Компьютер с жидким охлаждением. СВО — она же кастомная система жидкостного охлаждения

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

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

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

Преимущества и принципы работы водяного охлаждения

Водяному охлаждению не требуется большого объёма системного блока для того, чтобы обеспечивать лучшую циркуляцию воздуха в самом системном блоке. Кроме всего прочего, она гораздо меньше шумит, что, кстати, также является немаловажным фактором для людей, которые по тем или иным причинам проводят много времени за компьютером. Любая же воздушная система, пусть даже самая качественная, при всех своих преимуществах, во время своей работы непрерывно создаёт поток воздуха, который гуляет по всему системному блоку, в любом случае увеличивает шум в помещении, а для многих пользователей важен низкий уровень шума, так как постоянный гул очень надоедает и раздражает. Программное обеспечение самостоятельно регулирует давление потока жидкости в системе, в зависимости от интенсивности тепловыделения процессора и других компонентов компьютера. То есть система может автоматически увеличивать или уменьшать эффективность теплоотвода, что обеспечивает непрерывный и точный контроль температурного режима, как любого отдельного элемента (будь то процессор, видеокарта или винчестер), так и во всём пространстве системного блока. Таким образом, применение жидкостного охлаждения ликвидирует также и тот недостаток любой воздушной системы, когда детали компьютера охлаждаются преимущественно воздухом из системного блока, который непрерывно нагревается этими же деталями и не успевает своевременно выводиться за пределы блока. С жидкостью такие проблемы исключены. Такая система способна справляться со своими задачами гораздо эффективнее любого воздушного охлаждения.

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

Виды водяного охлаждения по месту охлаждения

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

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

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

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

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

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

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

Стоит ли устанавливать водяное охлаждение на компьютер?

Достоинствами данного типа жидкостного охлаждения являются: высокая эффективность, небольшие размеры радиаторов компьютерных чипов, возможность параллельного охлаждения сразу нескольких устройств и невысокий уровень шума – во всяком случае, ниже, чем шум от мощного кулера любой воздушной системы. Собственно, всем этим и объясняется, что производители ноутбуков стали использовать жидкостное охлаждение одними из первых. Единственным их недостатком, пожалуй, является только сложность установки в системные блоки, которые изначально проектировались для воздушных систем. Это, разумеется, не делает установку подобной системы в ваш компьютер невозможной, просто она будет сопряжена с определёнными трудностями.

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

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

Система водяного охлаждения для компьютера позволяет наиболее эффективно устранить проблему сильного нагрева центрального процессора.

Такое приспособление не имеет строго определенной структуры. Оно может варьироваться и состоять из различных структур сразу.

Суть системы жидкостного охлаждения

Во всех случаях жидкостная система охлаждения компьютера состоит из комбинации следующих типов схем:

Схема с параллельным подключением узлов, которые подвергаются охлаждению (параллельная схема работы). Достоинства такой структуры: простая реализация схемы, легко просчитываемые характеристики узлов, которые необходимо охладить;

Последовательная структурная схема – все охлаждаемые компоненты подключены между собой параллельно. Преимущества такой схемы заключаются в том, что охлаждение каждого из узлов происходит эффективнее.
Недостаток: достаточно сложно направить к определённому узлу достаточное количество хладагента;

Комбинированные схемы. Они более сложные, так как содержат в себе сразу несколько элементов как с параллельным, так и с последовательным подключением.

Составляющие элементы

Чтобы охлаждение центрального процессора происходило быстро и эффективно, каждый куллер должен иметь следующие элементы:

Теплообменник – данный элемент нагревается, вбирая в себя тепло центрального процессора . Перед новым использованием следует дождаться полного охлаждения теплообменника;
Помпа для воды – резервуар для хранения жидкости;
Несколько трубопроводов ;
Переходники между узлами и трубопроводами ;
Бачок для расширения - предназначен для того, чтобы обеспечить необходимое место для расширяющегося в процессе нагревания теплообменника;
Наполняющий систему теплоноситель – элемент, который наполняет всю структуру жидкостью: дистиллированной водой или специализированной жидкостью для СВО;
Ватерблоки – теплосъемники для тех элементов, которые выделяют тепло.

Примечание! Жидкостная система охлаждения малошумная по сравнению с вентиляторами. Некоторый шум все же присутствует, так как его коэффициент не может быть нулевым.

Лучшие системы водяного охлаждения для компьютера

Основное назначение систем охлаждения ПК – обеспечение бесперебойной и стабильной работы самого компьютера и создание нормальных условий для его пользователя.

Это подразумевает минимум шума во время эксплуатации.

Эти устройства отводят тепло от таких элементов, как процессор и блок питания , предотвращая их перегрев и последующий выход из строя.

Существует 2 варианта системы охлаждения – пассивное и активное.

Второй тип, в свою очередь, делится на воздушное, подходящее для обычных ПК и водяное, которое требуется для систем с очень мощными или разогнанными процессорами.

Жидкостное охлаждение отличается небольшими габаритами, невысоким уровнем создаваемого шума и высокой эффективностью отвода тепла, благодаря чему пользуется большой популярностью.

Для выбора такой системы следует учесть некоторые нюансы, включая:

Стоимость;
Совместимость с процессорами или видеокартами;
Параметры охлаждения.

Ниже приведен список самых популярных систем водяного охлаждения с популярного интернет-каталога Яндекс-маркет .

Список популярных систем водяного охлаждения с market.yandex.ru/catalog/55321 .

Оригинальная на вид СВО DeepCool Captain 240 оборудована двумя фирменными чёрно-красными вентиляторами с насечками на лопастях.

Крыльчатка каждого способна вращаться со скоростью до 2200 об/мин, создавая шум не более 39 дБ.

При этом на системе есть разветвитель, позволяющий установить дополнительно ещё 2 вентилятора.

Срок службы, который гарантируется производителем, составляет около 120 тысяч часов.

При этом эксплуатационный срок устройства, совместимого с процессорами типа Intel (S775, S1150, S1356, S2011) и AMD (AM2, AM3, FM2), достигает 160 тысяч часов.

Максимальная скорость вращения лопастей – 2000 об/мин, масса составляет 1,323 кг, а шум при работе не превышает 39 дБ.

Приобрести такую систему в сети можно по цене от 6200 руб.

Систему Maelstrom 240T, предназначенную для процессоров Intel 1150–1156, S1356/1366 и S2011, а также AMD FM2, AM2 и AM3, отличает синяя подсветка вентиляторов, позволяющая не только охлаждать компьютер, но и сделать его моддинг.

Срок службы устройства – в переделах 120 тысяч часов, вес – 1100 г, создаваемый уровень шума – до 34 дБ.

Купить устройство в Интернете можно за 4400–4800 руб.

Универсальную и достаточно простую в компоновке систему Corsair H100i GTX используют для охлаждения большинства выпускающихся в течение последних нескольких лет процессоров AMD и Intel.

Вес оборудования в сборе составляет 900 г, уровень шума – около 38 дБ, а сила вращения вентиляторов – до 2435 об/мин.

Средняя стоимость карты составляет в сети около 10 тыс. руб.

Особенностью использования системы Cooler Master Seidon 120V является возможность устанавливать её как внутри, так и снаружи корпуса.

При этом вентиляторы, вращающиеся со скоростью до 2400 об/мин, работают очень тихо – с уровнем шума до 27 дБ.

Совместимость устройства – современные процессоры Intel и AMD (до LGA1150 и Socket AM3, соответственно).

Система весит всего 958 г и способна проработать 160 тыс. часов.

Приобретение возможно по цене от 3600 руб.

Система охлаждения своими руками

Систему охлаждения процессора можно приобрести уже в готовом виде.

Однако из-за довольно высокой стоимости устройства и не всегда достаточной эффективности предлагаемых моделей, допускается сделать её самостоятельно и в домашних условиях.

Получившаяся система будет не такой привлекательной на вид, но вполне эффективной в действии.

Для самостоятельного изготовления системы следует сделать:

Ватерблок;
Радиатор;
Помпу.

Повторить конструкцию большинства СВО, выпускаемых серийно, вряд ли удастся.

Однако, немного разбираясь в компьютерах и термодинамике, можно попробовать сделать что-то похожее если не на вид, то хотя бы по принципу действия.

Изготовление ватерблока

Главную деталь системы, на которую приходится максимум выделяемого процессором тепла, изготовить сложнее всего.

Для начала выбирается материал устройства – обычно это листовая медь.

Затем следует определиться с габаритами – как правило, для охлаждения достаточно блока 7х7 см с толщиной около 5 мм.

Геометрическая форма устройства принимается такой, чтобы находящаяся внутри жидкость максимально эффективно омывала все элементы охлаждаемой конструкции.

В качестве основания ватерблока можно выбрать, например, медную пластину, а рабочую структуру изготовить из тонкостенных медных трубок.

Количество трубок на примере принято равным 32 шт.

Сборка осуществляется с использованием припоя и электропечи, нагретой до температуры 200 градусов.

После этого приступают к изготовлению следующей детали – радиатора.

Радиатор

Чаще всего это приспособление выбирают уже готовым, а не изготавливают дома.

Найти и приобрести такой радиатор можно либо в компьютерном магазине, либо в автомобильном салоне.

Однако существует возможность и самостоятельно создать необходимый элемент СВО из следующих предметов:

4 медных трубок диаметром 0,3 см и длиной 17 см;
18 метров медного обмоточного провода (d = 1,2 мм);
Любого листового металла толщиной около 4 мм.

Трубки обрабатываются припоем, из металла изготавливается оправка шириной в 4–5 см и длиной до 20 см.

В ней сверлятся отверстия, куда заводится проволока. Теперь провод наматывается вокруг обмотки.

Процесс повторяют три раза, получив столько же одинаковых спиралей.

Сборку спиралей и трубок начинают, сначала изготовив рамку. Затем натягивают на неё проволоку.

Заключительным этапом является соединение рамки с входным и выходным коллекторами системы. В результате получается деталь следующего вида:

Помпа и другие детали

В качестве помпы допускается брать аналогичное устройство, предназначенное для аквариумов. Достаточно будет прибора производительностью 300–400 л/мин.

Его комплектуют расширительным бачком (плотно закрывающейся пластиковой ёмкостью) и шлангом из ПВХ с проходными патрубками из обрезков металлических (медных) трубок.

Сборка

Перед тем, как собирать и устанавливать систему, следует удалить заводское устройство, установленное на процессоре. Теперь необходимо:

Закрепить ватерблок сверху охлаждаемой детали, для чего используют прижимную планку;
Заправить систему дистиллированной водой;
Закрепить на внутренней поверхности крышки компьютера радиатор (напротив отверстий). Если вентиляционных отверстий нет, их следует проделать самостоятельно.

Завершающим этапом должно стать закрепление сначала вентилятора на процессоре (поверх ватерблока).

И, наконец, необходимо обеспечить питание для помпы путём установки её рабочего реле внутри блока питания.

В результате получается собственноручно изготовленная система водяного охлаждения, достаточно эффективно снижающая температуру процессора на 25–35 градусов.

При этом экономятся средства, которые могли бы пойти на покупку недешёвого оборудования.

Тематичсекие видеоролики:

Как установить систему водяного охлаждения на ЦП Corsair H100i

Система водяного охлаждения для компьютера - Подробное описание

Суть системы жидкостного охлаждения

Во всех случаях жидкостная система охлаждения компьютера состоит из комбинации следующих типов схем:

Схема с параллельным подключением узлов, которые подвергаются охлаждению (параллельная схема работы). Достоинства такой структуры: простая реализация схемы, легко просчитываемые характеристики узлов, которые необходимо охладить;

Последовательная структурная схема – все охлаждаемые компоненты подключены между собой параллельно. Преимущества такой схемы заключаются в том, что охлаждение каждого из узлов происходит эффективнее.
Недостаток: достаточно сложно направить к определённому узлу достаточное количество хладагента;

Комбинированные схемы. Они более сложные, так как содержат в себе сразу несколько элементов как с параллельным, так и с последовательным подключением.

Составляющие элементы

Теплообменник – данный элемент нагревается, вбирая в себя тепло центрального процессора. Перед новым использованием следует дождаться полного охлаждения теплообменника;
Помпа для воды – резервуар для хранения жидкости;
Несколько трубопроводов ;
Переходники между узлами и трубопроводами ;
Бачок для расширения – предназначен для того, чтобы обеспечить необходимое место для расширяющегося в процессе нагревания теплообменника;
Наполняющий систему теплоноситель – элемент, который наполняет всю структуру жидкостью: дистиллированной водой или специализированной жидкостью для СВО;
Ватерблоки – теплосъемники для тех элементов, которые выделяют тепло.

Лучшие системы водяного охлаждения для компьютера

Основное назначение систем охлаждения ПК – обеспечение бесперебойной и стабильной работы самого компьютера и создание нормальных условий для его пользователя, что подразумевает минимум шума во время эксплуатации.

Эти устройства отводят тепло от таких элементов, как процессор и блок питания, предотвращая их перегрев и последующий выход из строя.

Существует 2 варианта системы охлаждения – пассивное и активное. Второй тип, в свою очередь, делится на воздушное, подходящее для обычных ПК и водяное, которое требуется для систем с очень мощными или разогнанными процессорами.

Для выбора такой системы следует учесть некоторые нюансы, включая:

Стоимость;
Совместимость с процессорами или видеокартами;
Параметры охлаждения.

Список популярных систем водяного охлаждения с market.yandex.ru/catalog/55321 .

Оригинальная на вид СВО DeepCool Captain 240 оборудована двумя фирменными чёрно-красными вентиляторами с насечками на лопастях. Крыльчатка каждого способна вращаться со скоростью до 2200 об/мин, создавая шум не более 39 дБ.

При этом на системе есть разветвитель, позволяющий установить дополнительно ещё 2 вентилятора. Срок службы, который гарантируется производителем, составляет около 120 тысяч часов.

Вес системы, подходящей для процессоров и AMD и Intel, равен 1,183 кг.

Примерная стоимость устройства – от 5500 руб.

Сравнительно новую систему охлаждения видеокарт Liquid Freezer 240, появившуюся в продаже в конце прошлого года, можно назвать универсальной, так как подходит она для большинства современных процессоров, создавая во время работы уровень шума не более 30 дБ.

Скорость вращения лопастей каждого из 4 вентиляторов – до 1350 об/мин, масса системы – 1,224 кг. Главным достоинством является снижение температуры процессора на 40–50 градусов, а недостатком – лишь громоздкие размеры.

Покупка такого гаджета обойдётся в 6000 руб.

Эффективная система охлаждения всего системного блока Nepton 140XL отличается увеличенными размерами радиатора и шлангов, а также последовательным, а не параллельным расположением двух вентиляторов.

Благодаря наличию 140-миллиметрового вентилятора JetFlo, обширной площади контакта жидкости с теплосъёмником и высокому качеству обработки последнего она охлаждает достаточно мощные процессоры, включая даже те, которые были разогнаны для увеличения производительности.

При этом эксплуатационный срок устройства, совместимого с процессорами типа Intel (S775, S1150, S1356, S2011) и AMD (AM2, AM3, FM2), достигает 160 тысяч часов. Максимальная скорость вращения лопастей – 2000 об/мин, масса составляет 1,323 кг, а шум при работе не превышает 39 дБ.

Приобрести такую систему в сети можно по цене от 6200 руб.

Срок службы устройства – в переделах 120 тысяч часов, вес – 1100 г, создаваемый уровень шума – до 34 дБ.

Купить устройство в Интернете можно за 4400–4800 руб.

Средняя стоимость карты составляет в сети около 10 тыс. руб.

Особенностью использования системы Cooler Master Seidon 120V является возможность устанавливать её как внутри, так и снаружи корпуса. При этом вентиляторы, вращающиеся со скоростью до 2400 об/мин, работают очень тихо – с уровнем шума до 27 дБ.

Совместимость устройства – современные процессоры Intel и AMD (до LGA1150 и Socket AM3, соответственно). Система весит всего 958 г и способна проработать 160 тыс. часов.

Приобретение возможно по цене от 3600 руб.

Система охлаждения своими руками

Систему охлаждения процессора можно приобрести уже в готовом виде. Однако из-за довольно высокой стоимости устройства и не всегда достаточной эффективности предлагаемых моделей, допускается сделать её самостоятельно и в домашних условиях.

Получившаяся система будет не такой привлекательной на вид, но вполне эффективной в действии.

Для самостоятельного изготовления системы следует сделать:

Ватерблок;
Радиатор;
Помпу.

Повторить конструкцию большинства СВО, выпускаемых серийно, вряд ли удастся. Однако, немного разбираясь в компьютерах и термодинамике, можно попробовать сделать что-то похожее если не на вид, то хотя бы по принципу действия.

Изготовление ватерблока

Для начала выбирается материал устройства – обычно это листовая медь. Затем следует определиться с габаритами – как правило, для охлаждения достаточно блока 7х7 см с толщиной около 5 мм.

В качестве основания ватерблока можно выбрать, например, медную пластину, а рабочую структуру изготовить из тонкостенных медных трубок. Количество трубок на примере принято равным 32 шт.

Сборка осуществляется с использованием припоя и электропечи, нагретой до температуры 200 градусов. После этого приступают к изготовлению следующей детали – радиатора.

Радиатор

Чаще всего это приспособление выбирают уже готовым, а не изготавливают дома. Найти и приобрести такой радиатор можно либо в компьютерном магазине, либо в автомобильном салоне.

Однако существует возможность и самостоятельно создать необходимый элемент СВО из следующих предметов:

4 медных трубок диаметром 0,3 см и длиной 17 см;
18 метров медного обмоточного провода (d = 1,2 мм);
Любого листового металла толщиной около 4 мм.

Трубки обрабатываются припоем, из металла изготавливается оправка шириной в 4–5 см и длиной до 20 см. В ней сверлятся отверстия, куда заводится проволока. Теперь провод наматывается вокруг обмотки.

Процесс повторяют три раза, получив столько же одинаковых спиралей.

Сборку спиралей и трубок начинают, сначала изготовив рамку. Затем натягивают на неё проволоку. Заключительным этапом является соединение рамки с входным и выходным коллекторами системы. В результате получается деталь следующего вида:

Помпа и другие детали

Сборка

Закрепить ватерблок сверху охлаждаемой детали, для чего используют прижимную планку;
Заправить систему дистиллированной водой;
Закрепить на внутренней поверхности крышки компьютера радиатор (напротив отверстий). Если вентиляционных отверстий нет, их следует проделать самостоятельно.

Завершающим этапом должно стать закрепление сначала вентилятора на процессоре (поверх ватерблока). И, наконец, необходимо обеспечить питание для помпы путём установки её рабочего реле внутри блока питания.

В результате получается собственноручно изготовленная система водяного охлаждения, достаточно эффективно снижающая температуру процессора на 25–35 градусов. При этом экономятся средства, которые могли бы пойти на покупку недешёвого оборудования.

Тематичсекие видеоролики:

Как установить систему водяного охлаждения на ЦП Corsair H100i

Система водяного охлаждения для компьютера - Подробное описание

Система водяного охлаждения своими руками

Систему водяного охлаждения для вашего компьютера можно собрать своими руками. Водяное охлаждение - СВО поможет вам собрать бесшумную и стабильную систему для любых целей. Будь то игровой компьютер или рабочий.

Системы водяного охлаждения уже много лет используются как высокоэффективное средство отвода тепла от нагревающихся компонентов компьютера.

Качество охлаждения напрямую влияет на стабильность работы Вашего компьютера. При избыточном тепле компьютер начинает зависать и возможен выход из строя перегревшихся компонентов. Высокие температуры вредны для элементной базы (конденсаторы, микросхемы и пр.), а перегрев жесткого диска может привести к потере данных.

С ростом производительности компьютеров приходится использовать более эффективные системы для охлаждения. Традиционной считается воздушная система охлаждения, но воздух обладает низкой теплопроводностью и при большом потоке воздуха создаётся сильный шум. Мощные кулера издают довольно сильный рёв, хотя при этом могут обеспечить приемлемую эффективность.

В таких условиях все более популярными становятся водяные системы охлаждения. Превосходство водяного охлаждения над воздушным объясняется показателями теплоемкости (4,183 кДж·кг -1 ·K -1 для воды и 1,005 кДж·кг -1 ·K -1 для воздуха) и теплопроводности (0,6 Вт/(м·K) для воды и 0,024-0,031Вт/(м·K) для воздуха). Поэтому, при прочих равных условиях, системы водяного охлаждения всегда будут эффективнее воздушных.

В интернете можно найти много материалов по готовым системам водяного охлаждения от ведущих производителей и примеры самодельных систем охлаждения (последние, как правило, более эффективны).

Система водяного охлаждения (СВО) – система охлаждения, в которой для переноса тепла используется вода в качестве теплоносителя. В отличие от воздушного охлаждения, в котором тепло передается напрямую воздуху, в системе водяного охлаждения тепло сначала передается воде.

Принцип работы СВО

Охлаждение компьютера необходимо для отвода тепла от нагретого компонента (чипсета, процессора, …) и его рассеивания. Обычный воздушный кулер снабжен монолитным радиатором, который выполняет обе данные функции.

В СВО каждая часть выполняет свою функцию. Водоблок осуществляет теплосъем, а другая часть рассеивает тепловую энергию. Примерную схему соединения компонентов СВО можно посмотреть на схеме ниже.

Водоблоки могут включаться в контур параллельно и последовательно. Первый вариант предпочтительнее при наличии одинаковых теплосъемников. Можно эти варианты скомбинировать и получить параллельно-последовательное подключение, но наиболее правильным будет соединение водоблоков один за другим.

Отвод тепла происходит по такой схеме: жидкость из резервуара подводится к помпе, а затем перекачивается дальше к узлам, которые охлаждают компоненты ПК.

Причиной такого подключения является незначительный прогрев воды после прохождения первого водоблока и эффективный отвод тепла от чипсета, GPU, CPU. Прогретая жидкость попадает в радиатор и там охлаждается. Затем она снова попадает в резервуар, и начинается новый цикл.

По конструктивным особенностям СВО можно разделить на два типа:

Охлаждающая жидкость циркулирует за счет помпы в виде отдельного механического узла.
Безпомповые системы, в которых используются специальные хладагенты, проходящие через жидкую и газообразную фазы.

Система охлаждения с помпой

Принцип ее действия эффективность и прост. Жидкость (обычно дистиллированная вода) проходит через радиаторы охлаждаемых устройств.

Все компоненты конструкции соединяются между собой гибкими трубками (диаметр 6-12 мм). Жидкость, проходя через радиатор процессора и других устройств, забирает их тепло, а затем по трубкам попадает в радиатор теплообменника, где охлаждается сама. Система замкнутая, и жидкость в ней постоянно циркулирует.

Пример такого соединения можно показать на примере продукции фирмы CoolingFlow. В ней помпа совмещается с буферным резервуаром для жидкости. Стрелки показывают движение холодной и горячей жидкости.

Безпомповое жидкостное охлаждение

Есть системы жидкостного охлаждения, не использующие помпу. В них используется принцип испарителя и создается направленное давление, вызывающее движение охлаждающего вещества. В качестве хладагентов применяются жидкости с низкой точкой кипения. Физику происходящего процесса можно рассмотреть на схеме ниже.

Изначально радиатор и магистрали полностью заполнены жидкостью. Когда температура радиатора процессора становится выше определенного значения, то жидкость превращается в пар. Процесс превращения жидкости в пар поглощает тепловую энергию и повышает эффективность охлаждения. Горячим паром создается давление. Пар, через специальный односторонний клапан, может выходить только в одну сторону – в радиатор теплообменника-конденсатора. Там пар вытесняет холодную жидкость в направлении радиатора процессора, и, остывая, превращается снова в жидкость. Так жидкость-пар циркулирует в замкнутой системе трубопровода, пока температура радиатора высокая. Такая система получается очень компактной.

Возможен другой вариант такой системы охлаждения. Например, для видеокарты.

В радиатор графического чипа встраивается жидкостный испаритель. Теплообменник располагается рядом с боковой стенкой видеокарты. Конструкция изготовлена из медного сплава. Теплообменник охлаждается высокооборотным (7200 об./мин.) вентилятором центробежного типа.

Компоненты СВО

В системах водяного охлаждения используется определенный набор компонентов, обязательных и необязательных.

Обязательные компоненты СВО:

радиатор,
фитинги,
ватерблок,
помпа,
шланги,
вода.

Необязательными компонентами СВО являются: термодатчики, резервуар, сливные краны, контролеры помпы и вентиляторов, второстепенные ватерблоки, индикаторы и измерители (расхода, температуры, давления), водные смеси, фильтры, бэкплейты.

Рассмотрим обязательные компоненты.

Ватерблок (англ. waterblock) – теплообменник, передающий тепло от нагревшегося элемента (процессора, видео чипа и др.) воде. Он состоит из медного основания и металлической крышки с набором креплений.

Основные типы ватерблоков: процессорные, для видеокарт, на системный чип (северный мост). Ватерблоки для видеокарт могут быть двух типов: закрывающие только графический чип («gpu only») и закрывающие все нагревающиеся элементы – фулкавер (англ. fullcover).

Ватерблок Swiftech MCW60-R(gpu-only):

Ватерблок EK Waterblocks EK-FC-5970(Фулкавер):

Для увеличения площади теплопередачи применяется микроканальную и микроигольчатая структура. Ватерблоки делают без сложной внутренней структуры если производительность не столь критична.

Чипсетный ватерблок XSPC X2O Delta Chipset:

Радиатор. В СВО радиатором называют водно-воздушный теплообменник, передающий воздуху тепло от воды в ватерблоке. Есть два подтипа радиаторов СВО: пассивные (безвентиляторные), активные (продуваемые вентилятором).

Безвентиляторные можно встретить довольно редко (например, в СВО Zalman Reserator) потому, что данный тип радиаторов обладает более низкой эффективностью. Такие радиаторы занимают много места и их сложно поместить даже в модифицированном корпусе.

Пассивный радиатор Alphacool Cape Cora HF 642:

Активные радиаторы более распространенны в системах водяного охлаждения из-за лучшей эффективности. Если использовать тихие или бесшумные вентиляторы, то можно добиться тихой или бесшумной работы СВО. Эти радиаторы могут быть самого разного размера, но в основном их делают кратными к размеру 120 мм или 140мм вентилятора.

Радиатор Feser X-Changer Triple 120mm Xtreme

Радиатор СВО за компьютерным корпусом:

Помпа – электрический насос, отвечает за циркуляцию воды в контуре СВО. Помпы могут работать от 220 вольт или от 12 вольт. Когда в продаже было мало специализированных компонентов для СВО, то использовали аквариумные помпы, работающие от 220 вольт. Это создавало некоторые трудности, из-за необходимости включать помпу синхронно с компьютером. Для этого применяли реле, включающее помпу автоматически при старте компьютера. Сейчас есть специализированные помпы, обладающие компактными размерами и хорошей производительностью, работающие от 12 вольт.

Компактная помпа Laing DDC-1T

У современных ватерблоков довольно высокий коэффициент гидросопротивления, поэтому желательно применять специализированные помпы, так как аквариумные не позволят современной СВО работать на полную производительность.

Шланги или трубки также являются обязательными компонентами любой СВО, по ним вода течет от одного компонента к другому. В основном применяют шланги из ПВХ, иногда из силикона. Размер шланга не сильно влияет на производительность в целом, важно не брать слишком тонкие (менее 8 мм.) шланги.

Флуоресцентный шланг Feser Tube:

Фитингами называют специальные соединительные элементы для подключения шлангов к компонентам СВО (помпе, радиатору, ватерблокам). Фитинги нужно вкручивать в отверстие с резьбой находящееся на компоненте СВО. Вкручивать их нужно не очень сильно (гаечных ключей не понадобится). Герметичность достиается уплотнительным кольцом из резины. Подавляющее большинство компонентов продаются без фитингов в комплекте. Это делается затем, чтобы пользователь мог сам подобрать фитинги, под нужный шланг. Самый распространенный тип фитингов – компрессионный (с накидной гайкой) и ёлочка (используются штуцеры). Фитинги бывают прямыми и угловыми. Фитинги еще различаются по типу резьбы. В компьютерных СВО чаще встречается резьба стандарта G1/4″, реже G1/8″ или G3/8″.

Водяное охлаждение компьютера:

Фитинги типа ёлочка от Bitspower:

Компрессионные фитинги Bitspower:

Вода тоже относится к обязательным компонентом СВО. Лучше всего заправлять дистиллированную воду (очищенную от примесей методом дистилляции). Используется и деионизированная вода, но существенных отличий от дистиллированной у нее нет, только производится другим способом. Можно применять специальные смеси или воду с различными присадками. Но использовать воду из-под крана или бутилированную для питья не рекомендуется.

Необязательные компонентами являются компоненты, без которых СВО стабильно может работать, и не влияют на производительность. Они делают эксплуатацию СВО более удобной.

Резервуар (расширительный бачек) считается необязательным компонентом СВО, хотя и присутствует в большинстве систем водяного охлаждения. Системы с резервуаром более удобны в заправке. Объем воды резервуара не принципиален, он не влияет на производительность СВО. Формы резервуаров встречаются самые разные и выбирают их по критериям удобства установки.

Трубчатый резервуар Magicool:

Cливной кран используется для удобного слива воды из контура СВО. Он перекрыт в обычном состоянии, и открывается, когда необходимо слить воду из системы.

Сливной кран Koolance:

Датчики, индикаторы и измерители. Выпускается довольно много различных измерителей, контролеров, датчиков для СВО. Среди них встречаются электронные датчики температуры воды, давления и потока воды, контролеры, согласующие работу вентиляторов с температурой, индикаторы движения воды и так далее. Датчики давления и расхода воды нужны лишь в системах, предназначенных для тестирования компонентов СВО, так как эта информация для обычного пользователя просто несущественна.

Электронный датчик потока от AquaCompute:

Фильтр. Некоторые системы водяного охлаждения комплектуются фильтром, включенным в контур. Он предназначен для отфильтровывания разнообразных мелких частиц попавших в систему (пыль, остатки пайки, осадок).

Присадки к воде и различные смеси. Дополнительно к воде можно использовать различные присадки. Некоторые из них предназначены для защиты от коррозии, другие для предотвращения развития бактерий в системе или подкрашивания воды. Выпускают также готовые смеси, содержащие воду, антикоррозионные присадки и краситель. Бывают готовые смеси, повышающие производительность СВО, но повышение производительности от них возможно лишь незначительное. Можно встретить жидкости для СВО, которые сделаны не на основе воды, а использующие специальную диэлектрическую жидкость. Такая жидкость не проводит электрический ток и при утечке на компоненты ПК не вызовет короткого замыкания. Дистиллированная вода тоже не проводит ток, но, если пролившись, попадет на запыленные участки ПК, может стать электропроводной. Необходимости в диэлектрической жидкости нет, потому, что хорошо протестированная СВО не протекает и обладает достаточной надежностью. Важно также соблюдать инструкцию к присадкам. Не нужно лить их сверх меры, это может привести к плачевным последствиям.

Зеленый флуоресцентный краситель:

Бэкплейтом называют специальную крепежную пластину, которая нужна, чтобы разгрузить текстолит материнской платы либо видеокарты от создаваемого креплениями ватерблока усилия, и уменьшить изгиб текстолита, снижая риск поломки. Бэкплейт не является обязательным компонентом, но очень часто встречается в СВО.

Фирменный бэкплейт от Watercool:

Второстепенные ватерблоки. Иногда, ставят дополнительные ватерблоки на слабо греющиеся компоненты. К таким компонентам относятся: оперативная память, силовые транзисторы цепей питания, жесткие диски и южный мост. Необязательность таких компонентов для системы водяного охлаждения заключается в том, что, они не несут улучшения разгона и никакой дополнительной стабильности системы или других заметных результатов не дают. Это связано с малым тепловыделением таких элементов, и с неэффективностью применения ватерблоков для них. Положительной стороной установки таких ватерблоком можно назвать только внешний вид, а минусом является повышение гидросопротивления в контуре и соответственно увеличение стоимости всей системы.

Ватерблок для силовых транзисторов на материнской плате от EK Waterblocks

Кроме обязательных и необязательных компонентов СВО существует еще категория гибридных компонентов. В продаже встречаются компоненты, которые представляют собой два или более компонента СВО в одном устройстве. Среди таких устройств известны: гибриды помпы с процессорным ватерблоком, радиаторы для СВО совмещенные с встроенной помпой и резервуаром. Такие компоненты заметно уменьшают занимаемее ими место и более удобны в установке. Но такие компоненты мало пригодны к апгрейду.

Выбор системы СВО

Различают три основных типа СВО: внешние, внутренние и встроенные. Они различаются расположением по отношению к корпусу компьютера их основных компонентов (радиатор/теплообменник, резервуар, насос).

Внешние системы водяного охлаждения, выполняют в виде отдельного модуля («ящика») , который при помощи шлангов подключен к ватерблокам, которые установлены на комплектующих в самом корпусе ПК. В корпус внешней системы водяного охлаждения практически всегда выносится радиатор с вентиляторами, резервуар, помпа, и, иногда, для помпы с датчиками блок питания. Среди внешних систем хорошо известны системы водяного охлаждения Zalman семейства Reserator. Такие системы устанавливаются в виде отдельного модуля, и их удобство заключается в том, что пользователю не нужно дорабатывать и переделывать корпус своего компьютера. Их неудобство состоит только в габаритах и сложнее становится перемещать компьютер даже на небольшие расстояния, например, в другую комнату.

Внешняя пассивная СВО Zalman Reserator:

Встроенная охлаждающая система вмонтирована в корпус и продаётся в комплекте с ним. Такой вариант является самым простым в обращении, потому, что вся СВО уже смонтирована в корпусе, и снаружи нет громоздких конструкций. К недостаткам такой системы можно отнести высокую стоимость и то, что старый корпус ПК будет бесполезным.

Внутренние системы водяного охлаждения расположены полностью внутри корпуса ПК. Иногда, некоторые компоненты внутренней СВО (в основном радиатор), устанавливают на внешней поверхности корпуса. Достоинством внутренних СВО является удобство переноски. Нет необходимости слива жидкости при транспортировке. Также при установке внутренних СВО не страдает внешний вид корпуса, и при моддинге СВО может отлично украсить корпус вашего компьютера.

Проект Overclocked Orange:

Недостатками внутренних систем водяного охлаждения являются сложность их установки и необходимость модификации корпуса во многих случаях. Также внутренняя СВО прибавляет вашему корпусу несколько килограмм веса.

Планирование и установка СВО

Водяное охлаждение, в отличие от воздушного, требует некоторого планирования перед установкой. Ведь жидкостное охлаждение налагает некоторые ограничения, которые необходимо принять во внимание.

Во время установки нужно всегда помнить об удобстве. Необходимо оставлять свободное место, чтобы дальнейшая работа с СВО и комплектующими не вызывала трудностей. Нужно, чтобы трубки с водой свободно проходили внутрь корпуса и между компонентами.

Кроме того течение жидкости не должно ничем ограничиватся. При прохождении через каждый водоблок охлаждающая жидкость нагревается. Чтобы снизить эту проблему, продумывается схема с параллельными путями охлаждающей жидкости. При таком подходе поток воды менее нагружен, и в водоблок каждого компонента поступает вода, которая не нагрета другими компонентами.

Хорошо известен набор Koolance EXOS-2. Он предназначен для работы с соединительными трубками сечения 3/8″.

При планировании расположения своей СВО рекомендуется сначала начертить простую схему. Начертив план на бумаге, приступают к реальной сборке и установке. Необходимо разложить на столе все детали системы и приблизительно промерять нужную длину трубок. Желательно оставлять запас и не обрезать слишком коротко.

Когда подготовительные работы проделаны, можно начинать установку водоблоков. На задней стороне материнской платы за процессором устанавливается металлическая скоба крепления головки охлаждения Koolance для процессора. Эта скоба крепления комплектуется пластмассовой прокладкой, для предотвращения замыкания с материнской платой.

Затем снимается радиатор, прикреплённый к северному мосту материнской платы. В примере используется материнская плата Biostar 965PT, у которой охлаждение чипсета происходит с помощью пассивного радиатора.

Когда радиатор чипсета снят, нужно установить элементы крепления водоблока для чипсета. После установки этих элементов материнскую плату ставят снова в корпус ПК. Не забывайте удалять с процессора и чипсета старую термопасту перед нанесением тонким слоем новой.

После этого осторожно устанавливаются водоблоки на процессор. Не прижимайте их с силой. Применяя силу вы можете повредить комплектующие.

Потом проводятся работы с видеокартой. Необходимо удалить имеющийся на ней радиатор и заменить его водоблоком. Когда водоблоки установлены, можно подсоединить трубки и вставить видеокарту в слот PCI Express.

Когда все водоблоки установлены, следует подсоединить все оставшиеся трубки. Последней подключается трубка, ведущая к внешнему блоку СВО. Проверьте правильность направления движения воды: охлаждённая жидкость должна сначала поступать в водоблок процессора.

После выполнения всех этих работ вода заливается в резервуар. Наполнять резервуар нужно только до уровня, который указан в инструкции. Внимательно смотрите за всеми креплениями и при малейших признаках протечки, немедленно устраните проблему.

Если все правильно собрано и не возникло протечек, нужно прокачать охлаждающую жидкость для удаления пузырьков воздуха. Для системы Koolance EXOS-2 нужно замкнуть контакты на блоке питания ATX, и подать питание водяному насосу, не подавая питание на материнскую плату.

Пусть система немного поработает в таком режиме, а вы осторожно наклоняйте компьютер то в одну, то в другую стороны, чтобы избавится от пузырьков воздуха. После выхода всех пузырьков добавьте охлаждающей жидкости, если потребуется. Если пузырьков воздуха больше не видно, то можно запускать систему полностью. Теперь вы можете протестировать эффективность установленной СВО. Хотя водяное охлаждение для пк еще является редкостью для обычных пользователей, его преимущества неоспоримы.

Давно уже прошли те времена когда водяное охлаждение компьютера было что то из ряда вон выходящее. С которым справлялись лишь умелые руки фанатов компьютерных игр и оверклокеров. Сегодня при наличии определенной суммы денег и желания, любой может установить систему жидкостного охлаждения в свой компьютер. Благо что уже стали выпускать комплекты готового решения, одну из них рассмотрим в этой статье.

Конечно установка водяного охлаждения требует определенных навыков и аккуратности. Если вы можете умело справляться с инструментом и имеете терпение то можно смело приступать. Для начала нужно спроектировать (нарисовать на бумаге) принцип размещения компонентов охлаждения в корпусе, убедиться что хватает места. Либо купить уже изначально корпус уже предназначенный для установки водяного охлаждения.

Подбор компонентов охлаждения

Это самый главный пункт на котором стоит остановиться поподробней. От выбора компонентовохлаждения будет зависеть насколько эффективным будет охлаждение. Если у вас есть возможность купить корпус уже предназначенный для установки водяного охлаждения то это сильно облегчает задачу. Иначе продумайте расположение компонентов. Приведу пример Full Tower корпуса в который уже можно устанавливать систему жидкостного охлаждения.

Водоблоки

Водоблоки предназначены для передачи тепла от греющихся элементов к охлаждающейся жидкости. Главные источники тепла это центральный процессор и процессор на видео карте .

Как известно из курса физики вода имеет более высокий коэффициент теплопроводности, что дает нам более эффективную теплоотдачу по сравнению с воздушным охлаждением.

Фото блока жидкостногоохлаждения для видео карты.

Водоблок процессора

Перед покупкой водоблока для центрального процессора убедитесь что крепление водоблока подходит под крепление вашего разъема процессора, так же обратите внимание на качество полировки рабочей поверхности водоблока(той части в которой водоблок соприкасается с греющейся части процессора). Так же следует особенно внимательно подойти к выбору термопасты , лучше остановиться на выборе качественной термопасты с хорошей теплопроводностью.

Радиатор

Радиатор играет роль охладителя хладогента (воды). Охлаждение нагретой воды происходит за счет прохождения воды через тоненькие трубки с прикрепленными к ним тоненькими пластинами. Иногда на радиатор устанавливают большие (140 мм) вентиляторы для прогона воздуха через радиатор тем самым дополнительно охлаждая хладогент. Наилучшим местом крепления в корпусе это верх так как тепло поднимется вверх.

На фото изображен радиатор с возможностью закрепления трех вентиляторов.

Резервуар жидкостного охлаждения.

Резервуар является самой простой деталью водяного охлаждения, он должен иметь достаточные размеры для того что бы было пространство для повышения и уменьшения уровня воды. Плюс выход воздуха из системы должен быть бесприпятственным для уменьшения уровня шума системы. Ну и конечно у резервуара должно быть специальное отверстие для заполнения охлаждающей жидкостью.

На картинке резервуар с LED подсветкой.

Следующее что вам понадобится это шланги и соединительные фитинги. Если у вас стандартная система жидкостного охлаждения то тут все просто, есть два стандарта в размерах это 1/2 и 3/8 в английской мере измерения. Следите что бы диаметры совпали. Вы будете также нуждаться в хладагенте, чтобы поместить в Вашу систему. Хотя это обычно упоминается как “водное охлаждение,” самые современные системы охлаждения используют своего рода хладагент с антикоррозийными и антипроводящими свойствами. Эта жидкость доступна от любого дистрибьютора охлаждающей жидкости.

Установка всей системы

Перед началом установки нарисуйте схему что и как будет установлено и как подключено соединительными шлангами. Проследите возможность установки других компонентов такие как дополнительные жесткие диски и так далее.

1. Установите крепежную пластину на материнскую плату

Теперь рекомендуем к водоблоку процессора подсоединить все водяные шланги, что бы предотвратить изгибы материнской платы. И уже потом устанавливать сам водоблок на процессор. Убедитесь что все соединения прижаты фитингами и что шланги сидят плотно на своих местах. Нанесите термопасту и установите водоблок, следите за равномерностью натяжения крепежных винтов.

2.Прикрепите радиатор

Установите радиатор, отрежьте нужной длины трубки следите за тем что бы трубки не перегибались и имели оптимальную длину. Соедините трубки с радиатором.

3. Установите резервуар

Установите на место резервуар для охлаждающей жидкости. Резервуар в зависимости от модели и места можно установить как внутри корпуса так и за его пределами.

5. Установка насоса жидкостного охлаждения

Приступаем к установке водяного насоса. Современные насосы имеют малый размер поэтому установить его не составит особого труда. Насос можно приклеить двухстороннем тейпом. Соедините шланги от насоса к остальным компонентам. Подключите шланг выхода (указано стрелкой на насосе) с радиатором. Следите за оптимальным расположением шлангов, вы же не хотите разбирать половину охлаждающей системы, только для того что бы поменять жесткий диск.

6. Наполните теплоносителем

Теперь когда вся система собрана еще раз проверяем места соединения трубок. Приступаем к заполнению теплоносителем. Аккуратно заливаем жидкость и только тогда можно включить насос. Прогоняем компьютер в течении 10 минут и следим за уровнем жидкости, по мере необходимости добавляем охлаждающую жидкость.

На этом установка завершена остается только следить за уровнем жидкости и температурой системы.