Vann- eller luftkjøling: hva er bedre og for hva. Datamaskin vannkjøling

Vannkjølesystemer har blitt brukt i mange år som et svært effektivt middel for å fjerne varme fra varme datamaskinkomponenter.

Kvaliteten på kjølingen påvirker datamaskinens stabilitet direkte. Med overflødig varme begynner datamaskinen å fryse og overopphetede komponenter kan svikte. Høye temperaturer er skadelige for elementbasen (kondensatorer, mikrokretser osv.), og overoppheting av harddisken kan føre til tap av data.

Etter hvert som datamaskinens ytelse øker, må mer effektive kjølesystemer brukes. Et luftkjølesystem regnes som tradisjonelt, men luft har lav varmeledningsevne og stor luftstrøm skaper mye støy. Kraftige kjølere produserer et ganske høyt brøl, selv om de fortsatt kan gi akseptabel effektivitet.

Under slike forhold blir vannkjølesystemer stadig mer populære. Vannkjølingens overlegenhet over luft forklares av varmekapasiteten (4,183 kJ kg -1 K -1 for vann og 1,005 kJ kg -1 K -1 for luft) og termisk ledningsevne (0,6 W/(m K) for vann og 0,024-0,031 W/(m K) for luft). Derfor vil vannkjølesystemer, alt annet likt, alltid være mer effektive enn luftkjølesystemer.

På Internett kan du finne mange materialer på ferdige vannkjølesystemer fra ledende produsenter og eksempler på hjemmelagde kjølesystemer (sistnevnte er som regel mer effektive).

Vannkjølesystem (WCS) er et kjølesystem som bruker vann som kjølevæske for å overføre varme. I motsetning til luftkjøling, som overfører varme direkte til luften, i et vannkjølesystem, overføres varme til vannet først.

Driftsprinsippet til SVO

Avkjøling av en datamaskin er nødvendig for å fjerne varme fra en oppvarmet komponent (brikkesett, prosessor, ...) og spre den. En konvensjonell luftkjøler er utstyrt med en monolitisk radiator som utfører begge disse funksjonene.

I SVO utfører hver del sin egen funksjon. Vannblokken fjerner varme, og den andre delen sprer termisk energi. Et omtrentlig diagram over tilkoblingen av SVO-komponentene kan sees i diagrammet nedenfor.

Vannblokker kan kobles til kretsen parallelt eller i serie. Det første alternativet er å foretrekke hvis det er identiske kjøleribber. Du kan kombinere disse alternativene og få en parallell-seriell forbindelse, men det mest korrekte ville være å koble vannblokkene etter hverandre.

Varmefjerning skjer i henhold til følgende skjema: væske fra reservoaret tilføres pumpen, og pumpes deretter videre til enhetene som avkjøler PC-komponentene.

Årsaken til denne tilkoblingen er en liten oppvarming av vannet etter å ha passert gjennom den første vannblokken og effektiv varmefjerning fra brikkesettet, GPU og CPU. Den oppvarmede væsken kommer inn i radiatoren og avkjøles der. Den går deretter tilbake i tanken og en ny syklus starter.

I henhold til designfunksjonene kan SVO deles inn i to typer:

1. Kjølevæsken sirkulerer gjennom en pumpe i form av en separat mekanisk enhet.
2. Pumpeløse systemer som bruker spesielle kjølemedier som passerer gjennom væske- og gassfasene.

Kjølesystem med pumpe

Prinsippet for driften er effektivt og enkelt. Væske (vanligvis destillert vann) passerer gjennom radiatorene til avkjølte enheter.

Alle komponenter i strukturen er forbundet med hverandre med fleksible rør (diameter 6-12 mm). Væsken, som passerer gjennom radiatoren til prosessoren og andre enheter, henter varmen deres, og deretter gjennom rørene kommer den inn i varmevekslerens radiator, hvor den avkjøler seg selv. Systemet er lukket, og væsken sirkulerer hele tiden i det.

Et eksempel på en slik tilkobling kan vises ved bruk av produkter fra CoolingFlow. Den kombinerer pumpen med en buffertank for væske. Pilene viser bevegelsen av kald og varm væske.

Pumpeløs væskekjøling

Det finnes væskekjølesystemer som ikke bruker pumpe. De bruker fordamperprinsippet og skaper et rettet trykk som forårsaker bevegelse av kjølevæsken. Som kjølemiddel brukes væsker med lavt kokepunkt. Fysikken til den pågående prosessen kan sees i diagrammet nedenfor.

Til å begynne med er radiatoren og ledningene helt fylt med væske. Når temperaturen på prosessorens kjøleribbe stiger over en viss verdi, blir væsken til damp. Prosessen med å omdanne væske til damp absorberer termisk energi og øker kjøleeffektiviteten. Varm damp skaper trykk. Damp, gjennom en spesiell enveisventil, kan bare gå ut i én retning - inn i radiatoren til varmeveksler-kondensatoren. Der forflytter dampen den kalde væsken mot prosessorens kjøleribbe, og når den avkjøles, blir den tilbake til væske. Så væskedampen sirkulerer i et lukket rørledningssystem mens radiatortemperaturen er høy. Dette systemet viser seg å være veldig kompakt.

En annen versjon av et slikt kjølesystem er mulig. For eksempel for et skjermkort.

En væskefordamper er innebygd i radiatoren til grafikkbrikken. Varmeveksleren er plassert ved siden av sideveggen på skjermkortet. Strukturen er laget av kobberlegering. Varmeveksleren kjøles av en høyhastighets (7200 rpm) sentrifugalvifte.

SVO komponenter

Vannkjølesystemer bruker et spesifikt sett med komponenter, obligatoriske og valgfrie.

Nødvendige komponenter i SVO:

• radiator,
• montering,
• vannblokk,
• vannpumpe,
• slanger,
• vann.

Valgfrie komponenter i vannforsyningssystemet er: temperatursensorer, reservoar, avløpsventiler, pumpe- og viftekontrollere, sekundære vannblokker, indikatorer og målere (flow, temperatur, trykk), vannblandinger, filtre, bakplater.

• La oss se på de nødvendige komponentene.

Waterblock er en varmeveksler som overfører varme fra et oppvarmet element (prosessor, videobrikke osv.) til vann. Den består av en kobberbase og et metalldeksel med et sett med festemidler.

De viktigste typene vannblokker: prosessor, for skjermkort, for systembrikken (nordbroen). Vannblokker for skjermkort kan være av to typer: de som kun dekker grafikkbrikken ("kun gpu") og de som dekker alle varmeelementer - fulldeksel.

Vannblokk Swiftech MCW60-R (kun gpu):

Waterblock EK Waterblocks EK-FC-5970(Fulcover):

For å øke varmeoverføringsområdet brukes en mikrokanal- og mikronålstruktur. Vannblokker er laget uten en kompleks indre struktur hvis ytelsen ikke er så kritisk.

Chipset vannblokk XSPC X2O Delta Chipset:

Radiator. I SVO er en radiator en vann-luft varmeveksler som overfører varme fra vannet i vannblokken til luften. Det er to undertyper av SVO-radiatorer: passive (vifteløse), aktive (blåst av en vifte).

Vifteløse finnes ganske sjelden (for eksempel i Zalman Reserator klimaanlegg) fordi denne typen radiatorer har lavere effektivitet. Slike radiatorer tar opp mye plass og er vanskelige å montere selv i et modifisert tilfelle.

Passiv radiator Alphacool Cape Cora HF 642:

Aktive radiatorer er mer vanlig i vannkjølesystemer på grunn av bedre effektivitet. Hvis du bruker stillegående eller stillegående vifter, kan du oppnå stillegående eller stillegående drift av luftkjøleren. Disse radiatorene kan komme i en rekke størrelser, men de er vanligvis laget i multipler på størrelse med en 120 mm eller 140 mm vifte.

Radiator Feser X-Changer Trippel 120mm Xtreme

SVO radiator bak datamaskindekselet:

Pumpen er en elektrisk pumpe, ansvarlig for sirkulasjonen av vann i vannforsyningssystemets krets. Pumper kan operere på 220 volt eller 12 volt. Da det var få spesialiserte komponenter for klimaanlegg til salgs, ble det brukt akvariepumper som drev på 220 volt. Dette skapte noen vanskeligheter på grunn av behovet for å slå på pumpen synkront med datamaskinen. Til dette formålet ble det brukt et relé som slo på pumpen automatisk når datamaskinen startet. Nå er det spesialiserte pumper med kompakte størrelser og god ytelse, som opererer på 12 volt.

Kompakt pumpe Laing DDC-1T

Moderne vannblokker har en ganske høy koeffisient for hydraulisk motstand, så det er tilrådelig å bruke spesialiserte pumper, siden akvariepumper ikke vil tillate en moderne vannkjøler å operere med full kapasitet.

Slanger eller rør er også viktige komponenter i ethvert vannbehandlingssystem, som vannet strømmer gjennom fra en komponent til en annen. For det meste brukes PVC-slanger, noen ganger silikon. Størrelsen på slangen påvirker ikke den generelle ytelsen i stor grad; det er viktig å ikke bruke slanger som er for tynne (mindre enn 8 mm).

Fluorescerende Feser-rør:

Fittings er spesielle koblingselementer for tilkobling av slanger til vannforsyningskomponenter (pumpe, radiator, vannblokker). Beslagene skal skrus inn i det gjengede hullet på SVO-komponenten. Du trenger ikke skru dem veldig hardt inn (ingen nøkler er nødvendig). Tetthet oppnås med en gummitetningsring. De aller fleste komponentene selges uten beslag inkludert. Dette gjøres for at brukeren skal kunne velge beslag for ønsket slange. De vanligste typene beslag er kompresjon (med omslagsmutter) og fiskebein (beslag brukes). Beslagene er rette og vinklede. Beslag er også forskjellige i gjengetype. I SVO-er for datamaskiner er tråder av G1/4″-standarden mer vanlig, sjeldnere G1/8″ eller G3/8″.

Datamaskin vannkjøling:

Fiskebeinbeslag fra Bitspower:

Bitspower kompresjonsfittings:

Vann er også en obligatorisk del av SVO. Det er best å fylle på med destillert vann (renset fra urenheter ved destillasjon). Avionisert vann brukes også, men det har ingen vesentlige forskjeller fra destillert vann, det produseres kun på en annen måte. Du kan bruke spesielle blandinger eller vann med forskjellige tilsetningsstoffer. Men å bruke vann fra springen eller flasker til å drikke anbefales ikke.

Valgfrie komponenter er komponenter uten hvilke SVO kan fungere pålitelig og ikke påvirker ytelsen. De gjør driften av SVO mer praktisk.

Reservoaret (ekspansjonstanken) regnes som en valgfri komponent i vannkjølesystemet, selv om det finnes i de fleste vannkjølesystemer. Reservoarsystemer er mer praktiske å fylle på. Vannvolumet i reservoaret er ikke viktig; det påvirker ikke ytelsen til vannbehandlingssystemet. Det finnes en rekke tankformer, og de er valgt basert på enkel installasjon.

Magicool rørtank:

Avløpskranen brukes til å tømme vann fra vannforsyningskretsen. Den er lukket i normal tilstand, og åpnes når det er nødvendig å drenere vann fra systemet.

Koolance avløpskran:

Sensorer, indikatorer og målere. Det produseres ganske mange forskjellige målere, kontrollere og sensorer for luftvernsystemer. Blant dem er det elektroniske sensorer for vanntemperatur, trykk og vannstrøm, kontrollere som koordinerer driften av vifter med temperatur, vannbevegelsesindikatorer og så videre. Trykk- og vannstrømssensorer er bare nødvendig i systemer designet for å teste komponenter i vannforsyningssystemet, siden denne informasjonen rett og slett er uviktig for den gjennomsnittlige brukeren.

Elektronisk strømningssensor fra AquaCompute:

Filter. Noen vannkjølesystemer er utstyrt med et filter inkludert i kretsen. Den er designet for å filtrere ut ulike små partikler som har kommet inn i systemet (støv, lodderester, sediment).

Vanntilsetningsstoffer og ulike blandinger. I tillegg til vann kan ulike tilsetningsstoffer brukes. Noen er laget for å beskytte mot korrosjon, andre for å hindre at bakterier vokser i systemet eller misfarger vannet. De produserer også ferdige blandinger som inneholder vann, anti-korrosjonstilsetninger og fargestoff. Det er ferdige blandinger som øker produktiviteten til vannbehandlingssystemet, men økningen i produktiviteten fra dem er bare ubetydelig mulig. Du kan finne væsker for vannbehandlingssystemer som ikke er vannbaserte, men som bruker en spesiell dielektrisk væske. Slik væske leder ikke elektrisitet og vil ikke forårsake kortslutning hvis den lekker inn på PC-komponenter. Destillert vann leder heller ikke strøm, men hvis det søler og kommer på støvete områder på PC-en, kan det bli elektrisk ledende. Det er ikke behov for en dielektrisk væske, fordi en godt testet SVO ikke lekker og er tilstrekkelig pålitelig. Det er også viktig å følge instruksjonene for tilsetningsstoffene. Det er ikke nødvendig å helle dem i overkant, dette kan føre til katastrofale konsekvenser.

Grønt fluorescerende fargestoff:

En bakplate er en spesiell monteringsplate som er nødvendig for å avlaste PCB-en til hovedkortet eller skjermkortet fra kraften som skapes av vannblokkfestene, og for å redusere bøyningen av PCB-en, noe som reduserer risikoen for brudd. Bakplaten er ikke en obligatorisk komponent, men er svært vanlig i SVO.

Merket bakplate fra Watercool:

Sekundære vannblokker. Noen ganger er ytterligere vannblokker installert på komponenter med lav oppvarming. Disse komponentene inkluderer: RAM, krafttransistorer, strømforsyningskretser, harddisker og sørbroen. Valgmuligheten til slike komponenter for et vannkjølesystem er at de ikke forbedrer overklokking og ikke gir noen ekstra systemstabilitet eller andre merkbare resultater. Dette skyldes lav varmeutvikling av slike elementer og ineffektiviteten ved å bruke vannblokker for dem. Den positive siden ved å installere slike vannblokker kan bare kalles utseendet, men ulempen er økningen i hydraulisk motstand i kretsen og følgelig en økning i kostnadene for hele systemet.

Vannblokk for krafttransistorer på hovedkortet fra EK Waterblocks

I tillegg til de obligatoriske og valgfrie komponentene til CBO, er det også en kategori hybridkomponenter. Det er komponenter på salg som representerer to eller flere CBO-komponenter i én enhet. Blant slike enheter er kjent: hybrider av en pumpe med en prosessorvannblokk, radiatorer for luftkjølere kombinert med en innebygd pumpe og reservoar. Slike komponenter reduserer plassen de tar opp betydelig og er mer praktisk å installere. Men slike komponenter er lite egnet for oppgradering.

Velge et vannvarmesystem

Det er tre hovedtyper CBOer: eksterne, interne og innebygde. De er forskjellige i plasseringen av hovedkomponentene deres i forhold til datamaskindekselet (radiator/varmeveksler, reservoar, pumpe).

Eksterne vannkjølesystemer er laget i form av en separat modul ("boks") som kobles ved hjelp av slanger til vannblokker som er installert på komponenter i selve PC-dekselet. Huset til et eksternt vannkjølesystem inkluderer nesten alltid en radiator med vifter, et reservoar, en pumpe og noen ganger en strømforsyning for pumpen med sensorer. Blant eksterne systemer er Zalman vannkjølesystemer fra Reserator-familien godt kjent. Slike systemer er installert som en separat modul, og deres bekvemmelighet ligger i det faktum at brukeren ikke trenger å endre eller endre kabinettet til datamaskinen sin. Deres eneste ulempe er størrelsen, og det blir vanskeligere å flytte datamaskinen selv på korte avstander, for eksempel til et annet rom.

Ekstern passiv CBO Zalman Reserator:

Det innebygde kjølesystemet er innebygd i kofferten og selges komplett med. Dette alternativet er det enkleste å bruke, fordi hele SVO allerede er montert i huset, og det er ingen klumpete strukturer utenfor. Ulempene med et slikt system inkluderer de høye kostnadene og det faktum at det gamle PC-dekselet vil være ubrukelig.

Interne vannkjølesystemer er plassert helt inne i PC-dekselet. Noen ganger er noen komponenter i det interne kjølesystemet (hovedsakelig radiatoren) installert på den ytre overflaten av saken. Fordelen med interne luftvernsystemer er enkel portabilitet. Det er ikke nødvendig å tømme væsken under transport. Også, når du installerer interne SVO-er, lider ikke utseendet til dekselet, og ved modding kan SVO perfekt dekorere dekselet til datamaskinen din.

Overklokket Orange Project:

Ulempene med interne vannkjølesystemer er at de er vanskelige å installere og krever modifikasjoner på chassiset i mange tilfeller. Intern SVO legger også flere kilo vekt på kroppen din.

Planlegging og installasjon av SVO

Vannkjøling krever, i motsetning til luftkjøling, litt planlegging før installasjon. Væskekjøling påfører tross alt noen begrensninger som må tas i betraktning.

Under installasjonen bør du alltid huske på bekvemmeligheten. Det er nødvendig å forlate ledig plass slik at videre arbeid med SVO og komponenter ikke forårsaker vanskeligheter. Det er nødvendig at vannrørene passerer fritt inne i huset og mellom komponentene.

I tillegg bør væskestrømmen ikke begrenses av noe. Når kjølevæsken passerer gjennom hver vannblokk, varmes den opp. For å redusere dette problemet vurderes en krets med parallelle kjølevæskebaner. Med denne tilnærmingen blir vannstrømmen mindre stresset, og vannblokken til hver komponent mottar vann som ikke varmes opp av andre komponenter.

Koolance EXOS-2-settet er velkjent. Den er designet for å fungere med 3/8" tilkoblingsrør.

Når du planlegger plasseringen av din CBO, anbefales det først å tegne et enkelt diagram. Etter å ha tegnet en plan på papir, begynner vi selve monteringen og installasjonen. Det er nødvendig å legge ut alle delene av systemet på bordet og omtrent måle den nødvendige lengden på rørene. Det anbefales å legge igjen en marg og ikke klippe den for kort.

Når det forberedende arbeidet er gjort, kan du begynne å installere vannblokkene. På baksiden av hovedkortet bak prosessoren er det en metallbrakett for å sikre Koolance-kjølehodet til prosessoren. Denne monteringsbraketten er utstyrt med en plastpakning for å forhindre kortslutning med hovedkortet.

Deretter fjernes kjøleribben som er festet til nordbroen på hovedkortet. Eksemplet bruker et Biostar 965PT hovedkort, der brikkesettet kjøles ved hjelp av en passiv radiator.

Når brikkesettets varmeavleder er fjernet, må du installere vannblokkfesteelementene for brikkesettet. Etter å ha installert disse elementene, plasseres hovedkortet tilbake i PC-dekselet. Husk å fjerne gammel termisk pasta fra prosessoren og brikkesettet før du legger på et tynt lag med en ny.

Etter dette er vannblokkene nøye installert på prosessoren. Ikke press dem med kraft. Bruk av makt kan skade komponenter.

Deretter jobbes det med skjermkortet. Det er nødvendig å fjerne den eksisterende radiatoren og erstatte den med en vannblokk. Når vannblokkene er installert, kan du koble til rørene og sette inn skjermkortet i PCI Express-sporet.

Når alle vannblokkene er installert, skal alle resterende rør kobles til. Den siste som skal kobles til er røret som fører til den eksterne enheten til SVO. Kontroller at retningen på vannstrømmen er riktig: den avkjølte væsken må først strømme inn i prosessorens vannblokk.

Etter at alt dette arbeidet er fullført, helles vann i tanken. Tanken skal kun fylles til nivået spesifisert i instruksjonene. Overvåk alle festeanordninger nøye, og fiks problemet umiddelbart ved det minste tegn på lekkasje.

Hvis alt er riktig montert og det ikke er noen lekkasjer, må du pumpe kjølevæsken for å fjerne luftbobler. For Koolance EXOS-2-systemet må du kortslutte kontaktene på ATX-strømforsyningen, og gi strøm til vannpumpen, uten å gi strøm til hovedkortet.

La systemet fungere i denne modusen en stund, og du vipper datamaskinen forsiktig i den ene eller andre retningen for å bli kvitt luftbobler. Når alle boblene har sluppet ut, tilsett kjølevæske om nødvendig. Hvis luftbobler ikke lenger er synlige, kan du starte systemet helt. Nå kan du teste effektiviteten til den installerte SVO. Selv om vannkjøling for PC-er fortsatt er en sjeldenhet for vanlige brukere, er fordelene ubestridelige.

5. april 2017

Hilsen, kjære leser!

Hvis du nylig har lært om eller hørt om dem før og ønsker å installere dem selv, men ikke visste hvor du skulle begynne, så er denne artikkelen bare for deg. I den vil vi snakke om de mest grunnleggende konseptene, hovedkomponentene i SVO, samt nyansene som vil følge med valget av visse komponenter.

Så et komplett sett med komponenter for et tilpasset vannkjølesystem består av:

La oss se nærmere på dem.

RADIATORER

Det er mange forskjellige typer radiatorer, forskjellig i størrelse, struktur, produksjonsmateriale, men generelt er de alle veldig like - og utfører samme funksjon - varmespredning.

Radiatorer er laget av to materialer - aluminium og kobber. Kobber er dyrere enn aluminium, og det er de absolutt bedre. Men aluminium er ikke langt bak dem når det gjelder kvaliteten på varmespredning, så store økonomiske kostnader er ikke alltid berettiget. Hvis budsjettet ditt er begrenset og du ikke jager alle grader av kjøling eller du har to eller flere 45 mm tykke radiatorer designet for 3 kjølere, kan du velg aluminiumsalternativer. Vær oppmerksom på at de mest kjente selskapene hovedsakelig produserer bare kobberalternativer. Hvis du fortsatt bestemmer deg ta kobber, så er et av alternativene produkter fra Alphacool, som nok har mest bred rekkevidde kobberradiatorer blant alle produsenter som spesialiserer seg på klimaanleggskomponenter.

Vi har sortert ut materialene, nå er det på tide å snakke om de viktigste tekniske parametere hvilken som helst radiator - størrelse og FPI.

Jo mer radiator dimensjoner, jo flere ribber er tilstede i designet. Og det betyr at det øker varmeavledningsområdet og effektiviteten til radiatoren øker. I de fleste tilfeller krever større radiatorer mindre kraftige vifter, men for å trekke endelige konklusjoner trenger du ta hensyn til FPI.

Parameter FPI karakteriserer antall kanter radiator per tomme (tetthet), som også påvirker det totale varmespredningsområdet. Heatsinks med høy FPI har vanskeligere for å flytte luft gjennom dem, noe som betyr at de krever kraftigere vifter. Men hvis Radiatoren er stor nok og den har et stort antall tett plasserte finner, så er ikke denne nyansen så viktig, siden i dette tilfellet, mesteparten av tiden CBO'en er i drift, er det kanskje ikke nødvendig med vifter i det hele tatt. Du trenger ikke se langt etter et eksempel - min arbeidsdatamaskin ved begynnelsen av arbeidsdagen starter ikke viftene i det hele tatt på ca. 2 timer, da dette bidrar til væsketemperatur, som sirkulerer langs systemkretsen.

VANNBLOKKER

Dette SVO-elementet utstedes for hver PC-komponent, på en eller annen måte utsatt for varme under drift. Det vanligste er vannblokker for og. Grunnleggende forskjell mellom alle vannblokker seg imellom ligger i de viktigste tekniske parameterne: type kanalsystem, måte væsketilførsel, og basismateriale.

Hvis du ikke planlegger å kjempe for hver brøkdel av en grad, så er det greit du kan kjøpe rimelige, men utprøvde, kinesiske vannblokker - SVO med dem vil avkjøles mye mer produktivt enn noen luftkjøler. For eksempel kan du ta hensyn til modeller fra Bykski, anmeldelser og tester som du finner på nettsiden vår. Hvis du trenger maksimal ytelse og et vakkert utseende, er det å foretrekke å velge noe som ligner på den nye modellen vannblokk fra Alphacool, som også er på nettsiden vår.

VANNPUMPE

De vannkjølesystemkomponent er faktisk dens hjerte. Det vil si et viktig element for arbeid.

Hovedegenskapene til en pumpe når du velger er: opptreden, målt i liter i timen, vel, støy. Ofte, jo mer effektiv pumpen er, jo høyere går den. I utformingen av noen pumper det er en PWM-kontakt, slik at du kan kontrollere hastigheten motordrift, og dermed regulere ytelsen og følgelig støy.

På minimumskonfigurasjon av SVO(én vannblokk per prosessor) og på et lite budsjett, enhver pumpe med en deklarert ytelse på ca 200 l/time. Tross alt, selv der pumpen opererer med 100 l/time, takler de oppgaven ganske bra. Hvis du jakter på ytelse og samtidig ønsker en stillest mulig drift, så er det mest akseptable valget pumpe D5, men du må ta hensyn til den relativt høye kostnaden. Produsenten oppgir at dens gjennomsnittlige ytelse er ca 450 l/time, faktisk, i en middels konfigurasjonskrets (en vannblokk på prosessoren og en annen på skjermkortet) produserer den sikre 200 l/time. Populariteten til D5-motoren støttes av det faktum at hver kjent produsent produserer sin egen versjon av denne pumpen, fullfør den med toppen din(lokk), som bringer individualitet til designet, men samtidig er motoren den samme - og den går stille, pålitelig og effektivt.

RESERVOIRER

Reservoar også er et obligatorisk element i SVO. Ser man på ovennevnte vedlikeholdsfrie SVO så har de ikke tank, men i deres tilfelle er systemet forseglet og helt fylt med væske, det vil si at det ikke er luft der. I tilpassede kjølevæskekjølere tjener reservoaret til å forhindre dannelse av luft i kretsen, overvåke nivået av kjølevæske og fylle den samme væsken inn i kretsen.

Tanker produseres hovedsakelig akryl eller glass. Glass er dyrere, men de er av bedre kvalitet. For eksempel kan en akryltank sprekke hvis under installasjonen bruke mer kraft enn nødvendig og kraftig vri strukturelle elementer.

Hvis du ikke planlegger å gjøre et modding-prosjekt, så til og med det meste liten akryltank, siden den kan gi de grunnleggende funksjonene. Den eneste forskjellen mellom den lille og den store er at den lille må fylles med kjølevæske.

PASSER

Ta liten, men en veldig viktig del, uten hvilken ikke en eneste ville kunne fungere fullt ut vannkjølesystem. Det er mange beslag og de er forskjellige i design, type kompatible slanger, materiale osv. Det vanligste er beslag for rør 10/13, det vil si med en innvendig diameter på 10 mm og en ytre diameter på 13 mm. Det er beslag med mutter(komprimering), og det er klassiske fiskebeinsbeslag(fittings) som slangen enkelt settes på og klemmes fast med en brakett. Generelt er det ingen spesielle nyanser angående beslag. Bare velg den du trenger basert på design, slangetype og materiale.

Typer av beslag er adaptere, som lar deg lage en kontur av NWO vakrere og kvitt ham med "vermicelli" fra rørene. Rørene har tross alt en stor bøyeradius, og hvis det trengs en liten overgang mellom komponentene i CBOen som er upraktisk plassert i forhold til hverandre, er adaptere en god løsning.

SLANGER

Også veldig en viktig del flytende kjølesystemer. Lar deg koble til alle komponenter i SVO sammen. Slanger varierer henrettelse, materiale, diameter, farger. Som nevnt ovenfor er de mest utbredte slanger med diameter 10/13.

Når det gjelder materialet, er slanger hovedsakelig laget laget av PVC eller silikon. PVC-alternativer er billigere, men de har bøyeradius er større og det vil de til slutt bli overskyet. Følgelig, ved bruk silikonslanger du har mer å gjøre estetisk vakker kontur, som er viktig i ulike moddingprosjekter.

KJØLEVÆSKE

Det er hun tilfeldigvis kjølevæske i kjølevannskretsen. Det vil si hun overfører varme fra varme elementer (vannblokker) til elementer som er varme spre(radiatorer). Best brukt i kretsløp spesiell profilvæske, men selv destillert vann kan være egnet, som overfører varme bedre på grunn av mangelen på kjemiske tilsetningsstoffer, selv om det trenger hyppigere utskifting.

Nå vet du grunnleggende informasjon som lar deg bestemme komplett med ditt første vannkjølesystem. Og hvis du vil vite enda mer, så kan du lese testene og anmeldelsene på nettsiden vår Og YouTube-kanal, og vi er alltid åpne for dine spørsmål.

MED videoversjon Denne veiledningen finner du nedenfor.

I denne artikkelen vil vi se på hva et vannkjølesystem er, hva det består av og hvordan det fungerer, vi vil berøre slike populære spørsmål som å montere et vannkjølesystem og vedlikeholde et vannkjølesystem, deres driftsprinsipp, komponenter osv. .

Hva er et vannkjølesystem

Et vannkjølesystem er et kjølesystem som bruker vann som kjølevæske for å overføre varme. I motsetning til luftkjølesystemer, som overfører varme direkte til luften, overfører et vannkjølesystem varme til vann først.

Driftsprinsipp for vannkjølesystem

I vannkjølesystem datamaskinen, overføres varmen som genereres av prosessoren (eller annet varmeproduserende element, for eksempel en grafikkbrikke) til vannet gjennom en spesiell varmeveksler kalt vannblokk. Vannet som varmes opp på denne måten blir i sin tur overført til neste varmeveksler - en radiator, der varme fra vannet overføres til luften og forlater datamaskinen. Bevegelsen av vann i systemet utføres ved hjelp av en spesiell pumpe, som oftest kalles en pumpe.

Overlegenhet vannkjølesystemer over luft forklares med at vann har høyere varmekapasitet enn luft (4,183 kJ kg -1 K -1 for vann mot 1,005 kJ kg -1 K -1 for luft) og termisk ledningsevne (0,6 W /(m·K) ) for vann mot 0,024-0,031 W/(m·K) for luft), som sikrer raskere og mer effektiv varmefjerning fra de avkjølte elementene og følgelig lavere temperaturer på dem. Henholdsvis annet likt, vannkjøling vil alltid være mer effektivt enn luft.

Effektivitet og pålitelighet av systemer vannkjøling bevist av tid og bruk i et stort antall forskjellige mekanismer og enheter som krever kraftig og pålitelig kjøling, for eksempel forbrenningsmotorer, kraftige lasere, radiorør, fabrikkmaskiner og til og med atomkraftverk.

Hvorfor trenger en datamaskin vannkjøling?

På grunn av sin høye effektivitet, bruker vannkjølesystem Du kan oppnå både kraftigere kjøling, som vil ha en positiv effekt på overklokking og systemstabilitet, og lavere støynivå fra datamaskinen. Om ønskelig kan du også samle vannkjølesystem, som lar en overklokket datamaskin fungere med minimalt med støy. Av denne grunn vannkjølesystemer først og fremst relevant for brukere av spesielt kraftige datamaskiner, elskere av kraftig overklokking, samt folk som ønsker å gjøre datamaskinen mer stillegående, men samtidig ikke ønsker å gå på akkord med kraften.

Ganske ofte kan du se spillere med tre og fire brikker videoundersystemer (3-Way SLI, Quad SLI, CrossFire X) som klager over høye driftstemperaturer (mer enn 90 grader) og konstant overoppheting av skjermkort, som samtidig skaper et veldig høyt støynivå med din egen kjølesystemer. Noen ganger virker det som kjølesystemer Moderne skjermkort er designet uten å ta hensyn til muligheten for å bruke dem i multi-chip-konfigurasjoner, noe som fører til katastrofale konsekvenser når skjermkort er installert nær hverandre - de har rett og slett ingen steder å få kald luft for normal kjøling. Alternative luftkjølesystemer hjelper heller ikke, fordi bare noen få modeller tilgjengelig på markedet gir kompatibilitet med multi-chip konfigurasjoner. I en slik situasjon er det vannkjøling som kan løse problemet - radikalt senke temperaturer, forbedre stabiliteten og øke påliteligheten til en kraftig datamaskin.

Komponenter i vannkjølesystemet

Datamaskinvannkjølesystemer består av et visst sett med komponenter, som kan deles inn i obligatoriske og valgfrie, som installeres i kjølesystemet etter ønske.

Til de nødvendige komponentene vannkjølesystemer datamaskiner inkluderer:

• vannblokk (minst én i systemet, men flere er mulig)
• radiator
• vannpumpe
• slanger
• montering

Selv om denne listen ikke er uttømmende, inkluderer valgfrie komponenter følgende:

• oppbevaringstank
• temperatursensorer
• pumpe- og viftekontrollere
• avløpskraner
• indikatorer og målere (flow, trykk, flow, temperatur)
• sekundære vannblokker (for krafttransistorer, minnemoduler, harddisker, etc.)
• vanntilsetninger og ferdige vannblandinger
• bakplater
• filtre

Først vil vi se på de nødvendige komponentene, uten hvilke vannkjølesystem det kan rett og slett ikke fungere.

Vannblokk(fra den engelske vannblokken) er en spesiell varmeveksler ved hjelp av hvilken varme fra et varmeelement (prosessor, videobrikke eller annet element) overføres til vann. Vanligvis designet vannblokk består av en kobberbase, samt et metall- eller plastdeksel og et sett med festemidler som lar deg feste vannblokken til det avkjølte elementet. Vannblokker eksisterer for alle varmeproduserende elementer i en datamaskin, også for de som egentlig ikke trenger dem, dvs. for elementer, installasjon vannblokker som ikke vil føre til noen vesentlige forbedringer i ytelsen annet enn temperaturen på selve elementet.

Svært effektiv prosessor vannblokk Watercool HeatKiller 3.0CU

Til hovedtypene vannblokker Vi kan trygt inkludere prosessorvannblokker, vannblokker for skjermkort, samt vannblokker til systembrikken (nordbroen). På sin side kommer vannblokker for skjermkort også i to typer:

• Vannblokker som kun dekker grafikkbrikken - såkalte "gpu only"-vannblokker
• Vannblokker som dekker alle varmeelementer på skjermkortet (grafikkbrikke, videominne, spenningsregulatorer etc.) - såkalte fullcover vannblokker

Selv om de første vannblokkene vanligvis var laget av ganske tykt kobber (1 - 1,5 cm), i samsvar med moderne trender innen vannblokkkonstruksjon, prøver de å gjøre basen tynn - slik at varme overføres for mer effektiv drift av vannblokker raskere fra prosessoren til vannet. For å øke varmeoverføringsoverflaten bruker moderne vannblokker vanligvis en mikrokanal- eller mikronålstruktur. I tilfeller der ytelsen ikke er så kritisk og det ikke er noen kamp for hver oppnådd grad, for eksempel på en systembrikke, lages vannblokker uten en sofistikert indre struktur, noen ganger med enkle kanaler eller til og med flat bunn.

Til tross for at vannblokker i seg selv ikke er veldig komplekse komponenter, for å avsløre i detalj alle punktene og nyansene knyttet til dem, trenger vi en egen artikkel dedikert til dem, som vi vil skrive og prøve å publisere i nær fremtid.

Radiator. En radiator i vannkjølesystemer er en vann-luft varmeveksler som overfører varmen fra vannet som samles opp i vannblokken til luften. Radiatorer for vannkjølesystemer er delt inn i to undertyper:

• Passiv, dvs. vifteløs
• Aktiv, dvs. blåst av fansen

Vifteløse (passive) radiatorer for vannkjølesystemer er relativt sjeldne (for eksempel radiatoren i Zalman Reserator vannkjølesystem) på grunn av det faktum at denne typen radiatorer i tillegg til de åpenbare fordelene (ingen støy fra vifter) er preget av lavere effektivitet (sammenlignet med aktive radiatorer), som er typisk for alle passive kjølesystemer. I tillegg til lav ytelse tar radiatorer av denne typen vanligvis mye plass og passer sjelden selv i modifiserte tilfeller.

Viftedrevne (aktive) radiatorer er mer vanlig i datamaskinvannkjølesystemer da de er mye mer effektive. Samtidig, ved bruk av stille eller stille vifter, er det mulig å oppnå henholdsvis stille eller stille drift av kjølesystemet - den største fordelen med passive radiatorer. Radiatorer av denne typen kommer i en rekke størrelser, men størrelsen på de mest populære radiatormodellene er et multiplum av størrelsen på en 120 mm eller 140 mm vifte, det vil si at en radiator for tre 120 mm vifter vil være omtrent 360 mm lang. og 120 mm bred - for enkelhets skyld kalles radiatorer av denne størrelsen vanligvis trippel eller 360 mm.

vannpumpe- dette er en elektrisk pumpe som er ansvarlig for å sirkulere vann i kretsen til datamaskinens vannkjølesystem, uten hvilken vannkjølesystemet rett og slett ikke ville fungere. Pumper som brukes i vannkjølesystemer kan være enten 220 volt eller 12 volt. Tidligere, da det var sjelden å finne spesialiserte komponenter for klimaanlegg på salg, brukte entusiaster hovedsakelig akvariepumper som drev på 220 volt, noe som skapte visse vanskeligheter siden pumpen måtte slås på synkront med datamaskinen - for dette, oftest , brukte de et relé som slo på pumpen automatisk når datamaskinen startet. Med utviklingen av vannkjølesystemer begynte spesialiserte pumper å dukke opp, for eksempel Laing DDC, som hadde kompakte størrelser og høy ytelse, samtidig som de ble drevet av standard datamaskin 12 volt.

Siden moderne vannblokker har en ganske høy koeffisient for hydraulisk motstand, som er prisen å betale for høy ytelse, anbefales det å bruke spesialiserte kraftige pumper med dem, siden med en akvariepumpe (til og med en kraftig), en moderne vannkjøler vil ikke avsløre ytelsen fullt ut. Det er heller ikke verdt det å jage kraft spesielt, ved å bruke 2 - 3 pumper installert i serie i en krets eller ved å bruke en sirkulasjonspumpe fra et hjemmevarmesystem, siden dette ikke vil føre til en økning i ytelsen til systemet som helhet, fordi den først og fremst er begrenset av radiatorens maksimale varmespredningskapasitet og vannblokkeffektiviteten.

Som med noen andre komponenter i SVO, vil det være problematisk å beskrive alle nyansene og funksjonene til pumpene som brukes i SVO, samt liste opp alle anbefalingene for å velge en pumpe i denne artikkelen, så i fremtiden planlegger vi å gjør dette i en egen artikkel.

Slanger eller rør, uansett hva de kalles, er også en av de nødvendige komponentene i ethvert vannkjølesystem, fordi det er gjennom dem at vannet strømmer fra en komponent i kjølesystemet til en annen. Oftest brukes slanger laget av PVC i et datamaskinvannkjølesystem, sjeldnere laget av silikon. Til tross for populære misoppfatninger, har ikke størrelsen på slangen en sterk innvirkning på ytelsen til luftkjøleren som helhet, det viktigste er å ikke bruke slanger som er for tynne (innvendig diameter mindre enn 8 millimeter) og alt vil bli OK

Tilpasning- dette er spesielle koblingselementer som lar deg koble slanger til komponentene i vannforsyningssystemet (vannblokker, radiator, pumpe). Beslagene skrus inn i det gjengede hullet på SVO-komponenten, det er ikke nødvendig å skru dem fast (ingen nøkler) siden koblingen oftest tettes med en O-ring av gummi. Aktuelle trender i markedet for komponenter til vannforsyningsanlegg er slik at de aller fleste komponentene leveres uten beslag inkludert. Dette gjøres slik at brukeren har mulighet til selvstendig å velge de beslagene som trengs spesifikt for hans vannkjølesystem, fordi det finnes beslag av forskjellige typer og for forskjellige størrelser på slanger. De mest populære typene beslag kan betraktes som kompresjonsbeslag (beslag med omslagsmutter) og fiskebeinsbeslag (beslag). Armaturene kommer i både rett og vinklet (som ofte er roterende) og monteres avhengig av hvordan du skal plassere vannkjølesystemet i datamaskinen. Fittings er også forskjellige i gjengetype; oftest, i datamaskinvannkjølesystemer, finnes gjenger av G1/4″-standarden, men i sjeldne tilfeller finnes også gjenger av G1/8″- eller G3/8″-standardene .

Vann er også en obligatorisk del av CBO. For å etterfylle vannkjølesystemer, er det best å bruke destillert vann, det vil si vann renset fra alle urenheter ved destillasjon. Noen ganger kan du på vestlige nettsider finne referanser til avionisert vann – det har ingen vesentlige forskjeller fra destillert vann, bortsett fra at det er produsert på en annen måte. Noen ganger, i stedet for vann, brukes spesielt tilberedte blandinger eller vann med forskjellige tilsetningsstoffer - det er ingen betydelige forskjeller i dette, så vi vil vurdere disse alternativene i avsnittet om valgfrie komponenter i vannkjølesystemer. I alle fall anbefales det sterkt ikke å bruke vann fra springen eller mineralvann/flaskevann til å drikke.

Valgfrie komponenter for vannkjølesystemer

Valgfrie komponenter er komponenter uten hvilke vannkjølesystemet kan fungere stabilt og uten problemer; vanligvis påvirker de ikke ytelsen til kjølesystemet på noen måte, selv om de i noen tilfeller kan redusere den litt. Hovedbetydningen av valgfrie komponenter er å gjøre driften av et vannkjølesystem mer praktisk, selv om det er komponenter med andre betydninger, hvis hovedbetydning er å gi brukeren en følelse av sikkerhet ved bruk av vannkjølesystemet (selv om vannkjølesystem kan fungere perfekt og trygt uten disse komponentene), kjøle ned alt og alle med vann (selv det som ikke trenger kjøling) eller gjøre systemet mer pretensiøst og vakkert. Så la oss gå videre til å vurdere de valgfrie komponentene:

Oppbevaringstank(ekspansjonstank) er ikke en obligatorisk komponent i vannkjølesystemet, selv om de fleste vannkjølesystemer er utstyrt med dem. Ganske ofte, for praktisk fylling av systemet med væske, brukes en tee-fitting (T-Line) og en påfyllingshals i stedet for et reservoar. Fordelen med tankløse systemer er at hvis tanken er installert i et kompakt hus, kan den plasseres mer praktisk. Reservoarsystemer har fordelen av å gjøre det lettere å fylle systemet (selv om dette avhenger av reservoaret) og lettere å fjerne luftbobler fra systemet. Vannvolumet som beholdes av reservoaret er ikke kritisk, da det påvirker ytelsen til vannkjølesystemet. Reservoarer kommer i en rekke størrelser og former, og de må velges i henhold til kriteriene for enkel installasjon og utseende.

Tømmekran er en komponent som lar deg mer praktisk drenere vann fra kjølevannskretsen. I normal tilstand er den lukket, men når det blir nødvendig å drenere vann fra systemet, åpnes det. En ganske enkel komponent som i stor grad kan forbedre brukervennligheten, eller rettere sagt vedlikeholdet, til et vannkjølesystem.

Sensorer, indikatorer og målere. Siden entusiaster vanligvis elsker alle slags klokker og plystre, kunne produsentene rett og slett ikke stå til side og ga ut ganske mange forskjellige kontrollere, målere og sensorer for vannkjølesystemer, selv om et vannkjølesystem kan fungere ganske rolig (og samtidig pålitelig ) uten dem. Blant slike komponenter er det elektroniske sensorer for trykk og strømning av vann, vanntemperatur, kontrollere som justerer driften av vifter til temperaturen, mekaniske indikatorer for vannbevegelse, pumpekontrollere, og så videre. Men etter vår mening er det for eksempel fornuftig å installere trykk- og vannstrømssensorer bare i systemer beregnet for å teste komponenter i vannforsyningssystemet, siden denne informasjonen rett og slett ikke gir mye mening for den gjennomsnittlige brukeren. Det er heller ikke noe spesielt poeng i å plassere flere temperatursensorer på forskjellige steder i vannvarmesystemets krets, i håp om å se en stor temperaturforskjell, siden vann har en veldig høy varmekapasitet, det vil si at når det varmes opp bokstavelig talt en grad, absorberer vann ” en stor mengde varme, mens den beveger seg i vannvarmesystemets krets med ganske høy hastighet, noe som fører til at vanntemperaturen på forskjellige steder i NWO-kretsen på en gang varierer ganske litt, så du vil ikke se imponerende verdier. Og ikke glem at de fleste datamaskintemperatursensorer har en feil på ±1 grad.

Filter. I noen vannkjølesystemer kan du finne et filter koblet til kretsen. Dens oppgave er å filtrere ut en rekke små partikler som har kommet inn i systemet - dette kan være støv som var i slangene, loddemetallrester i radiatoren, sediment som følge av bruk av et fargestoff eller anti-korrosjonsadditiv.

Vanntilsetningsstoffer og ferdige blandinger. I tillegg til vann kan ulike vanntilsetningsstoffer brukes i kjølesystemets kretsløp, noen av dem beskytter mot korrosjon, andre hindrer utvikling av bakterier i systemet, og andre lar deg farge vannet i kjølevannssystemet den fargen du ønsker. Det finnes også ferdige blandinger som inneholder vann som hovedkomponent med anti-korrosjonstilsetninger og fargestoff. Det finnes også ferdige blandinger som inneholder tilsetningsstoffer som øker ytelsen til vannbehandlingssystemet, selv om ytelsesøkningen fra dem er ubetydelig. På salg kan du også finne væsker for vannkjølesystemer laget ikke på grunnlag av vann, men på grunnlag av en spesiell dielektrisk væske som ikke leder elektrisk strøm og følgelig ikke vil forårsake kortslutning hvis den lekker på PC-komponenter . Vanlig destillert vann leder i prinsippet heller ikke strøm, men hvis det søles på støvete PC-komponenter kan det bli elektrisk ledende. Det er ikke noe spesielt poeng i en dielektrisk væske siden et normalt montert og testet vannkjølesystem ikke lekker og er ganske pålitelig. Det er også verdt å merke seg at anti-korrosjonstilsetninger noen ganger utfeller fint støv under arbeidet, og fargetilsetningsstoffer kan flekke slanger og akryl i komponentene til SVO, men etter vår erfaring bør du ikke ta hensyn til dette, siden det er ikke kritisk. Det viktigste er å følge instruksjonene for tilsetningsstoffene og ikke helle dem i overkant, da dette kan føre til mer katastrofale konsekvenser. Om du bruker rett og slett destillert vann, vann med tilsetningsstoffer eller en ferdig blanding i systemet spiller ingen rolle, og det beste alternativet avhenger av hva du trenger.

Bakplate- dette er en spesiell monteringsplate som hjelper til med å avlaste PCB-en til hovedkortet eller skjermkortet fra kraften som skapes av henholdsvis vannblokkfestene, og reduserer bøyningen av PCB-en og sjansen for å ødelegge dyr maskinvare. Selv om bakplaten ikke er en obligatorisk komponent, kan den finnes ganske ofte i vannblokksystemer; noen modeller av vannblokker er utstyrt med en bakplate, mens den for andre er tilgjengelig som ekstrautstyr.

Sekundære vannblokker. I tillegg til å kjøle viktige og veldig varme komponenter med vann, installerer noen entusiaster ekstra vannblokker på komponenter som enten varmes opp svakt eller ikke krever kraftig aktiv kjøling, slike komponenter inkluderer: krafttransistorer til strømforsyningskretser, RAM, sørbro og hard kjører. Valgmuligheten til disse komponentene i et vannkjølesystem ligger i det faktum at selv om du installerer vannkjøling på disse komponentene, vil du ikke få noen ekstra systemstabilitet, forbedret overklokking eller andre merkbare resultater - dette skyldes først og fremst lav varmeutvikling av disse elementene, samt ineffektiviteten til vannblokker for disse komponentene. Av de klare fordelene ved å installere disse vannblokkene, kan bare utseendet fremheves, og ulempene er en økning i hydraulisk motstand i vannforsyningskretsen, en økning i kostnadene for hele systemet (og en betydelig) og, vanligvis , den lave oppgraderingsevnen til disse vannblokkene.

I tillegg til de obligatoriske og valgfrie komponentene for vannkjøleanlegg, kan man også skille ut en kategori av s.k. hybride komponenter. Noen ganger kan du på salg finne komponenter som er to eller flere CBO-komponenter koblet til en enhet. Blant slike enheter er: hybrider av en pumpe og en prosessorvannblokk, radiatorer for din egen med en innebygd pumpe og reservoar, pumper kombinert med et reservoar er veldig vanlige. Poenget med slike komponenter er å redusere plassen som tas opp og gjøre installasjonen mer praktisk. Ulempen med slike komponenter er vanligvis deres begrensede egnethet for oppgraderinger.

Det er en egen kategori for hjemmelagde komponenter for vannkjølesystemer. Opprinnelig, siden rundt 2000, ble alle komponenter for vannkjølesystemer laget eller modifisert av entusiaster med egne hender, fordi spesialiserte komponenter for vannkjølesystemer ganske enkelt ikke ble produsert på den tiden. Derfor, hvis en person ønsket å etablere en SVO for seg selv, måtte han gjøre alt med egne hender. Etter den relative populariseringen av vannkjøling for datamaskiner, begynte et stort antall selskaper å produsere komponenter for dem, og nå kan du uten problemer kjøpe både et ferdiglaget vannkjølingssystem og alle nødvendige komponenter for selvmontering. Så i prinsippet kan vi si at det nå ikke er behov for å produsere SVO-komponenter uavhengig for å installere vannkjøling på datamaskinen din. Den eneste grunnen til at noen entusiaster nå er engasjert i egenproduksjon av SVO-komponenter er ønsket om å spare penger eller å prøve seg på å produsere slike komponenter. Ønsket om å spare penger er imidlertid ikke alltid mulig å realisere, fordi i tillegg til kostnadene for arbeid og komponenter til den produserte delen, er det også tidskostnader som vanligvis ikke tas i betraktning av folk som ønsker å spare penger, men Realiteten er at du må bruke mye tid på uavhengig produksjon, og resultatet vil imidlertid ikke garanteres. Og ytelsen og påliteligheten til hjemmelagde komponenter er ofte langt fra på høyeste nivå, siden for å produsere komponenter på serienivå må du ha veldig rette (gylne) hender. Hvis du bestemmer deg for å lage for eksempel en vannblokk selv, så ta disse fakta i betraktning.

Ekstern eller intern SVO

Blant andre funksjoner er vannkjølesystemer delt inn i eksterne og interne. Eksterne vannkjølesystemer er vanligvis utformet som en egen "boks", dvs. modul, som kobles ved hjelp av slanger til vannblokker installert på komponenter i PC-dekselet. Et eksternt vannkjølesystem inneholder nesten alltid en radiator med vifter, en pumpe, et reservoar og noen ganger en strømforsyning til pumpen med temperatur- og/eller væskestrømssensorer. Eksterne systemer inkluderer for eksempel Zalman vannkjølesystemer fra Reserator-familien. Systemer installert som en separat modul er praktiske fordi brukeren ikke trenger å endre kabinettet til datamaskinen sin, men de er veldig upraktiske hvis du planlegger å flytte datamaskinen med minimale avstander, for eksempel til neste rom.

Interne vannkjølesystemer, ideelt sett, er plassert helt inne i PC-dekselet, men på grunn av det faktum at ikke alle datadeksler er godt egnet for å installere et vannkjølesystem, kan noen komponenter i det interne vannkjølesystemet (oftest en radiator) ofte sett installert på den ytre overflaten av huset. Fordelene med interne SVO-er inkluderer det faktum at de er veldig praktiske når du bærer en datamaskin, siden de ikke vil forstyrre deg og ikke krever å tømme væsken under transport. En annen fordel med interne vannkjølesystemer er at når vannkjølesystemet er installert internt, lider ikke utseendet til saken på noen måte, og når du modder en datamaskin, kan vannkjølesystemet tjene som en utmerket dekorasjon for saken.

Ulempene med interne vannkjølesystemer inkluderer den relative kompleksiteten til installasjonen deres, sammenlignet med eksterne, samt behovet for å modifisere huset for å installere et vannkjølesystem i mange tilfeller. Et annet negativt poeng er at den interne SVO vil legge til et par kilo vekt til kroppen din.

Ferdige systemer eller selvmontering

Vannkjølesystemer, blant andre funksjoner, er også delt inn i henhold til monterings- og konfigurasjonsalternativer i:

• Ferdige systemer der alle SVO-komponenter kjøpes i ett sett, med monteringsanvisning
• Hjemmelagde systemer som er satt sammen uavhengig av individuelle komponenter

Vanligvis tror mange entusiaster at alle "systemer ut av esken" viser lav ytelse, men dette er langt fra tilfelle - vannkjølesett fra så kjente merker som Swiftech, Danger Dan, Koolance og Alphacool viser ganske anstendig ytelse, og det er absolutt ikke mulig å snakke om dem for å si at de er svake, og disse selskapene er anerkjente produsenter av høyytelseskomponenter for vannkjølesystemer.

Blant fordelene med ferdige systemer kan man merke seg bekvemmelighet - du kjøper umiddelbart alt du trenger for å installere vannkjøling i ett sett, og monteringsanvisning er inkludert. I tillegg prøver produsenter av ferdige vannkjølesystemer vanligvis å sørge for alle mulige situasjoner slik at brukeren for eksempel ikke har problemer med å installere og feste komponenter. Ulempene med slike systemer inkluderer det faktum at de ikke er fleksible når det gjelder konfigurasjon; for eksempel har produsenten flere alternativer for ferdige vannkjølesystemer og du har vanligvis ikke mulighet til å endre konfigurasjonen for å velge komponenter som passer deg best.

Ved å kjøpe vannkjølekomponenter separat, kan du velge akkurat de komponentene du tror vil passe deg best. I tillegg, ved å kjøpe et system fra individuelle komponenter, kan du noen ganger spare penger, men her avhenger alt av deg. Blant ulempene med denne tilnærmingen kan vi fremheve noen vanskeligheter med å sette sammen slike systemer for nybegynnere; for eksempel har vi sett tilfeller der folk som ikke forsto emnet godt, ikke kjøpte alle nødvendige komponenter og/eller komponenter som var inkompatible med hverandre og fikk problemer (de innså at noe som ikke er tilfelle her) først da de satte seg ned for å sette sammen SVO.

Fordeler og ulemper med vannkjølesystemer

De viktigste fordelene med vannkjøling av datamaskiner inkluderer: muligheten til å bygge en stillegående og kraftig PC, utvidede overklokkingsmuligheter, forbedret stabilitet under overklokking, utmerket utseende og lang levetid. Takket være den høye effektiviteten til vannkjøling er det mulig å sette sammen et slikt kjølesystem som vil tillate driften av en veldig kraftig overklokket spilldatamaskin med flere skjermkort med et relativt lavt støynivå, uoppnåelig for luftkjølesystemer. Igjen, på grunn av deres høye effektivitet, lar vannkjølesystemer deg oppnå høyere nivåer av prosessor- eller skjermkortoverklokking som er uoppnåelige med luftkjøling. Vannkjølesystemer er oftere enn ikke estetisk tiltalende og ser bra ut i en modifisert (eller ikke så modifisert) datamaskin.

Ulempene med vannkjølesystemer er vanligvis: kompleksitet av montering, høye kostnader og upålitelighet. Vår oppfatning er at disse ulempene har lite grunnlag i reelle fakta og er svært kontroversielle og relative. For eksempel kan kompleksiteten ved å montere et vannkjølesystem definitivt ikke kalles høy - å montere et vannkjølesystem er ikke mye vanskeligere enn å montere en datamaskin, og generelt sett, de gangene da alle komponentene måtte modifiseres uten feil eller alle komponenter som måtte lages med egne hender er for lengst borte, og for øyeblikket innen SVO er nesten alt standardisert og kommersielt tilgjengelig. Påliteligheten til riktig sammensatte datamaskinvannkjølesystemer er også hevet over tvil, akkurat som påliteligheten til et bilkjølesystem eller varmesystemet til et privat hjem er hevet over tvil - med riktig montering og drift bør det ikke være noen problemer. Selvfølgelig er ingen forsikret mot feil eller ulykker, men sannsynligheten for slike hendelser eksisterer ikke bare ved bruk av SVO, men også med de vanligste skjermkortene, harddiskene og andre komponenter. Kostnader bør etter vår mening heller ikke skilles ut som et minus, siden et slikt "minus" da trygt kan tilskrives alt utstyr med høy ytelse. Og hver bruker har sin egen forståelse av om noe er dyrt eller billig. Jeg vil gjerne snakke separat om kostnadene ved SVO.

Kostnad for vannkjølesystem

Kostnad, som en faktor, er sannsynligvis den mest nevnte "minus" som tilskrives alle PC-vannkjølesystemer. Samtidig glemmer alle at prisen på et vannkjølesystem i stor grad avhenger av hvilke komponenter det er satt sammen på: du kan montere et vannkjølesystem slik at totalkostnaden blir billigere uten å ofre ytelsen, eller du kan velge komponenter på maksimal pris. Samtidig vil den endelige kostnaden for SVO-er som er like i effektivitet avvike betydelig.

Kostnaden for et vannkjølesystem avhenger også av hvilken datamaskin det skal installeres på, for jo kraftigere datamaskinen er, jo dyrere blir kjølesystemet i prinsippet siden en kraftig datamaskin og kjølesystem krever en kraftigere. Etter vår mening er kostnaden for vannkjølesystemet ganske berettiget sammenlignet med andre komponenter, fordi vannkjølesystemet faktisk er en separat komponent, og etter vår mening obligatorisk for virkelig kraftige PC-er. En annen faktor som må tas i betraktning når man vurderer kostnadene for SVO er holdbarheten siden, riktig valgt, kan komponentene til SVO fungere i mer enn ett år på rad, og overleve en rekke oppgraderinger av resten av maskinvaren - ikke mange PC-komponenter kan skryte av slik holdbarhet (unntatt kanskje tilfellet eller, tatt i overkant, BP), følgelig blir det å bruke et relativt stort beløp på SVO jevnt fordelt over tid og ser ikke bortkastet ut.

Hvis du virkelig ønsker å installere en SVO for deg selv, men du er anstrengt med økonomi og det ikke er planer om forbedringer i nær fremtid, så er det ingen som har kansellert hjemmelagde komponenter.

Vannkjøling i modding

I tillegg til å være svært effektive, ser PC-vannkjølesystemer bra ut, noe som forklarer populariteten til å bruke vannkjølesystemer i mange moddingprosjekter. Takket være muligheten til å bruke fargede eller fluorescerende slanger og/eller væsker, muligheten til å belyse vannblokker med lysdioder, og velge komponenter som passer til fargeskjemaet og stilen din, kan et vannkjølesystem perfekt passe inn i nesten alle moddingprosjekter, og /eller gjør det til hovedfunksjonen i prosjektmoddingen din. Ved å bruke en SVO i et moddingprosjekt, når den er installert riktig, kan du forbedre synligheten til enkelte komponenter, vanligvis skjult av store luftkjølere, for eksempel hovedkortet, fancy minnemoduler og så videre.

Konklusjoner om vannkjøling

Vi håper at du likte artikkelen vår om vannkjøling og at den tillot deg å forstå alle aspekter av funksjonen til vannkjølesystemer. I fremtiden planlegger vi å publisere flere artikler om enkeltdeler av vannkjølesystemet, om montering og vedlikehold av vannkjølesystemer og andre relaterte emner. I tillegg vil vi også produsere tester og anmeldelser av vannkjølingskomponenter slik at våre lesere har best mulig mulighet til å forstå mangfoldet av komponenter som er tilgjengelig på markedet og ta det riktige valget.

Introduksjon På slutten av århundret før sist dukket de første bilene opp, som fungerte som en milepæl i teknisk fremgang og mobilisering av menneskeheten. Motorene deres var først primitive, laveffekt, støyende og luftkjølte. Men det har gått mindre enn ti år, og sammen med økt kraft og mer balansert drift får forbrenningsmotoren mye mer effektiv væskekjøling. Denne metoden for å kjøle millioner av motorer er en ufravikelig egenskap ved en komfortabel bil den dag i dag.

De første PC-ene hadde ingen problemer med å kjøle ned prosessorene i det hele tatt. Så fikk de radiatorer. Neste - små fans. Hva har vi nå? I dag nærmer kostnadene for kjølemidler for prosessorer fra toppmodellserien seg prisen på selve CPU-ene fra de lavere modellene. Kraften til moderne kjølere, deres dimensjoner, vekt, motorturtall og viftediameter har økt enormt. Bearbeidingen og kvaliteten på materialet ble kritisk. Hvis tidligere kjølere hadde mange muligheter, kan de i dag knapt takle oppgavene sine. Å øke ventilasjonskraften blir stadig vanskeligere, siden størrelsen og vekten på prosessorkjølere allerede når kritiske verdier.
Etter hvert som datakraften øker, bruker moderne prosessorer mer og mer energi. Hoveddelen av det frigjøres i form av varme. Denne kontinuerlige varmestrømmen kan bare trekkes ut gjennom et begrenset område av prosessorkjernen. Produsenter prøver å bekjempe energiforbruk og varmeproduksjon ved å bytte til lavere forsyningsspenninger og teknologiske standarder. Ettersom mikronproduksjonsstandardene reduseres, reduseres strømforbruket faktisk, men arealet av krystallen til selve kjernen reduseres også, noe som igjen fører til en økning i varmeflukstettheten. Og selv om det er mindre varme, er det allerede spørsmål om temperaturen inne i kjernen av et mindre område vil synke. Ettersom brikkeintegrasjonen øker og brikkearealet avtar, blir det stadig vanskeligere å spre varme fra brikkeoverflaten. Dette krever spesielle materialer og kjølevæsker. En konstant økning i klokkehastigheter innebærer en uunngåelig økning i CPU varmespredning i fremtiden. For prosessorer med klokkefrekvenser over 2 GHz anbefales kjølere med kobberradiatorer eller i det minste med kobberbase på en aluminiumsradiator. Hva vil skje med kobberet? Sølv? Sputtered gull? Eller noe annet?

Generelt kjøleproblem

Uansett hvor godt en luftkjøler takler å kjøle en prosessor, hvor legger den varmen? Svaret er klart - den pumper (trekker) den inn i systemenheten. Skjermkortkjøleren, overoppheting av harddisker og optiske stasjoner, brikkesettkjølere osv. dumper også varmen der. Men alle disse enhetene kjøles av den samme luften fra systemenheten, som de selv varmer opp. Sirkelen av termisk konveksjon lukkes. Temperaturen inne i datamaskindekselet har blitt like viktig som oppvarming av interne enheter. Resultatet er intensiv tvungen ventilasjon av hele systemenheten. Hvis tidligere kofferter var utstyrt med ett sete for en frontvifte, og produsentene ikke brydde seg spesielt om ventilasjonshullene på motsatt side, har standardkofferter nå 2-3 plasser for vifter inni. I tillegg har det dukket opp mange alle slags "blåsere", vifteblokker for spilleautomater og 5,25" bukter på salg.
En anbefaling som allerede har blitt et aksiom: ta en sak med stort volum, fordi den har bedre luftsirkulasjon. Det er her kroppsplassen er bortkastet - luftsirkulasjon. Dessuten er det ingen spesiell organisering av veier for luftkanaler i konvensjonelle tilfeller i det hele tatt, og effekten av ventilasjon avhenger av konfigurasjonen av en bestemt datamaskin, på rotet i dens indre plass med kabler og utvidelseskort. Prosessoren og andre enheter kjøles av luft fra innsiden av dekselet. Effektiviteten til luftkjøling avhenger direkte av lufttemperaturen inne i systemenheten. Riktig ventilasjon av det indre av saken er nødvendig. Men det er veldig vanskelig å få luften til å strømme i riktig retning; alle slags enheter, kabler og interne kriker og kroker blokkerer veien. Luften sirkulerer stort sett ikke langs en gitt bane, men blandes inne i huset.
Hvis luftkjølte kasser er spesialdesignet, med et kompakt arrangement av elementer og en tydelig organisering av luftkanaler, som er typisk for servere, er problemet med organisering og tverrsnitt av luftkanaler også her svært akutt. Vifter av interne enheter tvinger luft inn på radiatorene deres under et visst trykk. Det effektive tverrsnittet av kanalen må være sammenlignbart med området til viften. Det er nødvendig å sørge for brede interne luftruter. Disse ledningene må gi tilstrekkelig gjennomstrømning for varmefjerning og tilgang til kald luft.
Hvis systemet avkjøles med væske, endres situasjonen radikalt. Kjølevæsken sirkulerer i et isolert rom - gjennom fleksible rør med liten diameter. I motsetning til luftledninger, kan væskerør gis nesten hvilken som helst konfigurasjon og retning. Volumet de opptar er mye mindre enn luftkanaler med samme eller mye større effektivitet.

Fordeler med væskekjøling

Den grunnleggende forskjellen mellom luft- og væskekjøling er at i stedet for luft, pumpes væske gjennom kjøleribben til CPU eller annen avkjølt enhet. Vann eller andre væsker egnet for kjøling har god varmeledningsevne og høy varmekapasitet. Sirkulerende væske gir mye bedre varmeavledning enn luftstrøm. Dette gir ikke bare en lavere temperatur på de avkjølte elementene, men jevner også ut plutselige endringer i temperaturen til enheter som opererer i variable moduser.
En typisk væskeprosessor kjøleribbe er mye mindre enn noen kjølere tilgjengelig i dag. Radiatoren til en liten varmeveksler kan sammenlignes med størrelsen på en stor prosessorkjøler, men i motsetning til sistnevnte er varmeveksleren plassert mer fritt, på et mindre kritisk sted i systemenheten, eller kan flyttes utenfor. Rørene tar ikke mye plass inne i kassen, og de blir ikke hemmet av alle de ujevnheter og utstikkende elementer som er kritiske for luftstrømmen.
Et godt designet væskekjølesystem overgår ikke bare en luftkjøler, men er også mer kompakt i størrelse. Dette er sannsynligvis grunnen til at bærbare produsenter var de første som brukte flytende kjøling på serielle enheter.
Ved væskekjøling er et sentralisert system lett å organisere. Hovedvæskekjølerenheten kan plasseres utenfor systemenheten, kun koblet til den med to fleksible rør gjennom hvilke flytende kjølevæske tilføres til alle enheter utstyrt med væskeradiatorer.
Kompleks væskekjøling kan samtidig løse problemet med å kjøle ned både varme enheter - CPU, HDD, skjermkortbrikker og mikrokontrollere, og forbedre temperaturforholdene inne i systemenheten som helhet. Hvis, ved avkjøling av interne enheter med konvensjonelle kjølere, den utslitte varme luften kom inn i systemenheten, og truet andre komponenter med overoppheting, er situasjonen fundamentalt annerledes med flytende kjøling. Den avviste varmen transporteres sammen med væsken gjennom rør til varmevekslerradiatoren, hvorfra den kan blåses ut, forbi datamaskinens indre. Dette sikrer bedre termiske forhold inne i systemenheten, og slik kraftig generell ventilasjon av plassen vil ikke lenger være nødvendig. Én stillegående vifte med lav hastighet og stor diameter kan håndtere kjølingen av varmevekslerradiatoren. I tillegg vil denne viften avkjøle ikke bare radiatorvæsken, men også rommet til systemenheten, og ta luft derfra.

Væske nedfelt i "jern"

En merkbar vekkelse har begynt i markedet for flytende kjølesystemer. Årsakene til dette er klare. Kvaliteten og sofistikeringen av flytende kjøledesign øker, og kostnadene faller tvert imot. Det er nå mulig å kjøpe et komplett hussett for montering av et effektivt væskesystem for mindre enn $100. Dette er ikke så mye, med tanke på at anstendige kobberkjølere nå koster $20-40. Hva kan jeg si, hvis til og med en så gigant fra den "kjøligere" industrien som Thermaltake allerede har levert sitt eget flytende kjølesett for CPU'en, så er tilsynelatende spillet virkelig verdt det ...

Basert på designfunksjonene deres, kan flytende kjølesystemer deles inn i to typer:

1. Systemer hvor kjølevæsken drives av en pumpe i form av en separat mekanisk enhet.
2. Pumpeløse væskekjølesystemer som bruker spesielle kjølemedier som passerer gjennom væske- og gassfaser under varmeoverføringsprosessen.

Væskesystem med pumpe

Funksjonsdiagrammet for en slik kjøleinstallasjon er vist i Figur 1. Prinsippet for driften er effektivt og enkelt, og er generelt sett ikke forskjellig fra kjølesystemene som brukes i biler. Væske (i de fleste tilfeller er det destillert vann) pumpes gjennom radiatorene til avkjølte enheter ved hjelp av en spesiell pumpe. Alle komponenter i strukturen er forbundet med hverandre med fleksible rør med en diameter på 6-12 mm. Når den passerer gjennom radiatoren til prosessoren og, i noen tilfeller, andre enheter, henter væsken opp varmen deres, hvoretter den kommer inn i varmevekslerradiatoren med uteluft gjennom rør, hvor den avkjøler seg selv. Systemet er lukket, og væsken sirkulerer i det hele tiden.

Den samme forbindelsen, men så å si i maskinvaren, kan sees på Fig.2 ved å bruke eksemplet med CoolingFlow-produkter. Alle elementer i væskestrukturen er tydelig synlige her. I dette tilfellet er systemet designet for å kjøle kun prosessoren. En kompakt varmevekslerradiator med en vifte er ment å være installert i den fremre delen av saken, som ikke krever en spesiell design. Pumpen er kombinert med en buffertank for væske. Pilene viser bevegelsen til kald og varm væske.

Fig.2
Et visuelt diagram som bruker eksemplet med CoolingFlow Space2000.

Plasseringen av væskekjølesystemet inne i kassen er bedre illustrert i Fig.3. Den bruker en varmevekslerradiator med økt volum med to vifter, så den er montert på baksiden av en spesialtilpasset koffert. Et slikt kjølesystem har en god strømreserve og kan i tillegg til prosessoren, om nødvendig, samtidig kjøle andre datakomponenter. Selv om i dag er væskekjølesystemer med frontmontert varmeveksler med en enkelt vifte fortsatt mer utbredt.

Fig.3
Plassering av SwiftTech væskekjøling i kofferten.

Men å installere hele væskekjølesystemet inne i dekselet har en rekke ulemper. For det første var typiske innhegninger opprinnelig ikke designet for å romme slike strukturer, og plasseringsproblemer kan oppstå her, spesielt for de kraftigere. For å installere spesielt effektiv væskekjøling trenger du enten en spesialkasse eller en spesiell ekstern væskekjøleenhet. Det er akkurat dette som vises på Fig.4. Denne enheten inkluderer en pumpe, en varmevekslerradiator, tre vifter, et elektronisk kontrollsystem og en digital temperaturindikator. Dette designet er helt selvforsynt. Bare en væskeradiator koblet til enheten med fleksible rør og en temperatursensor er installert inne i datamaskindekselet. Selve enheten er praktisk plassert på toppen av datamaskindekselet.

Fig.4
Koolance EXOS ekstern væskekjøleenhet.

Den viktigste komponenten i ethvert kjølesystem i en datamaskin er prosessorens kjøleribbe. Når det gjelder væskekjøling, får dette elementet et praktisk og kompakt utseende. Små flytende CPU-radiatorer ser ganske uvanlige ut sammenlignet med dimensjonene til typiske luftkjølere, spesielt siden førstnevnte er overlegne i effektivitet enn sistnevnte. Du kan evaluere typen flytende kjøleribber for prosessoren, så vel som deres plassering på et system med to prosessorer, ved å fig. 5; 6.

Fig.5
Flytende radiatorer for prosessoren.




Fig.6
To CPUer installert på MV.

Som med enhver radiator, bestemmes effektiviteten til en flytende radiator av kontaktområdet på overflaten med kjølevæsken, for hvilket formål ribber, nåler eller trakter er laget på innsiden for å øke kontaktområdet ( Fig.7). Hvis væsken sirkulerer retningsbestemt langs konsentriske ribber, maksimeres varmeoverføringen. Saken med trakter på en vanlig kobberplate, laget med en enkel drill, vil absolutt interessere de som ikke er uvillige til å lage noe slikt selv hjemme.

Fig.7
Innvendig struktur av væskeradiatorer.

For grafikkbrikker av skjermkort brukes også væskekjøling, koblet parallelt med prosessoren. Radiatorene her er mindre. De ser mye mer elegante ut på skjermkort ( Fig.8) enn kraftige monsterlignende luftkjølere.

Fig.8
Væskeradiator for skjermkort.

Enheten som påliteligheten til et væskekjølesystem er mest avhengig av er pumpen ( Fig.9). Hvis væsken slutter å sirkulere, vil kjøleeffektiviteten synke katastrofalt. To typer pumper brukes: nedsenket i et reservoar med kjølevæske og eksternt, med eget forseglet hus. Utformingen av nedsenkbare pumper er veldig enkel - faktisk er det et pumpehjul som roterer i en væske, innelukket i et foringsrør. Sentrifugalkraften skaper det nødvendige væsketrykket. Væskereservoaret er vanligvis laget av plast. Slike pumper er ganske billige og råder derfor. En separat ekstern pumpe er mye dyrere, fordi den allerede krever et forseglet støttehus av høy kvalitet som gjennomgår spesiell maskinbehandling. Men påliteligheten og ytelsen til løsningen i sistnevnte tilfelle kan være mye høyere.

Fig.9
Interne og eksterne pumper.

For å avkjøle væsken brukes spesielle radiatorer-varmevekslere ( Fig.10). Det er nesten en miniatyrkopi av en bilradiator – prinsippet er det samme. Fra en til tre vifter med en diameter på 80-120 mm er festet til radiatoren. Vann som strømmer gjennom et buet kobberrør avkjøles av den tvungne luften. Støyen fra dette designet er vanligvis mindre enn fra en kraftig luftkjøler, siden lavhastighetsvifter med økt diameter brukes her.

Fig.10
Varmeveksler radiator.

Væskekjøling er ikke mindre effektiv når det gjelder en harddisk. Noen produsenter har utviklet spesielle svært tynne vannradiatorer for HDD-er ( Fig.11). Radiatoren er festet til den øvre overflaten av stasjonen. God varmeavledning sikres gjennom et stort kontaktområde mellom radiatorplanet og metall-harddisken, som generelt sett er uoppnåelig med luftblåsing.

Fig.11
Flat radiator for HDD (Koolance).

Så fordelene med flytende kjøling av denne typen inkluderer: økt effektivitet, muligheten for parallell kjøling av flere enheter, rasjonell transport av varme fra systemenhetens kabinett, liten størrelse på chip radiatorer. Det er også verdt å legge til det lave støynivået som skapes av mange vannkjølesystemer, i det minste er det lavere enn støyen fra en kraftig luftkjøler med mindre kjøleeffektivitet.
Ulempene inkluderer først og fremst manglende evne til standardkasser til å tilpasse seg nye kjølesystemer. Nei, i prinsippet er det ikke noe komplisert her, men mest sannsynlig må du bore flere ekstra hull for å montere varmeveksleren, og sørge for at det er tilstrekkelig areal for ventilasjonshullene i huset. Du må kanskje velge et spesielt tilfelle. I dag, selv om kasseprodusenter sørger for montering av frontvifter, er ventilasjonsåpningene overfor dem i mange tilfeller klart utilstrekkelige for effektiv varmeveksling og er mer av dekorativ karakter.
En annen ulempe er bruken av vann som kjølevæske. Vann er en ledende væske med et ganske lavt kokepunkt, så det fordamper merkbart selv ved romtemperatur. Vann inne i systemenheten er et uønsket fenomen, selv om det er i en lukket beholder. I prinsippet er det ingenting som hindrer deg i å erstatte vann med en mer egnet væske, for eksempel transformatorolje, som brukes til å kjøle kraftig elektrisk utstyr. Olje leder ikke strøm, og er tvert imot en god isolator. Dens varmeledningsevne er bedre enn vann, og kokepunktet er høyere, så det fordamper nesten ikke. For olje trenger du bare å bruke pumper av en litt annen type, gitt dens høyere viskositet. Jeg tror olje ikke vil være noe problem i det lange løp. Nå ser det ut til at produsentene er bekymret for maksimal brukervennlighet for det nye produktet, selv for en utrent bruker. Vann er som kjent et vanlig og kjent produkt for alle.

Pumpeløs væskekjøling

Det er væskekjølesystemer i utformingen som det ikke er et element som en pumpe. Men ikke desto mindre sirkulerer flytende kjølemiddel inne i et slikt system. Prinsippet til fordamperen brukes, og skaper rettet trykk for bevegelse av kjølevæsken. Her brukes spesielle kjølemidler - dette er væsker med lavt kokepunkt. Det er best å forstå fysikken til hva som skjer ved å se på diagrammet ( Fig.12). Først, når det er kaldt, fylles radiatoren og ledningene med væske. Men når prosessorens kjøleribbe varmes opp over en viss temperatur, blir væsken i den til damp. Her bør det legges til at prosessen med å bli til damp selv absorberer ekstra energi i form av varme, og øker derfor kjøleeffektiviteten. Varm damp skaper trykk og prøver å forlate plassen til prosessorradiatoren. Gjennom en spesiell enveisventil kan damp bare gå ut i én retning - gå inn i radiatoren til varmeveksler-kondensatoren. Når den kommer inn i varmevekslerradiatoren, fortrenger dampen kald væske derfra inn i prosessorradiatoren, og den avkjøles og blir tilbake til væske. Dermed sirkulerer kjølevæsken i vekslende væske-dampfaser konstant gjennom et lukket rørsystem mens radiatoren er varm. Energien for bevegelse her er selve varmen som genereres av det avkjølte elementet.

Fig.12
Opplegg for væskekjøling basert på fordamperprinsippet.

Implementeringen i maskinvare ser ganske kompakt ut. på ( Fig.13) viser et system for kjøling av en sentral eller grafisk prosessor, hvis design ikke inkluderer en pumpe. Hovedelementene her er radiatorene til prosessoren og varmeveksler-kondensatoren.

Fig.13
Flytende "evaporator" CoolingFlow for CPU.

Et annet alternativ for et fordampende væskekjølesystem for et skjermkort er enda mer interessant ( Fig.14). Den bruker en veldig kompakt design som bruker samme prinsipp. Grafikkbrikkens kjøleribbe har en innebygd væskefordamper. Varmeveksleren er plassert rett der, i nærheten – nær sideveggen på skjermkortet. Hele denne strukturen er laget av kobberlegering. En høyhastighets (7200 rpm) sentrifugalvifte brukes til å avkjøle varmeveksleren. Luften som passerer gjennom varmeveksleren kondenserer dampen og kastes ut av huset gjennom en spesiell dyse. Kjølevæsken i væske-gassfaser sirkulerer konstant i en lukket sirkel.

Fig.14
Kjølesystem på Abit Siluro OTES GeForce4 Ti4200 skjermkort.

Enda enklere pumpeløse væskekjølesystemer er også kjent. De bruker prinsippet om såkalte varmerør. Det vil si at det ikke er noe lukket system for væskesirkulasjon i det hele tatt. Prosessorradiatoren er koblet til varmevekslerradiatoren gjennom flere kobberrør. Designet er kompakt. Væsken, som fordamper, kommer inn i varmevekslerradiatoren gjennom røret, hvor den kondenserer og strømmer tilbake inn i prosessorradiatoren ved hjelp av tyngdekraften. Varmevekslerradiatoren blåses intensivt med luft. Et slikt system kan ikke betraktes som en fullverdig væskekjøling, det er snarere en variant av en luft-væskekjøler.
Pumpeløse væskekjølesystemer er misunnelsesverdig kompakte. Denne utformingen kan være mye mindre enn en konvensjonell luftkjøler, men med høyere effektivitet. Det er ikke overraskende at bærbare produsenter var blant de første som tok i bruk flytende kjøling som en kompakt og effektiv løsning ( Fig.15).

Fig.15
Væskekjøling på ESC DeskNote i-Buddie 4 bærbar PC.

Væskekjølesystemer som bruker fordamperprinsippet, uten bruk av mekanisk superlader, har både fordeler og ulemper i forhold til tradisjonelle væskekjøleopplegg ved bruk av pumpe. Fraværet av en mekanisk pumpe gjør designet mer kompakt, enklere og billigere. Her reduseres antallet bevegelige mekaniske deler til et minimum, og kun kondensatorviften blir igjen. Dette vil gi et lavt støynivå dersom det brukes en stillegående vifte. Sannsynligheten for mekaniske havarier er redusert til et minimum. På den annen side er kraften og effektiviteten til slike systemer mye lavere enn systemer som bruker væske pumpet av en pumpe. Et annet problem er behovet for god tetthet av strukturen. Siden gassfasen til stoffet brukes her, selv med den minste lekkasje, vil systemet over tid miste trykk og bli ubrukelig. Dessuten vil diagnostisering og korrigering av sistnevnte være svært vanskelig.

Perspektiv av væske i en datamaskin

Hvis for bare et par år siden, i forståelsen av den gjennomsnittlige brukeren, kombinasjonen av vann og en datamaskin ble oppfattet som noe helt eksotisk og prinsipielt uforenlig i naturen, er situasjonen i dag radikalt endret. Væskekjøling har vakt oppmerksomhet først og fremst fra produsenter av komponenter og datamaskiner. Og brukerne får strukturelt komplette og ganske kjente produkter i hendene, det være seg bærbare datamaskiner eller skjermkort, på innsiden av hvilke væske spruter. Den stadig økende varmeeffekten til moderne prosessorer presser utviklere til ideen om at snart ikke luft alene vil være nok til å dempe oppvarmingstemperaturen til krystallene deres, spesielt for de som liker å eksperimentere med overklokking. Og hvilket anstendig hovedkort i dag inneholder ikke de samme overklokkingsverktøyene, som er beriket fra modell til modell? Dette er bare et marked - for å lokke en kjøper til enhver pris. Og hvis utformingen av et masseprodukt inkluderer overklokkingsmuligheter, og noen mennesker liker dette spillet, og la oss si mange, hvordan kan du da opprettholde spenningen til potensielle kjøpere uten effektiv og, som det ser ut, ikke-standardkjøling? Nå demonstrerer merker allerede vannkjølesystemer på sine ladede modeller, og presenterer denne handlingen med spesiell chic.
Det er en vekkelse i markedet. Det finnes flere og flere forskjellige sett for å installere væskekjøling i en vanlig datamaskin. Konstruktive tilnærminger er definert, og prisene ser ikke lenger så skumle ut. Og likevel er dette produktet rettet mot entusiaster foreløpig. Å installere den vil kreve noen metallbearbeidingsferdigheter, noe som kan sammenlignes med å reparere en sykkel hjemme. Og det viktigste er ønsket. Tregheten til produsenter av PC-deksler gjenspeiles også, hvorav de fleste har ganske middelmådige muligheter for å installere tilleggsutstyr, primært foran og bak vifter med stor diameter som kreves for flytende radiatorer. Men alt dette kan løses ganske enkelt, og alle kan montere og teste væskekjølesystemet i praksis. Slik erfaring kan komme godt med. Hvem vet hva som venter oss fremover – i prosessorfrekvenskappløpet? Vil krystallene til fremtidige CPUer vise seg å være så varme at væske vil bli et helt rimelig alternativ for kjøling, slik det skjedde med forbrenningsmotorene til biler? Vent og se…
For å fortsette temaet om å øke ytelsen til spillsystemer, kan vi ikke unngå å nevne effektiv kjøling for ikke-standard prosessorfrekvenser. Som regel, i jakten på høye frekvenser og maksimal ytelse, har mange brukere lenge brukt komponenter i moduser langt fra standard. Vi diskuterte fordeler og ulemper med denne metoden i forrige nyhetsbrev.

Fysikkens lover.

Naturligvis, når klokkefrekvensen øker, øker temperaturen på alle komponentene - dette er fysikkens lover. For høye temperaturer kan forårsake termisk skade på prosessoren. Det er derfor moderne datamaskiner implementerer en rekke beskyttelsesmekanismer på maskinvarenivå for å beskytte prosessoren mot skade i tilfelle overoppheting.

En slik mekanisme kalles Gassregulering(fra engelsk throttling): jo høyere temperatur på prosessorbrikken, jo flere maskinsykluser hopper den over. Sykluser hoppes over, og effektivitet og ytelse reduseres tilsvarende - dette er prosessorregulering.

Dermed nærmet vi oss problemfritt essensen av problemet vårt, på den ene siden trenger vi maksimal ytelse av spillsystemet vårt, på den annen side er det nødvendig å sikre den mest effektive kjølingen og forhindre at temperaturen stiger til et nivå der beskyttelsesmekanismene er aktivert.

Grundigheten til luftkjøling

Den klassiske løsningen på dette problemet er å bruke luftkjølesystemer; selvfølgelig er standardkjølere som følger med prosessoren ikke i stand til effektivt å fjerne overflødig varme. Dette er grunnen til at mange spillere, grafikere og til og med ingeniører foretrekker dyrere og kraftigere kjølere fra leverandører som f.eks. Zalman, Noctua, Skythe, Cooler Master.

Enorme radiatorer, tykke varmerør, store vifter - dette er selvfølgelig flott, men det er noe mer effektiv. Noe som umiddelbart oversettes til kategorien "ekte entusiaster."

Vannkjølesystemer

Væskekjølesystemer (SJO) eller vannkjølesystemer (NWO)– en løsning for de som vet verdien av hver ekstra megahertz. En høykvalitets SVO kan gi stillhet, flere hundre ekstra megahertz og respekt fra venner og kolleger

Hva er dette SVO? Selve navnet taler for seg selv. SVO-systemet bruker vann som kjølevæske. Det vil si for det første at varmen fra varmeelementene overføres direkte til vannet, i motsetning til luften, hvor overføringen skjer direkte til luften.

Hvordan det fungerer:

Fra prosessoren eller grafikkbrikken overføres varme først gjennom en varmeveksler til vann. Deretter beveger det oppvarmede vannet seg til radiatoren, hvor varme fra vannmediet overføres til luften og slippes ut i det ytre miljøet. Vannstrømmen, som vanlig, pumpes av en spesiell pumpe - en pumpe. Et veldig standard system som brukes på mange områder, for eksempel forbrenningsmotorer (for ikke å nevne vår favoritt bilanalogi). Den store fordelen med å velge en varmtvannsbereder er enkelt forklart: Vann har et mye høyere nivå av varmekapasitet, noe som gjør at det kan avkjøle elementer mye mer effektivt og opprettholde lave temperaturer.

Hvilket valg bør du ta?

Nå som overklokkingsprosessorer har blitt ganske vanlig, vil ingen nekte høyere frekvenser å utføre oppgaver raskere, det være seg profesjonelle aktiviteter, eller dataspill med rik og tung grafikk eller høyt belastede scener med et stort antall tegn og polygoner. Åpenbart, under slike forhold, er spørsmålet om et pålitelig og mest effektivt varmefjerningssystem veldig akutt. Jo kraftigere prosessor eller grafikkort, desto mer effektivt må datamaskinens kjølesystem fungere. Og luftkjølere har som regel en veldig ubehagelig funksjon - viftene, når de opererer i ekstreme moduser, lager mye støy, og dette kan forårsake negative følelser, spesielt blant brukere eller spillere om natten.

Ubetjent SVO

For de som akkurat har startet sin reise i datamaskinens verden, finnes det vedlikeholdsfrie vannkjølesystemer. Mange kjente produsenter tilbyr ferdige og pålitelige vedlikeholdsfrie (lukket sløyfe) kjølesystemer til en relativt lav pris, for eksempel: Corsair Hydro Series (det finnes flere alternativer med forskjellige typer radiatorer), Cooler Master Seidon, NZXT Kraken, Silverstone Tundra, hva kan jeg si, til og med Intel anbefaler et vannkjølesystem fra Asetek for sine Intel Core i7-prosessorer i LGA 2011-versjonen som standard kjølesystem.

Er dette virkelig mer effektivt?

Effektiviteten til lukkede vannkjølesystemer kan vurderes i grafen vist til høyre.

En ekstra fordel med vedlikeholdsfrie vannkjølesystemer er frigjøring av plass nær stikkontakten for å installere en sentral prosessor, siden luftkjølere med lignende ytelse er svært klumpete og ofte forstyrrer installasjonen av minne med høye "skjorter". Belastningen på hovedkortsubstratet reduseres, noe som kan være kritisk i tilfeller hvor datamaskinen ofte transporteres eller sendes gjennom transportselskaper.

Tilpassede systemer:

Men dette er bare starten. En utvilsomt praktisk og kompakt løsning lar deg ikke alltid presse ut maksimal ytelse og låse opp potensialet til prosessoren. Deretter kommer vannkjølesystemer til unnsetning, som er satt sammen av komponenter - " tilpasset", fra engelsk. skreddersydd (tilpasset) - spesialbygde vannkjølesystemer.

Vanskelighetsgrad" tilpasset SVO” kan ganske enkelt være kosmisk, og begrenses bare av hvor mye penger entusiasten har. Fordelene med denne tilnærmingen fremfor ferdige CBO-er er følgende: en kraftigere pumpe, en større radiator, muligheten til å inkludere andre komponenter i CBO-kretsen (brikkesett, hovedkortstrømforsyning, skjermkort og til og med RAM). I fremtiden, når du bytter hovedkort eller prosessor, kan du oppgradere kjølesystemet i stedet for å endre det helt. Eller bytt ut radiatoren med en kraftigere og dermed øke frekvensene ytterligere til uoverkommelige verdier.