FAQ водянка

Что это такое, жидкостное охлаждение компьютера?

Поводом к написанию этого материала послужили участившиеся вопросы. Люди писали письма и просили коротко и понятно объяснить – что такое водяное охлаждение. Поначалу меня удивляли такие вопросы. Водяное охлаждение используется уже столько лет, и как мне казалось, стало уже привычным и обыденным как домашние тапочки. И я решил найти статью, где все это понятно изложено. К моему удивлению, не нашел. Есть огромнейшие ветки в конференциях специализированных сайтов. Но они уже для владеющих темой людей. Есть очень много статей. Но они, в основном, описывают процесс изготовления конкретного экземпляра системы, заточенного под ее владельца. Вот я и решил попытаться восполнить этот пробел. К продвинутым читателям просьба, не нервничать, а вспомнить, что когда-то и они были новичками.

Схема и принцип работы

Рассмотрим простейший случай системы жидкостного охлаждения (далее СЖО) на примере этой схемы. Охлаждается только процессор.

Водоблок, при помощи крепежных элементов устанавливается на процессор. Тепло от процессора передается водоблоку. Жидкость текущая сквозь него переносит эту тепловую энергию в радиатор, где тепло и рассеивается в окружающею среду. Перекачивает жидкость помпа. Расширительный бак компенсирует тепловое расширение жидкости и служит для заправки системы.

Для чего нужно жидкостное охлаждение? Жидкостное охлаждение ощутимо эффективнее воздушного. Почему?

В случае воздушного охлаждения тепло от процессора распределяется по радиатору кулера, установленного на процессор. В свою очередь радиатор обдувается вентилятором для более интенсивного теплообмена. Эффективность охлаждения зависит от скорости вращения вентилятора и площади поверхности радиатора.

Что ограничивает возможности обычного кулера?

Безмерно увеличивать площадь поверхности радиатора не представляется возможным из-за увеличения габаритов и веса. К тому же при таком увеличении не хватит теплопроводности меди, не говоря о других металлах. Возрастает тепловое сопротивление на пути к охлаждающей среде.

Другими словами тепло не будет успевать проходить через весь радиатор. Процессор будет перегреваться, а края радиатора останутся холодными. Увеличивать обороты вентилятора то же малоприемлимо из-за сильного увеличения шума.

Комментарий автора. Вряд ли теперь кто помнит, но был такой кулер Volkano 7+, с частотой вращения вентилятора 6000 обмин. Знатная турбина была. Своим воем легко перекрывала шум пылесоса.

Сейчас для более быстрого распределения тепла применяются тепловые трубки(ТТ). Устройства имеющие теплопроводность во много раз превышающую теплопроводность меди. Кулеры с применением ТТ по эффективности приближаются к СЖО, но габаритные ограничения все же сказываются на их эффективности.

В СЖО тепло от процессора через водоблок передается жидкости. Жидкость же по трубке перекачивается в радиатор, который можно установить в любом удобном месте. И сделать любого  размера. Площадь теплообмена в этом случае значительно увеличивается.  Можно вынести его вообще за пределы системного блока. Плюсом такого решения является дополнительный отвод тепла из корпуса компьютера.

А для чего нужна такая эффективность охлаждения? В первую очередь для разгона. При разгоне – увеличении тактовой частоты процессора, часто повышают питающее напряжение процессора, следовательно, растет его тепловыделение. Из-за перегрева нарушается стабильность работы. Тут то и выручает жидкостное охлаждение. «Холоднее» процессор – выше разгон.

Так же при большой площади радиатора можно снизить скорость вращения обдувающих его вентиляторов. А это снижение шумности системы. Можно использовать большие радиаторы вообще без вентиляторов. Помпы и насосы, используемые в жидкостном охлаждении шумят меньше вентиляторов и их практически не слышно.

Нельзя не сказать и об эстетической стороне. Системы жидкостного охлаждения смотрятся очень эффектно. А если их сочетать с подсветкой, то эффект только увеличится.

Итог. СЖО эффективнее воздушных кулеров, при этом они менее шумные.

Но есть и недостатки. Сложность изготовления. Более высокая цена. Габариты.

Сколько стоит жидкостное охлаждение? Вопрос не совсем корректный. Это все равно, что спросить – сколько стоит компьютер? Тут же возникает встречный вопрос, какой компьютер? Можно собрать системный блок из топовых комплектующих, ценой в несколько тысяч долларов. А можно собрать и офисную машинку за 200. Так и в случае с СЖО цена сильно зависит от качества компонентов системы и их количества.

Готовые комплекты фабричного производства стоят в несколько раз дороже воздушных кулеров.

Обзоры нескольких систем жидкостного охлаждения http://www.modnews.ru/reviews/water_cooling/. Можно собрать систему из готовых компонентов. Еще можно собрать из наилучших готовых компонентов. Это естественно не дешево. Но, обычно, получается эффективнее готовых систем.

А можно многое сделать самому, что-то купить на рынке. И получить производительность на уровне топовой системы. В этом случае цена естественно снизится. Насколько? Это вопрос вашего мастерства и предприимчивости. Тут надо исходить из того, что вы планируете получить, и сколько денег и свободного времени готовы на это потратить.

Составляющие контура ЖО

Водоблоки. Это устройство из материала с высокой теплопроводностью и сложной внутренней структурой. Самым распространенным материалом является медь. Но делают и из алюминия. Алюминиевые водоблоки менее эффективны за счет того, что теплопроводность алюминия ниже, чем меди.

Первые водоблоки делались из медной пластины толщиной 10-15мм. В ней фрезеровался канал, по которому и текла охлаждающяя жидкость. Канал сверху через прокладку накрывался крышкой. В крышке сверлились отверстия в которые вкручивались штуцеры.

Простая и достаточно эффективная система. Современные водоблоки имеют более сложную внутреннюю структуру.

Очень подробно про конструкцию водоблоков написано в статье. — http://www.modnews.ru/articles/2756/2758/. Повторять написанное не имеет смысла.

Вариант самостоятельного изготовления водоблока.

Самый простой метод, это:

• взять медный радиатор от воздушного кулера.



• Разрезать его на подходящие по размеру части.



• Разработать форму корпуса которая вам нравится. Сделать модель корпуса водоблока из бумаги. Согнуть примерить на радиатор. Форма корпуса будет направлять ток жидкости, через ребра радиатора.



• Вырезать по выкройке деталь из медного или латунного листа толщиной 0,5-1мм.



• Согнуть ее.



• Просверлить в детали отверстия, вставить в них отрезки медной трубки. Это будут штуцера. И спаять все вместе.



• Покрасить. Получится достаточно эффективный водоблок.

Примечание. Оптимально для этой цели подходит Titan TTC-CU11TB. Из него выходит 4-ре водоблока.

Какие водоблоки наиболее эффективные? На эту тему споры не утихают уже более 5-ти лет. Вопрос очень сложный и неоднозначный. 

Немного теории  оптимальной конструкции водоблока. Сначала сам объект, от которого нужно отвести тепло. Для примера — процессор. Собственно процессор это кристалл кремния, размером около 1,5 на 1,5 см и толщиной в пару миллиметров. Тепловыделение же этого небольшого элемента приближается к 100Вт. А при разгоне часто зашкаливает за 200! Что бы оценить эти цифры возьмем для примера утюг. Тепловыделение его примерно 2 000 Вт. Но эти ватты распределены на площади 120 квадратных сантиметров. Делим 2000 на 120, получаем 16,7 Вт! А процессор даже в номинале выделяет около 44-х Вт на квадратный сантиметр. А при разгоне уже 88!

При такой плотности тепловыделения прямое охлаждение процессора жидкостью не эффективно. Слишком малая площадь теплообмена. Нужно увеличить эту площадь с помощью теплосъемной пластины, с расположенной на ней теплорассеивающими элементами.

Основная часть современного  водоблока  — подошва (теплораспределяющяя пластина), на которой расположены теплорассеивающие элементы. Оптимально, что бы эта конструкция была монолитна.

По поводу толщины подошвы споры не утихают до сих пор. Сломано много копий в соответствующих ветках конференций. С одной стороны увеличение толщины подошвы приводит к более равномерному распределению тепла по всей  площади, но с другой стороны возрастает тепловое сопротивление на пути к охлаждающей жидкости. Тут важно найти ту самую «золотую середину». На мой взгляд это 3мм. Но есть мнения, что должно быть 1,5. А есть и 5-6мм. Толщина во многом зависит еще и от величины и конструкции теплорассеивающих элементов. Рассмотрим это поподробнее.

Теплосъёмная пластина принимает тепловой поток от процессора и радиально отводит его. Образуется «тепловое пятно». Диаметр этого пятна зависит от толщины пластины. Выбрав толщину (исходя из вышеизложенного) мы получаем тепловое пятно на пластине определенного размера. На этой площади и необходимо размещать теплорассеивающие элементы. За пределами этого пятна теплорассеивающие элементы работать не будут, из-за теплового сопротивления пластины. При наращивании толщины подошвы, длина пути тепла к охлаждающей жидкости увеличивается, а из какого бы металла ни было изготовлено основание, его теплопроводность имеет определённую величину. В конечном счёте, теплу будет необходимо преодолеть всё более толстую стенку, отделяющую его от охлаждающей жидкости.

Но для повышения эффективности охлаждения нужно увеличить площадь теплообмена. Значит, на этой ограниченной площади нужно разместить как можно больше теплорассеивающих элементов, как можно большей площади. А это возможно только при условии уменьшения каналов между этими элементами. Конструкция такого типа водоблоков называется микроканальной. Кроме структуры оптимизируют еще и ток жидкости сквозь теплорассеивающие элементы. Вот несколько примеров.

Это лидеры среди водоблоков. Однако нельзя не сказать, что в одной и той же системе простейший водоблок со структурой «змейка» проиграет этим топовым решениям градусов 7-10.

На момент написания статьи одними из наилучших водоблоков для процессора являются Swiftech Apogee GT и Alphacool NexXxoS XP.

Совсем недавно купить их на территории России было невозможно. Теперь можно. Правда по цене почти в два раза выше, чем в Германии или США.

Диаметры соединительных шлангов.

Шланги лучше использовать с внутренним диаметром от 8мм. Меньший диаметр шлангов повышает сопротивление току воды. Падает производительность помпы. Эффективность системы уменьшается.

Коментарий автора. Первый вариант водяного охлаждения который я сделал, был с диаметром шлангов 6мм. Потом, заменив их на 8миллиметровые, я получил уменьшение температуры процессора на 3-5 градусов.

Шланги с внутренним диаметром более 12 мм практически не используются. Выигрыш в производительности получается невелик. Да и диаметры штуцеров радиатора и помпы редко бывают больше 12 мм. Итог: Оптимальным выбором будут шланги с внутренним диаметром 8-12мм. Наилучшим выбором являются силиконовые шланги. Но неплохи и шланги ПВХ.

Если собирать систему из готовых комплектующих, необходимо учитывать диаметры штуцеров этих самых комплектующих. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен в разделе

Принципы построения схем водяного охлаждения.

Шланги одеваются на штуцеры и для надежности фиксируются хомутами. Хомуты продаются в любом автомагазине, или магазине сантехники. Можно закрепить самодельным хомутом из проволоки. А если шланг одевается очень туго и не крепить вовсе. 

Помпа. На данный момент самыми широко распространенными устройствами для перекачки жидкости в СЖО являются аквариумные помпы и циркуляционные насосы.

Немного особняком стоит помпа, специально разработанная немецкой фирмой Laing для использования в системах жидкостного охлаждения. Это помпа Laing DDC.

Была разработана конструкторскими бюро Laing и Delphi для корпорации Apple. Laing DDC — это надежность, крайне низкий уровень шума, питание от 12 В, очень небольшие размеры (половина пачки сигарет) и отличная производительность 420 л/ч и 3,9 м водяного столба.

Не стоит смущаться небольшой цифре расхода в 420 л/ч (при 13,5 В, при 12 В 350 л/ч). Благодаря развиваемому давлению в 3,9 м водяного столба (вдвое выше Hydor L30 II) в сложном контуре СВО итоговые значения расхода в системе будут выше, чем у аквариумных решений. Причем преимущество будет значительным, а в простых контурах СВО расходы помп будут сравнимы.

Фирма Laing выпускает и более мощную помпу — D5.

Эта помпа в зависимости от модификации имеет встроенный пятискоростной регулятор оборотов.

Что существенно расширяет возможности регулировки производительности. Получается универсальное решение с возможностью использования ее как в простых, так и многоконтурных системах с низким и высоким гидросопротивлением.

Ни одна аквариумная помпа не может побороться с помпами Laing одновременно по таким  параметрам как производительность и шум, чаще проигрывая именно по шуму. К тому же по спецификациям эти помпы способны работать с температурой жидкости до 60 градусов Цельсия, в то время как аквариумным помпам вредны температуры жидкости выше 35, что случается довольно часто в малошумных СЖО. По классификации помпы Laing относятся к промышленным помпам.

В данный момент участились случаи появления помп Laing DDC с высокочастотным шумом. К тому же если вы планируете СЖО на все компоненты компьютера, то лучшим выбором будет все же D5. Но это самое дорогое решение. Цена на Laing DDC-pump 12V DDC-1T  в России начинается с 3300. А D5 с 5000р.

Немного дешевле стоят циркуляционные насосы. Цена на них начинается с 2800р. Обычно пользуются младшими моделями фирм Willo и Grundfos.

Циркуляционные насосы, это насосы, разработанные для использования в системах отопления. Пример такой системы отопления.

Имеют огромнейший ресурс работы, высокую надежность. Очень тихи в работе. Что бы понять работает насос или нет, нужно прикоснуться к нему или приложить к нему ухо. Минусом данного решения является большие габариты и чугунная крышка корпуса. При использовании в системе воды, крышка внутри покрывается ржавчиной и окрашивает воду в очень неприятный буро-рыжий цвет. (На фото18 сверху виден насос со снятым мотором. Хорошо видна ржавчина) На работе насоса это не сказывается, но сказывается на внешнем виде системы. Так же ржавчина может забить водоблок, если он имеет микроканальную структуру. Работать такой водоблок будет, но с меньшей эффективностью.

Есть насосы и с латунной крышкой. Но по цене они практически в два раза дороже чугунных.

И самое доступное решение – аквариумные и фонтанные помпы. Они бываю двух видов – внешние и погружные. Принцип работы у них одинаков. Ротор вращается в магнитном поле создаваемом статором помпы. Статор герметично залит компаундом. Погружные помпы работают в воде. В погруженном состоянии. А наружные на воздухе. Наружные дороже. Но более компактны. Габариты погружной помпе добавляет расширительный бак в который ее и надо погрузить.

Примечание. Из этой категории наилучшим соотношением цена-качество являются помпы  Hydor. Цена на эти помпы, в зависимости от производительности начинается с 1000р. Мнение автора. Есть еще неплохие помпы других производителей. Преимущественно немецкого и итальянского производства.

Ну и самый бюджетный вариант помпы польского и китайского производства.

Цена на них начинается от 200р. Продаются на рынках в рядах аквариумистов. Они имеют довольно непредсказуемые шумовые характеристики. Можно приобрести несколько одинаковых помп у одного и того же продавца, и окажется, что одна работает очень тихо, вторая стрекочет, а третья очень сильно вибрирует. А могут и все работать очень тихо. Как повезет. Стрекот убирается креплением крыльчатки на роторе. В нормальном положении крыльчатка имеет ход относительно ротора. От четверти до половины оборота. Сделано это для уменьшения пускового момента и предотвращения остановки помпы, если в крыльчатку попадет мусор.

Вибрация помпы происходит из-за плохой балансировки ротора. Либо отверстие вала не по центру ротора. Либо одна сторона ротора немного тяжелее другой. Исправить это в домашних условиях практически невозможно. Но можно снизить шум от вибрации подложив под помпу поролон или подвесив помпу в расширительном баке.

Даже у тихих помп этой ценовой категории со временем возникает выработка отверстия вал-ротор. И шум и вибрация усиливается. На работоспособности это не сказывается, если конечно не доводить до крайности. При большой выработке помпу может просто заклинить.

Но и увеличение шума тоже малоприятно. Происходит это из-за некачественных материалов примененных при изготовлении помпы. 

Выбирать помпу или насос в систему нужно еще и исходя из производительности. Производительность помп и насосов характеризуется количеством прокачиваемой жидкости в «литрах в час»(лч) И высотой, на которую насос способен поднять воду в метрах (Hmax или max head). Это очень важная характеристика, по ней можно судить о давлении развиваемом помпой. При прочих равных условиях лучше выбирать помпу с более высокими цифрами Hmax или max head.

Радиатор — устройство с большой площадью теплообмена с окружающей средой. Предназначен для рассеивания тепла от охлаждающей жидкости в окружающее пространство.

  Радиатор является важной частью СЖО. В продаже (в зарубежных и наших интернет-магазинах) присутствует

Это специально разработанные для использования в системах СЖО устройства. Цена на них высока. Но за эту цену покупатель получает высокое качество, высокую эффективность и прекрасный внешний вид.

Люди не желающие платить за бренд и красивость используют радиаторы от автомобильной печки. Широкой популярностью пользуются радиаторы от отопителя салона автомобилей «Газель» и некоторых моделей «Жигулей». Желательно что бы он был целиком медный.

Радиаторы бывают двух типов. Радиатор изготовленный из плоских трубок, между которыми(или прямо на них) напаянны теплорассеивающие пластины. Жидкость сразу проходит по всем трубкам. В некоторых конструкциях плоские трубки расположены в два ряда. Ток жидкости сначала идет по одному ряду, потом возвращается назад по другому. Достоинства таких радиаторов – большая площадь контакта радиатора с жидкостью, не говоря уже о воздухе.

Есть радиаторы сделанные по принципу змеевика. Одна круглая трубка проходит через все ребра.

В этом случае площадь контакта жидкости с радиатором значительно меньше, что сказывается на его эффективности. Если трубка тонкая – растет гидросопротивление радиатора. Если трубка большого диаметра, эффективность возрастает незначительно. Из-за того, что в процессе теплообмена участвуют только тонкий слой жидкости непосредственно контактирующий с трубкой. А жидкость текущая по центру трубки в процессе теплообмена не участвует. Так что увеличение диаметра дает мало преимуществ. Но радиаторы этого типа имеют более редкое оребрение, что положительно сказывается на его продуваемости вентилятором на низких оборотах.

Примечание. С одной стороны, чем больше плоских трубок в радиаторе и чем больше в нем ребер, тем лучше. Увеличивается площадь теплообмена. Но с другой стороны в этом случае радиатор хуже продувается вентилятором. А если вы сторонник борьбы с шумом и снизили скорость вращения вентиляторов, то снижение производительность может быть существенное. При сборке СЖО «для тишины» этот факт надо обязательно учитывать.

Еще важным параметром является разность температур между жидкостью и температурой окружающей среды. Чем выше эта разность, тем более интенсивно происходит теплообмен. И наоборот.  Поэтому, если в систему поставить вместо одного, два радиатора, то двукратного прироста производительности вы не получите. Чем больше наращивается площадь поверхности радиатора, тем меньше получается прибавка эффективности.

Наилучшими на данный момент радиаторами считаются Thermochill PA120.3, GTX480,  Black Ice GT Xtreme 360,  MCR320. Но цена на них высока. К тому же они имеют плотное оребрение.

Для желающих получить больше тишины при высокой эффективности есть интересное решение. Это использование в качестве радиатора алюминиевой батареи отопления. Когда была опубликована эта статья, многие прочитавшие ее люди были удивлены. Но с течением времени идея прижилась, и теперь ее широко практикуют многие энтузиасты. (прим.редакции — на нашем сайте выложенна статья одного из энтузиастов моддинг движения TANk, который принял идею автора статьи и применил ее в своем проекте. С ворклогом Вы можете ознакомится по данной ссылке http://www.modnews.ru/worklog/2834/silent_water/)

Расширительный бачок. Еще одна часть системы. Но некоторые энтузиасты при использовании внешней помпы обходятся без расширительного бака. Шланги компенсируют тепловое расширение жидкости в системе. Но, на мой взгляд, это не удобно. Во-первых, через бак удобно заправлять систему. Во вторых, через бак выходит воздух из системы, попадающий туда во время заправки.

Есть готовые решения

А можно приспособить и что-то подходящее. Особенной популярностью пользуются емкости для хранения продуктов.

Их дорабатывают. Ставят штуцера, приклеивают горловины для заправки. Герметизируют. Каждый на свой вкус.

Принципы построения схем водяного охлаждения

Для начала, надо определиться какие элементы вы будете охлаждать при помощи СЖО. Исходя из суммарной мощности, выбираем радиатор. В принципе выбор прост – чем больше, тем лучше. Если конечно нет ограничений габаритов в задуманной конструкции.

Выше говорилось. Из готового и дорогого — Thermochill PA120.3, GTX480,  Black Ice GT Xtreme 360,  MCR320. Или что-то подобное.

Для людей не привыкших платить много за красоту – медный радиатор от отопителя салона автомобиля.

Для любителей и ценителей тишины – алюминиевая батарея. Лучше самая дешевая. Не биметалл. Биметалл обладает меньшей теплопроводностью, чем алюминий. Хотя существуют большие сомнения в чистоте алюминия батареи. Скорее всего, это алюминиевый сплав.

Если вы планируете охлаждать почти все в компьютере, то покупайте от 4-х секций.

Хотя работают и три.

Комментарий автора.У меня выходило, при сравнении, три секции батареи примерно соответствуют радиатору печки от газели с обдувом вентилятором от 5-ти вольт.

С выбором помпы сложнее. Дело вкуса. При выборе помпы надо учитывать сложность контура, его гидросопротивление, тип водоблоков.

Желательно, что бы помпа обеспечивала примерно 200-300 лч  в системе, или немного меньше. Или больше. Это не значит, что надо покупать помпу, рассчитанную на такой расход. На коробке написан расход в идеальных условиях. А в реальных условиях помпе приходится преодолевать гидросопротивление системы и естественно эта цифра снижается.

Очень усреднено, можно сказать, что помпа с расходом 600 лч.  подойдет при использовании системы на 3 водоблока. Но это очень примерно.

Комментарий автора. Мое однозначное решение только одно – D5. Полная универсальность. Или циркуляционный насос – высокая производительность, практически бесшумен.

Теперь о порядке подключения. Если система открытая и используется внешняя помпа, то нужно обязательно ставить расширительный бак перед помпой. Радиатор подключают как перед насосом, так и после него. Однозначного мнения нет.

Комментарий автора. Я ставлю после насоса. Когда-то давно я пробовал, и при таком порядке получил выигрыш в 1 градус. Для высокопроизводительной системы это преимущество.

Так же при использовании нескольких водоблоков, их можно включить последовательно, параллельно и комбинированно. Параллельное включение снижает гидросопротивление системы. Есть мнение, что параллельное включение не дает никаких преимуществ.

Комментарий автора. Мое мнение – нужно рассматривать каждый конкретный случай отдельно. Слишком много факторов. Тут и конструкция водоблоков и напор, развиваемый помпой, и конструкция коллекторов. Сказать однозначно трудно. Надо экспериментировать. В любом случае выигрыш будет невелик.

Упрощенное правило такое. Нужно учитывать:

1. Внутренний диаметр выходящего штуцера помпы
2. Производительность помпы
3. Внутренние диаметры штуцеров радиатора
4. Внутренние диаметры штуцеров ватерблоков

Если эти диаметры слабо отличаются, то ставить параллельно два ватерблока, нет необходимости.

Если диаметры помпы/радиатора 10мм или больше, а штуцера ватерблоков 8мм или меньше, то можно поставить ватерблоки параллельно для снижения нагрузки на помпу.

Так же, если коллекторы оборудованы запорной арматурой – шаровыми кранами, это очень удобно при замене водоблоков.

Перекрываешь два крана на водоблок и меняешь его без слива теплоносителя из системы. Но это дело вкуса.

Примечание. Есть еще момент, касающийся готовых решений. Большинство продуктов американских компаний проектируются с минимизацией гидродинамического сопротивления (ГДС), что позволяет добиться высокого расхода воды в контуре. В свою очередь, высокий расход воды повышает производительность водоблоков и, соответственно, эффективность всей СВО.

Европейские компании реализуют иной подход. Их системы всегда изящно компактны, применяются тонкостенные шланги с внутренним диаметром 6-8мм, за редким исключением – 10мм. Это накладывает определенные издержки на расход, так как чем тоньше шланг, тем большее сопротивление он оказывает протекающей воде. Учитывая то, что высокого расхода в указанных условиях добиться крайне сложно, такие производители как Alphacool, Aqua Computer, Innovatek и другие оптимизируют свои водоблоки так, чтобы для высокой эффективности им хватало относительно небольшой цифры в литрах в час.

Общие рекомендации по расположению шлангов. При монтаже системы нужно сначала «начерно» установить водоблоки, а потом прикинуть, как оптимально проложить соединительные шланги. Оптимально шланги должны идти без резких поворотов. Все повороты приближающиеся к 90 градусам и более резкие, значительно увеличивают гидросопротивление. К тому же сгиб шланга больше чем на 90 градусов опасен. Шланг со временем плющится, потом может сложится и ток жидкости прекратится. А это чревато выходом из строя компьютера.

Так же желательно что бы шланги шли по кратчайшему(в разумных пределах) пути. После того, как все это будет рассчитано. Нужно замерить длины шлангов, отрезать их в нужный размер. Снять водоблоки, надеть на них шланги, закрепить их хомутами. Собрать систему и заправив ее запустить. Для проверки на герметичность. После проверки уже ставить на «железо» с термопастой.

Как включить помпу, что бы она запускалась одновременно с компьютером

А теперь немного о включении помпы. Есть помпы, работающие от 12-ти вольт. С ними проблем не возникает. Их подключают непосредственно к блоку питания компьютера и помпа включается одновременно с компьютером.

В остальных случаях помпа или насос работают от 220-ти вольт. Тут есть несколько решений. Самое простое воткнуть вилку помпы в сетевой фильтр. И тогда помпа будет гарантированно включаться раньше компьютера. Можно спаять простейшую схемку на реле. Управляющую обмотку подключить к 12-ти вольтам компьютерного блока питания а исполнительные контакты будут включать помпу.

Есть и готовые решения, которые покупаются в тех же Интернет магазинах.

Выбор теплоносителя. Раньше системы, о которых идет речь, назывались водяными. Так как в основном в качестве теплоносителя использовалась дистиллированная вода. Сейчас выбор не однозначен.На первом месте по эффективности идет все же вода. Но с добавкой. Если использовать чистую воду, то со временем в ней разводятся микроорганизмы, которые забивают каналы водоблока и портят внешний вид шлангов.

Для борьбы с этой нечистью в воду стали добавлять этиловый спирт или водку. Но это не удачное решение. Спирт испаряется и организмы заводятся снова. Так же при герметичной системе и большом количестве спирта и при длительной работе повышается давление в системе. В слабом месте может произойти утечка.

Комментарий автора.

Был у меня такой случай, рубился я на своем компе в Quake3.Несколько часов. Был вечер, и звук в колонках я сильно приглушил. И тут мой комп неожиданно очень натурально пукнул, и раздался звук журчащей струи! Я долго не мог опомниться. Но тут комп завис. Я его быстренько обесточил. Все обошлось без потерь. Проведя диагностику, выяснил – самодельный коллектор у меня был собран не с лентой фум, а на герметик. Я им замазал щели. Герметик давлением и выперло с таким смешным звуком. А после этого говорят, что компьютеры не живые.

Теперь можно купить специально разработанные для использования в таких системах добавки. Сделаны они все на основе этиленгликоля. И являются ядовитыми. Пугаться не следует, концентрация не велика… И в конце концов, я думаю вы это литрами пить не собираетесь? Но как они красиво светятся в ультрафиолетовом свете.

Фирменные добавки дороги. Но их отлично заменяют тосол или антифриз. Это практически одно и то же. Тосол русское название. Антифриз – общепринятое в остальном мире. В далекие советские времена в России все имело свои, советские названия. Компьютеров не было, были электронно-вычислительные машины. Во всем мире компьютеры, а у нас ЭВМ. И со многими вещами так. У всех антифриз, а у нас тосол.

Примечание. Есть некоторые виды импортных антифризов, которые светятся в ультрафиолетовом свете. Так что если походить по автомагазинам, можно найти прекрасную альтернативу фирменным добавкам.

Тосол-антифриз кроме большого количества этиленгликоля содержит еще и добавки замедляющие коррозию. Если в вашей системе нет металлов составляющих гальванопару и легкокоррозирующих металлов, то оптимальный состав жидкости это дистиллированная вода плюс 10-20 процентов тосола для защиты от живности.

Если же в вашей системе соседствуют медь и алюминий, да еще и циркуляционный насос с чугунной крышкой, то придется заправлять чистый тосол. Иначе вода скоро превращается в непрозрачную красно-буро-коричневую жидкость. Которая еще и хорошо окрашивает шланги. Увеличение концентрации тосола приводит только к замедлению этого процесса. А с неразбавленным тосолом ОЖ-40 моя система работает с 2005-го и никакой живности и никакой ржавчины. Последние пол года или больше стоит медный водоблок с алюминиевой крышкой. И никакой коррозии.

Внимание. Антифризы импортного производства обычно выпускают в концентрированном виде и их перед заправкой необходимо разбавить дистиллированной водой в пропорции указанной на упаковке.

После сборке и заправке системы рекомендуется погонять ее несколько часов на обесточенном железе для гарантированной проверки на утечки.

Несколько советов людям, которые решились на самостоятельное изготовление системы СЖО.

1. Не соединять теплораспределитель водоблока и крышку методом склеивания. У металла и пластмассы разный коэффициент расширения. Рано или поздно клееный шов треснет и образуется течь. Только крепление на винтах с герметизирующей прокладкой. Или пайка.
2. При герметизации резьбовых соединений не используйте герметик. Ненадежно. Применяйте специальные, профессиональные герметизирующие материалы. Например, ленту фум.
3. При использовании герметика, читайте, что написано на упаковке. Большинство герметиков изготовлены на основе уксусной кислоты и не применяются для герметизации таких металлов как медь и алюминий. Используйте нейтральные герметики.
4. При использовании в системе тосола используйте автомобильные герметики рассчитанные на работу с ним. Обратите внимание на время высыхания герметика, написанное на упаковке. И сушите соединения не менее указанного срока. В стыках, без доступа воздуха, герметик может сохнуть дольше указанного на упаковке времени.
5. Все работы по установке производите на ОБЕСТОЧЕННОЙ аппаратуре. Коипьютер надо не только выключить, но и выдернуть вилку из сети.
6. Если произошла утечка. Немедленно обесточьте компьютер. Не только протрите жидкость а и  обязательно просушите комплектующие.
7. Первое время регулярно проверяйте систему визуально на предмет утечки. Очень полезно подложить под стыки куски газеты. И хорошо положить газету на дно корпуса. Даже незначительные капли дадут на газете хорошо заметное влажное пятно. Если в течении нескольких дней ничего не произошло, то вероятность утечки крайне мала. Можете спокойно убирать всю бумагу.
8. Первое время контролируйте температуру охлаждаемых компонентов. Возможно при заправке какой-то из водоблоков попал воздух и его работа нарушилась. Нужно тщательно выгонять воздух из системы. Воздушные пузырьки помпа крыльчаткой разбивает на очень мелкие. Они поначалу циркулируют по системе. Но в процессе работы могут собраться в одном месте и образовать воздушную пробку.

В конце статьи хочется привести несколько фотографий проектов, в которых применено водяное охлаждение.

Это культовый проект «матрица»

Не менее известный «Half Life»

И  мои скромненькие старенькие работы 2003-2005г. Более новые все уже криогенные.

Список терминов используемых в статье

Водоблок (ватерблок, ватеркуллер) – устройство для передачи тепла от охлаждаемого элемента(процессора, графического процессора и т.д.) к охлаждающей жидкости. Герметичная емкость из материала с высокой теплопроводностью и сложной внутренней структурой, внутри которой циркулирует охлаждающая жидкость.

Радиатор СЖО – устройство с большой площадью теплообмена с окружающей средой. Предназначен для рассеивания тепла от охлаждающей жидкости в окружающее пространство.

Помпа – устройство для перекачки охлаждающей жидкости

Расширительный бак – емкость, служащая для компенсации теплового расширения жидкости в системе

Теплосъемная пластина(теплораспределительная пластина, подошва водоблока) – Пластина из металла с высокой теплопроводностью. Обычно медная. Распределяет тепло от процессора на большую площадь. Для более эффективного теплообмена.

Теплорассеивающие элементы – элементы, расположенные на теплосъемной пластине. Служат для еще большего увеличения площади теплообмена. Могут быть разной формы(иглы, штыри, пластины) поэтому выделены в статье отдельно, для удобства объяснения процесса.. На практике теплораспределительная пластина и теплорассеивающие элементы сделаны из монолитного куска металла.

Тепловые трубки – устройства с высокими теплопроводными свойствами.

Лента фум- лента наматываемая на резьбу для обеспечения герметичности резьбовых соединений.

Охлаждающяя жидкость – из-за того, что в системах СЖО применяются разные теплоносители(тосол, дистиллированная вода, масло и т.д.) все это объединено в один термин. Для упрощения.

Гидросопротивление – сопротивление контура системы току жидкости.

 

Обсудить на форуме