Система водяного охлаждения компьютера. Радиаторы и постоянное давление. Принцип работы системы водяного охлаждения

авно уже канули в Лету те времена, когда компьютеру не требовались специализированные системы охлаждения. По мере роста тактовых частот центрального и графического процессоров последние сначала стали обрастать пассивными радиаторами, а впоследствии потребовали установки вентиляторов. Сегодня уже ни один ПК не обходится без специальных кулеров для охлаждения процессора, видеокарты и северного моста чипсета. Нередко специализированные кулеры устанавливаются и на жесткие диски, а в самом корпусе для принудительной конвекции помещаются дополнительные вентиляторы.

Делать нечего с законами физики не поспоришь, и рост тактовых частот и производительности ПК неизбежно сопровождается повышением энергопотребления и, как следствие, выделением тепла. Это, в свою очередь, заставляет производителей создавать новые, более эффективные системы охлаждения. К примеру, не так давно стали появляться системы охлаждения на основе тепловых трубок, которые сегодня широко используются для создания систем охлаждения ноутбуков.

Наряду с традиционными системами охлаждения на основе радиаторов с вентиляторами, все большее распространение получают жидкостные системы охлаждения, которые используются в качестве альтернативы воздушных систем. Однако здесь необходимо сделать одно важное замечание: несмотря на все заверения производителей о необходимости использования жидкостных систем охлаждения для обеспечения нормального температурного режима, в действительности это условие вовсе не является обязательным при штатном режиме работы ПК.

Собственно, все современные процессоры рассчитаны именно на воздушное охлаждение, причем для этого вполне достаточно штатного кулера, поставляемого в боксовом варианте процессора. Видеокарты вообще продаются вместе со штатной воздушной системой охлаждения, что исключает необходимость использования альтернативных средств охлаждения. Более того, возьму на себя смелость утверждать, что современные воздушные системы охлаждения обладают определенным запасом и что поэтому многие производители даже снижают без ущерба производительности скорость вращения вентиляторов, создавая таким образом малошумящие комплекты для охлаждения процессоров и видеокарт. Вспомним хотя бы наборы для создания бесшумных ПК компании ZALMAN - в этих устройствах используются вентиляторы с низкими оборотами, которых, тем не менее, вполне достаточно.

О том, что традиционные воздушные системы охлаждения вполне справляются с возложенной на них задачей, свидетельствует хотя бы тот факт, что ни один отечественный производитель ПК не устанавливает жидкостных систем охлаждения в свои серийные модели. Во-первых, это дорого, а во-вторых, в этом нет особой необходимости. А страшные рассказы о том, что по мере повышения температуры процессора падает его производительность, что обусловлено технологией Throttle, - это, по большому счету, выдумки.

Зачем же тогда вообще нужны альтернативные жидкостные системы охлаждения? Дело в том, что до сих пор речь шла о штатном режиме работы ПК. Если же посмотреть на проблему охлаждения с позиции разгона, то выясняется, что штатные системы охлаждения могут и не справиться со своими задачами. Вот тут-то на выручку и приходят более эффективные жидкостные системы охлаждения.

Другое применение жидкостных систем охлаждения - это организация теплоотвода в ограниченном пространстве корпуса. Таким образом, подобные системы находят применение в том случае, когда корпус недостаточно велик, чтобы организовать в нем эффективное воздушное охлаждение. При охлаждении системы жидкостью подобная жидкость циркулирует по гибким трубкам малого диаметра. В отличие от воздушных магистралей, трубкам для жидкости можно задать практически любые конфигурации и направления. Занимаемый ими объем гораздо меньше, чем воздушные каналы, при такой же или гораздо большей эффективности.

Примерами таких компактных корпусов, где традиционное воздушное охлаждение может оказаться неэффективным, могут служить различные варианты barebone-систем или ноутбуков.

Устройство систем жидкостного охлаждения

ассмотрим, что представляют собой жидкостные системы охлаждения. Принципиальная разница между воздушным и жидкостным охлаждением заключается в том, что в последнем случае для переноса тепла вместо воздуха используется жидкость, обладающая большей, по сравнению с воздухом, теплоемкостью. Для этого вместо воздуха через радиатор прокачивается жидкость - вода или другие подходящие для охлаждения жидкости. Циркулирующая жидкость обеспечивает гораздо лучший теплоотвод, чем поток воздуха.

Второе различие заключается в том, что жидкостные системы охлаждения гораздо компактнее традиционных воздушных кулеров. Именно поэтому первыми стали применять жидкостное охлаждение на серийных устройствах производители ноутбуков.

В плане конструкции системы принудительной циркуляции жидкости по замкнутому контуру системы жидкостного охлаждения можно разделить на два типа: внутренние и внешние. При этом отметим, что никакого принципиального различия между внутренними и внешними системами не существует. Разница заключается лишь в том, какие функциональные блоки находятся внутри корпуса, а какие - снаружи.

Принцип действия жидкостных систем охлаждения достаточно прост и напоминает систему охлаждения в автомобильных двигателях.

Холодная жидкость (как правило, дистиллированная вода) прокачивается через радиаторы охлаждаемых устройств, в которых она нагревается (отводит тепло). После этого нагретая жидкость поступает в теплообменник, в котором обменивается теплом с окружающим пространством и охлаждается. Для эффективного теплообмена с окружающим пространством в теплообменниках, как правило, используются вентиляторы. Все компоненты конструкции соединяются между собой гибкими силиконовыми шлангами диаметром 5-10 мм. Для того чтобы заставить жидкость циркулировать по замкнутому корпусу, используется специальный насос - помпа. Структурная схема такой системы показана на рис. 1.

Посредством систем жидкостного охлаждения тепло отводится от центральных процессоров и графических процессоров видеокарт. При этом жидкостные радиаторы для графических и центральных процессоров имеют некоторые различия. Для графических процессоров они меньше по размеру, однако принципиально ничем особенным друг от друга не отличаются. Эффективность жидкостного радиатора определяется площадью контакта его поверхности с жидкостью, поэтому для увеличения площади контакта внутри жидкостного радиатора устанавливают ребра или столбчатые иголки.

Во внешних жидкостных системах охлаждения внутри корпуса компьютера размещается только жидкостный радиатор, а резервуар с охлаждающей жидкостью, помпа и теплообменник, помещенные в единый блок, выносятся за пределы корпуса ПК.

Внутренние системы жидкостного охлаждения

лассическим примером внутренней жидкостной системы охлаждения может служить система CoolingFlow Space2000 WaterCooling Kit компании CoolingFlow (www.coolingflow.com), показанная на рис. 2.

Рис. 2. Система жидкостного охлаждения CoolingFlow Space2000 WaterCooling Kit

Данная система предназначена только для охлаждения процессора, на котором устанавливается жидкостный радиатор Space2000 SE+ waterblock. Помпа совмещена с резервуаром для жидкости емкостью 700 мл.

Другим примером системы жидкостного охлаждения с помпой, устанавливаемой внутрь корпуса ПК, может служить система Poseidon WCL-03 (рис. 3) компании 3RSystem (www.3rsystem.co.kr).

Система Poseidon WCL-03 предназначена для жидкостного охлаждения процессора или чипсета.

Poseidon WCL-03 представляет собой два функциональных блока. Первый блок - это емкость для воды с габаритами 90Ѕ25Ѕ30 мм, совмещенная с радиатором теплообменника размером 134Ѕ90Ѕ22 мм (рис. 4), а второй - жидкостный радиатор процессора, совмещенный с помпой (рис. 5). Радиатор процессора выполнен из алюминия и имеет размеры 79Ѕ63Ѕ8 мм при весе 82 г.

Рис. 4. Емкость для воды, совмещенная с радиатором теплообменника системы Poseidon

Рис. 5. Радиатор процессора, совмещенный с помпой системы Poseidon WCL-03

Еще одним примером внутренней системы жидкостного охлаждения является система TherMagic CPU Cooling System компании Evergreen Technologies (рис. 6). Как следует из названия, эта система предназначена для охлаждения процессора, а состоит она из двух функциональных блоков: жидкостного радиатора процессора, выполненного из меди, и блока теплообменника, совмещенного с помпой.

Рис. 6. Система жидкостного охлаждения процессора TherMagic CPU Cooling System

Теплообменник это довольно внушительных размеров пластиковый корпус квадратного сечения, по обеим сторонам которого расположены вентиляторы, прогоняющие воздух сквозь устройство.

Внутри корпуса теплообменника расположены миниатюрная помпа, качающая жидкость по системе, и крупный медный радиатор с ребрами большой площади (рис. 7).

Теплообменник крепится к стандартному посадочному месту, предназначенному для дополнительного вентилятора в корпусе компьютера; горячий воздух выдувается наружу.

Внешние системы жидкостного охлаждения

нутренние системы жидкостного охлаждения имеют один недостаток: их крепление внутри корпуса может вызвать проблемы, поскольку стандартные корпуса изначально проектируются именно под воздушные системы охлаждения. Поэтому тем, кто предпочтет внутреннюю систему жидкостного охлаждения, придется подбирать соответствующий корпус. Внешние же жидкостные системы охлаждения лишены данного недостатка.

Классическим примером внешней системы жидкостного охлаждения можно считать систему Aquagate ALC-U01 компании Cooler Master (www.coolermaster.com). Данная система представляет собой выполненный из алюминия отдельный блок размерами 220Ѕ148Ѕ88 мм (рис. 8).

Этот блок может устанавливаться либо внутрь компьютера, занимая два 5,25-дюймовых отсека, либо отдельно от системного блока (например, сверху) (рис. 9).

Естественно, что и при внешнем по отношению к корпусу расположении система Aquagate ALC-U01 остается связанной с корпусом двумя гибкими шлангами для прокачки воды. Сама же система охлаждения процессора (жидкостный радиатор) выглядит вполне традиционно (рис. 10).

Внутри алюминиевого корпуса системы Aquagate ALC-U01 расположены теплообменник, помпа и жидкостный резервуар. Теплообменник состоит из собственно радиатора и 80-миллиметрового вентилятора, выдувающего горячий воздух из радиатора. Скорость вращения вентилятора регулируется посредством термодатчика, встроенного в систему, и может составлять 4600, 3100 и 2000 об./мин.

Вторым примером внешней жидкостной системы охлаждения, которая не допускает внутренней установки, является система Exos-Al (рис. 11) компании Koolance (www.koolance.com)

Размеры этой системы 184Ѕ95Ѕ47 мм. Внутри внешнего блока Exos-Al расположен массивный радиатор теплообменника (рис. 12), горячий воздух из которого высасывается тремя вентиляторами. Кроме того, в блоке имеются помпа и, конечно же, резервуар для воды.

Система жидкостного охлаждения Exos-Al может использоваться как для охлаждения процессоров, так и для охлаждения графических процессоров видеокарт. Различны только жидкостные радиаторы, используемые для охлаждения. Радиатор для центрального процессора изображен на рис. 13, а радиатор для графического процессора - на рис. 14.

Отметим, что компания Koolance производит не только внешние системы жидкостного охлаждения, но и целые корпуса со встроенной системой жидкостного охлаждения на основе системы Exos-Al. Пример такого корпуса показан на рис. 15.

Рис. 15. Корпус PC2-C компании Koolance со встроенной системой жидкостного охлаждения

Конечно же, такая известная компания, как ZALMAN (www.zalman.co.kr), специализирующаяся на выпуске систем охлаждения, не могла оставить без внимания системы жидкостного охлаждения и тоже представила на рынке свое решение - внешнюю систему RESERATOR 1 (рис. 16).

Рис. 16. Система внешнего жидкостного охлаждения ZALMAN RESERATOR 1

По своему дизайну данная система весьма оригинальна и не похожа ни на одну из рассмотренных выше. Фактически, это своего рода «водяная труба», устанавливающаяся рядом с системным блоком ПК.

Система RESERATOR 1 включает несколько функциональных блоков: собственно теплообменник (рис. 17) со встроенной помпой (рис. 18) и резервуаром для жидкости, жидкостный радиатор процессора ZM-WB2 (рис. 19), индикатор потока жидкости (рис. 20) и опциональный жидкостный радиатор для графического процессора ZM-GWB1 (рис. 21).

Рис. 17. Теплообменник со встроенной помпой и резервуаром для жидкости системы RESERATOR 1

Рис. 18. Помпа, устанавливаемая внизу теплообменника системы RESERATOR 1

Внешний теплообменник системы RESERATOR 1 имеет высоту 59,2 см при диаметре 15 см. С учетом расходящихся ребер радиатора общая его поверхность составляет 1,274 м2.

Индикатор потока жидкости включается в контур циркуляции жидкости и предназначен для визуального контроля потока жидкости. Когда жидкость циркулирует по контуру, заслонка внутри индикатора начинает вибрировать, что говорит о нормальном состоянии системы.

Жидкостный радиатор процессора ZM-WB2 имеет полностью медное основание и может использоваться для любых процессоров и разъемов (Intel Pentium 4 (Socket 478), AMD Athlon/Duron/Athlon XP (Socket 462), Athlon 64 (Socket 754)).

Еще одним примером жидкостной внешней системы охлаждения является система Aquarius III Liquid Cooling (рис. 22) от небезызвестной компании Thermaltake (www.thermaltake.com).

Рис. 22. Система внешнего жидкостного охлаждения Aquarius III Liquid Cooling

Данная система во многом напоминает рассмотренную выше систему Aquagate ALC-U01. Внутри алюминиевого корпуса размером 312Ѕ191Ѕ135 мм блока Aquarius III Liquid Cooling располагаются водяная помпа, теплообменник с 80-миллиметровым вентилятором и резервуар для жидкости.

Помпа установлена внутри небольшого резервуара для жидкости. В зависимости от температуры жидкости помпа способна изменять частоту вращения ротора (значение можно отслеживать так же, как и для обычного кулера).

Для подвода силиконовых трубок, по которым циркулирует жидкость, к корпусу в комплекте поставляется соответствующая заглушка (рис. 23).

Резервуар выполнен из прозрачного пластика со светодиодной подсветкой изнутри. Для визуального контроля работоспособности помпы внутри резервуара помещены два белых пластиковых шарика, которые вращаются при ее работе. К резервуару с помпой подводятся четыре трубки. Две из них - от дополнительного резервуара с водой, через который можно доливать воду в систему, а затем судить о ее количестве в контуре. По инструкции резервуар должен устанавливаться снаружи корпуса, но это не обязательно - нужно только ежемесячно контролировать уровень воды в помпе по соответствующим меткам и добавлять жидкость по мере необходимости.

Жидкостный радиатор процессора (рис. 24) полностью изготовлен из меди и является универсальным, то есть может быть установлен на любой современный процессор.

Рис. 24. Жидкостный радиатор процессора системы Aquarius III Liquid Cooling

Будущее систем охлаждения

есмотря на всю эффективность систем жидкостного охлаждения, уже сейчас стало понятно, что неизбежно наступит день, когда тактовые частоты процессоров достигнут того самого критического значения, когда дальнейшее использование традиционных систем охлаждения станет невозможным. Поэтому разработчики не прекращают поиски принципиально новых, более эффективных систем охлаждения. Одна из таких перспективных разработок, основанная на открытии ученых Стандфордского университета (Stanford University), принадлежит компании Cooligy (www.cooligy.com).

Собственно, технологически новая система охлаждения напоминает традиционную жидкостную. Во всяком случае здесь тоже наличествуют жидкостный радиатор, теплообменник и помпа. Основное же различие заключается в принципе действия помпы и жидкостного радиатора.

Жидкостный радиатор, называемый Microchannel Heat Collector, встраивается в кристалл кремния микросхемы (процессора). Внутри жидкостный радиатор имеет микроканальную структуру с шириной отдельного канала порядка 20-100 мкм.

Идея использования микроканальной структуры для эффективного охлаждения микросхем была высказана еще в 1981 году профессорами Стандфордского университета доктором Дэвидом Тукерманом (David Tuckerman) и доктором Фабианом Пизом (Fabian Pease). Согласно их исследованию, микроканальная структура, внедренная в кремний, позволяет отводить 1000 Вт тепла с каждого сантиметра поверхности кремния. Эффективность теплоотвода в микроканальной структуре, внедренной в кристалл кремния, реализуется благодаря двум эффектам. Во-первых, тепло, отводимое с кристалла кремния, передается на очень малое расстояние, поскольку микроканалы находятся непосредственно в кристалле кремния. Во-вторых, тепло, передаваемое стенкой микроканала холодной жидкости, тоже передается на очень малое расстояние, так как диаметр самого микроканала очень мал. В результате достигается очень высокий коэффициент теплопередачи микроканальной структуры, причем зависящий от ширины самого канала (рис. 25).

В результате чем меньше толщина микроканала, тем более эффективно отводится тепло и тем более холодными остаются стенки микроканалов (рис. 26).

Рис. 26. По мере уменьшения толщины микроканала эффективность отвода тепла возрастает

Второй особенностью системы охлаждения, разработанной компанией компании Cooligy, является сама помпа, заставляющая циркулировать жидкость по замкнутому контуру.

Принцип действия данной помпы основан на электрокинетическом явлении, поэтому такая помпа получила название электрокинетической (EK pump).

В электрокинетической помпе жидкость (вода) проходит по стеклянным трубкам, стенки которых имеют отрицательный заряд (рис. 27). В воде вследствие реакции электролиза имеется некоторое количество положительно заряженных ионов водорода, которые будут смещаться к отрицательно заряженным стеклянным стенкам.

Если вдоль такой стеклянной трубки приложить электрическое поле, то положительные ионы водорода будут двигаться вдоль по полю, увлекая за собой всю жидкость. Таким образом можно заставить двигаться жидкость внутри стеклянной трубки.

Системы водяного охлаждения для различных компонентов ПК в последнее время на слуху. Почему водяное охлаждение для компьютера выглядит настолько привлекательным? По какой причине оно лучше обычного воздушного? Обо всем этом вы узнаете в продолжении статьи.

Что бы у вас не стояло — «водянка» или простой кулер, физически, вы просто перемещаете тепло из одного места в другое. Помимо этого без кулера и радиатора, конечно, не обойтись. Они используются в обеих видах охлаждения. В принципе, любая система охлаждения компьютера работает по одним и тем же принципам, принципам термодинамики.

Какой смысл в водяном охлаждении?

По сути, в основном водяное охлаждение для компьютера используется разве что для придания сборке эстетичности. Не поймите неправильно, водяное охлаждение способно справляться с огромным тепловыделением, сохраняя при этом низкие температуры.

Если вы смотрите в сторону цены/качества — то лучше всего взять хороший башенный кулер для процессора и видеокарту с двумя-тремя вентиляторами. Этого будет вполне достаточно, чтобы никогда не достигать температурного предела. Да и на сегодняшний день, при том же разгоне вы скорее упретесь в «железные» ограничения, нежели в температурный лимит.

Водяное охлаждение для компьютера практически не издает заметного шума. Кулеров может быть много, но уровень шума зависит как раз от скорости вращения оных. Например, если вы поставите 5 120 мм вертушек на частоте 1200 оборотов, и сравните с двумя такими же, но с 3000 оборотами, именно второй вариант будет шумнее.

Эстетика

Как сказано выше, водяное охлаждение применяется больше для вида, чтобы выделиться среди других. С помощью водяного охлаждения сделать это можно по-разному. Заметьте, никто не сказал что системы с воздушным охлаждением не могут выглядеть эстетично. Системы водяного охлаждения популярны среди моддеров. Благодаря им мы увидели в продаже такие штуки, как прозрачные боковые крышки, светодиодные ленты, кабеля в разноцветных оплетках.

У вас есть 4 варианта оснастить «водянкой» ваш компьютер. Как вариант, можно купить готовый кулер. Так вы не будете морочить себе голову с установкой и получите то же водяное охлаждение, еще и на гарантии.

Второй вариант — использовать мягкие трубки, цветные или прозрачные. Это наиболее удобный способ для сборки ввиду гибкости трубок и простоты в использовании.

Третий, и пожалуй наиболее популярный метод — пользоваться готовыми негнущимися акриловыми трубками. Прямые линии, сгибы трубок под углом придадут вашей сборке необычности.

Есть еще медные трубки. Практически полностью идентичны акриловым, разве что их проще согнуть. Ну и дешевизна тоже берет свое. Медь красиво сочетается с никелированными панелями. Что бы вы не выбрали, выйдет получаете очень тихая система, способная справляться с огромным тепловыделением.

Компоненты водяного охлаждения

Если вы думали что сборка своего ПК была сложной, у меня для вас плохие новости. Для сборки системы водяного охлаждения вам понадобятся: корпус, трубки, радиатор(ы), процессорный блок, блок для видеокарты, панель на плату видеокарты, резервуар(ы), помп(ы), компрессионные фитинги, угловые фитинги, запорные клапаны, охлаждающая жидкость и вентиляторы. С тех пор как вы решили сделать водяное охлаждение самому — будьте готовы раскошелиться. Красота требует жертв.

Процессорный блок

Пожалуй, самый важный компонент системы водяного охлаждения для компьютера. Убедитесь в том, чтобы блок был совместим с вашим процессором. Хотя, иногда этим можо пренебречь, т.к по размеру чипы от Intel и AMD практически не отличаются. Популярный вариант — Corsair H110.

Блок для видеокарты

Тут тоже нужно убедится о совместимости вашей карты с блоком охлаждения. Есть производители, например EKWB, которая выпускает блоки охлаждения, разработанные специально для карт серий Windforce от Gigabyte, Strix от ASUS, Lightning от MSI.

Блок для оперативки

Охлаждать ли оперативную память или нет — ваш выбор. Обычно дорогие планки идут уже с красивыми радиаторами, и лично я не вижу смысла в водяном охлаждении оперативной памяти. И никто вас не накажет, если все что вы собираетесь охлаждать подобным образом — лишь процессор и карта.

Фитинги

Система водяного охлаждения для компьютера требует закрепления трубок фитингами. Это наиболее важная часть системы. В зависимости от того, какую трубки вы выбираете, вам понадобятся либо компрессионные фитинги, либо акриловые фитинги. Если не хотите заморачиваться, можно просто взять стандартные.

Однако, если вы сторонник эстетики и прямолинейности, можно докупить те же угловые фитинги, как правило на 45 или 90 градусов. Кроме того, стопорный клапан может пригодиться для обслуживания.

Помпы и резервуары

Технически, вам не нужно покупать резервуар, чтобы успешно работать с водяным охлаждением. Тем не менее, они выглядят довольно впечатляюще, и так намного легче заполнять систему с водяным охлаждением по сравнению с другими методами.

Однако вам всегда понадобится насос, чтобы гарантировать, что жидкость в вашей системе переливается, отводит тепло от ваших основных компонентов и выходит к радиаторам.

Радиаторы и постоянное давление

Система водяного охлаждения для компьютера требует хорошей организации внешнего охлаждения помимо самих водяных трубок и насосов.

На этом этапе нам нужно узнать, как отводить накопившееся тепло. Единственный вариант — использование радиаторов. Можно сделать это как вам нравится, используя отдельные узлы для ваших видеокарт и процессоров или комбинируя их в одну систему.

Радиаторы же по прежнему необходимы, дабы избавиться от всего этого тепла, а так же соответствующие вентиляторы, чтобы это все выдувать. После того, как вы решите, сколько радиаторов позволяет разместить ваш корпус и сколько вы собираетесь использовать, вам нужно ближе познакомиться с понятием FPI и толщиной радиаторов, которые вы будете использовать.

FPI означает ребро на дюйм. По сути, чем выше FPI, тем выше постоянное давление, которое вам понадобится для эффективного перемещения холодного воздуха через этот радиатор.

Например, если у вас есть радиатор с 38 FPI , вам вероятно, понадобятся вентиляторы с оптимизацией давления. Однако, если у вас более глубокие радиаторы с меньшим FPI, равным 16, вы не увидите никакой сопоставимой разницы между вентиляторами постоянного давления или вентиляторами, использующими потоки воздуха. В этих случаях лучше оснащать радиаторы классическими кулерами.

Сборка и проектирование вашей системы

На этом этапе стоит уделить внимание выбору железа для вашей сборки. Для начала присмотрим лучший корпус. На рынке существует множество корпусов готовых для установки водяного охлаждения, начиная с маленьких MiniITX, заканчивая огромными E-ATX.

Как только вы нашли подходящий вам корпус, надо посмотреть, какие радиаторы возможно установить. Затем стоит продумать размещение трубок и сколько узлов охлаждения вы планируете поставить — 1 или 2. Как только вы все продумали, нужно узнать сколько нужно купить фиттингов и каким образом вы планируете запустить систему. Обычно на каждое охлаждаемое устройство нужно два фиттинга.

Для нас вопрос выбора корпуса был не сложен. Мы взяли Fractal Define S, специально разработанный для использования водяного охладения. Поставим два радиатора наверх и три спереди. Охлаждать будем две карточки от Nvidia и Intel Core i7-5820K.

В роли материнки будет ASUS X99 Sabertooth — на топовом чипсете Х99 и потрясающим дизайном. Плата покрыта черными и серыми защитными элементами. А чтобы добавить контраста — будем использовать белую жидкость.

Выбор нужного корпуса может оказаться непростой задачей, особенно для мода с водяным охлаждением. Как писалось выше, нужно смотреть в сторону готовых решений, предусматривающих возможность водяного охлаждения. Parvum, Phanteks, Corsair, Caselabs и Fractal как раз специализируются на выпуске корпусов для подобных модов, и позволяют превратить сборку ПК в искусство. Так же следует позаботиться о количестве радиаторов, о месте размещения резервуара, и как будут размещены трубки.

Фитинги и узлы

Начнем процесс сборки. Как и со сборкой обычного ПК, стоит собирать все сначала вне корпуса, чтобы увидеть как оно все работает, и уже только потом пихать все в корпус. Мы протестировали по отдельность каждую видеокарту, память и процессор со стоковым охлаждением, перед тем, как установить водяное охлаждение.

Далее идет сам процесс сборки, освобождение внутренностей корпуса от ненужных составляющих, например слотов для установки жестких дисков и т.д. Затем устанавливаем материнскую плату, оперативную память и видеокарты. Все плотно прикручиваем, чтобы ничего не выпало и не повредилось. Затем прикрутили радиаторы. Настало время установки резервуара и фитингов.

Укладка кабелей

В сборках подобного рода, укладка проводов должна быть безупречной. Не думаю что вам понравятся потрепанные провода, вылазящие изо всех щелей. Они не только будут мешать прокладке трубок, но и нормальной циркуляции воздуха. Блоки питания от Be Quiet!, Cooler Master, Corsair, EVGA и Seasonic укомплектованы уже отдельными кабелями с оплеткой. Как вариант, можно приобрести ее отдельно и «одеть» провода. Да, это сложно и займет много времени, но результат того стоит.

Ко всему прочему был приобретен отдельный контроллер кулеров от Phanteks. Благодаря ему, управлять пятью кулерами намного проще, к тому же скорость вращения будет зависеть от температуры процессора (которая в этой сборке будет достаточно низкая).

Сборка и наполнение СО

Пришло время начинать сборку системы охлаждения. Выровняйте отрезок трубки между двумя точками, которые вы хотите соединить, затем отрежьте немного больше чем вам кажется.

Лучше иметь немного про запас, так как трубку всегда можно обрезать. Затем открутите один из фитингов, насадите, покручивая, трубу на фитинг и наденьте другой конец обжимного фитинга на незакрепленный конец. Затем завинтите его, сжав трубопровод. Если вы изо всех сил пытаетесь вставить трубку, используйте пару плоскогубцев с иглами. Осторожно вставьте их в конец трубки и аккуратно растяните трубу, чтобы было легче работать.

Теперь вам предстоит снять муфту с другого фитинга, предварительно прикрепить его к новой трубке и сделать то же самое с другим концом.

Не столь важно, куда идет трубка, когда все работает в одном узле. Как только система загерметизирована и находится под давлением, температура воды будет одинакова, вне зависимости от того, к какому компоненту какая трубка идет. Все благодаря физике.

Подойдем к самому страшному этапу сборки — наполнению нашей системы. Сперва убедитесь что жидкость попадает из резервуара в помпы под силой тяжести. Затем прикрепите последний фитинг сверху резервуара. Используйте воронку, чтобы аккуратно налить наш хладагент в систему. В нашем случае мы просто взяли пустую вымытую бутылочку из-под соуса.

Прежде чем приступать, стоит убедиться что на материнскую плату не подается питание. Не лишним будет отключить питание и от процессора, видеокарт, и дисков. Сам блок тоже нужно обесточить.

Для удобства можно соединить две точки питания самом блоке питания канцелярской скрепкой, либо использовать специальный мостик. Тогда при заполнении резервуаров все сводится к банальному размыканию цепи питания. Помните, что этого не стоит делать, пока в резервуаре и насосе есть внутри жидкость.

Подведем итоги

Готовая сборка прекрасно выглядит. Как уже подметили, белая жидкость и черные блоки охлаждения отлично контрастируют с цветовой гаммой материнки. i7-5820k был разогнан до 4.4 ГГц, и температура оного вышла стандартная для подобного рода сборок — около 55 градусов Цельсия в нагрузке.

Видеокарты в режиме нагрузки выдавали около 60 градусов, а скорость кулеров для всей системы была выставлена на уровне 20%. Что касается производительности — выжать из видеокарт и процессора большее нам не удалось. В любом случае все работало на пределе их технологических возможностей. Все работало крайне тихо, даже под нагрузкой.

Тест на протекание прошел успешно. Несмотря на относительно небольшое время теста (около 45 минут), протечек не было никаких. Фитинги от EK действительно обеспечивают хороший уровень герметичности.

Главное — не повредить трубки во время сборки. В целом, перед тем, как запитать все комплектующие, стоит проводить тест как минимум в течении суток.

Если вы собираете компьютер, пользуясь критерием «цена/качество», не имеет смысла делать кастомное водяное охлаждение. Даже если брать не самые дорогие компоненты, это обойдется в сумму около 600 долларов США. система водяного охлаждения для компьютера предназначена для тех, кто хочет построить красивую и тихую рабочую станцию, способную выполнять любую задачу, которую только можно придумать.

Вывод

В этой статье было написано, какие компоненты понадобятся для сборки кастомной системы водяного охлаждения, а так же как собрать компьютер с водяным охлаждением. Думаю много кого не устраивает шум компьютера, особенно в ресурсоемких приложениях, например играх. Поэтому при наличии лишней пары сотен долларов можно взять готовый блок для процессора, и видеокарту с уже установленной водяной СО. Во всяком случае, даже если вы и не собираетесь приобретать «водянку», вы узнали как работает водяное охлаждение компьютера.

То мы решили написать специальную статью, посвященную системам водяного охлаждения компьютеров . Мы постараемся рассказать обо всех аспектах водяного охлаждения для компьютеров , в частности мы расскажем о том, что такое система водяного охлаждения, из чего она состоит и как работает . Также мы затронем такие популярные вопросы, как сборка системы водяного охлаждения, обслуживание системы водяного охлаждения и многие смежные темы.

Что такое система водяного охлаждения

Система водяного охлаждения - это система охлаждения , которая для переноса тепла использует воду в качестве теплоносителя. В отличии от систем воздушного охлаждения, которые передают тепло напрямую воздуху, система водяного охлаждения сначала передает тепло воде .

Принцип работы системы водяного охлаждения

В системе водяного охлаждения компьютера тепло , вырабатываемое процессором, передается воде через специальный теплообменник , называемый ватерблоком . Нагретая таким образом вода, в свою очередь, переноситься в следующий теплообменник - радиатор , в котором тепло из воды передается воздуху и выходит за пределы компьютера. Движение воды в системе осуществляется с помощь специального насоса , который, чаще всего, называют помпой .

Превосходство систем водяного охлаждения над воздушными объясняется тем, что вода имеет более высокие, чем у воздуха, теплоемкость (4,183 кДж·кг -1 ·K -1 у воды против 1,005 кДж·кг -1 ·K -1 у воздуха) и теплопроводность (0,6 Вт/(м·K) у воды против 0,024-0,031Вт/(м·K) у воздуха). СВО обеспечивает более быстрый и эффективный отвод тепла от охлаждаемых элементов и, соответственно, более низкие температуры на них.

Эффективность и надежность систем водяного охлаждения доказана временем и применением в большом количестве различных механизмов и устройств, нуждающихся в мощном и надежном охлаждении, например двигателях внутреннего сгорания, мощных лазерах, радиолампах, заводских станках и даже АЭС .

Зачем компьютеру водяное охлаждение

Благодаря своей высокой эффективности, используя систему водяного охлаждения можно добиться как более продуктивного охлаждения, которое положительно скажется на разгоне, периоде жизни и стабильности системы, так и более низкого уровня шума от компьютера. При желании также можно собрать систему водяного охлаждения , которая позволит работать разогнанному компьютеру при минимуме шума . По этой причине системы водяного охлаждения в первую очередь актуальны для пользователей особо мощных компьютеров, любителей мощного разгона, а также людей, которые хотят сделать свой компьютер тише , но в тоже время не хотят идти на компромиссы с его мощностью.

Довольно-таки часто можно увидеть геймеров с трех и четырех чиповыми видео подсистемами (3-Way SLI, Quad SLI, CrossFire X) , которые жалуются на высокие температуры работы (более 90 градусов ) и постоянный перегрев видеокарт, которые при этом создают очень высокий уровень шума своими системами охлаждения . Иной раз кажется, что системы охлаждения современных видеокарт проектируются без учета возможности их использования в мультичиповых конфигурациях, что приводит к плачевным последствиям, когда видеокарты устанавливаются вплотную одна к другой - холодный воздух для нормального охлаждения им просто неоткуда черпать. Не спасают и альтернативные системы воздушного охлаждения , ведь всего несколько доступных на рынке моделей обеспечивают совместимость с мультичиповыми конфигурациями. В такой ситуации именно водяное охлаждение способно решить проблему - радикально понизить температуры, улучшить стабильность и повысить надежность функционирования мощного компьютера.

Компоненты системы водяного охлаждения

Компьютерные системы водяного охлаждения состоят из определенного набора компонентов, которые можно условно разделить на обязательные и необязательные, которые устанавливаются в СВО по своему желанию.

К обязательным компонентам системы водяного охлаждения компьютера относятся:

ватерблок (минимум один в системе, но можно и больше)
радиатор
помпа
шланги
фитинги
вода

Хотя данный список и не является исчерпывающим, к необязательным можно отнести такие компоненты как:

резервуар
термодатчики
контролеры помпы и вентиляторов
сливные краны
индикаторы и измерители (потока, давления, расхода, температуры)
второстепенные ватерблоки (для силовых транзисторов, модулей памяти, жестких дисков и т.д.)
присадки к воде и готовые водные смеси
бэкплейты
фильтры

Для начала мы рассмотрим обязательные компоненты, без которых СВО попросту не может работать.

Ватерблок (от англ. waterblock) - это специальный теплообменник , с помощь которого тепло от греющегося элемента (процессора, видео чипа или иного элемента) передается воде . Обычно, конструкция ватерблока состоит из медного основания , а также металлической или пластиковой крышки и набора креплений, которые позволяют закрепить ватерблок на охлаждаемом элементе. Ватерблоки существуют для всех тепловыделяющих элементов компьютера, даже для тех, которым они не очень-то и нужны .

К основным типам ватерблоков можно смело отнести процессорные ватерблоки, ватерблоки для видеокарт , а также ватерблоки на системный чип (северный мост ). В свою очередь, ватерблоки для видеокарт также бывают двух типов:

Ватерблоки, закрывающие только графический чип - так называемые «gpu only» ватерблоки
Ватерблоки, закрывающие все нагревающиеся элементы видеокарты (графический чип, видеопамять, регуляторы напряжения и т.д.) - так называемые фулкавер (от англ. fullcover) ватерблоки

Хотя первые ватерблоки обычно делались из довольно-таки толстой меди (1 – 1.5 см), в соответствии с современными тенденциями в ватерблокостроении, для более эффективной работы ватерблоков их основания стараются делать тонкими. Также, для увеличения поверхности теплопередачи , в современных ватерблоках обычно применяют микроканальную или микроигольчатую структуру. В тех же случаях, когда производительность не столь критична и не ведется борьба за каждый отыгранный градус, например на системном чипе, ватерблоки делают без изощренной внутренней структуры, иногда с простыми каналами или вообще плоским дном.

Радиатор . Радиатором в системах водяного охлаждения называют водно-воздушный теплообменник, который передает воздуху тепло воды, набранное в ватерблоке. Радиаторы систем водяного охлаждения подразделяются на два подтипа :

Пассивные, т.е. безвентиляторные
Активные, т.е. продуваемые вентиляторами

Безвентиляторные (пассивные) радиаторы для систем водяного охлаждения встречаются сравнительно редко (например, радиатор в СВО Zalman Reserator) из-за того, что, помимо очевидных плюсов (отсутствие шума от вентиляторов), данный тип радиаторов отличается более низкой эффективностью (по сравнению с активными радиаторами ), что характерно для всех пассивных систем охлаждения. Помимо низкой производительности, радиаторы данного типа, обычно, занимают много места и редко помещаются даже в модифицированные корпуса.

Продуваемые вентиляторами (активные) радиаторы являются более распространенными в компьютерных системах водяного охлаждения так как обладают намного более высокой эффективностью . При этом, в случае использования тихих или бесшумных вентиляторов, можно добиться, соответственно, тихой или бесшумной работы системы охлаждения - основного преимущества пассивных радиаторов. Радиаторы данного типа бывают самого разного размера, но размер большинства популярных моделей радиаторов идет кратным к размеру 120 мм или 140мм вентилятора, то есть радиатор на три 120 мм вентилятора будет обладать размером примерно в 360 мм в длинну и 120 мм в ширину - для простоты, радиаторы такого размера, обычно, называют тройными или 360 миллиметровыми.

Не смотря на то, что редко в каких компьютерных корпусах есть места для установки радиаторов водяного охлаждения большего чем 120 мм размера, для настоящего моддера установить радиатор не составит труда.

Помпа - это электрический насос, ответственный за циркуляцию воды в контуре системы водяного охлаждения компьютера, без которого СВО бы попросту не работала. Помпы применяемые в системах водяного охлаждения бывают как работающие от 220 вольт, так и от 12 вольт. Ранее, когда в продаже редко можно было встретить специализированные компоненты для СВО, энтузиасты, в основном, использовали аквариумные помпы, которые работали от 220 вольт, что создавало определенные трудности так как помпу необходимо было включать синхронно с компьютером - для этого, чаще всего, применяли реле, которое включало помпу автоматически при старте компьютера. С развитием систем водяного охлаждения стали появляться специализированные помпы , например Laing DDC, которые обладали компактными размерами и высокой производительностью , при этом питались от стандартных компьютерных 12 вольт.

Поскольку современные ватерблоки обладают довольно-таки высоким коэффициентом гидросопротивления , что является платой за высокую производительность, то с ними рекомендуется применять специализированные мощные помпы, так как с аквариумной помпой (даже мощной) современная СВО не полностью раскроет свою производительность. Особо гнаться за мощностью, применяя в одном контуре по 2 – 3 последовательно установленные помпы или используя циркуляционный насос от системы домашнего отопления, тоже не стоит так как это не приведет к росту производительности системы в целом, ведь она, в первую очередь, ограничена максимальной теплорассеивающей способностью радиатора и эффективностью ватерблока.

Шланги или трубки , как бы их не называли , также являются одним из обязательных компоненто в любой системы водяного охлаждения, ведь именно по ним вода течет от одного компонента СВО к другому. Чаще всего, в компьютерной системе водяного охлаждения применяются шланги изготовленные из ПВХ, реже из силикона. Несмотря на популярные заблуждения, размер шланга не оказывает сильного влияния на производительность СВО в целом, главное не брать слишком тонкие (внутренний диаметр, которых меньше 8 миллиметров ) шланги и все будет ОК

Фитинги - это специальные соединительные элементы, которые позволяют подключить шланги к компонентам СВО (ватерблокам, радиатору, помпе). Фитинг и вкручиваться в отверстие с резьбой на компоненте СВО , сильно вкручивать их не нужно (никаких гаечных ключей) так как уплотнение соединения чаще всего осуществляется при помощи уплотнительного кольца из резины. Современные тенденции на рынке комплектующих для СВО таковы, что подавляющее большинство компонентов поставляются без фитингов в комплекте. Делается это для того, чтобы пользователь имел возможность самостоятельно подобрать фитинги , необходимые конкретно для его системы водяного охлаждения, ведь существуют фитинги разного типа и под разный размер шлангов. Самые популярные типом фитингов можно считать компрессионные фитинги (фитинги с накидной гайкой) и фитинги типа ёлочка (штуцеры). Фитинги бывают как прямыми, так и угловыми (которые часто идут поворотными) и ставятся они в зависимости от того, как вы собираетесь размещать систему водяного охлаждения у себя в компьютере. Фитинги также различаются по типу резьбы, чаще всего, в компьютерных системах водяного охлаждения встречается резьба стандарта G1/4, но в редких случаях встречаются также резьбы стандартов G1/8 или G3/8.

Также является обязательным компонентом СВО Для заправки систем водяного охлаждения лучше всего использовать дистиллированную воду , то есть воду, очищенную от всех примесей методом дистилляции. Иногда на западных сайтах можно встретить упоминания о деионизированной воде - существенных отличий у нее от дистиллированной нет, разве что производят ее другим способом. Иногда, вместо воды применяют специально приготовленные смеси или воду с различными присадками - существенных отличий в этом нет, поэтому данные варианты мы рассмотрим в рубрике необязательных компонентов систем водяного охлаждения. В любом случае, заливать воду из под крана или минеральную/бутилированную воду для питья крайне не рекомендуется.

Теперь остановимся подробнее на необязательных компонентах для систем водяного охлаждения .

Необязательные компоненты - это компоненты без которых система водяного охлаждения может стабильно и без проблем работать, обычно, они никак не влияют на производительность СВО, хотя в некоторых случаях могут немного ее уменьшить . Основной смысл необязательных компонентов в том, чтобы сделать эксплуатацию системы водяного охлаждения более удобной и красивой или вызывать у пользователя чувство безопасности эксплуатации СВО. Итак, перейдем к рассмотрению необязательных компонентов:

Резервуар (расширительный бачек) не является обязательным компонентом системы водяного охлаждения , несмотря на то, что большинство систем водяного охлаждения всетаки оснащены ими. Достаточно часто для удобной заправки системы жидкостью вместо резервуара применяют фитинг-тройник (T-Line) и заливную горловину. Преимущество безрезервуарных систем в том, что в случае установки СВО в компактный корпус ее можно разместить более удобно. Преимущество систем с резервуаром в более удобной заправке системы (хотя это зависит от резервуара) и более удобном удалении пузырей воздуха из системы. Резервуары встречаются самого разного размера и формы и выбирать их необходимо по критериям удобства установки и внешнего вида.

Cливной кран - это компонент, который позволяет более удобно сливать воду из контура системы водяного охлаждения . В обычном состоянии он перекрыт, но, когда появляется необходимость слить из системы воду, то его открывают. Достаточно простой компонент, который может сильно повысить удобство пользования, а точнее обслуживания , системы водяного охлаждения.

Датчики, индикаторы и измерители. Поскольку энтузиасты, обычно, любят всякие примочки и навороты, то производители просто не могли остаться в стороне и выпустили довольно много различных контролеров, измерителей и датчиков для СВО, хотя система водяного охлаждения может совершенно спокойно (и при этом надежно) работать и без них. Среди таких компонентов встречаются электронные датчики давления и потока воды, температуры воды, контролеры, подстраивающие работу вентиляторов под температуру, механически индикаторы движения воды, контролеры помп и так далее. Тем не менее, по нашему мнению, например, датчики давления и расхода воды имеет смысл ставить только в системы, предназначенные для тестирования компонентов СВО, так как особого смысла с этой информации для обычного пользователя просто нету . Ставить по несколько термодатчиков в разные места контура СВО, надеясь увидеть большой перепад температур, тоже особого смысла нет, так как вода имеет очень высокую теплоемкость, то есть нагреваясь буквально один градус вода «впитывает» большое количество тепла, при этом в контуре СВО она движется с довольно большой скоростью, что приводит к тому, что температура воды в разных местах контура СВО в одно время довольно слабо отличается, так что впечатляющих значений вам не увидеть Да и не стоит забывать, что большинство компьютерных термодатчиков имеют погрешность в ±1 градус.

Фильтр. В некоторых системах водяного охлаждения можно встретить фильтр, подключенный в контур. Его задача состоит в том, чтобы отфильтровывать разнообразные мелкие частицы , попавшие в систему - это может быть пыль которая была в шлангах, остатки пайки в радиаторе, осадок, появившийся от использования красителя или антикоррозионной добавки.

Присадки к воде и готовые смеси. В дополнение к воде, в контуре СВО можно применять различные присадки для воды, некоторые из них защищают от коррозии, другие предотвращают развитие бактерий в системе, а третьи позволяют подкрасить воду в системе водяного охлаждения нужным вам цветом. Существуют также готовые смеси, которые содержат воду в качестве основного компонента с антикоррозионными присадками и красителем. Также бывают готовые смеси в состав которых входят присадки, повышающие производительность СВО, хотя повышение производительности от них незначительное. В продаже также можно встретить жидкости для систем водяного охлаждения, сделанные не на основе воды, а на основе специальной диэлектрической жидкости, которая не проводит электрический ток и, соответственно, не вызовет короткого замыкания при утечке на компоненты ПК. Обычная дистиллированная вода, в принципе, тоже не проводит ток, но, пролившись на запыленные компоненты ПК, может стать электропроводной. Особого смысла в диэлектрической жидкости нет так как нормально собранная и протестированная система водяного охлаждения не протекает и достаточно надежна. Также стоит заметить, что антикоррозионные присадки, иногда, в процессе своей роботы выпадают в осадок мелкой пылью, а красящие присадки могут немного прокрасить шланги и акрил в компонентах СВО, но, по нашему опыту, на это не стоит обращать внимание, так как это не критично. Главное соблюдать инструкцию к присадкам и не лить их сверх меры, так как это уже может привести к более плачевным последствиям. Применять ли в системе просто дистиллированную воду, воду с присадками или готовую смесь - особой разницы нет, а оптимальный вариант зависит от того, что вам необходимо.

Бэкплейт - это специальная крепежная пластина, которая помогает разгрузить текстолит материнской платы или видеокарты от усилия, создаваемого креплениями ватерблока, соответственно, уменьшая изгиб текстолита и шанс угробить дорогостоящее железо. Хотя бэкплейт и не является обязательным компонентом, его можно довольно-таки часто встреть в СВО, некоторые модели ватерблоков идут сразу укомплектованными бэкплейтами, а к другим он доступен ввиде опционального аксессуара.

Второстепенные ватерблоки. Помимо охлаждения водой важных и сильно греющихся компонентов, некоторые энтузиасты ставят дополнительные ватерблоки на компоненты, которые либо слабо греются, либо не требуют мощного активного охлаждения, например. К компонентам, которым водяное охлаждение необходимо разве что для вида, относятся: силовые транзисторы цепей питания, оперативная память, южный мост и жесткие диски. Необязательность данных компонентов в системе водяного охлаждения заключается в том, что, даже если вы и поставите на эти компоненты водяное охлаждение, то никакой дополнительной стабильности системы, улучшения разгона или других заметных результатов вы не получите - связано это, в первую очередь, с малым тепловыделением данных элементов, а также с неэффективностью ватерблоков для этих компонентов. Из четких плюсов установки данных ватерблоком можно выделить лишь внешний вид, а из минусов - повышение гидросопротивления в контуре СВО, увеличение стоимости всей системы (при этом значительное) и, обычно, малая апгрейдопригодность данных ватерблоков.

Помимо обязательных и необязательных компонентов для систем водяного охлаждения также можно выделить категорию так называемых гибридных компонентов. Иногда, в продаже можно встретить компоненты, представляющие собой два или более компонента СВО, соединенных в одно устройство. Среди таких устройств бывают: гибриды помпы и процессорного ватерблока, радиаторы для сво со встроенными помпой и резервуаром, очень распространены помпы, совмещенные с резервуаром. Смысл таких компонентов заключается в уменьшении занимаемого места и более удобной установке. Минусом таких компонентов, обычно, является их ограниченная пригодность к апгрейду.

Отдельно стоит категория самодельных компонентов для систем водяного охлаждения. Первоначально, примерно с 2000 года, все компоненты для систем водяного охлаждения изготавливались или дорабатывались энтузиастами своими руками, ведь специализированных компонентов для СВО тогда попросту не производилось. Поэтому, если человек хотел установить себе СВО, то ему приходилось делать все своими руками. После относительной популяризации водяного охлаждения для компьютеров, компоненты для них начали производить большое количество фирм и сейчас можно без особых проблем купить как готовую систему водяного охлаждения, так и все необходимые компоненты для ее самостоятельной сборки. Так что, в принципе, можно сказать, что сейчас нет необходимости самостоятельно изготавливать компоненты СВО для того чтобы установить на свой компьютер водяное охлаждение. Единственными причинами, по которым сейчас, некоторые, энтузиасты занимаются самостоятельным изготовлением компонентов СВО являются желание сэкономить или попробовать свои силы в изготовлении таких компонентов. Тем не менее, желание сэкономить не всегда удается осуществить, ведь помимо стоимости работы и компонентов изготовляемой детали, также есть затраты времени, которые, обычно, не учитываются людьми, желающими сэкономить, но реальность такова, что времени на самостоятельное изготовление прийдется потратить уйму и результат при этом не будет гарантирован. Да и производительность и надежность у самодельных компонентов, зачастую, оказывается далеко не на самом высоком уровне, так как для изготовления комплектующих серийного уровня необходимо иметь очень прямые (золотые) руки Если решитесь на самостоятельно изготовление, к примеру, ватреблока, то учитывайте данные факты.

Внешняя или внутренняя СВО

Помимо прочих признаков, системы водяного охлаждения делятся на внешние и внутренние. Внешние системы водяного охлаждения, обычно, выполнены ввиде отдельного «ящика», т.е. модуля, который при помощи шлангов подключается к ватерблокам, установленным на комплектующих в корпусе вашего ПК. В корпусе внешней системы водяного охлаждения почти всегда располагается радиатор с вентиляторами, помпа, резервуар и, иногда, блок питания для помпы с датчиками температуры и/или потока жидкости. К внешним системам относятся, например, системы водяного охлаждения Zalman семейства Reserator. Системы, устанавливаемые ввиде отдельного модуля, удобны тем, что для пользователя нет необходимости дорабатывать корпус своего компьютера, но очень неудобны, если вы планируете перемещать свой компьютер даже на минимальные расстояния, например, в соседнюю комнату

Внутренние системы водяного охлаждения, в идеале, располагаются полностью внутри корпуса ПК, но, из-за того, что далеко не все компьютерные корпуса хорошо приспособлены для установки СВО, некоторые компоненты внутренней системы водяного охлаждения (чаще всего радиатор), можно часто увидеть, установленными на внешней поверхности корпуса. К плюсам внутренних СВО можно отнести то, что они очень удобны при переноски компьютера так как они не будут мешать вам и не будут требовать сливать жидкость при транспортировке. Еще одним плюсом внутренних СВО можно назвать то, что при внутренней установки СВО ни в коей мере не страдает внешний вид корпуса, причем при моддинге компьютера система водяного охлаждения может служить отличным украшением корпуса.

К минусам внутренних систем водяного охлаждения можно отнести относительную сложность их установки, по сравнению с внешними, а также необходимость модификации корпуса для установки СВО во многих случаях. Еще одним негативным моментом можно назвать то, что внутренняя СВО добавят вашему корпусу пару килограмм веса

Готовые системы или самостоятельная сборка

Системы водяного охлаждения, среди прочих признаков, также подразделяются по варианту сборки и комплектации на:

Готовые системы, в которых все компоненты СВО покупаются в одном наборе, с инструкцией по установке
Самодельные системы, которые собираются самостоятельно из отдельных компонентов

Обычно, многими энтузиастами считается, что все «системы из коробки» показывают низкую производительность, но это далеко не так - комплекты водяного охлаждения от таких известных марок, как Swiftech, Danger Dan, Koolance и Alphacool демонстрируют вполне приличную производительность и про них уж точно нельзя сказать, что они слабые, да и данные фирмы являются зарекомендовавшими себя производителями высокопроизводительных компонентов систем водяного охлаждения.

Среди плюсов готовых систем можно отметить удобство - вы покупаете сразу всё, что необходимо для установки водяного охлаждения в одном наборе, да и инструкция по сборке идет в комплекте. Кроме того, производители готовых систем водяного охлаждения, обычно, стараются предусмотреть все возможные ситуации, чтобы у пользователя, например, не возникло проблем с установкой и креплением компонентов. К минусам таких систем можно отнести то, что они не гибкие в плане конфигурации, к примеру, у производителя есть несколько вариантов готовых систем водяного охлаждения и изменить их комплектацию, чтобы подобрать комплектующие лучше подходящие именно вам, вы, обычно, не имеете возможности.

Покупая же комплектующие водяного охлаждения по отдельности вы можете подобрать именно те компоненты, которые, по вашему мнению, лучше всего подойдут вам. Помимо этого, покупая систему из отдельных компонентов, иногда, можно сэкономить, но тут уже всё зависит от вас. Из минусов такого подхода можно выделить некоторую сложность в сборке таких систем для новичков, например, нам доводилось видеть случаи, когда люди, недостаточно разбирающиеся в теме, покупали не все необходимые компоненты и/или несовместимые между собой компоненты и попадали впросак (понимали что что-то здесь не так) только когда садились за сборку СВО.

Плюсы и минусы систем водяного охлаждения

К основным плюсам водяного охлаждения компьютеров можно отнести: возможность сборки тихого и мощного ПК, расширенные возможности по разгону, улучшенная стабильность при разгоне, отличный внешний вид и долгий срок службы. Благодаря высокой эффективности водяного охлаждения, можно собрать такую СВО, которая позволила бы эксплуатировать очень мощный разогнанный игровой компьютер с несколькими видеокартами при относительно низком уровне шума, недостижимом для воздушных систем охлаждения. Опять же, благодаря своей высокой эффективности, систем водяного охлаждения позволяют достичь более высокого уровня разгона процессора или видеокарты, недостижимого с помощью воздушного охлаждения. Системы водяного охлаждения, чаще всего, имеют отличный внешний вид и отлично смотрятся в модифицированном (или не очень) компьютере.

Из минусов систем водяного охлаждения, обычно, выделают: сложность сборки, дороговизну и ненадежность. Наше мнение таково, что эти минусы имеют под собой мало реальных фактов и являются очень спорными и относительными. К примеру, сложность сборки системы водяного охлаждения однозначно нельзя назвать высокой - собрать СВО не сильно сложнее, чем собрать компьютер, да и вообще времена, когда все комплектующие необходимо было дорабатывать в обязательном порядке или делать все компоненты своими руками, давно прошли и на данный момент в сфере СВО практически все стандартизировано и доступно в продаже. Надежность, правильно собранных, систем водяного охлаждения компьютера тоже не вызывает сомнений, как не вызывает сомнения надежность автомобильной системы охлаждения или системы отопления частного дома - при правильной сборке и эксплуатации проблем быть не должно. Конечно, от брака или несчастного случая никто не застрахован, но вероятность таких событий существует не только при применении СВО, а и с самыми обычными видеокартами, жесткими дисками и прочими комплектующими. Стоимость же, по нашему мнению, также не стоит выделять как минус, так как такой «минус» тогда смело можно приписывать всей высокопроизводительной технике . Да и у каждого пользователя свое понимание про дороговизну или дешевизну. О стоимости СВО я хотел бы поговорить отдельно.

Стоимость системы водяного охлаждения

Стоимость, как фактор, является, наверное наиболее часто упоминаемым «минусом», который приписывают всем системам водяного охлаждения ПК . При этом все забывают, что стоимость системы водяного охлаждения сильно зависит от того, на каких компонентах ее собрать: можно собирать СВО, чтобы общая стоимость была подешевле не в ущерб производительности, а можно - выбирать комплектующие по максимальной цене При этом итоговая стоимость похожих по эффективности СВО будет отличатся в разы.

Стоимость системы водяного охлаждения также зависит от того, на какой компьютер ее будут ставить, ведь чем мощнее компьютер, тем, в принципе, и дороже будет СВО для него, так как для мощного компьютера и СВО нужна более мощная. По нашему мнению, стоимость СВО является вполне оправданной на фоне других комплектующих, ведь система водяного охлаждения по факту и является отдельным компонентом, причем, по нашему мнению, обязательным для по-настоящему мощных ПК. Еще одним фактором, который необходимо учитывать при оценки стоимости СВО, является ее долговечность так как, правильно подобранные, компоненты СВО могут служить не один год подряд, переживая многочисленные апгрейды всего остального железа - не многие компоненты ПК могут похвастаться такой живучестью (разве что корпус или, взятый с избытком, БП), соответственно трата относительно большой суммы на СВО плавно распределяется по времени и не выглядит расточительной.

Если же вам очень хочется установить себе СВО, а с финансами напряг и в ближайшее время улучшений не намечается, то никто не отменял самодельные компоненты

Водяное охлаждение в моддинге

Помимо высокой эффективности, системы водяного охлаждения для ПК отлично выглядят, что объясняет популярность использования систем водяного охлаждения в множестве моддинг проектов. Благодаря возможности применять цветные или флуоресцентные шланги и/или жидкости, возможности подсветить светодиодами водоблоки, подобрать комплектующие, которые будут подходить вам по цветовой гамме и стилю, систему водяного охлаждения можно отлично вписать в практически любой моддинг проект, и/или сделать ее основной фишкой вашего моддинг проекта. Использование СВО в моддинг проекте , при правильной установке, позволяет улучшить обзор некоторых комплектующих, обычно скрытых большими воздушными системами охлада.

Хорошее охлаждение центрального процессора и процессора видеокарты последние десятилетия является необходимым условием их бесперебойной работы. Но греются в компьютере не только процессор и видеокарта - отдельный кулер может потребоваться микросхеме чипсета, жестким дискам и даже модулям памяти. Производители корпусов добавляют дополнительные вентиляторы, увеличивают их мощность и габариты, улучшают устройство радиаторов. И, разумеется, жидкостные системы охлаждения не могли быть обойдены вниманием.

Вообще, жидкостное охлаждение процессоров – тема не новая: оверклокеры столкнулись с недостаточной эффективностью воздушного охлаждения уже давно. «Разогнанные» до теоретического максимума процессоры грелись так, что не справлялись никакие из имевшихся тогда в продаже кулеров. Систем жидкостного охлаждения в магазинах не было, и оверклокерские форумы полнились темами о самодельных «водянках». И сегодня многие ресурсы предлагают собрать систему жидкостного охлаждения самостоятельно, но смысла в этом уже немного. Стоимость комплектующих сравнима с ценой недорогих СЖО в магазинах, а качество (и, следовательно, надежность) заводской сборки обычно все же выше кустарной.

Почему эффективность СЖО выше, чем у простого кулера?

Рассматриваемые СЖО не имеют вырабатывающих холод элементов, охлаждение происходит за счет воздуха возле системного блока – как и в случае обычного воздушного охлаждения. Эффективность СЖО достигается за счет того, что скорость теплоотвода с помощью движущегося теплоносителя намного выше, чем скорость естественного теплоотвода с помощью теплопередачи внутри металлического радиатора. Но скорость теплоотвода зависит не только от скорости движения теплоносителя, но и от эффективности охлаждения этой жидкости и от эффективности её нагревания теплом процессора. И, если первая задача решается увеличением площади радиатора, площади теплообменника радиатора и улучшением воздухообдува, то во втором случае теплообмен ограничен площадью процессора. Поэтому общая эффективность системы ограничивается эффективностью водоблока процессора. Но даже с таким ограничением СЖО обеспечивают примерно в 3 раза лучший теплосъем по сравнению с обычным воздушным охлаждением. В числах это означает снижение температуры чипа на 15-25 градусов по сравнению с воздушным охлаждением при нормальной комнатной температуре.

Конструкция СЖО

Любая система жидкостного охлаждения содержит следующие элементы:

- Водоблок . Его назначение – эффективно снимать тепло с процессора и передавать протекающей воде. Соответственно, чем выше теплопроводность материала, из которого изготовлены подошва и теплообменник водоблока, тем выше и эффективность этого элемента. Но теплопередача также зависит и от площади соприкосновения теплоносителя и радиатора – поэтому конструкция водоблока важна ничуть не меньше материала.

Поэтому плоскодонный (бесканальный) водоблок, в котором жидкость просто протекает вдоль стенки, прилегающей к процессору, намного менее эффективен, чем водоблоки со сложной структурой дна или теплообменниками (трубчатыми или змеевидными). Минусами водоблоков со сложной структурой является то, что они создают намного большее сопротивление водяному потоку и, следовательно, требуют более мощной помпы.

- Помпа . Распространенное мнение, что чем мощнее помпа, тем лучше и что СЖО без отдельной мощной помпы вообще неэффективна – некорректно. Функция помпы – обеспечить циркуляцию теплоносителя с такой скоростью, чтобы перепад температур между теплообменником водоблока и жидкостью был максимальным. Т.е., с одной стороны, нагревшаяся жидкость должна вовремя выводиться из водоблока, с другой стороны – поступать в водоблок она должна уже полностью охлажденной. Поэтому мощность помпы должна быть сбалансирована с эффективностью остальных элементов системы и замена помпы на более мощную в большинстве случаев не даст положительного эффекта. Маломощные помпы часто объединены в одном корпусе с водоблоком.

- Радиатор. Назначение радиатора – рассеивать тепло, приносимое теплоносителем. Соответственно, он должен быть изготовлен из материала с высокой теплопроводностью, обладать большой площадью и быть укомплектован мощным вентилятором (вентиляторами). Если площадь радиатора СЖО сравнима с площадью радиатора процессорного кулера и вентилятор на ней установлен ничуть не мощнее, то не стоит ожидать от такой СЖО эффективности, превышающей эффективность того же кулера.

- Соединительные трубки должны быть достаточной толщины, чтобы не создавать большого сопротивления водяному потоку. По этой причине обычно используются трубки диаметром от 6 до 13 мм – в зависимости от скорости потока жидкости. В качестве материала трубок обычно используется ПВХ или силикон.
- Теплоноситель должен иметь высокую теплоемкость и высокую теплопроводность. Из доступных и безопасных жидкостей лучше всего этим условиям удовлетворяет обычная дистиллированная вода. Часто в воду добавляются присадки для снижения её коррозирующих свойств, для предотвращения размножения микроорганизмов (зацветания) и просто для эстетического эффекта (цветные присадки в системах с прозрачными трубками).

В мощных системах с большим объемом теплоносителя становится необходимым использование расширительного бачка – резервуара, в который будут уходить излишки жидкости при её термическом расширении. В таких системах помпа обычно объединяется с расширительным бачком.

Характеристики систем жидкостного охлаждения.

Обслуживаемая/необслуживаемая СЖО.

Необслуживаемая система идет с завода полностью в сборе, залитая теплоносителем и загерметизированная. Установка такой системы отличается простотой – некоторые необслуживаемые СЖО установить ничуть не сложнее, чем обычный кулер. Минусы у необслуживаемой СЖО тоже есть:
- Низкая ремонтопригодность. Трубки часто просто запаяны в неразъемные пластиковые штуцеры. С одной стороны, это обеспечивает герметичность, с другой стороны, замена поврежденного элемента такой системы может вызвать осложнения.
- Сложность замены теплоносителя обычно тоже связана с ремонтом системы – если часть жидкости вытекла, снова заполнить необслуживаемую СЖО может оказаться весьма непросто – заливочными отверстиями такие системы, как правило, не снабжаются.
- Низкая универсальность связана с неразборностью системы. Невозможно ни расширить систему, ни заменить какой-либо из её элементов на более эффективный.
- Фиксированная длина трубок ограничивает возможности по выбору места установки радиатора.

Обслуживаемые СЖО часто поставляются в виде набора элементов и установка такой системы потребует времени и некоторой сноровки. Зато и возможности по её кастомизации намного выше – можно добавлять водоблоки для чипсета и для видеокарты, менять все элементы на более подходящие для конкретного компьютера, выносить радиатор на любое (разумное) расстояние от процессора и т.д. Можно не бояться устаревания сокета (и системы охлаждения) при замене материнской платы – для восстановления актуальности потребуется только заменить водоблок процессора. К недостаткам обслуживаемых СЖО, кроме сложности установки и высокой цены, следует отнести большую вероятность протечек через разъемные соединения и большую вероятность загрязнения теплоносителя.

СЖО должна поддерживать сокет материнской платы, на которую устанавливается. И если обслуживаемую СЖО еще можно приспособить под другой сокет, купив дополнительно соответствующий водоблок, то необслуживаемая СЖО может использоваться только с теми сокетами, что перечислены в её характеристиках.

Количество вентиляторов не оказывает прямого влияния на эффективность СЖО, но большое их количество позволяет снизить скорость вращения каждого отдельного вентилятора при сохранении общего воздушного потока, и, соответственно, снизить шумность при сохранении эффективности. Будет ли СВО с большим количеством вентиляторов эффективнее – зависит от их суммарного максимального воздушного потока.

Максимальный воздушный поток считается в кубических футах в минуту (CFM) и определяет, какой объем воздуха прогоняется через вентилятор в минуту. Чем выше это значение, тем выше вклад этого вентилятора в эффективность радиатора. Размеры (длина, ширина, толщина ) радиатора ничуть не менее важны – четыре мощнейших вентилятора, обдувающих простой тонкий радиатор с малой площадью пластин будут охлаждать теплоноситель ничуть не лучше, чем один вентилятор, хорошо подобранный к радиатору с большой площадью пластин.

Материал радиатора определяет его теплопроводность, т.е., с какой скоростью переданное ему тепло будет распределяться по всей площади радиатора. Теплопроводность меди почти в два раза выше, чем теплопроводность алюминия, но в данном случае эффективность радиатора больше зависит от его конструкции и площади, чем от материала..

Материал водоблока , в силу ограниченности его размеров, важнее материала радиатора. Фактически, медь является единственным приемлемым вариантом. Алюминиевые водоблоки (встречающиеся в дешевых СЖО) снижают эффективность системы настолько, что пропадает смысл использования жидкостного охлаждения.

Максимальный уровень шума зависит от максимальной частоты вращения вентиляторов . Если в системе не предусмотрена регулировка частоты вращения, на этот параметр следует обратить пристальное внимание. При наличии регулировки частоты вращения, внимание следует обратить на минимальный уровень шума .

Уровень шума выше 40 дБ уже может восприниматься как некомфортный (40 дБ соответствует обычному звуковому фону в жилом помещении - негромкая музыка, спокойный разговор). Чтобы шум вентиляторов не мешал сну, он не должен превышать 30 дБ.

Регулировка скорости вращения вентиляторов может быть ручной и автоматической. Ручная регулировка позволяет менять скорость вращения вентиляторов в соответствии с личными предпочтениями, автоматическая же подстраивает скорость под текущую температуру процессора и обеспечивает лучшие условия работы оборудования.

Тип коннектора питания может быть 3-pin и 4-pin.
3-pin коннектор не имеет отдельного провода для изменения скорости вращения вентилятора. Управлять скоростью вращения такого вентилятора можно только изменяя его напряжение питания. Не все материнские платы поддерживают этот способ. Если ваша материнская плата не может управлять скоростью вращения 3-pin вентилятора, то кулеры и двигатель помпы СЖО с 3-pin коннектором питания будут всегда вращаться на максимальной скорости. Для изменения степени охлаждения придется дополнительно покупать

В этой серии представлены уникальные компьютеры с полностью водяным охлаждением. Все системы созданы вручную в единственном экземпляре. Сумасшедшая производительность для самых требовательных задач, таких как виртуальная реальность со сверхвысокими настройками качества.

Представляем вам самые быстрые игровые компьютеры Hyper из когда-либо созданных

Hyper Concept - это уникальные компьютеры с полностью водяным охлаждением и экстремальным разгонном. Разработка компьютеров серии Concept является одной из наиболее сложных и длительных в истории HYPERPC.

Наши эксперты имели только одну цель, сделать лучший компьютер в мире!

Производительность данных компьютеров вас просто шокирует!

Характеристики данных компьютеров действительно впечатляют: самый быстрый процессор в мире Intel Core i7 Extreme разогнанный до 5ГГц, две самые мощные игровые видеокарты NVIDIA GeForce в режиме SLI и всё это охлаждается уникальной системой водяного охлаждения . Не зря водяное охлаждение будоражит умы многих компьютерных энтузиастов уже несколько лет.

Узнайте подробнее как мы собираем эксклюзивные компьютеры с водяным олаждением

Что такое система водяного охлаждения?

Система водяного охлаждения - это система охлаждения, которая для переноса тепла использует воду в качестве теплоносителя. В отличии от систем воздушного охлаждения, которые передают тепло напрямую воздуху, система водяного охлаждения сначала передает тепло воде.

Кому подойдет система водяного охлаждения?

Если Вы обычный пользователь, который проводит за компьютером 2-3 часа в день, который не работает с графикой, не играет, не занимается оверклокингом (разгоном), не увлечен моддингом, то для Вас хватит и стандартного воздушного кулера. Но если Ваш компьютер – это образ жизни, или заработок, если Вы хотите максимальной мощности с разгоном всей системы, идеальной тишины, или может быть Ваш компьютер является частью интерьера, то водяное охлаждение именно, то, что Вам нужно.

Водоблок CPU - это теплообменник, передающий тепло от процессора охлаждающей жидкости. Водоблок для процессора состоит из металлического основания, непосредственно контактирующего с теплораспределителем процессора, и крышки с отверстиями для включения его в контур СВО. Для достижения максимальной производительности внутренняя поверхность основания имеет сложную структуру.

Водоблоки для видеокарт делятся на два основных типа - водоблок закрывающий только чип и водоблок с полным покрытием, обеспечивающий отвод тепла сразу от всех критически важных компонентов видеоадаптера. Основание таких водоблоков имеет сложную структуру, что способствует более эффективному отводу тепла.

Радиатор в системе жидкостного охлаждения необходим для отвода тепла из контура охлаждения в атмосферу. Для этого на него как правило устанавливается один или несколько вентиляторов большого диаметра. Размер радиатора определятся мощностью, которую нужно удалить из контура охлаждения.

Помпа представлет из себя электронный насос обеспечивающий циркуляцию охлаждающей жидкости в контуре системы охлаждения.

Резервуар служит для аккумуляции воздуха из контура охлаждения и обеспечения запаса жидкости. Также он служит для выравнивания давления – это необходимо так как жидкость при нагревании расширяется.

Помпа и резервуар могут быть выполнены в виде единого устройства, либо же являться отдельными узлами СЖО.

Фитинг (англ. fitting, от fit - прилаживать, монтировать, собирать) - соединительная часть трубопровода, устанавливаемая в местах его разветвлений, поворотов, переходов на другой диаметр, а также при необходимости частой сборки и разборки труб. Фитинги служат и для герметичного перекрытия трубопровода и прочих вспомогательных целей.

Контур систему жидкостного охлаждения представлен трубками или шлангами соединяющими все ее компоненты в единый механизм. Для максимизации эффективности всей СВО крайне важно правильное проектирование контура и наши инженеры вкладывают весь свой многолетний опыт в решение этой задачи. Так же контур может быть одним из ключевых элементов дизайна всей системы.

Охлаждающая жидкость (хладагент, теплоноситель) предназначена для переноса тепла от водоблоков, нагреваемых компонентами системы, к радиаторам, рассеивающим его в атмосферу. В отличие от обычной воды, специализированные жидкости обладают большей эффективностью и не приводят к коррозии компонентов СЖО. Охлаждающие жидкости могут быть разных цветов, в том числе и с флюоресцентными добавками.

Преимущества водяного охлаждения

Основные плюсы СВО

Прежде всего, это невероятная эффективность, выраженная в стабильности температурного режима. Вы будете комфортно играть или работать без зависаний и перегрева.
Возможности разгона без потери устойчивости работы системы. Вы сможете получить дополнительную производительность, за счет более высокого и безопасного разгона системы.
Значительном снижении уровня шума, вплоть до полной тишины. Это поможет вам избавиться от неприятного шума.
Снижении уровня пыли, накапливающейся внутри компьютера - увеличение срока службы всех комплектующих.
Уникальный внешний вид и дизайн сделает Ваш компьютер не похожим на большинство стандартных, скучных ПК.

5. Резервуар (расширительный бачек) Преимущество систем с резервуаром в более удобной заправке системы и более удобном удалении пузырей воздуха из системы.

Возможно, будет полезно почитать: