD 3,5 TEAC 150р
- Итого: 16400р
Для корректного подсчета, цена заменяемых компонент вычиталась из общей суммы, и графа удорожание содержит «чистую» сумму, на которую данная конфигурация становится дороже базовой.
Для интересующихся, привожу расчет удорожания описанной в статье системы:
- Корпус Koolance PS2-901BW Б/У 1000р
- Ватерблок Zalman ZM-WB4 Plus 700р
- Ватерблок Zalman ZM-NWB1 500р
- Ватерблок Zalman ZM-GWB1 500р
- Ватерблок Zalman ZM-NWB2 500р
- Ватерблок Thermaltake Big Water Б/У 200р
- Трубка силиконовая 10 метров 250р
- БП FSP ZEN 400 3700р
- Твердотельный жесткий диск 32 ГБ Transcend 3100р
- Фильтр тонкой очистки воды 300р
- Регулятор давления воды 250р
- Шумоизолирующий материал Noisebuster 350р
С зачетом корпуса и блока питания, сумма удорожания составляет 8250р или 50%, бесшумный жесткий диск прибавляет к этому еще 3200р (20%). Такова на настоящее время цена полной бесшумности компьютера.
Что дальше?
С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром на эффекте .
Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.
В связи с вышеизложенным, непонятна низкая активность производителей комплектующих по оснащению материнских плат, видеокарт и блоков питания системами водяного охлаждения. Крайне необходимой является разработка штуцера, конструкция которого позволит подключать компоненты без риска разлива теплоносителя.
5 апреля 2017Приветствую, 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.
