Изготовление теплообменников для суперкомпьютеров. Водяное охлаждение компьютеров

Если вы купили мощный новый компьютер, то он будет потреблять достаточно много электроэнергии, а также громко шуметь, что является весьма неприятным и очень существенным недостатком. Достаточно громоздкие системные блоки (для циркуляции воздуха), с большими кулерами, в этом случае не самый лучший вариант, поэтому сегодня мы расскажем вам об альтернативном варианте – водяном охлаждении для компьютера (а конкретно о его видах, особенностях и, конечно же, преимуществах).

Зачем необходимо водяное охлаждение?!
Как мы уже сказали, обычные компьютерные вентиляторы создают много шума, а кроме того, даже, несмотря на их большую мощность, они не способны рационально отводить из системного блока выделяемое компонентами компьютера тепло, что само по себе повышает риск выхода из строя, какого-либо элемента от перегрева.

В этих условиях производители обратили своё внимание на системы жидкостного охлаждения компьютерных деталей. Проверка множества таких систем в целом показывает, что жидкостная система охлаждения компьютера имеет право на существование в силу целого ряда показателей, выгодно отличающих её от воздушной системы.

Преимущества и принципы работы водяного охлаждения

Также, помимо высокого уровня шума, воздушное охлаждение компьютера приводит к большому скоплению пыли: как на самих вентиляторах кулеров, так и на остальных комплектующих. В свою очередь это очень негативно сказывается как на воздухе в помещении (когда из системного блока выходит поток воздуха с пылью), так и на быстродействии всех комплектующих, на которых оседает вся пыль.

Виды водяного охлаждения по месту охлаждения

• Наибольшую важность в любой подобной системе представляет радиатор процессора . По сравнению с традиционными кулерами, процессорный радиатор с двумя подведёнными к нему трубками (одна на вход жидкости, другая на выход) выглядит очень компактно. Это особенно радует, потому что эффективность охлаждения такого радиатора явно превосходит любой кулер.


• Графические чипы видеокарт охлаждаются так же, как и процессоры (параллельно с ними), только радиаторы для них поменьше.


• Не меньшую эффективность имеет жидкостное охлаждение винчестера . Для этого разработаны очень тонкие водяные радиаторы, которые крепятся к верхней плоскости жёсткого диска и благодаря максимально большой площади контакта обеспечивают хороший теплоотвод, что невозможно при обычном воздушном обдуве.

Надёжность всей водяной системы больше всего зависит от помпы (качающего насоса): прекращение циркуляции жидкости моментально вызовет падение эффективности охлаждения практически до нуля.

Системы жидкостного охлаждения делятся на два типа: те, что с помпой, и те, что без неё – безпомповые системы..

1-ый тип: системы жидкостного охлаждения с помпой
Существуют два типа помп: имеющие собственный герметичный корпус, и просто погружаемые в резервуар с охлаждающей жидкостью. Те, что имеют свой герметичный корпус, безусловно, дороже, но и значительно надёжнее, чем погружаемые в жидкость. Вся жидкость, используемая в системе, охлаждается в радиаторе-теплообменнике, к которому крепится низкооборотный кулер, создающий поток воздуха, который и охлаждает текущую в изогнутых трубках радиатора жидкость. Кулер никогда не развивает большой скорости вращения и потому шум от всей системы намного меньше, чем от мощных кулеров, используемых в воздушном охлаждении.

2-ой тип: безпомповые системы
Как понятно из названия – никакого механического нагнетателя (т.е. помпы) в них нет. Циркуляция жидкости осуществляется с использованием принципа испарителя, который создаёт направленное давление, движущее охлаждающее вещество. Жидкость (с низкой температурой кипения) непрерывно превращается в пар, когда нагревается до определённой температуры, а пар – в жидкость, когда попадает в радиатор теплообменника-конденсатора. Только тепло выделяемое охлаждаемым элементом заставляет двигаться жидкость. К достоинствам этих систем относятся: компактность, простота и невысокая стоимость, поскольку отсутствует помпа; минимум движущихся механических частей – обеспечивает низкий уровень шума и низкую вероятность механических поломок. Теперь о недостатках данного типа водяного охлаждения компьютера. Эффективность и мощность таких систем - значительно ниже, чем у помповых; используется газовая фаза вещества, а это значит, что нужна высокая герметичность конструкции, потому как любая утечка приведёт к тому, что система сразу же потеряет давление и, как следствие, станет неработоспособной. Причём заметить и исправить это будет очень нелегко.

Стоит ли устанавливать водяное охлаждение на компьютер?

Вполне вероятно, что через некоторое время в компьютерной технике произойдёт переход от систем воздушного охлаждения к жидкостным системам, потому что кроме сложностей в установке подобных конструкций на сегодняшние корпуса системных блоков, каких-либо других принципиальных недостатков у них нет, а их преимущества перед воздушным охлаждением весьма и весьма значительны. С появлением на рынке подходящих корпусов для системных блоков популярность этих систем, скорее всего, будет неуклонно расти.

Таким образом, эксперты сайт ничего не имеют против данных систем охлаждения, а наоборот советуют именно им отдать предпочтение, если того требуют обстоятельства. Только при выборе той или иной системы не нужно экономить, дабы не попасть впросак. Дешёвые водяные системы охлаждения имеют низкое качество охлаждения и достаточно высокий уровень шума, именно поэтому, приняв решение установить водяное охлаждение, рассчитывайте на достаточно высокую сумму растрат.

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

Жидкостное охлаждение, его положительные свойства и недостатки

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

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

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

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

Классификация охлаждающих водяных систем

Жидкостные охлаждающие системы могут быть:

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

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

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

Виды СЖОК - галерея

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

Составляющие элементы, инструменты и материалы для сборки СЖОК

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

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

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

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

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

Делаем жидкостную систему охлаждения ПК своими руками - видео

Изготовление, сборка и монтаж

Рассмотрим изготовление внешней помповой системы жидкостного охлаждения центрального процессора ПК.

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

   Некоторые умельцы используют радиаторы от старых автомобилей.

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

Водоблок на компьютер своими руками - видео

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

Чтобы падая с вершины
покоренная вода
быстро двигала машины
и толкала поезда
Маршак С.Я. 1931г.

C приближением лета, весьма актуальна, стала проблема тепловыделения домашнего компьютера. Если зимой системный блок грел комнату так, что приходилось закрывать батарею центрального отопления, то с наступлением теплых дней, была уверенность в том, что старенький оконный кондиционер не справится с потоком тепла. А поскольку подошло и время апгрейда, было решено, сделать максимум возможного, с целью обеспечить комфортные условия работы.Распостраненные подходы к проблеме охлаждения компьютера

Базовый — приобрести готовый компьютер или комплектующие со штатными системами охлаждения. Типичный подход неискушенного пользователя, которых, кстати, подавляющее большинство, позволяет приобрести систему которая скорее всего будет работать и не перегреваться, но показатели шума вплотную приблизятся к медицинской норме в 45 Дб. Штатные кулера, как процессорные, так и для видеоплат, изготавливаются с целью минимизировать массу и соответственно цену. Производители видеокарт несколько более внимательны к ушам своих покупателей, существует достаточно много моделей видеокарт с пассивным охлаждением, а так же на рынке встречаются видеокарты с высокоэффективной и малошумящей системой охлаждения IceQ. Следует учесть, что производители компьютеров, оптимизируя соотношение цена/производительность, обычно, не ставят комплектующие имеющие качественные системы охлаждения, просто по причине их более высокой стоимости.

Пример правильного подхода к реализации системы охлаждения видеокарты, низкоскоростной вентилятор прогоняет воздух через радиатор и выбрасывает за пределы корпуса.

Продвинутый — заапгрейдить систему охлаждения компьютера более совершенными вентиляторами, кулерами и реобасами. Большинство наших читателей отличаются именно таким подходом. Наиболее распространена в России продукция и Zalman . В итоге, собирается система, нередко насчитывающая десяток вентиляторов, все с оптимизированной крыльчаткой и гидродинамическими подшипниками. Текстолит печатных плат с трудом выдерживает килограммы меди высокоэффективных радиаторов, пронизанных тепловыми трубками. Штатные системы охлаждения отправляются на помойку… Результат от всех этих модных усовершенствований падает прямо пропорционально мощности системы, так как температура внутри корпуса стремительно растет с повышением мощности, и в топовых конфигурациях прокачка воздуха через корпус все равно вызывает значительный шум. Возникает тупиковая ситуация, когда каждый компонент системы достаточно бесшумен, скажем 18-20 Дб, но собранные вместе они дают 30-35 Дб еще более неприятного, за счет различного спектра и возникающих интерференций, шума. Стоит отметить и повышенную сложность очистки от пыли подобной конструкции. Если штатную систему легко чистить раз в полгода обычным пылесосом, то все эти тонко-реберные конструкции современных кулеров очистить весьма сложно. Проблеме пыли в корпусах, производителями почему-то не уделяется достаточное внимание, лишь некоторые корпуса снабжены весьма неэффективными пылевыми фильтрами. Между тем, измельченная вентиляторами пыль не только вредит охлаждению, осаждаясь на поверхности радиаторов, но и весьма вредна для здоровья человека, так как не задерживается бронхами и очень долго выводится из легких. Некоторые источники, считают что вред от мелкой пыли сопоставим с вредом от пассивного курения. Сильно страдают от пыли накопители CD/DVD и FDD, встречался даже кардридер забитый пылью до полной невозможности работы.

Экстремальный — некоторые люди в поисках идеала способны зайти достаточно далеко. В частности, проблему перегрева и пыли можно решить, приобретя у Zalman вот такой корпус:

Те, кто решил собрать бесшумный медиацентр, могут обратить внимание на более компактный MiniATX вариант, стоящий вдвое дешевле.

Впрочем, и эти, рассчитанные на пассивное охлаждение корпуса, производитель рекомендует для разогнанных и производительных систем, обдувать внешним вентилятором. Отказавшись от корпуса вовсе, можно попробовать обойтись пассивным охлаждением. Компьютер ваш будет выглядеть примерно вот так:

Системы водяного охлаждения пользуются заслуженной популярностью у оверклокеров. Принцип их действия основан на циркуляции теплоносителя. Нуждающиеся в охлаждении компоненты компьютера нагревают воду, а вода в свою очередь, охлаждается в радиаторе. При этом радиатор может находиться снаружи корпуса, и даже быть пассивным.

Одна из наиболее совершенных систем водяного охлаждения, Zalman Reserator 2
MSRP 350$

Следует отметить существование криогенных систем охлаждения для ПК, работающих по принципу смены фазового состояния вещества, подобно холодильнику и кондиционеру. Недостатком криогенных систем является высокий шум, большая масса и стоимость, сложность в инсталляции. Но только используя подобные системы, возможно добиться отрицательной температуры процессора или видеокарты, а соответственно и высочайшей производительности.

Исторически так сложилось, что блоки питания обделены бесшумными системами охлаждения. Во многом это обусловлено тем, что они рассеивают 15-25% потребляемой компьютером энергии. Вся эта мощность выделяется на разных, активных и пассивных компонентах блока питания. Греются силовые диоды и ключи инверторов, трансформаторы и дроссели… Традиционная схема компоновки блока питания требует переосмысления с переходом на внешнее охлаждение. Блоки питания с возможностью подключения к водяной системе охлаждения производит только одна компания.

Бесшумные блоки питания других производителей маломощны, либо являются бесшумными только до определенной, весьма небольшой нагрузки.

К сожалению, производители БП в настоящее время не выпускают блоки питания мощностью свыше 400 Вт с пассивной системой охлаждения. Отчасти это связано с возросшими требованиями к мощностным параметрам БП, отчасти с нежеланием производителей искать новые решения (таким решением могло бы быть к примеру, заливка внутренностей ИБП теплопроводным компаундом, использование тепловых трубок). В сложившейся ситуации, можно рекомендовать обратить внимание на блоки питания, отвечающие требованиям программы . Обладая КПД около 90%, такие БП могут обеспечить минимальный уровень шума системы охлаждения.Создание полностью бесшумного компьютера

Учитывая вышеизложенное, и имея определенные финансовые ограничения, было начато проектирование бесшумного компьютера. Очевидно, система охлаждения была выбрана жидкостная. На барахолке, по весьма сходной цене, был приобретен корпус с интегрированной системой охлаждения, Koolance PS2-901BW.

Система охлаждения включает в себя помпу, радиатор в верхней части корпуса, три низкооборотистых вентилятора GlacialTech , блок термоконтроля и индикации.

Выбор блока питания оказался однозначен, только обладает полностью пассивной системой охлаждения, высоким КПД и достаточной мощностью. Несмотря на это, при тестировании на нагрузке в 300 Вт, радиатор БП разогрелся до 78 градусов. В связи с чем, было принято решение, установить на радиатор блока питания парочку имеющихся у меня водоблоков Zalman ZM-WB1, и проблема перегрева была решена.

Материнская плата была выбрана Elitegroup P35T-A , бюджетное решение, тем не менее, собранная на чипсете, поддерживающий новые 45 нм процессоры на 1333 МГц шине и гигабитную сеть на чипе Intel 82566. С целью предотвращения перегрева в условиях отсутствия обдува, на северный мост был установлен водоблок , а на процессор соответственно .

Имеющийся на северном мосту радиатор был переставлен на южный мост, сменив там тонкую алюминиевую пластинку. Охлаждение стабилизатора напряжений мне показалось достаточным, но возможно, после установки четырехядерника придется ставить ватерблок и туда. Впрочем, к тому времени я надеюсь обзавестись материнской платой с интегрированной системой охлаждения, к примеру Foxconn BlackOps или ASUS Blitz . Поскольку найти в продаже не удалось, на видеокарту был установлен ватерблок , а на микросхемы памяти и радиатор стабилизатора питания, были наклеены с помощью термоклея Алсил-5, дополнительные радиаторы.

C целью сделать систему полностью бесшумной, в компьютер установлен твердотельный жесткий диск Transcend 2,5 SSD SATA , размером 32 Гб.

Скорость чтения/записи 150/90 МБ/сек

В дальнейшем, по мере удешевления дисков, планируется покупка четырехканального кэширующего контроллера и сборка массива RAID0 на основе твердотельных накопителей.

Изюминкой данного технического решения является двухконтурная система охлаждения . Предстоящая перспектива рассеивать в комнате несколько сотен Ватт меня нисколько не радовала, как по причине затрат на бесшумную реализацию этого проекта, так и по причине предстоящей летней жары. В поисках эффективного решения, был использован мировой опыт. В частности, уже достаточно давно, стойки датацентров охлаждают водопроводной водой.

Для начала было необходимо понизить давление с 6 атмосфер в водопроводе, до уровня который способен выдержать водоблок. Надежды на то, что они выдержат давление, более чем в одну-две атмосферы не было, и на отвод холодной воды был установлен понижающий давление редуктор.

Для предотвращения засоров в тонких подающих трубках и каналах водоблока, после редуктора вода очищается фильтром тонкой очистки.

Для осуществления теплообмена между водопроводной водой и охлаждающей жидкостью в компьютере, был взят водоблок на внутренний контур и полностью медный водоблок от Thermaltake Big Water на внешний контур. Они были соединены между собой через термоинтерфейс и образовали теплообменник для передачи тепла от внутреннего контура охлаждения к внешнему. В случае прекращения подачи холодной воды, по достижению устанавливаемого порога температуры теплоносителя, включаются три вентилятора штатной системы охлаждения.

Во внутреннем контуре циркулирует смесь из дистиллированной воды и автомобильной охлаждающей жидкости G11, соотношением 80 к 20, добавка антифриза не дает воде загнивать и защищает систему от коррозии. Так как счетчика воды у меня не предусмотрено, после выполнения функции охлаждения, проточная вода стекает в канализацию. При очень небольшом расходе воды, текущей тоненькой струйкой, температура воды в системном блоке не превышала 30 градусов! И это при полной бесшумности системы.

* - В этой полной тишине, если прислушиваться, можно услышать шум текущей воды и урчание помпы. Поэтому, сама помпа и корпус компьютера изнутри, были шумоизолированы материалами .

Для проверки эффективности системы охлаждения, использовались две конфигурации программного обеспечения.
Idle — загружен рабочий стол операционной системы Windows Vista Ultimate x64 SP1.
3D — выполняется тестовый пакет .
В обоих режимах использовалась штатная система водяного охлаждения Koolance, без подключения к холодной воде.
Idle Water и 3D Water — в теплообменник внешнего контура подавалась холодная вода температурой около 17 градусов, вентиляторы штатной системы ошлаждения не работали.
Idle Air и 3D Air — использовалась штатная, однослотовая, система охлаждения видеокарты ATI Radeon HD 3870 и процессорный кулер Neon 775 производства GIGABYTE.
Теплоносителем в первых четырех тестах является вода внутреннего контура охлаждения, а в двух последних тестах — воздух внутри системного блока. Для получения стабильных результатов, все тесты выполнялись в течении часа, а показания о максимальной температуре снимались с помощью программы .

Из графика следует, что охлаждение водой значительно эффективнее, чем охлаждение воздухом. В частности, в системе охлаждаемой воздухом, во время простоя, зафиксированы параметры нагрева аналогичные нагруженной системы охлаждаемой водой! Система, охлаждаемая во время работы 3D теста воздухом, достаточно быстро прогрела воздух внутри системного блока до температуры выше 45 градусов. Неудивительно, что температура процессоров приблизилась к 80 градусам, а вентиляторы зашумели на полную мощность.

Бесшумный компьютер собран и работает

Многие задают себе вопрос, какова цена тишины. Ниже приведена таблица, отражающая примерное удорожание компьютера с различными вариантами охлаждения. В качестве «эталона» была подсчитана стоимость типичного компьютера базовой конфигурации:

• Процессор Intel Core Duo E7200 — 3600р.
• Кулер GlacialTech Igloo 5062 — 250р
• Материнская плата Elitegroup P35T-A — 2050р
• Память 2x2 ГБ DDR2 PC6400 — 1900р
• Видеокарта Sapphire Radeon HD 3870 512 МБ — 4350р
• Жесткий диск 250 ГБ Seagate Barracuda 7200.10 SATA — 1400р
• DVD-RW NEC-7190 SATA — 700
• Корпус Delux DLC-SH496 400 Вт — 2000р
• Дисковод FDD 3,5 TEAC — 150р
• Итого: 16400р

Для корректного подсчета, цена заменяемых компонент вычиталась из общей суммы, и графа удорожание содержит «чистую» сумму, на которую данная конфигурация становится дороже базовой.

Для интересующихся, привожу расчет удорожания описанной в статье системы:

• Корпус Koolance PS2-901BW Б/У — 1000р
• Ватерблок Zalman ZM-WB4 Plus — 700р
• Ватерблок Zalman ZM-NWB1 — 500р
• Ватерблок Zalman ZM-GWB1 — 500р
• Ватерблок Zalman ZM-NWB2 — 500р
• Ватерблок Thermaltake Big Water Б/У — 200р
• Трубка силиконовая 10 метров — 250р
• БП FSP ZEN 400 — 3700р
• Твердотельный жесткий диск 32 ГБ Transcend — 3100р
• Фильтр тонкой очистки воды — 300р
• Регулятор давления воды — 250р
• Шумоизолирующий материал Noisebuster — 350р

С зачетом корпуса и блока питания, сумма удорожания составляет 8250р или 50%, бесшумный жесткий диск прибавляет к этому еще 3200р (20%). Такова на настоящее время цена полной бесшумности компьютера.

Что дальше?

С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром на эффекте .

Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.

В связи с вышеизложенным, непонятна низкая активность производителей комплектующих по оснащению материнских плат, видеокарт и блоков питания системами водяного охлаждения. Крайне необходимой является разработка штуцера, конструкция которого позволит подключать компоненты без риска разлива теплоносителя.

19. 06.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

СВО — она же кастомная система жидкостного охлаждения

Здравствуйте.

Вы наверняка сами не раз чувствовали, что в процессе работы ваш комп выделяет тепло. Чтобы он не перегрелся, часто используется встроенный вентилятор. Но с ростом производительности железа его стало не достаточно. Для качественного обдува его мощность тоже должна быть увеличена, из-за чего повышается шумность работы компа, тем более если вы ещё и занимаетесь разгоном.

Чтобы избавиться от этих и других недостатков, разработана система жидкостного охлаждения компьютера. Хотите узнать о ней больше? Читаем статью.

Если вы подумали что это что — то типо того, то вы ошибаетесь:))

Итак, что это такое?

В данной теме вы можете встретить аббревиатуру СВО, которая расшифровывается как система водяного охлаждения. Также используется еще одна - СЖО, где второе слово заменено на «жидкостного». Как вы догадались, от воздушного охлаждения, к которому вы привыкли, отличает ее то, что тепло от железа передается не воздуху, а воде.

Плюсы и минусы

Новаторское решение эффективнее своего воздушного предшественника по таким причинам:

• Повышенная теплоемкость жидкости.
• Стабильность при разгоне.
• Тепло отводится от центра проца. В свою очередь, микромотор воздушных систем расположен над самой горячей зоной радиатора, напротив , из-за чего создается мертвая точка, откуда горячий воздух не выводится, и поэтому сильно греется ядро.

Подающая воду помпа создает гораздо меньше шума, чем вентилятор.

• Полностью выводит тепло из системного блока, в то время как воздушная система просто разгоняет его внутри корпуса.

У вас мощный компьютер с современными комплектующими? Тогда стоит рассмотреть установку водяной схемы, потому что она лучше способна уберечь устройства от перегрева, и как следствие, быстрого выхода из строя и не будет надоедать вам шумом. Такая система и сама прослужит долго. Приятным бонусом является привлекательный дизайн.

Но выделяют и недостатки водяных систем:

• Высокая цена. Учитывая стоимость комплектующих, которые она будет защищать, на это можно закрыть глаза.
• Более сложная сборка.
• Возможность разгерметизации. Но при правильной установке этот «минус» исключается.

Принцип работы

Теплообменником СЖО является «ватерблок» или второе название «водоблок» . Он берет на себя горячий воздух, выделяемый процессором, видеокартой и пр., и передает его воде. При помощи особого насоса она поступает в еще один теплообменник - радиатор, забирающий тепло из воды и выводит его в воздух за границы системника.

Комплектация СВО

Выше уже упомянуты основные элементы водяной системы. Так как многие энтузиасты решают сами заниматься ее сборкой, разберем подробнее, из чего состоит СВО. В комплектацию современных моделей может входить множество разных элементов. Мы рассмотрим только основные из них.

Водоблок

Зачем он нужен, вы теперь знаете. Как он выглядит? Прибор имеет обычно медное основание, крышку из пластика или металла и крепления, чтобы присоединять его к охлаждаемому устройству.

Кстати, для процессоров, северного моста на чипе и видеокарт существуют разные типы водоблоков. Те, что предусмотрены для последних в перечислении девайсов, разделяются на подвиды: закрывающие только графический чип («gpu only») либо все нагревающие элементы.

Сейчас основание ватерблоков делается из тонкой меди, в отличие от первоначальных вариантов, чтобы тепло быстрее передавалось воде. Дно может быть выполнено и из алюминия: это дешевле, но менее эффективно.

Также нынешние приборы имеют микроканальную или микроигольчатую структуру для усовершенствования поверхности теплоотдачи. Но в случаях, к примеру, с системным чипом, где не идет счет эффективности охлаждения на градусы, может использоваться плоское дно или архитектура с простыми каналами.

В зависимости от схемы устройства, ватерблоки разделяются на 3 вида:

• «Змейка». Используется один или несколько непрерывных каналов. Они могут быть выполнены с расходящейся спиралью, когда штуцер находится посередине прибора, или в виде зигзага, если 2 штуцера расположены по краям.

• Пересекающиеся каналы. Они создаются путем сверления в основании с торцов, а отверстия закрываются при помощи заглушек.

• Безканальные. К основанию припаивается емкость со штуцерами. Через расположенный на входе теплоноситель поступает вода и выводится через боковой.

Радиатор

Его также называют водно-воздушным теплообменником из-за выполняемых им функций. Он бывает 2 типов: с вентилятором или без. Первые - активные - встречаются чаще, потому что эффективнее пассивных собратьев, хотя вторые отличаются бесшумностью.

Размер более распространенных радиаторов может быть разным, но в большинстве случаев кратен габаритам вентилятора на 120 мм или 140 мм. Получается, что теплообменник на 3 120-миллиметровых вентилятора будет иметь длину 360 мм и ширину 120 мм. Такой вариант называют трёхсекционным .

Помпа

Эта штука гоняет жидкость по всей системе (иными словами насос). Работает он от электричества: некоторые модели при напряжении 12 V, другие - 220 V. Бывает внешняя помпа (пропускает воду через себя) и погружная (выталкивает ее). Второй вариант компактнее первого.

Учитывайте, что указанная производителем мощность насоса является максимальной и достигать ее не рекомендуется.

Некоторые умельцы используют аквариумную помпу, однако в случае с дорогими комплектующими компьютера не стоит проводить такие эксперименты. Современные ватерблоки обладают высоким гидросопротивлением из-за усиленной производительности, поэтому лучше устанавливать к ним специализированный насос.

Шланги и крепления

Несложно догадаться, что трубки нужны для циркуляции жидкости в системе. Чаще всего они изготавливаются из ПВХ, иногда встречаются силиконовые. Их длина абсолютно не влияет на эффективность СВО. Что касается диаметра, лучше не брать шланги тоньше 8 мм.

Не обойтись и без фитингов, которые нужны для подсоединения трубок к комплектующим системы. Каждый из них имеет отверстие с резьбой, куда и вкручиваются крепления.

Самые популярные - компрессионные (с гайкой) и в виде елочки (штуцеры). Также они бывают прямые и угловые. Различаются и по типу резьбы: зачастую используются G1/4′′, редко - G1/8′′ и G3/8′′.

Вода

Для заправки лучше брать дистиллированную воду. Это самый хороший и доступный вариант. Иногда применяется деионизированная вода или с разными примесями, но особой необходимости в этом нет.

Необязательные составляющие

Подробно не буду останавливаться на каждом комплектующем элементе, а только приведу список того, что может входить в состав СВО, но без чего можно и обойтись:

• Термодатчики;
• Краны для слива воды;
• Контроллеры насосов и вентиляторов;
• Измерители температуры, давления, потока и пр.;
• Фильтры;
• Расширительный бачок;
• Фильтр, подсоединенный в контур;
• Бэкплейт - пластина для снятия нагрузки с материнки или видеокарты;
• Дополнительные ватерблоки.

Виды водяных систем

По способу расположения СЖО бывают внешними и внутренними. Первые выполняются в виде отдельного корпуса, который при помощи трубок подсоединяется к ватерблоку, находящемуся внутри системного блока. В стоящем рядом «ящике» располагаются остальные элементы системы.

Этот вариант хорош тем, что не приходится ничего менять внутри системника при установке СВО. Однако если вы соберетесь переносить комп, то столкнетесь с неудобствами. Среди внешних систем популярны модели «Большая вода» торговой марки Thermaltake или EK.

Внутренние системы, очевидно, располагаются внутри системного блока. Но не всегда получается впихнуть внутрь все компоненты, поэтому часто выносится наружу радиатор.

Удачи в выборе и терпения в установке.

До свидания, увидимся ещё, надеюсь;).

Приветствую, дорогой читатель!

Если ты только недавно узнал о или слышал о них ранее и хотел бы установить себе, но не знал, с чего начать, тогда эта статья именно для тебя. В ней мы расскажем о самых базовых понятиях, основных компонентах СВО, а также нюансах, которые будут сопутствовать выбору тех или иных комплектующих.

Итак, полный набор компонентом кастомной системы водяного охлаждения состоит из:

Рассмотрим их подробнее.

РАДИАТОРЫ

Существует очень много различных типов радиаторов , отличающихся по размеру, структуре, материалу изготовления, но в целом они все очень похожи - и выполняют одну и ту же функцию - рассеивание тепла .

Изготавливаются радиаторы из двух материалов - алюминия и меди . Медные дороже алюминиевых, и они, безусловно, лучше . Но и алюминиевые от них не сильно отстают в качестве рассеивания тепла, поэтому не всегда большие финансовые затраты оправданы. Если твой бюджет ограничен и ты не гонишься за каждым градусом охлаждения или у тебя два и больше радиатора толщиной 45мм, рассчитаных на 3 кулера, то вполне можешь выбирать алюминиевый варианты . При этом учти, что самые именитые компании, в основном, производят только медные варианты. Если все же решишься брать медный , то один из вариантов - изделия от компании Alphacool , которая располагает наверное самым широким ассортиментом медных радиаторов среди всех производителей, специализирующихся на компонентах СВО.

С материалами разобрались, теперь время поговорить об основных технических параметров любого радиатора - размере и FPI .

Чем больше габариты радиатора , тем больше ребер присутствует в его конструкции. А это значит, что увеличивается площадь для рассеивания тепла и продуктивность работы радиатора возрастает. В большинстве случаев более габаритные радиаторы требуют менее мощных вентиляторов, но чтобы делать окончательные выводы, нужно учитывать FPI .

Параметр FPI характеризует количество ребер радиатора на один дюйм (плотность), что также влияет на общую площадь рассеивания тепла. Через радиаторы с высоким FPI труднее прогонять воздух, а это значит, что они требуют более мощных вентиляторов. Но если радиатор достаточно большой и в нем есть большое количество плотно расположенных ребер, то данный нюанс не столь важен, так как в данном случае большую часть времени работы СВО вентиляторы могут вообще не понадобиться. За примером далеко ходить не нужно - мой рабочий компьютер в начале рабочего дня вообще не запускает вентиляторы примерно 2 часа, так как этому способствует температура жидкости , которая циркулирует по контуру системы.

ВОДОБЛОКИ

Данный элемент СВО выпускается для каждого компонента ПК , так или иначе подверженного нагреванию во время работы. Самыми распространенными являются водоблоки для и . Основное различие всех водоблоков между собой заключается в основных технических параметрах: типе канальной системы , способе подачи жидкости , а также материале основания .

Если ты не планируешь бороться за каждую долю градуса, то вполне можешь покупать недорогие , но проверенные, китайские водоблоки - СВО с ними будет охлаждать гораздо продуктивнее любого воздушного кулера. К примеру, можно обратить внимание на модели от компании Bykski , обзоры и тесты которых ты можешь найти у нас на сайте. Если же тебе нужна максимальная производительность и красивый внешний вид, тогда предпочтительнее выбрать что-то похожее на новую модель водоблока от Alphacool , которого также есть на нашем сайте.

ПОМПА

Данный компонент системы водяного охлаждения является, по сути, ее сердцем. То есть, жизненно важным для работы элементом.

Основные характеристики помпы при выборе - это производительность , измеряемая в литрах за час , ну и шум. Зачастую, чем производительнее помпа, тем громче она работает. В конструкции некоторых помп присутствует PWM-разъем , позволяющий управлять скоростью работы мотора , тем самым регулируя производительность и, соответственно, шум.

При минимальной конфигурации СВО (один водоблок на процессоре) и небольшом бюджете тебе с головой хватит любой помпы с заявленной производительностью около 200 л/час . Ведь даже , в которых помпа работает на 100 л/час, вполне справляются со своей задачей. Если же ты гонишься за производительность и при этом хочешь максимально тихой работы, тогда самый приемлемый выбор - помпа D5 , но нужно учесть ее относительно высокую стоимость. Производителем заявляется, что ее средний показатель работы - около 450 л/час , по факту, в контуре средней конфигурации (водоблок на процессоре и ещё один на видеокарте) она выдает уверенных 200 л/час. Популярность двигателя D5 подкреплена тем фактом, что каждый именитый производитель выпускает свой вариант данной помпы, комплектются ее своим топом (крышкой), который привносит в дизайн индивидуальность, но при этом двигатель один и тот же - и работает он тихо, надежно и производительно.

РЕЗЕРВУАРЫ

Резервуар тоже является обязательным элементом СВО . Если посмотреть на вышеупомянутые необслуживаемые СВО, то у них нет резервуара, но в их случае система является герметичной и полностью заполнена жидкостью , то есть там нет воздуха. В кастомных же СВО резервуар служит для предотвращения возникновения воздуха в контуре, отслеживания уровня охлаждающей жидкости и удобного залива этой самой жидкости в контур.

Производятся резервуары, в основном, из акрила или стекла . Стеклянные дороже, но они более качественные. К примеру, акриловый резервуар может треснуть, если при его монтаже применить силу больше той, что следует, и сильно закрутить его конструктивные элементы.

Если ты не планируешь делать моддинг проект, то тебе хватит даже самого маленького акрилового резервуара , так как основные функции он сможет обеспечить. Единственное отличие маленького от большого заключается в том, что в маленький чаще нужно заливать охлаждающую жидкость.

ФИТИНГИ

Та маленькая , но очень важная часть, без которой бы не смогла полноценно функционировать ни одна система водяного охлаждения . Фитингов существует очень много и отличаются они по дизайну, типу совместимых шлангов, материалу и т.д. Самыми распространёнными являются фитинги для трубок 10/13 , то есть с внутренним диаметром 10 мм и внешним 13 мм. Есть фитинги с гайкой (компрессионные), а есть классические фитинги-елочки (штуцеры), на которые шланг просто надевается и зажимается скобой. В целом, по фитингам, особых нюансов нет. Просто выбирай нужный по дизайну, типу шланга, ну и материалу.

Разновидностью фитингов являются адаптеры , которые позволяют сделать контур СВО более красивым и избавить его от "вермишели" из трубок. Ведь трубки имеют большой радиус изгиба и если нужен небольшой переход между неудобно расположенными друг к другу компонентами СВО, то адаптеры - это хорошее решение.

ШЛАНГИ

Также очень важная часть системы жидкостного охлаждения. Позволяет соединить все компоненты СВО воедино . Различаются шланги исполнением , материалом , диаметром , расцветкой . Как было указано выше, наибольшее распространение обрели шланги с диаметром 10/13 .

Что касается материала, то шланги изготавливаются, в основном, из ПВХ или силикона . ПВХ-варианты дешевле, но у них радиус изгиба больше и они со временем мутнеют . Соответственно, при использовании силиконовых шлангов у тебя есть больше возможностей сделать эстетически красивый контур , что важно в различных моддинг проектах.

ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

Она является теплоносителем в контуре СВО . То есть она переносит тепло от горячих элементов (водоблоков) к элементам, которые тепло рассеивают (радиаторам). В контуре лучше всего использовать специальную профильную жидкость , но может подойти даже дистиллированная вода, которая лучше переносит тепло за счет отсутствия химических добавок, хотя она и нуждается в более частой замене .

Теперь ты знаешь основную информацию , которая позволит тебе определиться с комплектацией твоей первой системы водяного охлаждения . А если хочешь узнать еще больше, тогда можешь ознакомиться с тестами и обзорами на нашем сайте и YouTube-канале , а также мы постоянно открыты для твоих вопросов.

С видео версией данного руководства ты можешь ознакомиться ниже.