Жидкостное охлаждение для компьютеров. Как выбрать систему жидкостного охлаждения

Зачастую после покупки компьютера пользователь сталкивается с таким неприятным явлением, как сильный шум, идущий от охлаждающих вентиляторов. Могут наблюдаться сбои в работе операционной системы из-за нагрева до высоких температур (90°C и более) процессора или видеокарты. Это весьма существенные недостатки, устранить которые возможно с помощью дополнительно устанавливаемого на ПК водяного охлаждения. Как изготовить систему своими руками?

Жидкостное охлаждение, его положительные свойства и недостатки

Принцип действия системы жидкостного охлаждения компьютера (СЖОК) основан на использовании соответствующего теплоносителя. Жидкость за счёт постоянной циркуляции поступает к тем узлам, температурный режим которых необходимо контролировать и регулировать. Дальше теплоноситель по шлангам поступает в радиатор, где и охлаждается, отдавая тепло воздуху, который затем отводится за пределы системного блока с помощью вентиляции.

Жидкость, имея более высокую теплопроводность по сравнению с воздухом, быстро стабилизирует температуру таких аппаратных ресурсов, как процессор и графический чип, приводя их к норме. В результате можно добиться существенного повышения производительности ПК за счёт его системного разгона. При этом надёжность работы компонентов компьютера не будет нарушена.

При использовании СЖОК можно обходиться вообще без вентиляторов или применять маломощные бесшумные модели. Работа компьютера становится тихой, в результате чего пользователь чувствует себя комфортно.

К недостаткам СЖОК следует отнести её дороговизну. Да, готовая система жидкостного охлаждения является удовольствием не из дешёвых. Но ведь при желании её можно сделать и установить самостоятельно. Это займёт время, но будет стоить недорого.

Классификация охлаждающих водяных систем

Жидкостные охлаждающие системы могут быть:

1. По типу размещения:
   • внешние;
   • внутренние.
     

     Отличие между внешними и внутренними СЖОК в том, где расположена система: снаружи или внутри системного блока.

2. По схеме соединения:
   • параллельные - при таком подключении разводка идёт от основного радиатора-теплообменника к каждому водоблоку, обеспечивающему охлаждение процессора, видеокарты или другого узла / элемента компьютера;
   • последовательные - каждый водоблок соединяется друг с другом;
   • комбинированные - такая схема включает одновременно параллельные и последовательные подключения.
3. По способу обеспечения циркуляции жидкости:
   • помповые - система использует принцип принудительного нагнетания охлаждающей жидкости к водоблокам. В качестве нагнетателя используются помпы. Они могут иметь собственный герметичный корпус либо погружаться в охлаждающую жидкость, находящуюся в отдельном резервуаре;
   • безпомповые - жидкость циркулирует за счёт испарения, при котором создаётся давление, движущее теплоноситель в заданном направлении. Охлаждаемый элемент, нагреваясь, превращает подводимую к нему жидкость в пар, который затем снова становится жидкостью в радиаторе. По характеристикам такие системы значительно уступают помповым СЖОК.

Виды СЖОК - галерея

При использовании последовательного подключения сложно непрерывно обеспечивать хладагентом все подключаемые узлы араллельная схема подключения СЖОК - простое подключение с возможностью легко просчитывать характеристики охлаждаемых узлов Системный блок с внутренней СЖОК занимает много места внутри корпуса компьютера и требует высокой квалификации при монтаже
При использовании внешней СЖОК внутреннее пространство системного блока остаётся свободным

Составляющие элементы, инструменты и материалы для сборки СЖОК

Подберём необходимый набор для жидкостного охлаждения центрального процессора компьютера. В состав СЖОК войдут:

• водяной блок;
• радиатор;
• два вентилятора;
• помпа;
• шланги;
• фитинги;
• резервуар для жидкости;
• сама жидкость (в контур можно залить дистиллированную воду или тосол).

Все составляющие системы жидкостного охлаждения можно приобрести в интернет-магазине по соответствующему запросу.

Некоторые узлы и детали, например, водяной блок, радиатор, фитинги, резервуар, можно изготовить самостоятельно. Однако вам, вероятно, придётся заказывать токарные и фрезерные работы. В результате может получиться так, что СЖОК обойдётся дороже, чем если бы вы её приобрели готовой.

Наиболее приемлемым и наименее затратным вариантом будет приобрести основные узлы и детали, после чего самостоятельно монтировать систему. В этом случае достаточно иметь базовый набор слесарного инструмента для выполнения всех необходимых работ.

Делаем жидкостную систему охлаждения ПК своими руками - видео

Изготовление, сборка и монтаж

Рассмотрим изготовление внешней помповой системы жидкостного охлаждения центрального процессора ПК.

1. Начнём с водоблока. Самую простую модель этого узла можно приобрести в интернет-магазине. Идёт он сразу с фитингами и зажимами.
2. Водоблок можно изготовить и самостоятельно. В этом случае понадобится медная болванка диаметром от 70 мм и длиной 5–7 см, а также возможность заказать токарные и фрезерные работы в технической мастерской. В результате получится самодельный водоблок, который по окончании всех манипуляций нужно будет покрыть автомобильным лаком для исключения окисления.
3. Для крепления водоблока можно использовать отверстия на материнской плате в месте изначальной установки радиатора воздушного охлаждения с вентилятором. В отверстия вставляются металлические стойки, на которые крепятся вырезанные из фторопласта планки, прижимающие водоблок к процессору.
4. Радиатор лучше всего приобрести готовый.
   

   Некоторые умельцы используют радиаторы от старых автомобилей.

5. В зависимости от размеров, на радиатор с помощью резиновых прокладок и кабельных стяжек или же посредством саморезов крепятся один или два стандартных компьютерных вентилятора.
6. В качестве шланга можно использовать обычный жидкостный уровень, сделанный из силиконовой трубки, обрезав его с обеих сторон.
7. Без фитингов не обходится ни одна СЖОК, ведь именно через них шланги подключаются ко всем узлам системы.
8. В качестве нагнетателя рекомендуется использовать небольшую аквариумную помпу, которую можно приобрести в зоомагазине. Крепится она в подготовленном резервуаре для охлаждающей жидкости с помощью присосок.
9. В роли резервуара для жидкости, выполняющего функции расширительного бачка, можно использовать любой пищевой контейнер из пластмассы, имеющий крышку. Главное, чтобы туда помещалась помпа.
10. Для возможности долива жидкости в крышку контейнера врезается горловина любой пластиковой бутылки с закруткой.
11. Электропитание всех узлов СЖОК выводится на отдельный штекер для возможности подключения от компьютера.
12. На заключительном этапе все узлы СЖОК закрепляются на подобранном по размеру листе оргстекла, подключаются и фиксируются зажимами все шланги, штекер электропитания соединяется с компьютером, система заполняется дистиллированной водой или тосолом. После запуска ПК охлаждающая жидкость сразу начинает подаваться к центральному процессору.

Водоблок на компьютер своими руками - видео

Водяное охлаждение превосходит по характеристикам изначально устанавливаемую на современных компьютерах воздушную систему. За счёт жидкостного теплоносителя, используемого вместо вентиляторов, сокращается шумовой фон. Компьютер работает намного тише. Сделать СЖОК можно своими руками, обеспечив при этом надёжную защиту основных элементов и узлов компьютера (процессор, видеокарта и др.) от перегрева.

Плюсы и минусы водянки

Здравствуйте, уважаемые читатели техноблога. В этой статье попытаюсь рассказать, как работает водяное охлаждение компьютера. Тема весьма актуальна для тех, кто решил сменить воздушную башню на что-то более производительное, чтобы поиграться с разгоном до экстремальных пределов и при этом не угробить драгоценный камень, стоимость которого может превышать 400 долларов.

Ну и заодно пощадить материнскую плату и прочие комплектующие, ведь некоторые водянки ориентированы не только на один контур (ЦП или видеокарта).

Сразу скажу, что назвать СВО лучше воздуха нельзя – это тема для . Да и некоторые башни могут дать фору большинству необслуживаемых водянок, о чем говорит вот этот .

Структура систем жидкостного охлаждения

Для многих не будет секретом, что СВО могут быть открытого (кастомные) и закрытого типа (готовые необслуживаемые решения для охлаждения конкретного типа комплектующих). И если с последними все понятно, то первая категория может быть построена по трем основным принципам:

Схема с параллельным подключением. Все узлы запитаны от одной помпы, которая гонит хладагент к радиатору с кулерами. Через решетку радиатора вода охлаждается и подходит к железу, с которых снимается тепловая энергия. Горячая жидкость возвращается в резервуар с помпой и процесс повторяется заново. Схема выглядит следующим образом.

Схема с последовательным подключением. Элементы также охлаждаются параллельно и очень эффективно, но для этого необходимо иметь мощную помпу и весьма оборотистые вертушки, которые смогли бы оперативно охлаждать хладагент в радиаторе. Схема прилагается.Есть так называемые комбинированные или двухконтурные водянки. Принцип работы основан на последовательном методе, однако каждый контур ориентирован на одну железку. Довольно дорогая схема как в плане строительства, так и по обслуживанию. Хотя владельцы топовых конфигураций в погоне за максимальной производительностью не видят в подобном решении ничего зазорного.

Ключевые элементы СВО

Принцип охлаждения ПК разобрали, теперь перейдем к элементам, которые за это ответственны:

• Теплообменник – главный элемент, который вбирает в себя все тепло при нагреве процессора, видеокарты и прочих горячих железок;
• Помпа – механизм, который гоняет хладагент по контуру СВО. Некий аналог можно наблюдать в аквариуме для рыбок – принцип работы практически идентичный;
• Трубопровод – канал, по которым гоняется водичка от помпы к комплектующим и радиатору. И так по кругу;
• Переходники, фитинги и соединители – элементы, соединяющие конструкцию СВО;
• Расширительный бачок – резервуар, в котором находится жидкость, не активная в данный момент. Несмотря на тот факт, что контур закрыт и жидкость испариться не может, бачок нужен для того, чтобы спрятать в него помпу, которая при работе на свежем воздухе элементарно выходит из строя;
• Теплоноситель (он же жидкость, хладагент, дистиллят) – теплопроводящая субстанция, которая и охлаждает железо;
• Радиатор – конструкция, в которой остывает горячая вода, проходя через тонкие капилляры из меди или латуни;
• Кулер – вертушка, продувающая ребра радиатора.

Зная это, вам будет легче ориентироваться при возможном строительстве собственной СВО, если вдруг возникнет такая мысль.

Плюсы и минусы водянки

Дайте угадаю… Насмотревшись на Youtube роликов о кастомных сборках топовых ПК с водяным охлаждением, многие решили сделать себе то же самое, не смотря на побитый жизнью FX 4300 или Core i5 2500k. Давайте развеем ваши сомнения.

Плюсы:

• Относительно компактные размеры кулеров, что позволяет организовать СВО даже в компактном корпусе с мощным железом. Практика показывает, что вставить всеми любимый Noctua NH-D14 в стандартный корпус равносильно издевательством над башней – она просто не даст закрыть боковую крышку.
• Вода в качестве охладителя значительно повышает эффективность системы. Насколько я помню, среди автомобилей воздухом охлаждается лишь Запорожец, но в плане стабильности работы двигателя у него не все так просто.
• Возможность охладить одной водянкой сразу несколько комплектующих. Тут без комментариев – действительно удобное решение.

Минусы:

• Очень сложная организация водянки как таковой. Если кулер взял и поставил, то СВО нужно продумывать чуть ли не пошагово, чтобы не ошибиться с установкой радиаторов, длиной трубок, мощности помпы и т.д.
• Вода из-под крана не годится для охлаждения. Здесь можно использовать либо дистиллят, либо специальный хладагент, который продается в компьютерных магазинах, а он не дешевый.
• Опасность протечки. От системы можно и нужно ждать подвоха в самый неподходящий момент. Жидкость хоть и является диэлектриком, но коротнуть может на раз-два.
• Стоимость. О да, хорошая обслуживаемая водянка обойдется минимум в 500-600 баксов, не считая дополнительных расходников. Так что решайте сами.

Необслуживаемые СВО

Не хотите париться насчет обслуги – купите водянку закрытого типа. Да, она охлаждает только один контур, но и проблем с ней гораздо меньше. Мы можем порекомендовать такие проверенные годами решения как:

• GameMax Iceberg 120;
• DeepCool Captain 120EX RGB;
• Corsair Hydro H100i v2.

Они недорогие, бесшумные, просты в установке и пользуются огромным спросом на рынке. А чего еще надо от водянки? Думаю вам было полезно прочитать эту статью, не забывайте делиться с близкими и подписываться на Пока.

Совсем недавно я достаточно подробно писал про сборку нового системного блока. Получившийся стенд выглядел следующим образом:

Вдумчивое изучение списка говорит о том, что тепловыделение некоторых устройств не просто высокое, а ОЧЕНЬ высокое. И если подключить все как есть, то внутри даже самого просторного корпуса будет как минимум жарко; а как показывает практика, будет еще и очень шумно.

Напомню, что корпусом, в который собирается компьютер, является пусть и не очень практичный (хотя с каждым разом я убеждаюсь в обратном), но очень презентабельный Thermaltake Level 10 – у него есть минусы, но за один только внешний вид ему можно очень многое простить.

На этом этапе материнская плата была установлена в корпус, в нее поставлена видеокарта – предварительно в самый верхний PCI-слот.

Установка радиатора/помпы/резервуара

Система водяного охлаждения очень похожа на ту, что применяется в автомобилях, просто немного побольше – там тоже есть радиатор (чаще всего не один), кулер, охлаждающая жидкость и т.д. Но у автомобиля есть одно преимущество – солидный встречный поток холодного воздуха, который играет ключевую роль в охлаждении системы во время движения.

В случае с компьютером, отводить тепло приходится тем воздухом, который есть в комнате. Соответственно, чем больше размеры радиатора и количество кулеров, тем лучше. А так как хочется минимум шума, то эффективное охлаждение будет достигаться в основном за счет поверхности радиатора.

А суть проблемы заключалась в следующем. В скайпе мы предварительно сошлись на мнении «повесим сзади радиатора на 2-3 секции – его более чем хватит!», но как только мы взглянули на корпус, оказалось, что все не так-то просто. Во-первых, для трехсекционного радиатора там действительно было маловато места (если крепить радиатор на то отверстие, куда предполагается установка выдувного кулера корпуса), а во-вторых, даже если бы и хватило, то никак не получилось бы открыть сам корпус – мешалась бы «дверь» системного отсека:)

В общем, вариантов установки радиатора в корпус Thermaltake Level 10 мы насчитали минимум четыре – все они возможны, на каждый потребовалось бы разное количество времени и у каждого были бы свои плюсы и минусы. Начну с тех, что мы рассматривали, но которые нам не подошли:

1. Установка радиатора на задней (от пользователя) боковой стороне, то есть на съемной дверце.
Плюсы:
+ Возможность горизонтальной и вертикальной установки любого радиатора, хоть на 3-4 кулера
+ Размеры корпуса особо не увеличились бы

Минусы:
- Пришлось бы сверлить в дверце от 4 до 6-8 отверстий
- Снимать дверцу было бы очень неудобно
- При горизонтальном расположении потребовался бы радиатор с нестандартным расположением отверстия для залива жидкости
- При вертикальном расположении шланги были бы очень длинными и с большим изгибом
- Корпус будет стоять слева от меня (на подоконнике), а теплый воздух от кулеров в лицо мне не нужен:)

2. Установка радиатора сверху, на «кожухе» отсека блока питания. Плюсы и минусы идентичны

3. Установка двухсекционного радиатора внутри системного отсека

Плюсы:
+ Простота решения
+ Внешне не было бы никаких изменений
+ Дверца системного отсека открывалась бы без проблем

Минусы:
- Подошел бы только 2-секционный радиатор (этого мало для железа конфига)
- В таком случае браться холодному воздуху было бы не откуда, а гонять туда-сюда теплый воздух не хотелось.
- Были бы сложности по «расстановке» помпы и резервуара
- Даже если использовать сверхтонкие кулеры, перекрывались бы все SATA-разъемы (если бы они выводились на пользователя, а не вбок, то этой проблемы бы не было)

В общем, все эти варианты мы в той или иной степени попробовали – потратили много времени на поиски нужных компонентов, их примерку и т.д.

Самым последним вариантом оказалось достаточно необычное решение – может быть не самое на первый взгляд красивое, но действительно практичное. Это установка радиатора на задней стороне корпуса через специальный регулируемый переходник с механизмом типа «ножницы» .

Плюсы:
+ Ничего не пришлось сверлить
+ Возможность повесить ЛЮБОЙ радиатор
+ Отличная продуваемость
+ Не перекрывался доступ к разъемам материнской платы
+ Минимальная длина шлангов, минимум изгибов
+ Конструкция съемная и транспортабельна

Минусы:
- Не самый презентабельный внешний вид:)
- Открыть дверь системного отсека теперь не так просто
- Достаточно дорогой переходник

Почему мы пришли к этому варианту в последнюю очередь? Потому что во время поисков для предыдущих трех вариантов, совершенно случайно нашли переходник, про который все забыли, а в в интернет магазине его не было) Глядя на единственный (последний) экземпляр монтажной рамки Koolance Radiator Mounting Bracket , я подумал «И чего только не придумают!». Суть в следующем – в отверстия для крепления к корпусу заднего выдувного кулера вставляются 4 «конусных гвоздя», на которые вешается специальная рамка.

Конструкция этой рамки такова, что ее длинна может изменяться путем подкручивания фиксаторов, а снимается она смешением двух частей ее корпуса (чтобы отверстия разжались и ее можно было снять с «гвоздиков») – вот я загнул!) Гораздо проще понять все по фото.

Рамка металлическая и очень прочная – в этом я убедился, когда мы на пробу повесили 3-секционный (на 3 кулера) радиатор. Ничего не болтается и не качается, все висит намертво, но в «разжатом» случае дверь вполне себе открывалась – такой вариант меня полностью устраивал!

Радиаторов на выбор было огромное количество – черные, белые, красные… В этом вопросе меня больше всего удивил 4-секционный TFC Monsta , способный отвести до 2600Вт тепла (это, видимо, SLI из четырех 480ых)! Но мы люди гораздо проще, поэтому решили остановиться на том радиаторе, который примеряли - Swiftech MCR320-DRIVE . Его преимущество в том, что он объединяет в себе сразу три компонента – радиатор (MCR320 QP Radiator для трех 120мм кулеров), резервуар для жидкости и помпу высокого давления (MCP350 Pump , полный аналог «обычной» помпы Laing DDC ). По сути, с такой железякой для СВО потребуется докупить только водоблоки, шланги и прочие мелочи, что у нас уже было. Помпа работает от 12В (от 8 до 13.2), издавая шум 24~26 dBA. Максимальное создаваемое давление составляет 1.5бар, что примерно равно 1.5 «атмфосферам».

Для радиатора было три кулера-претендента – Noctua , Be Quiet и Scythe . В итоге остановились на индонезийских (с японскими корнями) Scythe Gentle Typhoon (120мм, 1450 об/мин, 21 dBA) – эти вертушки не первый день пользуются большим спросом у многих пользователей. Они ооочень тихие, а качество балансировки подшипников просто удивляет – кулер будет неестественно долго крутиться даже от самого легкого прикосновения. Срок службы составляет 100000 часов при 30°C (или 60000 часов при 60 °C), чего хватит для морального устаревания данного системника.

Обзор этих «тайфунов» был на ФЦентре – советую почитать . Поверх кулеров были поставлены защитные решетки, чтобы ребенок не засунул в вентиляторы чего-нибудь жизненно необходимого.

Примеряем получившуюся конструкцию к системному блоку – выглядит очень необычно) Но зато смотрите, как удобно – чтобы залезть внутрь корпуса (или снять систему охлаждения), достаточно нажать одну «кнопку» и вся конструкция, фактически, уже отсоединена. Сжимаем монтажную рамку и имеем полный доступ к внутренностям – там более чем просторно, ведь мы туда ничего не громоздили. Может быть я описал не самый удобный вариант, но… если учесть, что после сборки компьютера лазить внутрь практически не придется, а хорошее охлаждение гораздо важнее, то я считаю наше решение правильным.

Конструкция в сборе весит 2.25 килограмма, а с жидкостью и фитингами, наверное, все 3 – забегая вперед, даже такой вес рамке от Koolance оказался по силам, за что ей респекты и уважухи:)

Финишная прямая

Помимо фитингов, в два отверстия водоблока видеокарты были установлены специальные заглушки:

После этого мы продумали маршрут, по которому будет идти вода. Правило простое – от менее нагретого к более. Соответственно, «выход» радиатора соединяется сперва с водоблоком материнской платы, из него выход на процессор, затем в видеокарту и уже потом обратно на вход в радиатор, остужаться. Так как вода одна на всех, то температура всех компонентов в результате будет примерно одинаковой – именно из этих соображений делают многоконтурные системы и именно по этой причине не имеет смысла подключать к одному контуру еще и всякие там жесткие диски, оперативку и т.д.

Роль шланга досталась красному Feser Tube (ПВХ, рабочая температура от -30 до +70°C, давление на разрыв 10МПа), для нарезки которого использовался специальный хищный инструмент.

Ровно отрезать шланг – может быть и не так сложно, но очень важно! Почти на все шланги были надеты специальные пружины против изгибов и изломов шланга (минимальный радиус петли шланга становится равным ~3.5см).

На каждый шланг (с обеих сторон) в области фитинга нужно установить по «хомуту» – мы использовали красивые Koolance Hose Clamp . Устанавливаются они с помощью обычных плоскогубцев (с грубой мужской силой), поэтому нужно действовать аккуратно, чтобы случайно не задеть чего-нибудь.

Пришло время поработать над соединением «внутреннего мира» с «внешним». Для того, чтобы иметь возможность снять радиатор-резервуар-помпу (например, для открытия корпуса или для транспортировки), мы поставили на трубки так называемые «быстросъемы» (быстросъемные клапаны), принцип действия которых до безобразия прост.

Когда мы поворачиваем соединение (как у BNC-коннекторов), отверстие в трубке закрывается-открывается, благодаря чему разобрать «водянку» можно меньше чем за минуту, без всяких луж и прочих последствий. Еще парочка дорогих, но прекрасно выглядящих железяк:

Расходы

Столь высокая цена в данном случае вызвана тем, что использовались fullcover-водоблоки для ОЧЕНЬ горячих железок, все тепло от которых нужно рассеивать соответствующим радиатором. Для более простых систем подобные решения просто не понадобятся, так же можно обойтись и без декоративных накладок и всяких быстросъемных клапанов – в таких случаях можно запросто уложиться и в половину стоимости. Цена среднестатистической «водянки» составляет 12-15 тысяч рублей, что в 4-5 раз превышает стоимость действительно хорошего процессорного кулера.

Включение и работа

Парень в хабрамайке заправляет радиатор)

Т.к. нельзя исключать вероятность того, что к компонентам компьютера что-то было подсоединено не так, было решено отдельно проверить работу самой системы водяного охлаждения. Для этого все провода (от кулеров и от помпы) были подсоединены, а в 24-пиновый разъем блока питания вставлена скрепка – для «холостого хода». На всякий случай внизу мы положили салфеток, чтобы малейшую течь было легче обнаружить.

Нажатие кнопки и… все как задумывалось) Честно сказать, до этого мне приходилось видеть водянки (помимо интернетов) только на различных выставках и конкурсах, где было очень шумно; поэтому я подсознательно готовился к «журчанию ручья», но уровень шума приятно удивил – по большей части было слышно только работу помпы. Первоначально присутствовали «шипящие» звуки – из-за пузырьков воздуха, находящихся внутри контура (их было видно в некоторых местах шлангов). Для решения этой проблемы была открыта пробка резервуара-радиатора – от циркуляции потока воздух постепенно вышел и система стала работать еще тише. После долива жидкости пробка была закрыта и компьютер поработал еще минут 10. Шума от кулера блока питания и от трех на радиаторе не было слышно вообще, хотя их воздушные потоки давали о себе знать.

Убедившись в том, что система полностью работоспособна, мы решили окончательно собрать тестовый стенд. Подключение проводов заняло не больше минуты – гораздо дольше искали монитор и провод для его подключения, т.к. все работали на ноутбуках;) Фраза «Reboot and select proper boot device or insert boot media in selected boot device and press a key» стала бальзамом на душу – мы вставили один из «рабочих» SSD-дисков (с Windows 7 на борту) - хорошо, что новый комп принял такой вариант. Для полного счастья только обновили драйвера для чипсета и установили драйвера для видеокарты.

Запускаем диагностического монстра Everest , где на одной из вкладок находим показания датчиков температуры: 30°C были справедливы для всех компонентов системы – CPU, GPU и материнской платы – что ж, очень приятные цифры. Равенство цифр вызвало предположение о том, что охлаждение в режиме простоя ограничено комнатной температурой, ведь ниже нее температуры в обычной водянке быть не может. В любом случае гораздо интересней посмотреть, какая ситуация будет при нагрузке.

15 минут «офисной работы» и температура видеокарты поднялась до 35°C.

Начинаем с проверки CPU, для чего используем программу OCCT 3.1.0 – спустя достаточно продолжительное время в режиме 100% нагрузки, максимальная температура процессора составила 38°C, а температура ядер 49-55°C соответственно. Температура материнской платы составляла 31°C, северного моста - 38°C, южного - 39°C. Кстати, это очень примечательно, что у всех четырех ядер процессора была практически равная температура – судя по всему, это заслуга именно водяного блока, который отводит тепло равномерно со всей поверхности крышки процессора. 50+ градусов для 4-ядерного Intel Core i7-930 с TDP в 130Вт – на такой результат едва способен хоть один стоковый воздушный кулер. А если и способен, то шум от его работы при этом вряд ли кому-то понравится (интернет гласит о температуре данного процессора в 65-70 градусов с кулером Cooler Master V10 – тот, что с элементом Пельтье).

Видеокарту по привычке прогревали программой FurMark 1.8.2 (в простонародье «бублик») – вряд ли на скорую руку можно было придумать что-то более ресурсоемкое и информативное.

Помимо «Эвереста» так же была установлена программа EVGA Precision 2.0 . На максимально доступном разрешении (с максимальным сглаживаниями) был запущен стресс-тест с ведением лога температуры – уже минуты через 3 температура видеокарты устоялась на отметке в 52 градуса! 52 градуса в нагрузке для топовой (на данный момент) видеокарты NVIDIA GTX 480 на архитектуре Fermi – это не просто здорово, это замечательно!)

Для сравнения, температура видеокарты в нагрузке со штатным кулером может доходить до 100 градусов, а с хорошим нереференсным – до 70-80.

В общем, температурный режим в полном порядке – в нагрузке кулеры выдувают из радиатора практически холодный воздух, а сам радиатор еле теплый. Не буду говорить в этой статье про разгонный потенциал, скажу лишь, что он есть. Но гораздо приятней совсем другое - система работает практически бесшумно!

The end

Я забыл написать про еще один важный плюс – интересность. Пожалуй, это самое интересное, что мне приходилось делать с железками – ни одна сборка компьютера не приносила столько удовольствия! Одно дело, когда ты собираешь обычные «бездушные» компики, совсем другое дело – когда понимаешь всю ответственность и подходишь к делу со всей душой. Такая работа занимает далеко не 5 минут – все это время ты ощущаешь себя ребенком, играющим во взрослый конструктор. А еще инженером-технологом-конструктором-сантехником-дизайнером, да просто гиком… в общем, интересность сильно повышенная!

Успехов и морозной свежести!

Теги: Добавить метки

Законы Физики.

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

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

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

Как это работает:

Какой же сделать выбор?

Необслуживаемые СВО

А это точно эффективнее?

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:

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.

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

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.

Главная » Процессуальное право » Жидкостное охлаждение для компьютеров. Как выбрать систему жидкостного охлаждения