Подключение водяного охлаждения для процессора. Водяное охлаждение компьютеров

В этой статье я постараюсь рассказать о своей попытке изготовить систему водяного охлаждения для процессора в домашних условиях. При этом опишу основные моменты и технические тонкости на примере собственного опыта. Если вам интересно подробное иллюстрированное руководство по изготовлению, сборке и установке такой системы, то добро пожаловать под кат.

Трафик, много картинок! Видео процесса изготовления в самом низу.

Мысль о создании более эффективного охлаждения домашнего компьютера у меня зародилась в процессе поиска способа повысить производительность своего компьютера с помощью «разгона» процессора. Разогнанный процессор потребляет в полтора раза больше мощности и соответственно греется. Главный ограничитель покупки готовой – цена, покупка в магазине готовой системы водяного охлаждения вряд ли обойдется дешевле ста долларов. Да и в обзорах бюджетные системы жидкостного охлаждения не особо хвалят. Так было решено сделать простейшую СВО самостоятельно и с минимальными затратами.

Теория и сборка

Основные детали

Водоблок (или теплообменник)
Центробежный водяной насос (помпа) мощностью 600 литров/ч.
Радиатор охлаждения (автомобильный)
Расширительный резервуар под теплоноситель (воду)
Шланги 10-12 мм;
Вентиляторы диаметром 120мм (4 штуки)
Источник питания для вентиляторов
Расходные материалы

Водоблок

Основная задача водорблока это быстро забрать у процессора тепло и передать его теплоносителю. Для данных целей наиболее подходит медь. Возможно изготовление теплообменника и из алюминия, но его теплопроводность (230Вт/(м*К)) вдвое меньше меди (395,4 Вт/(м*К)). Также немаловажно устройство водоблока (или теплообменника). Устройство теплообменника представляет собой один или несколько непрерывных каналов, проходящих через весь внутренний объем водоблока. При этом важно максимально увеличить поверхность соприкосновения с водой и избежать застоев воды. Для увеличения поверхности обычно используют частые надрезы на стенках водоблока или устанавливают мелкие игольчатые радиаторы.

Я не пытался сделать что-то сложное, поэтому начал делать простую ёмкость для воды с двумя отверстиями для трубок. За основу был взят латунный соединитель для труб, а основанием стала медная пластина толщиной 2 миллиметра. Сверху в такую же пластину вставляются две медные трубки диаметра шланга. Всё запаивается оловянно-свинцовым припоем. Делая водоблок побольше я сначала не задумывался о его весе. В собранном виде со шлангами и водой на материнской плате будет висеть более 300 грамм, и для облегчения пришлось использовать дополнительные крепления для шлангов.

Материал: медь, латунь
Диаметр штуцеров: 10 мм
Пайка: Оловянно-свинцовый припой
Способ крепления: винтами к креплению магазинного кулера, шланги крепятся хомутами
Цена: около 100 рублей

Выпиливание и пайка

Помпа

Помпы бывают внешние или погружные. Первая лишь пропускает ее через себя, а вторая ее выталкивает, будучи в нее погружена. Здесь использована погружная, помещается в ёмкость с водой. Внешнюю найти не удалось, искал в зоомагазинах, а там только погружные аквариумные помпы. Мощность от 200 до 1400 литров в час цена от 500 до 2000 рублей. Питается от розетки, мощность от 4 до 20 ватт. На твёрдой поверхности помпа сильно шумит, а на поролоне шум незначителен. В качестве резервуара для воды использовалась банка, вмещающая в себя помпу. Для присоединения силиконовых шлангов были использованы стальные хомуты на винтах. Для лёгкого надевания и снятия шлангов можно использовать смазку без запаха.

Максимальная производительность - 650 л/ч.
Высота подъема воды – 80 см
Напряжение – 220В
Мощность – 6 Вт
Цена - 580 рублей

Радиатор

Насколько качественным будет радиатор, во многом определит эффективность всей системы водяного охлаждения. Тут использован автомобильный радиаторсистемы отопления (печка) от девятки, куплен старый на барахолке за 100 рублей. К сожалению, интервал между пластинами в нём оказался меньше миллиметра, поэтому пришлось вручную раздвигать и сжимать пластины по нескольку штук, чтобы слабые китайские вентиляторы смогли продуть его насквозь.

Материал трубок: медь
Материал ребер: алюминий
Размер: 35х20х5 см
Диаметр штуцеров: 14 мм
Цена: 100 рублей

Обдув

Обдувается радиатор двумя парами 12 см вентиляторами спереди и сзади. Запитать 4 вентилятора от системного блока во время проверки не представилось возможным, поэтому пришлось собрать простой блок питания на 12 вольт. Вентиляторы были соединены параллельно, и подключены с учётом полярности. Это важно, иначе с большой вероятностью вентилятор можно испортить. У кулера 3 провода: черный (земля), красный (+12В) и желтый (значение скорости).

Материал: китайский пластик
Диаметр: 12 см
Напряжение: 12 В
Ток: 0.15 А
Цена: 80*4 рублей

Хозяйке на заметку

Цель снижения шума я не ставил из-за стоимости вентиляторов. Так вентилятор за 100 рублей изготовлен из чёрного пластика и потребляет 150 миллиампер тока. Именно такие я использовал для обдува радиатора, дует слабо, зато дешёвый. Уже за 200-300 рублей можно найти намного более мощные и красивые модели с потреблением 300-600 миллиампер, но на максимальных оборотах они шумные. Это решается силиконовыми прокладками и антивибрационными креплениями, но для меня решающее значение играла минимальная стоимость.

Блок питания

Если готового под рукой нет, можно собрать простейший из подручных материалов и микросхемы, которая стоит меньше 100 рублей. Для 4 вентиляторов необходим ток 0,6 А и немного про запас. Микросхема даёт примерно 1 ампер при напряжении от 9 до 15 вольт в зависимости от модели. Можно использовать любую модель, выставляя 12 вольт переменным резистором.

Инструменты и паяльник
Радиодетали
Микросхема
Провода и изоляция
Цена: 100 рублей

Установка и проверка

Аппаратная часть

Процессор: Intel Core i7 960 3.2 ГГц / 4.3 ГГц
Системная плата: ASUS Rampage 3 formula
Блок питания: OCZ ZX1250W
Термопаста: АЛ-СИЛ 3

Программное обеспечение

Windows 7 x64 SP1
Prime 95
RealTemp 3.69
Cpu-z 1.58

Особо долго тестировать не пришлось, т.к. результаты не приближались даже к возможностям воздушного кулера. Радиатор СВО обдувался пока только двумя китайскими вентиляторами из 4х возможных и ещё не были раздвинуты шире пластины для лучшего продува. Так в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО 57 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 100 градусов за 30 секунд на СВО. При разгоне результаты ещё хуже.

Была предпринята попытка сделать новый водоблок с более тонкой (0,5 мм) медной пластиной основания и почти втрое более вместительный внутри, правда из тех же материалов (медь + латунь). В радиаторе раздвинуты пластины для лучшего продува и добавлено ещё два вентилятора, теперь их 4 штуки. В этот раз в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО примерно 55 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 83 градусов на СВО. Но при этом вода в контуре начинает довольно быстро нагреваться и уже через 5-7 минут температура процессора достигает 96 градусов. Это показания без разгона.

Собирать СВО было, конечно интересно, но применить её для охлаждения современного процессора не удалось. В старых компьютерах отлично справляется штатный кулер. Может быть я подобрал некачественные материалы или неправильно изготавливал водоблок, но собрать СВО менее, чем за 1000 рублей в домашних условиях мне не представляется возможным. Почитав обзоры бюджетных готовых СВО, имеющихся в магазинах я не надеялся, что моя самоделка будет лучше хорошего воздушного кулера. Для себя сделал вывод, что не стоит экономить в будущем на комплектующих для СВО. Когда решусь покупать СВО для разгона, однозначно буду собирать её сам из отдельных деталей.

Видеоролик

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.

About sTs

Люблю самоделки. Стремлюсь к здоровому, гармоничному образу жизни. В людях ценю открытость и честность. Своим хочу донести до молодёжи ценность созидательных качеств в человеке. Пусть каждый обретет новые знакомства и получит массу знаний и опыта , которые сделают из него целостную личность ! Подробнее о себе рассказываю в блоге .

И насколько она может быть эффективна. Потребность в жидком охлаждении появилась из-за того, что было решено разогнать процессор, а чем быстрее он работает, тем сильнее греется. То есть стандартного кулера уже не хватало, а магазинные системы охлаждения стоят довольно дорого.

Материалы и инструменты для самоделки:
- теплообменник либо водоблок;
- радиатор охлаждения (от автомобиля);
- помпа (водяной насос центробежного типа с мощностью 600 литров в час);
- расширительный бачок (в нашем случае под воду);
- четыре вентилятора размером 120 мм;
- блок питания для вентилятора;
- различные другие расходные материалы и инструменты.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Изготовление водоблока
Водоблок необходим для того, чтобы максимально эффективно отводить тепло от процессора. Для таких целей будут нужны материалы с хорошей теплопроводностью, автором была выбрана медь. Еще как вариант можно использовать алюминий, но его теплопроводность вдвое меньше, чем у меди, то есть у алюминия это 230Вт/(м*К), а у меди 395,4 Вт/(м*К).

Еще важно разработать структуру водоблока для эффективного отвода тепла. Водоблок должен иметь несколько каналов, по которым будет циркулировать вода. Теплоноситель не должен застаиваться и вода должна циркулировать через весь водоблок. Также важно сделать площадь соприкосновения с водой как можно больше. Чтобы увеличить площадь соприкосновения с охлаждающей жидкостью, на стенки водоблока можно нанести частые надрезы, ну а еще можно установить небольшой игольчатый радиатор.

Автор решил идти по пути наименьшего сопротивления, поэтому в качестве водоблока была изготовлена емкость для воды с двумя трубками для ее подачи и отбора. В качестве основы использовался соединитель для труб из латуни. Основанием послужила пластина из меди толщиной 2 мм. Сверху же водоблок закрывается тоже такой медной пластиной, в которую установлены трубки под диаметр шлангов. Вся конструкция спаивается оловянно-свинцовым припоем.

В итоге водоблок получился довольно больших размеров, что отразилось на его весе, в собранном состоянии на материнскую плату шла нагрузка в 300 грамм. А это привело к дополнительным затратам. Чтобы облегчить конструкцию, понадобилось придумать дополнительную систему креплений для шлангов.

Материал водообменника: медь и латунь
Диаметр штуцеров составляет 10 мм
Сборка путем пайки оловянно-свинцовым припоем
Крепится конструкция с помощью винтов к магазинному кулеру, шланги дополнительно фиксируются с помощью хомутов
Стоимость самоделки на этом шаге в районе 100 рублей.

Подробнее о сборке водоблока
Как происходил процесс сборки, можно увидеть на фото. То есть из листа меди были вырезаны нужные заготовки, впаяны трубки, ну а потом с помощью паяльника все объединилось в готовый орган системы.

Шаг второй. Разбираемся с помпой
Помпы можно разделить на два вида, это погружаемые и наружные. Внешняя помпа пропускает воду через себя, а погружаемая выталкивает. Автор использовал погружаемый вид помпы для своей самоделки, поскольку наружную нигде найти не удалось. Мощность такой покупной помпы находится в пределах от 200 до 1400 литров в час, а стоят они в районе 500-2000 рублей. В качестве источника питания здесь идет обычная розетка, потребляет устройство от 4 до 20 Вт.

Чтобы снизить шум, помпу нужно устанавливать на поролон или другой подобный материал. Резервуаром послужила банка, в которую была помещена помпа. Чтобы подключить силиконовые шланги, понадобились металлические хомуты на винтах. Чтобы в будущем легко надевать и снимать шланги, можно применять смазку без запаха.

В итоге максимальная производительность насоса составила 650 литров в час. Высота, на которую насос может поднять воду, равна 80 см. Требуемое напряжение - 220В, потребляет устройство 6Вт. Стоимость составляет 580 рублей.

Шаг третий. Пару слов о радиаторе
От того, насколько качественно будет работать радиатор, будет зависеть успех всей затеи. Для самоделки автор применил автомобильный радиатор от печки «Жигулей» девятой модели, он был куплен на барахолке всего за 100 рублей. В связи с тем, что расстояние между пластинами радиатора оказалось слишком маленьким, чтобы кулеры смогли прогнать через него воздух, их пришлось принудительно раздвигать.

Характеристики радиатора:
- трубки изготовлены из меди;
- ребра радиатора алюминиевые;
- размеры 35х20х5 см;
- диаметр штуцеров составляет 14 мм.

Шаг четвертый. Обдув радиатора
Для охлаждения радиатора используются две пары кулеров по 12 см, два устанавливаются с одной стороны и два с другой. Для вентиляторов использовался отдельный блок питания на 12В. Подключаются они параллельно с учетом полярности. Если перепутать полярность, вентилятор можно испортить. Черным цветом обозначен минус, красным плюс, а по желтому передаются значения скорости.
Ток вентилятора составляет 0.15А, один стоит 80 рублей.

Здесь главной задачей автор посчитал эффективность и дешевизну устройства, поэтому для снижения шума не прилагалось никаких усилий. Дешевые китайские вентиляторы сами по себе являются довольно шумными, но их можно установить на силиконовые прокладки или изготовить другие крепления для снижения вибраций. Если покупать более дорогие кулеры стоимостью 200-300 рублей, то они работают более тихо, но на максимальных оборотах все равно шумят. Но зато имеют высокую мощность и потребляют 300-600 мА тока.

Шаг пятый. Блок питания
Если нужного блока питания под рукой нет, то его можно собрать и своими руками. Понадобится недорогая микросхема за 100 рублей и несколько других доступных элементов. Для четырех вентиляторов понадобится ток в 0.6 А, ну и конечно нужно иметь немного в запасе. Собранная микросхема выдает порядка 1А при напряжении в районе 9-15В в зависимости от конкретной модели. Вообще подойдет любая модель , менять напряжение можно с помощью переменного резистора.

Инструменты и материалы для блока питания:
- паяльник с припоем;
- микросхема;
- радиодетали;
- изоляция и провода.
Цена вопроса составляет 100 рублей.

Шаг шестой. Завершающий этап. Установка и проверка

Подопытный компьютер:
- процессор Intel Core i7 960 3.2 ГГц / 4.3 ГГц;
- термопаста АЛ-СИЛ 3;
- блок питания OCZ ZX1250W;
- материнская плата ASUS Rampage 3 formula.

Используемое программное обеспечение: Windows 7 x64 SP1, RealTemp 3.69, Prime 95, Cpu-z 1.58.

Сразу первые тесты показали, что система охлаждения плохо справляется со своей задачей и требует доработки. Сперва были подключены только два вентилятора и не были раздвинуты пластины в радиатор для лучшего продува. При стандартном кулере с нулевой нагрузкой температура процессора составляет 42 градуса, а при самодельной системе охлаждения 57 градусов.

Тестом prime95 процессор был нагружен до 50%, температура при воздушном охлаждении составляет 65 градусов, а при самодельном водяном 100 С всего за 30 секунд. Конечно, при разгоне результаты еще куда хуже.

В итоге автор решил сделать водоболок, используя более тонкую пластину на 0.5 мм. Также были раздвинуты пластины в радиатор и подключено 4 кулера. В итоге температура без нагрузки составила 55 градусов, и при родном кулере 42. При запуске же теста на 50% загрузки, процессор прогревается до 83 градусов вместо 65 на родной системе охлаждения. Далее, спустя 5-7 минут вода начинает перегреваться и температура процессора достигает 96 градусов. И все это без разгона.

По словам автора, система оказалась не эффективной, чтобы можно было охладить современный процессор. В более старых компьютерах с этой задачей отлично справляется обычный кулер. Возможно, в системе можно еще что-то доработать или автор неправильно сделал водоблок. В любом случае собрать самому систему охлаждения мене чем за 1000 рублей является крайне тяжело.

Видео самоделки:

Продолжая тему повышения производительности игровых систем нельзя не сказать об эффективном охлаждении для нестандартных частот процессоров. Как правило в погоне за высокими частотами и максимальной производительностью многие пользователи уже давно используют компоненты в режимах далеких от штатных. Плюсы и минусы данного метода мы рассматривали в предыдущей рассылке .

Законы Физики.

Естественно, что с ростом тактовой частоты увеличивается температура на всех компонентах, - это законы физики. Слишком высокая температура может стать причиной термического повреждения кристалла процессора. Именно поэтому в современных компьютерах на аппаратном уровне реализован целый ряд защитных механизмов, направленных на то что бы уберечь процессор от повреждения в случае перегрева.

Один из таких механизмов называется Троттлинг (от английского throttling): чем выше температура на кристалле процессора, тем больше машинных тактов он пропускает. Такты пропускаются, соответственно снижается эффективность и производительность – это и есть троттлинг процессора.

Таким образом мы плавно подошли к сути нашей проблемы, с одной стороны нам нужна максимальная производительность нашей игровой системы, с другой стороны необходимо обеспечить максимально эффективное охлаждение и не допустить повышения температуры до уровня, при котором включаются защитные механизмы.

Основательность воздушного охлаждения

Классическим решением данной задачи является использование воздушных систем охлаждения, естественно стандартные кулера идущие в комплекте с процессором не способны эффективно отводить излишки тепла. Именно поэтому многие геймеры, профессионалы в области графики и даже инженеры предпочитают штатным системам более дорогие и производительные кулера от таких вендоров как Zalman , Noctua , Skythe , Cooler Master .

Огромные радиаторы, толстые тепловые трубки, большие вентиляторы – это все конечно отлично, но есть нечто более эффективное . То, что сразу переводит в разряд «настоящих энтузиастов».

Системы Водяного Охлаждения

Системы жидкостного охлаждения (СЖО) или системы водяного охлаждения (СВО) – решение для тех, кто знает цену каждому дополнительному мегагерцу. Качественная СВО способна подарить тишину, несколько сотен дополнительных мегагерц и уважение друзей и коллег

Что же такое эта СВО? Само название говорит за себя. В системе СВО в качестве теплоносителя используется вода. То есть сначала тепло от нагревающих элементов передается напрямую в воду, в отличии от воздушного, где передача происходит сразу в воздух.

Как это работает:

От процессора или графического чипа тепло сначала передается через теплообменник воде. Далее нагретая вода двигается в радиатор, где тепло из водной среды отдается воздуху и отрабатывается во внешнюю среду. Качает же водный поток, как водится, специальный насос – помпа. Весьма стандартная система, которая используется во многих сферах, таких как двигатели внутреннего сгорания (куда уж без нашей любимой автомобильной аналогии). Большим преимуществом выбора СВО объясняется просто, Вода имеет куда более высокий уровень теплоемкости, что позволяет намного эффективнее охлаждать элементы и поддерживать низкий температурный режим.

Какой же сделать выбор?

Сейчас, когда разгон процессоров стал достаточно привычным делом, никто не откажется от повышенных частот для более быстрого выполнения задач, будь то профессиональная деятельность, или компьютерные игры с богатой и тяжелой графикой или высоконагруженными сценами с большим кол-вом персонажей и полигонов. Очевидно, что в таких условиях вопрос о надежной и максимально эффективной системе теплоотвода стоит очень остро. Чем мощнее процессор или графическая карта, тем эффективнее должна работать система охлаждения компьютера. А воздушные кулера, как правило, имеют очень неприятную особенность – вентиляторы при работе в экстремальных режимах, шумят очень сильно и это может вызвать негативные эмоции особенно у пользователей или геймеров в ночное время.

Необслуживаемые СВО

Для тех, кто только начинает свой путь в мире компьютеров существуют необслуживаемые системы водяного охлаждения. Многие именитые производители предлагают готовые и надежные необслуживаемые (замкнутые) системы охлаждения по относительно невысокой цене, например: Corsair Hydro Series (существует несколько вариантов с разными типами радиаторов), Cooler Master Seidon , NZXT Kraken , Silverstone Tundra , да что там говорить, даже компания Intel рекомендует к своим процессорам Intel Core i7 в исполнении LGA 2011 в качестве штатной СО – систему водяного охлаждения от компании Asetek.

А это точно эффективнее?

Эффективность замкнутых систем водяного охлаждения можно оценить на графике приведенном справа.

Из дополнительных преимуществ необслуживаемых систем водяного охлаждения можно назвать освобождение места в пространстве рядом с сокетом для установки центрального процессора, поскольку аналогичные по производительности воздушные кулеры весьма громоздки и часто мешают установке памяти с высокими "рубашками". Снижается нагрузка на подложку системной платы, что может быть критично в случаях, когда компьютер часто транспортируется или отправляется через Транспортные компании.

Кастомные системы:

Но это лишь старт. Безусловно удобное и компактное решение не всегда дает выжать максимум производительности и раскрыть потенциал процессора. Тогда на помощь приходят системы водяного охлаждения, которые собираются по компонентам – “кастомные ”, от англ. custom (custom-made) - изготовленные на заказ, системы водяного охлаждения .

Cложность “кастомной СВО ” может быть просто космической, и ограничивается только количеством денег у энтузиаста. Преимущества такого подхода перед готовыми СВО следующие: более мощная помпа, радиатор большего размера, возможность включить в контур СВО другие компоненты (чипсет, систему питания материнской платы, видеокарту и даже оперативную память). В дальнейшем при замене материнской платы или процессора, можно проапгрейдить систему охлаждения, а не менять ее целиком. Или заменить радиатор на более мощный и тем самым еще увеличить частоты до запредельных значений.