Системи водяного охолодження теорія та практика
Поділіться у соцмережах:
Системи водяного охолодження тривалий час використовуються як високоефективні засоби відведення тепла від компонентів ПК. Приблизно два-чотири роки тому виробники активно анонсували готові комплекти, просували окремі складові для самостійного складання СВО. Однак з появою на ринку суперкулерів на теплових трубках інтерес багатьох до екзотичних типів охолодження суттєво знизився. Хоча деякі ентузіасти продовжують використовувати «водянки» як при повсякденній експлуатації комп'ютера, так і для встановлення нових рекордів на аренах оверклокінгу та бенчмаркінгу.
А чи є сенс знову повертатися до ідеї СВО? У даному матеріалі розглянуто основні аспекти збирання та експлуатації системи водяного охолодження у домашньому комп'ютері. Сподіваємося, він допоможе кожному користувачеві знайти власні відповіді на поставлене запитання.
Принципи роботи СВО
Схема відведення тепла має такий вигляд: рідина з резервуара надходить у помпу, і перекачується далі – до тих вузлів, які охолоджують компоненти ПК, починаючи з найменш агресивного у плані тепловиділення. Причина саме такого підключення - незначне прогрівання води при проходженні крізь перший водоблок, і цілком ефективне тепловідведення від чіпсету, GPU, а потім і від CPU. При "зворотному" підключенні рідина відчутно нагріється вже при проходженні крізь процесорний теплознімач, і якість охолодження наступних компонентів різко зменшиться. Звісно, схема з'єднання водоблоків між собою визначається пріоритетами окремо взятого користувача – комусь важливий кожен мегагерц розгону по шині, а хтось, навпаки, хоче вичавити максимум граничної частоти роботи CPU/GPU. Прогріта рідина надходить урадіатор, що часто продувається вентилятором (теплорозсіювач), і там охолоджується. Потім вона потрапляє до резервуару, і весь цикл починається заново.
Компоненти системи водяного охолодження
У складі класичної СВО мають бути такі компоненти: водоблок, радіатор, помпа, резервуар, теплоносій. Не забудемо також про штуцери кожного з вузлів та сполучні шланги.
При виборі теплонаймача слід звернути увагу на метал основи (бажана мідь), універсальність кріплення. Деякі екземпляти можуть бути використані для охолодження будь-якого з таких компонентів – чіпсету, GPU, CPU. Перевагу потрібно віддавати моделям з розвиненою внутрішньою структурою (велика кількість штирків або тонких ребер), хоча незайвим буде ознайомитися з порівняльними тестами кандидатів на покупку. Виробництвом водоблоків займаються як компанії зі світовим ім'ям – Asetek, Alphacool, Swiftech, Thermaltake та ін., так і окремі фірми/ентузіасти (у нас добре відомі ProModz, Silentchill, Waterworker). Дітища провідних виробників найчастіше демонструють вищу ефективність, ніж їхні конкуренти, хоча бувають винятки. Зверніть увагу: різниця в ціні між першими та останніми далеко не завжди відповідає можливому виграшу у продуктивності.
Радіаторрозсіює теплову енергію, накопичену рідиною при проходженні крізь водоблоки. Чим більша площа його ребер – тим вищий запас міцності окремої системи. Ефективність радіатора багато в чому залежить від його додаткового обдування. У комп'ютерах переважно використовуються моделі під один, два або три 120-міліметрові вентилятори, хоча зустрічаються й інші. Непоодинокі приклади застосування автомобільних (від так званих «печок») і навітьКілька ребер радіаторів кімнатного опалення.
Найчастіше для ефективного охолодження СВО одного компонента системного блоку достатньо мати в контурі мідний теплорозсіювач під один вентилятор, якщо TDP комплектуючих велике та/або планується охолоджувати кілька пристроїв одночасно, краще запастися габаритнішими моделями.
Помпапризначена для прокачування рідини в контурі ЗІ. Основні їх типи - занурювальні (здатні працювати тільки при повному зануренні в теплоносій), зовнішні та універсальні.
Існують як моделі, що живляться від 12-вольтової лінії комп'ютерного БП, так і пристрої, розраховані на підключення до мережі
Основні характеристики помп - обсяг рідини, що перекачується (вимірюється в літрах за годину роботи) і максимальна висота підйомного стовпа. Чим більші ці показники, тим ефективнішим буде СВО. Достатнім для середньостатистичної системи є помпа, здатна реально прокачати 400-600 літрів рідини за годину. Моделі потужніше часто мають підвищений рівень шуму і власного тепловиділення, вносячи і свій внесок у нагрівання теплоносія, тому при виборі слід дотримуватися балансу характеристик. Зазначимо, що потужність дешевих помп від маловідомих виробників часто суттєво нижча за заявлену, тому слід купувати продукти іменитих брендів – Aquacomputer, Eheim, Hydor, Swiftech.
Резервуар (розширювальний бачок)служить для зручності заправки системи та усунення повітряних пробок у контурі СВО. В принципі можна обійтися і без цього вузла, але тоді доведеться добре повозитися під час складання та запуску «водянки».
Робоча рідина (теплоносій)передає енергію від водоблоків до радіатора СВО. Найчастіше в домашніх системах використовується дистильована вода абоспеціальні суміші на її основі з додаванням антикорозійних присадок та УФ-барвників. Можна застосувати звичайну воду з крана, попередньо прокип'ятивши та охолодивши її. Для запобігання розмноженню рідини мікроорганізмів в контур додають звичайний спирт.
Штуцерислужать для з'єднання компонентів між собою. При побудові СВО потрібно використовувати лише такі, які мають однаковий зовнішній діаметр – тоді не виникнуть проблеми зі шлангами. Пам'ятайте, що занадто тонкі штуцери збільшують опір контуру, знижуючи ефективність охолодження.
Існують три основні види штуцерів – з насічкою або гладкі без фіксаторів, із затискними гайками та так звані push-on, які не вимагають додаткових пристроїв для надійної фіксації шлангів.
З'єднувальні шлангиможуть бути кількох типів - силіконові, ПВХ та армовані. Перші найбільш зручні, добре гнуться, не перегинаються, але дороги. Полівінілхлоридні (ПВХ) шланги, призначені для використання в харчовій промисловості, найбільш доступні пересічному ентузіасту. Вони добре гнуться, проте при складанні СВО потрібно виявляти максимальну обережність, не допускаючи заломів. Третій тип – армовані – застосовуються у сантехніці. Їхня надмірна жорсткість здатна викликати перекіс водоблоків при монтажі в системі та течі при використанні неякісних затискних хомутиків.
Для надійної фіксації та усунення можливих протікань системи внутрішній діаметр сполучних трубок має бути на 1–2 мм меншим, ніж зовнішній – штуцерів. Помпа СВО розвиває порівняно невисокий тиск, і якщо шланг надійно фіксується без допоміжних засобів, то додаткові затискачі не знадобляться.
Інші компоненти (індикатори потоку, датчики температур, системи керуванняроботою помпи і т. д.) виконують другорядні функції, і більшості користувачів вони в принципі не надто потрібні.
Складання та запуск СВО
Для побудови оптимальної системи водяного охолодження можна використовувати як поодинокі компоненти, так і промислові комплекти, при необхідності доповнені потрібними вузлами, що купуються окремо.
Під час складання СВО при правильному виборі складових знадобиться лише інструмент для різання шлангів. "Водянку" краще збирати поза корпусом ПК - таким чином легше буде швидко виправити недоліки, що проявилися в перші хвилини роботи. Заправку можна виконувати за допомогою лійки або шприца.
Перший запуск системи обов'язково проводиться при вимкненому комп'ютері. Для початку в розширювальний бачок необхідно залити трохи рідини. Якщо помпа розрахована на харчування від
Після включення помпи слід доливати теплоносій до контуру, доки весь об'єм не виявиться заповненим рідиною. Кілька разів увімкнувши-вимкнувши живлення, необхідно ретельно прокачати систему і домогтися видалення бульбашок повітря з води. Переконавшись у відсутності теч, охолодження можна встановлювати безпосередньо в системний блок. Після першого запуску комп'ютера з новою СО ще раз слід переконатися у надійності всіх з'єднань та кріплень, і лише потім переходити до тестування.
Системи водяного охолодження все ще залишаються долею небагатьох ентузіастів. Однак у світлі зростаючих вимог до кулери топових графічних адаптерів і центральних процесорів вони мають можливість повернутися на масовий ринок.
У той же час збалансована система водяного охолодження здатна охолоджувати кілька вузлів ПК одночасно, і часто це набагато ефективніше, ніж кращі повітряні кулери. СВО відкриває передентузіастами нові горизонти розгону, а звичайні користувачі можуть суттєво знизити рівень шуму системного блоку.
Бути чи не бути водяним охолодженням – проблема, яка вирішується кожним індивідуально. Ми ж хочемо відзначити, що при правильній добірці та налаштуванні вузлів СВО неприємностей у процесі експлуатації у користувачів не виникне. Для цього аж ніяк не зайвим буде вивчення додаткових матеріалів, присвячених порушеній темі.