Как не крути, а многие пользователи задумывались об улучшении системы охлаждения своего персонального компьютера. И главным критерием, кроме снижения температуры
комплектующих, естественно является снижение шума
. Система водяного охлаждения
самый лучший вариант позволяющий достичь эффективного охлаждения и значительно снизить уровень шума. Но есть один существенный минус, отпугивающий простого компьютерщика и не дающий достичь заветной цели – цена.
Да, цена заводских систем значительно превышает все мыслимые и немыслимые границы, но давайте подробнее рассмотрим все компоненты системы водяного охлаждения и постараемся сделать аналогичную реально работающую систему при этом потратить минимальную сумму.
СВО Zalman RESERATOR 2 цена от 340$. Удобная компактная внешняя система с такой же «эффективной» ценой.
Радиаторы
от именитых фирм отличаются красотой и компактностью при этом уже оборудованы системой для установки вентиляторов на корпус. Цена от 50$.
Процессорный водоблок
имеет медное основание улучшающее теплоотдачу от процессора и удобное крепление под различные сокеты.
Самый простой водоблок с таким же медным основанием. Стоимость данного изделия начинается от 25 «вечнозеленых».
Помпа
– один из главных компонентов системы без которого вода никуда не потечет и охлаждаться ничего не будет. Существуют помпы двух типов погружные и внешние. Внешние - дороже, но не требуют дополнительных резервуаров. Цена от 45 долларов и до … установить границу трудновато.
Расширительный бачек
– компонент, позволяющий без проблем заправлять всю систему и удалять воздух. Кроме плюсов есть один минус – дополнительный риск протечки, следовательно, выход из строя комплектующих системного блока. Цена 20$ и выше.
Подведя несложные расчеты, получим кругленькую сумму в 140 плюс 10-20 долларов на расходные материалы, итого 150-160$ за полный комплект. Сумма действительно немалая, а учитывая, что для охлаждения других элементов системного блока (видеокарты, северного и южного мостов, оперативной памяти и т.д.) потребуются дополнительные затраты, она может еще увеличится и достичь немного немало 200 долларов.
Как альтернатива водяному охлаждению, возможно применение эффективной системы воздушного или даже пассивного охлаждения. Но стоимость качественной системы воздушного охлаждения также желает лучшего при этом она, как и система пассивного охлаждения имеет практически всегда немалые размеры и вес, следовательно, нуждается в дополнительном креплении или фиксации, что само по себе не очень удобно.
Перейдем непосредственно к созданию СВО
. Для начала стоит определиться с тем, что мы будем охлаждать и что мы хотим получить в итоге. Главные компоненты, выделяющие наибольше тепла в нашем случае и требующие охлаждения это само собой процессор и видеокарта (45 и 70 градусов в простое соответственно). Видеокарта оборудована пассивной системой охлаждения и хотя 70 градусов и многовато, было решено пока не устанавливать на нее водоблок, а сделать это в ближайшем будущем. (Об этом мы обязательно напишем в следующей статье).
Еще один критерий, по которому определим надобность водяного охлаждения это шум, издаваемый стандартной системой. Здесь возможно много вариантов: процессор, видеокарта, блок питания, южный мост и прочие элементы. Так как установка системы на блок питания довольно сложная задача было решено оставить новый блок питания без изменений (старый стал жертвой неудачной попытки установки этой самой системы).
Итак, определившись, что главным и первоочередным подопытным будет именно процессор Athlon 64 X2 3600+ приступим непосредственно к изготовлению системы водяного охлаждения.
Начнем с самого сложного водоблока
. Главная проблема заключается в материале, из которого он будет изготовляться. Нам повезло найти медный кругляк диаметром 40 мм, и хотя данная конструкция не самая эффективная по теплоотдаче было решено сделать водоблок из того что было, а в дальнейшем поменять его на более удачный вариант.
Отдельное спасибо знакомому токарю, за проведенную работу по изготовлению этих частей, ведь обработка меди задача не из простых, а сломанный резец мы обязательно отдадим с первой пенсии)))
Штуцера были куплены в строительном магазине и, исходя из их диаметра, приобретен и ПВХ шланг.
В зборе водоблок выглядит приблизительно так. Для полной герметичности крышка была припаяна к «стакану» с помощью паяльника на 0,5 кВт, а штуцера вклеены суперклеем (циакрилан). Изначально штуцера садились на силиконовый герметик, но он не оправдал надежд и дал течь.
Нижняя часть водоблока непосредственно контактирующая с поверхностью процессора в таком состоянии явно не пригодна, поэтому ее пришлось отшлифовать и отполировать дополнительно.
Вот и все водоблок готов. Диаметр составил немного меньше 40 мм, так как процессор имеет размеры 40 х 40 мм, он не полностью его перекрывает. Но это не страшно, так как размера ядра процессора, скрывающегося под теплорассеивающей пластиной всего около 16 х 16 мм и та часть, которую водоблок не перекрывает, особой роли нам не сыграет.Следующим этапом будет помпа
. Здесь все довольно просто, идем в магазин с названием типа «Водный мир» или любое другое на Ваше усмотрение, главное чтобы в нем были в продаже фильтры для аквариумов. Выбираем фильтр по максимальной производительности и напору. Нам попался погружной экземпляр производства Atman с напором 0,85 метра и максимальной производительностью 600 л/час. Хотя конечно реально о таких параметрах и говорить не стоит, но 250-280 л/ час более чем достаточно.
Стоимость составила всего 9$. Далее нужно было переделать помпу во внешнюю и избавиться от вибрации. Снова нам потребовались 2 штуцера,
на которых немного ошлифованы грани, чтобы они вплотную входили в напорный и всасывающий патрубки.
Штуцера также как и на водоблоке вклеены циакриланом.
После нехитрых манипуляций погружная помпа превратилась во внешнюю. Остался нерешенным вопрос с вибрацией.
Снимаем резиновые присоски с днища и прикручиваем к нему пластину. Приклеиваем пластину к куску крупнопористого поролона, а его приклеиваем к нижней пластине.
Нижнюю пластину устанавливаем на присоски, которые сняли с фильтра.
Включаем помпу и слушаем – тишина и практически нет вибрации (с водой будет еще тише). Очередной вопрос решен. Идем дальше.
Радиатор
– подойдет практически любой из отопительной системы автомобиля. Идеально конечно приобрести медный, но его стоимость начинается от 20$. Можно поискать б/у, но гарантии что он не потечет, никто Вам не даст. Первоначально нам попался радиатор с «печки» автомобиля ГАЗ-66, но после дня запаивания все новых и новых отверстий было решено приобрести новый.
В магазине автозапчастей был куплен радиатор системы отопления от ВАЗ 2101-07.
Правда он изготовлен из алюминиевых трубок, но стоимость в 10 долларов сыграла основную роль.
Боковые части радиатора изготовлены из пластмассы. На первый взгляд не внушает особой надежды на прочность, но ведь давление в системе практически не будет, главное, чтобы радиатор справился со своей основной задачей – охлаждением.
С установкой штуцеров проблем не возникло. Немного рассверлив отверстия, просто вкручиваем штуцера, одновременно нарезая резьбу в пластмассе.
Для дополнительной надежности штуцера посажены на герметик.
Расширительный бачек
– мы решили полностью отказаться от этой части, так как радиатор будет устанавливаться в горизонтальном положении и трубка, находящаяся над верхним штуцером не будет полностью заполнена водой. Она-то и сыграет роль расширительного бачка.
Не стоит забывать и об охлаждении радиатора ведь без дополнительного воздушного потока он не сможет удержать температуру процессора в допустимых пределах. В нашем случае, немного забегая наперед, оказалось достаточно одного 120 мм кулера, работающего на заниженном питании (3В), который не создавал никакого шума в принципе.
Переходим к полной сборке системы и ее заправке. Для удобства заправки и контроля уровня воды в системе в контур был вставлен тройник с вертикальной трубкой. В дальнейшем этот тройник будет изъят, а заправка производится через верхний штуцер радиатора. Заправка системы проводилась дистиллированной водой с добавлением небольшого количества мыла, предотвращающего появление живых организмов в воде.
Полностью система в сборе выглядит приблизительно так. Заправка производится довольно просто: наливаем воду в вертикальную трубку, включаем помпу и постепенно доливаем воду до тех пор, пока полностью не выйдет воздух. Ставим метку на трубке и оставляем систему в работе на пару дней, а лучше неделю, дабы полностью удостоверится в ее герметичности и надежности.
Что же подведем итоги
. Потратив немного более 25$ мы собрали СВО, которая обеспечит охлаждение процессора, при этом, практически не создавая шума и имея неплохой запас производительности. Этот запас позволит в дальнейшем установить дополнительные водоблоки на видеокарту и блок питания, а также возможно позволит немного разогнать комплектующие.
Обо всем этом, а также об установке СВО в системный блок, не выходя за его пределы, мы постараемся написать в следующих статьях.
Чтобы падая с вершины
покоренная вода
быстро двигала машины
и толкала поезда
Маршак С.Я. 1931г.
C приближением лета, весьма актуальна, стала проблема тепловыделения домашнего компьютера. Если зимой системный блок грел комнату так, что приходилось закрывать батарею центрального отопления, то с наступлением теплых дней, была уверенность в том, что старенький оконный кондиционер не справится с потоком тепла. А поскольку подошло и время апгрейда, было решено, сделать максимум возможного, с целью обеспечить комфортные условия работы.Распостраненные подходы к проблеме охлаждения компьютера
Базовый
приобрести готовый компьютер или комплектующие со штатными системами охлаждения. Типичный подход неискушенного пользователя, которых, кстати, подавляющее большинство, позволяет приобрести систему которая скорее всего будет работать и не перегреваться, но показатели шума вплотную приблизятся к медицинской норме в 45 Дб. Штатные кулера, как процессорные, так и для видеоплат, изготавливаются с целью минимизировать массу и соответственно цену. Производители видеокарт несколько более внимательны к ушам своих покупателей, существует достаточно много моделей видеокарт с пассивным охлаждением, а так же на рынке встречаются видеокарты с высокоэффективной и малошумящей системой охлаждения IceQ. Следует учесть, что производители компьютеров, оптимизируя соотношение цена/производительность, обычно, не ставят комплектующие имеющие качественные системы охлаждения, просто по причине их более высокой стоимости.
Пример правильного подхода к реализации системы охлаждения видеокарты, низкоскоростной вентилятор прогоняет воздух через радиатор и выбрасывает за пределы корпуса.
Продвинутый
заапгрейдить систему охлаждения компьютера более совершенными вентиляторами, кулерами и реобасами. Большинство наших читателей отличаются именно таким подходом. Наиболее распространена в России продукция и Zalman . В итоге, собирается система, нередко насчитывающая десяток вентиляторов, все с оптимизированной крыльчаткой и гидродинамическими подшипниками. Текстолит печатных плат с трудом выдерживает килограммы меди высокоэффективных радиаторов, пронизанных тепловыми трубками. Штатные системы охлаждения отправляются на помойку… Результат от всех этих модных усовершенствований падает прямо пропорционально мощности системы, так как температура внутри корпуса стремительно растет с повышением мощности, и в топовых конфигурациях прокачка воздуха через корпус все равно вызывает значительный шум. Возникает тупиковая ситуация, когда каждый компонент системы достаточно бесшумен, скажем 18-20 Дб, но собранные вместе они дают 30-35 Дб еще более неприятного, за счет различного спектра и возникающих интерференций, шума. Стоит отметить и повышенную сложность очистки от пыли подобной конструкции. Если штатную систему легко чистить раз в полгода обычным пылесосом, то все эти тонко-реберные конструкции современных кулеров очистить весьма сложно. Проблеме пыли в корпусах, производителями почему-то не уделяется достаточное внимание, лишь некоторые корпуса снабжены весьма неэффективными пылевыми фильтрами. Между тем, измельченная вентиляторами пыль не только вредит охлаждению, осаждаясь на поверхности радиаторов, но и весьма вредна для здоровья человека, так как не задерживается бронхами и очень долго выводится из легких. Некоторые источники, считают что вред от мелкой пыли сопоставим с вредом от пассивного курения. Сильно страдают от пыли накопители CD/DVD и FDD, встречался даже кардридер забитый пылью до полной невозможности работы.
Экстремальный
некоторые люди в поисках идеала способны зайти достаточно далеко. В частности, проблему перегрева и пыли можно решить, приобретя у Zalman вот такой корпус:
Те, кто решил собрать бесшумный медиацентр, могут обратить внимание на более компактный MiniATX вариант, стоящий вдвое дешевле.
Впрочем, и эти, рассчитанные на пассивное охлаждение корпуса, производитель рекомендует для разогнанных и производительных систем, обдувать внешним вентилятором. Отказавшись от корпуса вовсе, можно попробовать обойтись пассивным охлаждением. Компьютер ваш будет выглядеть примерно вот так:
Системы водяного охлаждения пользуются заслуженной популярностью у оверклокеров. Принцип их действия основан на циркуляции теплоносителя. Нуждающиеся в охлаждении компоненты компьютера нагревают воду, а вода в свою очередь, охлаждается в радиаторе. При этом радиатор может находиться снаружи корпуса, и даже быть пассивным.
Одна из наиболее совершенных систем водяного охлаждения, Zalman Reserator 2
MSRP 350$
Следует отметить существование криогенных систем охлаждения для ПК, работающих по принципу смены фазового состояния вещества, подобно холодильнику и кондиционеру. Недостатком криогенных систем является высокий шум, большая масса и стоимость, сложность в инсталляции. Но только используя подобные системы, возможно добиться отрицательной температуры процессора или видеокарты, а соответственно и высочайшей производительности.
Исторически так сложилось, что блоки питания обделены бесшумными системами охлаждения. Во многом это обусловлено тем, что они рассеивают 15-25% потребляемой компьютером энергии. Вся эта мощность выделяется на разных, активных и пассивных компонентах блока питания. Греются силовые диоды и ключи инверторов, трансформаторы и дроссели… Традиционная схема компоновки блока питания требует переосмысления с переходом на внешнее охлаждение. Блоки питания с возможностью подключения к водяной системе охлаждения производит только одна компания.
Бесшумные блоки питания других производителей маломощны, либо являются бесшумными только до определенной, весьма небольшой нагрузки.
К сожалению, производители БП в настоящее время не выпускают блоки питания мощностью свыше 400 Вт с пассивной системой охлаждения. Отчасти это связано с возросшими требованиями к мощностным параметрам БП, отчасти с нежеланием производителей искать новые решения (таким решением могло бы быть к примеру, заливка внутренностей ИБП теплопроводным компаундом, использование тепловых трубок). В сложившейся ситуации, можно рекомендовать обратить внимание на блоки питания, отвечающие требованиям программы . Обладая КПД около 90%, такие БП могут обеспечить минимальный уровень шума системы охлаждения.Создание полностью бесшумного компьютера
Учитывая вышеизложенное, и имея определенные финансовые ограничения, было начато проектирование бесшумного компьютера. Очевидно, система охлаждения была выбрана жидкостная. На барахолке, по весьма сходной цене, был приобретен корпус с интегрированной системой охлаждения, Koolance PS2-901BW.
Система охлаждения включает в себя помпу, радиатор в верхней части корпуса, три низкооборотистых вентилятора GlacialTech , блок термоконтроля и индикации.
Выбор блока питания оказался однозначен, только обладает полностью пассивной системой охлаждения, высоким КПД и достаточной мощностью. Несмотря на это, при тестировании на нагрузке в 300 Вт, радиатор БП разогрелся до 78 градусов. В связи с чем, было принято решение, установить на радиатор блока питания парочку имеющихся у меня водоблоков Zalman ZM-WB1, и проблема перегрева была решена.
Материнская плата была выбрана Elitegroup P35T-A , бюджетное решение, тем не менее, собранная на чипсете, поддерживающий новые 45 нм процессоры на 1333 МГц шине и гигабитную сеть на чипе Intel 82566. С целью предотвращения перегрева в условиях отсутствия обдува, на северный мост был установлен водоблок , а на процессор соответственно .
Имеющийся на северном мосту радиатор был переставлен на южный мост, сменив там тонкую алюминиевую пластинку. Охлаждение стабилизатора напряжений мне показалось достаточным, но возможно, после установки четырехядерника придется ставить ватерблок и туда. Впрочем, к тому времени я надеюсь обзавестись материнской платой с интегрированной системой охлаждения, к примеру Foxconn BlackOps или ASUS Blitz . Поскольку найти в продаже не удалось, на видеокарту был установлен ватерблок , а на микросхемы памяти и радиатор стабилизатора питания, были наклеены с помощью термоклея Алсил-5, дополнительные радиаторы.
C целью сделать систему полностью бесшумной, в компьютер установлен твердотельный жесткий диск Transcend 2,5 SSD SATA , размером 32 Гб.
Скорость чтения/записи 150/90 МБ/сек
В дальнейшем, по мере удешевления дисков, планируется покупка четырехканального кэширующего контроллера и сборка массива RAID0 на основе твердотельных накопителей.
Изюминкой данного технического решения является двухконтурная система охлаждения
. Предстоящая перспектива рассеивать в комнате несколько сотен Ватт меня нисколько не радовала, как по причине затрат на бесшумную реализацию этого проекта, так и по причине предстоящей летней жары. В поисках эффективного решения, был использован мировой опыт. В частности, уже достаточно давно, стойки датацентров охлаждают водопроводной водой.
Для начала было необходимо понизить давление с 6 атмосфер в водопроводе, до уровня который способен выдержать водоблок. Надежды на то, что они выдержат давление, более чем в одну-две атмосферы не было, и на отвод холодной воды был установлен понижающий давление редуктор.
Для предотвращения засоров в тонких подающих трубках и каналах водоблока, после редуктора вода очищается фильтром тонкой очистки.
Для осуществления теплообмена между водопроводной водой и охлаждающей жидкостью в компьютере, был взят водоблок на внутренний контур и полностью медный водоблок от Thermaltake Big Water на внешний контур. Они были соединены между собой через термоинтерфейс и образовали теплообменник для передачи тепла от внутреннего контура охлаждения к внешнему. В случае прекращения подачи холодной воды, по достижению устанавливаемого порога температуры теплоносителя, включаются три вентилятора штатной системы охлаждения.
Во внутреннем контуре циркулирует смесь из дистиллированной воды и автомобильной охлаждающей жидкости G11, соотношением 80 к 20, добавка антифриза не дает воде загнивать и защищает систему от коррозии. Так как счетчика воды у меня не предусмотрено, после выполнения функции охлаждения, проточная вода стекает в канализацию. При очень небольшом расходе воды, текущей тоненькой струйкой, температура воды в системном блоке не превышала 30 градусов! И это при полной бесшумности системы.
* - В этой полной тишине, если прислушиваться, можно услышать шум текущей воды и урчание помпы. Поэтому, сама помпа и корпус компьютера изнутри, были шумоизолированы материалами
.
Для проверки эффективности системы охлаждения, использовались две конфигурации программного обеспечения.
Idle
загружен рабочий стол операционной системы Windows Vista Ultimate x64 SP1.
3D
выполняется тестовый пакет .
В обоих режимах использовалась штатная система водяного охлаждения Koolance, без подключения к холодной воде.
Idle Water
и 3D Water
в теплообменник внешнего контура подавалась холодная вода температурой около 17 градусов, вентиляторы штатной системы ошлаждения не работали.
Idle Air
и 3D Air
использовалась штатная, однослотовая, система охлаждения видеокарты ATI Radeon HD 3870 и процессорный кулер Neon 775 производства GIGABYTE.
Теплоносителем в первых четырех тестах является вода внутреннего контура охлаждения, а в двух последних тестах воздух внутри системного блока. Для получения стабильных результатов, все тесты выполнялись в течении часа, а показания о максимальной температуре снимались с помощью программы .
Из графика следует, что охлаждение водой значительно эффективнее, чем охлаждение воздухом. В частности, в системе охлаждаемой воздухом, во время простоя, зафиксированы параметры нагрева аналогичные нагруженной системы охлаждаемой водой! Система, охлаждаемая во время работы 3D теста воздухом, достаточно быстро прогрела воздух внутри системного блока до температуры выше 45 градусов. Неудивительно, что температура процессоров приблизилась к 80 градусам, а вентиляторы зашумели на полную мощность.
Бесшумный компьютер собран и работает
Цена вопроса и вопрос ценыМногие задают себе вопрос, какова цена тишины. Ниже приведена таблица, отражающая примерное удорожание компьютера с различными вариантами охлаждения. В качестве «эталона» была подсчитана стоимость типичного компьютера базовой конфигурации:
- Процессор Intel Core Duo E7200 3600р.
- Кулер GlacialTech Igloo 5062 250р
- Материнская плата Elitegroup P35T-A 2050р
- Память 2x2 ГБ DDR2 PC6400 1900р
- Видеокарта Sapphire Radeon HD 3870 512 МБ 4350р
- Жесткий диск 250 ГБ Seagate Barracuda 7200.10 SATA 1400р
- DVD-RW NEC-7190 SATA 700
- Корпус Delux DLC-SH496 400 Вт 2000р
- Дисковод FDD 3,5 TEAC 150р
- Итого: 16400р
Для корректного подсчета, цена заменяемых компонент вычиталась из общей суммы, и графа удорожание содержит «чистую» сумму, на которую данная конфигурация становится дороже базовой.
Для интересующихся, привожу расчет удорожания описанной в статье системы:
- Корпус Koolance PS2-901BW Б/У 1000р
- Ватерблок Zalman ZM-WB4 Plus 700р
- Ватерблок Zalman ZM-NWB1 500р
- Ватерблок Zalman ZM-GWB1 500р
- Ватерблок Zalman ZM-NWB2 500р
- Ватерблок Thermaltake Big Water Б/У 200р
- Трубка силиконовая 10 метров 250р
- БП FSP ZEN 400 3700р
- Твердотельный жесткий диск 32 ГБ Transcend 3100р
- Фильтр тонкой очистки воды 300р
- Регулятор давления воды 250р
- Шумоизолирующий материал Noisebuster 350р
С зачетом корпуса и блока питания, сумма удорожания составляет 8250р или 50%, бесшумный жесткий диск прибавляет к этому еще 3200р (20%). Такова на настоящее время цена полной бесшумности компьютера.
Что дальше?
С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром на эффекте .
Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.
В связи с вышеизложенным, непонятна низкая активность производителей комплектующих по оснащению материнских плат, видеокарт и блоков питания системами водяного охлаждения. Крайне необходимой является разработка штуцера, конструкция которого позволит подключать компоненты без риска разлива теплоносителя.
Чтобы установить водяное охлаждение для ПК, нужно хорошо разобраться в этой теме. Такой подход связан со многими факторами. Но главным образом, некачественный сбор этого типа СО может привести к разгерметизации и заливу всей системы, а этого, понятное дело, никому не хочется. Ну а прежде чем мы узнаем все за и против водяного охлаждения, попробуем разобраться с самостоятельным монтажом и другими аспектами, стоит начать с самого начала.
Система охлаждения
Она знакома многим, кто хоть раз заглядывал в компьютер и рассматривал какие-либо детали. Воздушное или активное охлаждение наиболее распространенное, популярное и то, которое мы встречаем в обычным ПК. В самой системе существует условная «Святая Троица», куда входит вентилятор видеокарты, процессора и корпуса. Конечно, в самых простых их может быть только два, так как корпусный устанавливают рядом с чипом и его в целом хватает.
Также иногда процессорные вентиляторы заменяют на более мощные и также объединяют их с корпусным, устанавливая целостную конструкцию на материнскую плату. Такой тип охлаждения стоит значительно меньше, даже если вы приобретете самый дорогой кулер.
Далее есть водяная система охлаждения для ПК. В этом варианте пользователю придется потратить намного больше денег, так как вариант имеет сложную конструкцию, состоит из десятка элементов. Чтобы собрать такую систему, в любом случае нужен будет профессиональный совет, так как те, кто ни разу не сталкивался с этим, вряд ли смогут правильно и безопасно установить оборудование.
Эти две наиболее популярные системы могут дополняться еще парочкой разновидностей, о которых знают немногие. К примеру, фреоновая установка представляет собой «холодильник», который охлаждает определенный компонент. Есть ватерчиллер, который получил еще более сложную конструкцию и совмещает жидкостное охлаждение и фреоновую установку.
В последнее время стали популярны системы открытого испарения, где за рабочее тело отвечает сухой лед, жидкий азот или гелий. Сейчас такие варианты пользуются популярностью у тех, кто любит экстремальный оверклокинг. Также стоит упомянуть о системе каскадного охлаждения, которая похожа на фреоновую установку, но имеет еще более сложную конструкцию. И наконец система с элементами Пальтье, которая требует другую активную СО.
Для чего?
Как водяное охлаждение для ПК, так и все другие виды - это системы, помогающие отвести тепло от нагревающихся элементов в компьютере. Как уже говорилось ранее, обычно дополнительного охлаждения требуют процессоры, видеокарты, элементы на материнской плате.
При этом тепло, которое формируется в корпусе, может быть утилизировано несколькими способами. К примеру, в атмосферу воздух отправляют активные системы, которые имеют радиатор. Так, воздушное охлаждение может быть представлено двумя типами: активным и пассивным. В первом случае вместе с радиатором работает вентилятор. Во втором - только радиатор.
В случае воздушного охлаждения тепло отводится от радиатора благодаря излучению тепла и конвекции. Если нет вентилятора, то конвекция естественная, если есть - принудительная. Также тепло может утилизироваться вместе с теплоносителем, как в случае водяного охлаждения, так и за счет фазового перехода носителя тепла в случае испарительной системы.
Опасность
Если вы понимаете, для чего нужно водяное охлаждение для ПК или воздушное, но не осознаете опасность перегрева, тогда следующая информация для вас. Из наиболее безобидного, обычно перенасыщение ПК теплым воздухом приводит к торможению системы: частоты процессора падает, графический ускоритель также становится медленнее, страдают и модули памяти.
Из трагического - перегрев принесет «смерть» вашей машине. Причем это может произойти несколькими способами. Если обратиться к физике, то за счет перегрева происходят необратимые и обратимые процессы.
Так, к необратимым относят химические явления. Перегрев либо резкий, либо длительный влияет на элементы, которые меняют свое молекулярное строение. После этого каким-либо образом спасти любимую видеокарту не удастся никак. Обратимые больше относятся к физическим процессам. В таком случае что-то плавится или рушится, соответственно, может быть заменено. Хотя последние случаи не всегда возможно исправить.
Сравнение
Чтобы понять, что такое водяное охлаждение для ПК, плюсы и минусы такой системы, стоит сравнить его с самым популярным вариантом охлаждения. Как мы знаем, кулер представляет собой конструкцию из радиатора, через который проходят трубки теплоотвода и вентилятора. Такую систему легко устанавливать в корпус. Обычно она крепится на четырех винтах.
Причем после упаковки вам ничего не нужно делать, собирать отдельные части или что-то к чему-то докупать. Просто находите место на материнской плате и крепите туда ваше приобретение. К доступной стоимости и простоте монтажа добавляются и недостатки такого варианта.
Прежде всего, почему воздушное охлаждение меняют на жидкостное - из-за неэффективности первого. Особенно если пользователь желает осуществить критический разгон процессора, то обычный кулер с этим не справится. Также часто не хватает такой системы и там, где «сидят» две и более видеокарт.
Следующим недостатком являются габариты радиатора. Конечно, не во всех случаях. Но чаще всего у хорошего кулера очень высокий профиль, что вызывает неудобства в установке и помещение его в компактный корпус. И последнее - это шум. С ним сталкиваются все пользователи. Причем если в спокойном режиме можно и не услышать систему, то при максимальной нагрузке на ПК вентиляторы набирают обороты и создают много шума.
Что это?
Итак, чаще всего встречается именно игровой ПК с водяным охлаждением. Это совсем не случайно. Во-первых, для него нужна мощная система. Во-вторых, он требует сильного охлаждения. В-третьих, некоторые геймеры все же любят развлечь себя оверклокингом, а для этого обязательно иметь СО, которая справится с непредвиденными перегревами и нагрузками.
Сразу стоит сказать, что водяное охлаждения далеко не всем по карману, поэтому трудно сказать, должен ли каждый геймер приобрести себе такое. Но если у вас есть достаточно средств, вы устали от перегрева системы, хотите поэкспериментировать с частотами, а еще и избавиться от излишнего шума кулера, то этот вариант подойдет вам идеально.
Работа
Водяное охлаждение для ПК своими руками сделать непросто. Поэтому, если средств действительно достаточно, лучше приобрести готовое. Но прежде чем мы перейдем к этому вопросу, стоит понять основной принцип работы такой конструкции. Это охлаждение не требует много места или каких-то особых форматов корпуса. Ему не нужен большой объем системного блока, чтобы работать более эффективно. В целом такой вариант встанет даже в самый нестандартный блок, с поправкой на сложности в монтаже.
Как уже говорилось ранее, система в качестве теплоносителя использует воду. Когда процессор нагревается, он излучает тепло, которое передает воде через теплообменник. Им здесь служит ватерблок. Тут вода становится теплее, и, естественно, её нужно охладить. Поэтому дальше она переносится на следующую точку теплообмена. Ею является радиатор. В этой точке тепло передается воздуху, который выводится за пределы ПК.
Сразу возникает вопрос, по какому принципу движется вода внутри корпуса. Её активностью занимается специальный насос - помпа. Понятно, что водяное охлаждение для ПК своими руками или купленное в магазине намного лучше воздушного, так как вода имеет высокий показатель теплоемкости и теплопроводности. Кроме того, теплоотвод становится эффективнее и быстрее.
Конструкция
Как уже говорилось ранее, конструкция этой системы намного сложнее, чем просто вентилятор и радиатор. Тут больше компонентов, которые при самостоятельной сборке следует тщательно подбирать. Есть как обязательные компоненты, так и дополнительные, которые не помешают, но без которых можно обойтись.
Корпус для ПК с водяным охлаждением должен обзавестись ватерблоком. Как показывает практика, хватает и одного, но лучше больше. Также внутри должен быть радиатор, помпа, шланги, фитинги и вода.
Помимо вышеуказанных элементов, без которых система не обойдется, должен быть резервуар, термодатчики, контроллеры помпы и вентиляторов, также не помешает парочка фильтров, бэкплейты, дополнительный ватерблок, разнообразные датчики и измерители и прочее.
Для тех, кто хочет самостоятельно собрать всю систему, мы рассмотрим каждый обязательный элемент отдельно.
Ватерблок
Итак, это первый и один из главных элементов во всей системе. Он является теплообменником, который передает тепло от греющегося элемента к воде. В целом конструкция этой детали практически одна. Он обычно состоит из металла или пластиковой крышки, имеет крепления, которые помогают установить его на нужный элемент.
Интересно, что ватерблоков так много, что есть даже такие, которые обеспечивают охлаждение частям, которые и не сильно в нем нуждаются. Но главное, что на основные, такие как процессоры, тоже есть. Соответственно, есть процессорные ватерблоки, для видеокарт и системных чипов.
Кстати, для графических ускорителей есть несколько вариантов теплообменника. Один вариант защищает только графический чип, другой накрывает сразу все элементы, в число которых входит чип, память, элементы напряжения и т. д.
Радиатор
Далее, те, кто пытается решить вопрос, как сделать водяное охлаждение для ПК, должны найти радиатор. Это водовоздушный обменник тепла, который участвует в передаче тепла от воды к воздуху. Они также могут быть двух видов: пассивный и активный.
Эти варианты мы встречали, когда описывали разновидность воздушного охлаждения. Пассивный выводит тепло естественно, а в активном варианте - принудительно с помощью вентилятора. Конечно, вариант пассивного радиатора в нашем случае встречается крайне редко. Несмотря на то что он вообще не издает шума, все же эффективность охлаждения в разы ниже. Кроме того, пассивные радиаторы намного крупнее и занимают много места, а значит, вызывают проблемы в установке всей системы.
Радиаторы с продувом все же распространенные, эффективные и удобные. Вентиляторы для них обычно мощные, которые также умеют регулировать скорость, а значит, систему из шумной можно мигом превратить в бесшумную, если в этом есть нужда. Размеры такого радиатора также варьируются.
Помпа
Конечно, нужно подобрать много элементов, чтобы собрать качественное водяное охлаждение. Помпы для ПК представлены электрическим насосом. Он отвечает за движение воды по трубкам от одной точки теплообмена к другой. Помпы могут быть разные, применяются они и более, и менее мощные. Есть варианты, которые работают от 220 вольт, а есть такие, которым достаточно 12 вольт.
Кстати, для системы водяного охлаждения (СВО) ранее использовали аквариумные помпы, которые работали при 220 вольт. Но такая замена вызывала некоторые трудности. Приходилось одновременно включать и насос, и ПК. Для этого нужно было установить особый механизм, что являлось дополнительной тратой.
Со временем технологии пошли вперед, появились специализированные помпы, с лучшей мощностью, компактным размером и работой от 12 вольт.
Трубки
Те, кто хоть раз видел либо кастомное водяное охлаждение для ПК, либо магазинный вариант, знают, что есть во всей конструкции трубки. Обычно именно по таким шлангам проносится вода от одной точки теплообмена к другой. Это обязательный компонент, который, в принципе, может иметь некоторые вариации.
Чаще всего для ПК эти трубки изготавливаются из ПВХ. Есть, конечно, варианты из силикона. На производительность трубка мало оказывает влияния, единственное, на что нужно обратить внимание, - это на диаметр. Меньше 8 мм лучше не приобретать, если собираетесь самостоятельно изготавливать СВО.
Фитинги
Это еще одна, не менее важная деталь, которая необходима и входит в комплект водяного охлаждения для ПК. Это соединительный механизм, который помогает подключить трубки к ватерблоку, помпе и радиатору. Их обычно вкручивают в отверстие с резьбой на вышеуказанных элементах всей системы.
Кстати, интересно, что если вы приобретаете самостоятельно отдельные части, то к комплектующим в коробке не будут идти фитинги. Это вызвано тем, что производители хотят, чтобы пользователь сам решил, какого формата, размера, разъема и т. д. ему нужны эти механизмы. Если же вы приобрели целиком систему, то, естественно, в комплекте будут все детали.
Есть и разные виды фитинга. К примеру, наиболее распространенным считается вариант компрессионный, который имеет накидную гайку. Есть прямые, угловые, в зависимости от положения и монтажа системы. Как уже говорилось ранее, есть разница и в резьбе.
Вода
Последний обязательный элемент цельной системы охлаждения - вода. Лучше всего использовать дистиллированную воду, которая избавилась от всех примесей. Также возможно применять деионизированную воду, которая в целом практически не отличается от предыдущего варианта, просто добывается другим методом. В некоторых случаях ее смешивают со специальными смесями и используют в СВО.
Пан или пропал
Конечно, лучшее водяное охлаждение для ПК - это то, которое проверено большинством пользователей и знакомо многим по обзорам. Но все же у некоторых покупателей возникает вопрос, а не сделать ли самостоятельно СВО. Нужно понимать, что подразумевается под самостоятельной сборкой. Обычно пользователи могут приобрести себе практически готовую систему, которую нужно лишь установить в корпус.
Есть же и самодельные системы, для которой покупатель самостоятельно выбирает все компоненты. К последнему варианту можно отнести еще один вид СВО, который собирается из «подручных» материалов. В этом случае имеются в виду найденные радиаторы на барахолках, а то и на свалках, выдернутые откуда-то вентиляторы и т. д.
Последний вариант, конечно, максимально опасный, так как ничего вас не сможет спасти от разгерметизации системы и залива всего ПК водой. А вот самостоятельная сборка правильных элементов - вещь неплохая, но только для тех, кто и вправду во всем разбирается. Главным преимуществом является, конечно, то, что вы можете подобрать такие компоненты, которые вам точно подойдут и понравятся. Поискать что-то подешевле и повыгоднее.
Готовая система - это всегда гарантия. Несмотря на то что многие считают такой вариант слишком простым и менее производительным, все же водяное охлаждение для ПК Corsair, Swiftech, Alphacool, Koolance и других, получили только положительные отклики от покупателей.
Готовая система - это огромный плюс, так как вы сразу покупаете все, что вам нужно, без дополнительных докупок и прочего. У вас в комплекте есть инструкция по установке, в которой обычно все понятно и подробно расписано. Также у вас есть гарантия на всю систему в целом. Единственным недостатком такого варианта считается отсутствие вариативности. То есть производитель представил СВО в паре моделей, а других модификаций нет и быть не может.
Выводы
Водяное охлаждение для ПК вещь нужная и важная, особенно для тех, у кого геймерский компьютер. Плюсов у такого варианта множество. Это тихая мощная система, возможность совершать критический разгон, стабильность системы в целом, приятный внешний вид, а также долгие сроки эксплуатации.
Так, водяное охлаждение позволяет не только проводить оверклокинг, но и подключать сразу несколько видеокарт, при этом корпус ПК может быть закрыт, а шума он практически не будет издавать.
Из минусов обычно выделяют трудности в монтаже, стоимость и ненадежность. С первым никуда не деться, хотя, если посмотреть пару обзоров и изучить инструкцию, ничего трудного нет. Стоимость также довольно внушительная, но за это мы можем в разы улучшить спецификации видеокарты, процессора, и частично все может окупиться.
Ненадежность - вещь субъективная. Главная опасность - это разгерметизация системы и залив всех компонентов. Она может произойти либо в любительских самодельных СВО, которые собрали из дешевых элементов, либо в случае, если вы невнимательно читали инструкцию и халатно отнеслись к монтажу.
В этой статье я постараюсь рассказать о своей попытке изготовить систему водяного охлаждения для процессора в домашних условиях. При этом опишу основные моменты и технические тонкости на примере собственного опыта. Если вам интересно подробное иллюстрированное руководство по изготовлению, сборке и установке такой системы, то добро пожаловать под кат.
Трафик, много картинок! Видео процесса изготовления в самом низу.
Мысль о создании более эффективного охлаждения домашнего компьютера у меня зародилась в процессе поиска способа повысить производительность своего компьютера с помощью «разгона» процессора. Разогнанный процессор потребляет в полтора раза больше мощности и соответственно греется. Главный ограничитель покупки готовой – цена, покупка в магазине готовой системы водяного охлаждения вряд ли обойдется дешевле ста долларов. Да и в обзорах бюджетные системы жидкостного охлаждения не особо хвалят. Так было решено сделать простейшую СВО самостоятельно и с минимальными затратами.
Теория и сборка
Основные детали
- Водоблок (или теплообменник)
- Центробежный водяной насос (помпа) мощностью 600 литров/ч.
- Радиатор охлаждения (автомобильный)
- Расширительный резервуар под теплоноситель (воду)
- Шланги 10-12 мм;
- Вентиляторы диаметром 120мм (4 штуки)
- Источник питания для вентиляторов
- Расходные материалы
Водоблок
Основная задача водорблока это быстро забрать у процессора тепло и передать его теплоносителю. Для данных целей наиболее подходит медь. Возможно изготовление теплообменника и из алюминия, но его теплопроводность (230Вт/(м*К)) вдвое меньше меди (395,4 Вт/(м*К)). Также немаловажно устройство водоблока (или теплообменника). Устройство теплообменника представляет собой один или несколько непрерывных каналов, проходящих через весь внутренний объем водоблока. При этом важно максимально увеличить поверхность соприкосновения с водой и избежать застоев воды. Для увеличения поверхности обычно используют частые надрезы на стенках водоблока или устанавливают мелкие игольчатые радиаторы.
Я не пытался сделать что-то сложное, поэтому начал делать простую ёмкость для воды с двумя отверстиями для трубок. За основу был взят латунный соединитель для труб, а основанием стала медная пластина толщиной 2 миллиметра. Сверху в такую же пластину вставляются две медные трубки диаметра шланга. Всё запаивается оловянно-свинцовым припоем. Делая водоблок побольше я сначала не задумывался о его весе. В собранном виде со шлангами и водой на материнской плате будет висеть более 300 грамм, и для облегчения пришлось использовать дополнительные крепления для шлангов.
- Материал: медь, латунь
- Диаметр штуцеров: 10 мм
- Пайка: Оловянно-свинцовый припой
- Способ крепления: винтами к креплению магазинного кулера, шланги крепятся хомутами
- Цена: около 100 рублей
Выпиливание и пайка
Помпа
Помпы бывают внешние или погружные. Первая лишь пропускает ее через себя, а вторая ее выталкивает, будучи в нее погружена. Здесь использована погружная, помещается в ёмкость с водой. Внешнюю найти не удалось, искал в зоомагазинах, а там только погружные аквариумные помпы. Мощность от 200 до 1400 литров в час цена от 500 до 2000 рублей. Питается от розетки, мощность от 4 до 20 ватт. На твёрдой поверхности помпа сильно шумит, а на поролоне шум незначителен. В качестве резервуара для воды использовалась банка, вмещающая в себя помпу. Для присоединения силиконовых шлангов были использованы стальные хомуты на винтах. Для лёгкого надевания и снятия шлангов можно использовать смазку без запаха.
- Максимальная производительность - 650 л/ч.
- Высота подъема воды – 80 см
- Напряжение – 220В
- Мощность – 6 Вт
- Цена - 580 рублей
Радиатор
Насколько качественным будет радиатор, во многом определит эффективность всей системы водяного охлаждения. Тут использован автомобильный радиаторсистемы отопления (печка) от девятки, куплен старый на барахолке за 100 рублей. К сожалению, интервал между пластинами в нём оказался меньше миллиметра, поэтому пришлось вручную раздвигать и сжимать пластины по нескольку штук, чтобы слабые китайские вентиляторы смогли продуть его насквозь. - Материал трубок: медь
- Материал ребер: алюминий
- Размер: 35х20х5 см
- Диаметр штуцеров: 14 мм
- Цена: 100 рублей
Обдув
Обдувается радиатор двумя парами 12 см вентиляторами спереди и сзади. Запитать 4 вентилятора от системного блока во время проверки не представилось возможным, поэтому пришлось собрать простой блок питания на 12 вольт. Вентиляторы были соединены параллельно, и подключены с учётом полярности. Это важно, иначе с большой вероятностью вентилятор можно испортить. У кулера 3 провода: черный (земля), красный (+12В) и желтый (значение скорости).
- Материал: китайский пластик
- Диаметр: 12 см
- Напряжение: 12 В
- Ток: 0.15 А
- Цена: 80*4 рублей
Хозяйке на заметку
Цель снижения шума я не ставил из-за стоимости вентиляторов. Так вентилятор за 100 рублей изготовлен из чёрного пластика и потребляет 150 миллиампер тока. Именно такие я использовал для обдува радиатора, дует слабо, зато дешёвый. Уже за 200-300 рублей можно найти намного более мощные и красивые модели с потреблением 300-600 миллиампер, но на максимальных оборотах они шумные. Это решается силиконовыми прокладками и антивибрационными креплениями, но для меня решающее значение играла минимальная стоимость.Блок питания
Если готового под рукой нет, можно собрать простейший из подручных материалов и микросхемы, которая стоит меньше 100 рублей. Для 4 вентиляторов необходим ток 0,6 А и немного про запас. Микросхема даёт примерно 1 ампер при напряжении от 9 до 15 вольт в зависимости от модели. Можно использовать любую модель, выставляя 12 вольт переменным резистором.
- Инструменты и паяльник
- Радиодетали
- Микросхема
- Провода и изоляция
- Цена: 100 рублей
Установка и проверка
Аппаратная часть
- Процессор: Intel Core i7 960 3.2 ГГц / 4.3 ГГц
- Системная плата: ASUS Rampage 3 formula
- Блок питания: OCZ ZX1250W
- Термопаста: АЛ-СИЛ 3
Программное обеспечение
- Windows 7 x64 SP1
- Prime 95
- RealTemp 3.69
- Cpu-z 1.58
Особо долго тестировать не пришлось, т.к. результаты не приближались даже к возможностям воздушного кулера. Радиатор СВО обдувался пока только двумя китайскими вентиляторами из 4х возможных и ещё не были раздвинуты шире пластины для лучшего продува. Так в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО 57 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 100 градусов за 30 секунд на СВО. При разгоне результаты ещё хуже.
Была предпринята попытка сделать новый водоблок с более тонкой (0,5 мм) медной пластиной основания и почти втрое более вместительный внутри, правда из тех же материалов (медь + латунь). В радиаторе раздвинуты пластины для лучшего продува и добавлено ещё два вентилятора, теперь их 4 штуки. В этот раз в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО примерно 55 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 83 градусов на СВО. Но при этом вода в контуре начинает довольно быстро нагреваться и уже через 5-7 минут температура процессора достигает 96 градусов. Это показания без разгона.
Собирать СВО было, конечно интересно, но применить её для охлаждения современного процессора не удалось. В старых компьютерах отлично справляется штатный кулер. Может быть я подобрал некачественные материалы или неправильно изготавливал водоблок, но собрать СВО менее, чем за 1000 рублей в домашних условиях мне не представляется возможным. Почитав обзоры бюджетных готовых СВО, имеющихся в магазинах я не надеялся, что моя самоделка будет лучше хорошего воздушного кулера. Для себя сделал вывод, что не стоит экономить в будущем на комплектующих для СВО. Когда решусь покупать СВО для разгона, однозначно буду собирать её сам из отдельных деталей.
Видеоролик
Поиск
Мы можем оповещать вас о новых статьях,