Система водяного охлаждения

Охлаждение процессора и видеокарты компьютера

Чтобы понять, как работает система охлаждения, вспомним физику. Такого понятия как «холод» – не существует, оно относительно и его невозможно изменить. Есть понятие тепло – любой элемент компьютера, который потребляет энергию выделяет тепло. Все вокруг нас имеет определенный заряд тепла, который постоянно передается от большего к меньшему.

Это очень упрощенное объяснение. Но теперь мы знаем, что воздух, который проходит через радиатор, не охлаждает его, а просто забирает тепло на себя. Есть еще теплопроводность и теплоемкость материалов. Радиаторы делают из максимально теплопроводных материалов с минимальной теплоемкостью. Суть в том, чтобы они могли быстро поглотить тепло и быстро его отдать, не накопляя в себе эту энергию.

Такой же принцип применяется и для охлаждения видеокарты. Но из-за большого количества производителей и особой формы этого компонента, радиаторы все разные и изготавливаются под конкретную модель видеокарты, в то время как радиаторы ЦП стандартизированы.

Некоторые нагруженные элементы материнской платы, такие как цепь питания или чипсет, комплектуются радиаторами без вентиляторов. Если ваша система предусматривает разгон, использование мощной видеокарты и процессора, то вам нужен хороший продув корпуса. Тогда поток свежего воздуха будет охлаждать все элементы с пассивной системой охлаждения.

Преимущества и недостатки СВО

СВО, стоящая в несколько раз дороже хорошего воздушного кулера, обеспечивает примерно такую же эффективность охлаждения. Что касается шума, то в СВО кроме одного или нескольких вентиляторов есть еще и помпа (водяной насос), который тоже издает некоторый шум, так что она работает не тише мощного качественного кулера. Также наличие СВО не значит, что с ней можно создать систему без вентиляторов, в любом случае корпус должен хорошо вентилироваться.

Надежность СВО ниже, чем у воздушного кулера, так как помпа со временем изнашивается и может выйти из строя. Но протечки сегодня бывают редко, плюс обычно в СВО используется жидкость, которая не проводит электричество и в большинстве случаев не повредит ваш ПК.

Однако, некоторые СВО имеют конструктивные недостатки, которые потенциально могут привести к протечкам, а жидкость в некоторых моделях является агрессивной и может вызывать окисление деталей, на которые она попадет. Поэтому в данной подборке мы исключили некоторые вроде бы удачные модели, но на которые есть обоснованные нарекания в плане протечек.

Из основных плюсов остается лишь то, что СВО не загромождает корпус, за счет чего он лучше вентилируется, а сама система охлаждения меньше забивается пылью и системный блок легче чистить. Плюс, конечно, эстетика – с красивой СВО все будет круто смотреться через прозрачное окно корпуса.

Однако, не все СВО работают одинаково эффективно и тихо, многие могут даже значительно уступать хорошим воздушных кулерам, которые стоят в несколько раз дешевле. Поэтому мы так же исключили из подборки СВО, которые являются совершенно не эффективными в плане охлаждения или слишком шумными.

В результате в подборку вошли самые удачные и надежные модели, которые не текут и обеспечивают достаточно эффективное охлаждение при сравнительно не высоком уровне шума.

Водяное охлаждение ПК своими руками

Рассказ о том как я избавился от шума в системном блоке своего «ветролёта!»Краткий фотоотчет о проделанной работе

• Подопытный:Процессор — 2 ядра c частотой по 2.13
• Видео карта — Radeon X1650 PRO, 512
• С лозунгом один раз отмерив и семь раз отрезав приступил к созданию «водянки»!
• Изготовление водоблока CPU
• Исходный материал: Медная шинка Толстое оргстекло от взрывозащищенного ЭКМа Медный провод с круглым сечением 6 мм2
• 2 штуцера

Углубление проделано шарошкой диаметром 32 мм.

В вырезанном медном основании просверлено множество углублений сверлом на 2.5 мм. В углублениях прорезана резьба мечиком на 3 мм и вкручены медные штырьки изготовленные из медного провода круглым сечением площадью 6 мм2. Это обеспечит хороший теплоотвод от основания водоблока.

Все стыки промазаны эпоксидной смолой.

Итоговый вид водоблока.

Изготовление водоблока на графический процессор:

Система обеспечения циркуляции и охлаждения жидкости:

За основу взяты радиатор от печки газели за 500р. и аквариумная помпа 1200 л/ч за 1150р.

Расширительный бочек.

Итоговый вид

Теперь очень хитрым способом обезшумливаем 450 «ватный» блок питания тупо откусив вентилятор.Оставив его без корпуса обеспечим необходимое и достаточное естественное охлаждение его транзисторов.(Работает так уже 4-й месяц, пока не сгорел и не собирается)

Немного автоматики для синхронного запуска помпы и компьютера:

Автомобильное реле на 12 В подключаем обмоткой к +12 В и -12 В выходам от того же откусанного вентилятора. На коммутируемые контакты садим 220 В от сети и провода от помпы. Теперь при нажатии кнопки «POWER» циркуляция жидкости запускается вместе с компьютером.

Снятие температур Everestом при работе 3D Mark 2006

Показания датчиков температуры при воздушном охлаждении

Показания датчиков температуры при водяном охлаждении

Для смеха ради вынес радиатор на балкон при температуре воздуха за окном в 35 градусов ниже нуля. (без водоблока на видео карте)

Простая конструкция из пенопласта и самодельного вентилятора

Этот способ подойдет тем, кто хочет максимально сэкономить, ведь получившийся вентилятор обойдется вам в несколько десятков рублей, а сделать его можно из любой бутылки и куска поролона.

Основа конструкции будет состоять только из пенопласта.

Чтобы изделие прослужило дольше, рекомендуем брать плотный экструдированный пенопласт или пенополистирол (продается в любом строительном магазине).

Обрежьте его по размеру вашего ноутбука.

Конструкция кулера не должна соприкасаться с поверхностью стола. Желательно сделать из пенополистирола еще 4 маленькие фигурки, на которые будет опираться изделие.

Это обеспечит лучшую циркуляцию воздуха.

Обратите внимание, что правильное положение кулера подразумевает небольшой наклон в сторону пользователя, поэтому сделайте одну ногу высотой 3 сантиметра, а другой — двумя сантиметрами.

Следовательно, первые две части будут опорой для спины.

Рис. 6 — создаем каркас для подставки

См. Также: Канатный нож своими руками

Прикрепить детали из пенопласта между собой можно с помощью простого клея ПВА или суперклея

Подождите, пока рама полностью высохнет, прежде чем переходить к следующим рабочим этапам.

Вырежьте еще 4 квадрата и прикрепите их к углам верхней части холодильника, чтобы получился такой вид:

Рисунок 7 — Создание передней части рамы чиллера

Когда вы кладете ноутбук на верхнюю часть продукта, он не будет прилипать к корпусу, создавая больше места для воздушного потока.

Все 4 квадрата должны иметь одинаковую высоту. Как показано на изображении выше.

Теперь нам нужно создать механизм вентиляции. Он будет изготовлен из обычного пластика. Возьмите любую бутылку, отрежьте верхушку и нарисуйте такую ​​деталь:

Рис. 8 — создать веер

Получившийся элемент станет фан-базой. Чтобы лопасти вращались, образуя прямой воздушный поток, необходимо немного изменить форму.

Для этого возьмите свечу и зажгите ее. Доведите вентилятор до тепла и нагрейте основание каждой лопасти, вращая их в одном направлении за раз:

Рис. 9 — формирование лопаток

Просверлите отверстие в центре системы охлаждения в соответствии с размером вентилятора.

Если лезвия слишком длинные, обрежьте их и снова поверните по краям на огне, чтобы разгладить их.

Возьмите 4 палочки мороженого и закрепите их, чтобы они служили опорой для вентиляционного элемента. Скрепить палочки можно обычным малярным скотчем.

Клей лучше не использовать. Установите вентилятор, как показано ниже.

Рис. 10 — создать охлаждающую структуру

Возьмите простой моторизованный механизм (можно купить в любом магазине электроники) и прикрепите к нему крышку от бутылки. Получившуюся деталь поместите в центр лопаток:

Рис. 11 — создать охлаждение

Возьмите USB-кабель и припаяйте его к мотору. Строительство готово. Теперь вы можете оформить, покрасив в любой цвет.

Рис.12 — проверка работы устройства

Расчет площади радиатора

Методики точного расчета параметров радиатора предполагают учет множество факторов:

• параметры окружающего воздуха;
• площадь рассеивания;
• конфигурацию радиатора;
• свойства материала, из которого изготовлен теплообменник.

Но все эти тонкости нужны для проектировщика, разрабатывающего теплоотвод. Радиолюбители чаще всего используют старые радиаторы, взятые из отслужившей свой срок радиоаппаратуры. Все, что им надо знать – какова максимальная рассеиваемая мощность теплообменника.

Ф = а х Sх (Т1 – Т2), где

Читайте также: Как восстановить эмаль на кастрюле. Как и чем запаять чайник из нержавеющей стали Чем можно заделать дырку в кастрюле

• Ф – тепловой поток (Вт);
• S – площадь поверхности радиатора (сумма площадей всех ребер или иголок и подложки в кв. м). Подсчитывая площадь, следует иметь в виду, что ребро или пластина имеет две поверхности отвода тепла. То есть площадь теплоотвода прямоугольника площадью 1 см2 составит 2 см2. Поверхность иглы рассчитывается как длина окружности (π х D), умноженная на ее высоту;
• Т1 – температура теплоотводящей среды (граничной), К;
• Т2 – температура нагретой поверхности, К;
• а – коэффициент теплоотдачи. Для неполированных поверхностей принимается равным 6-8 Вт/(м2К).

Есть еще одна упрощенная формула, полученная экспериментальным путем, по которой можно рассчитать необходимую площадь радиатора:

• S – площадь теплообменника;
• W – подведенная мощность (Вт);
• M – незадействованная мощность светодиода.

Для ребристых радиаторов, изготовленных из алюминия, можно воспользоваться примерными данными, представленными тайваньскими специалистами:

• 1 Вт – от 10 до 15 см2;
• 3 Вт – от 30 до 50 см2;
• 10 Вт – около 1000 см2;
• 60 Вт – от 7000 до 73000 см2.

Однако следует учесть, что вышеприведенные данные неточные, так как они указываются в диапазонах с достаточно большим разбегом. К тому же определены данные величины для климата Тайваня. Их можно использовать только для проведения предварительных расчетов.

Получить наиболее достоверный ответ об оптимальном способе расчета площади радиатора можно на следующем видео:

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.

Составляющие элементы

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

1. Теплообменник – данный элемент нагревается, вбирая в себя тепло центрального процессора. Перед новым использованием следует дождаться полного охлаждения теплообменника;
2. Помпа для воды – резервуар для хранения жидкости;
3. Несколько трубопроводов;
4. Переходники между узлами и трубопроводами;
5. Бачок для расширения– предназначен для того, чтобы обеспечить необходимое место для расширяющегося в процессе нагревания теплообменника;
6. Наполняющий систему теплоноситель – элемент, который наполняет всю структуру жидкостью: дистиллированной водой или специализированной жидкостью для СВО;
7. 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.

Какие могут быть последствия от перегрева?

Микросхемы оперативной памяти при работе компьютера испытывают нагрев, что в некоторых случаях может приводить к появлению различных ошибок и сбоев, которые пользователь ПК иногда наблюдает на экране монитора. Если же оперативка нагреется достаточно сильно, что нередко бывает при разгоне оперативной памяти, то микросхемы могут просто выйти из строя, без малейшей возможности их восстановления.

Именно поэтому борьба с перегревом ОЗУ — такая же необходимая операция, как и установка дополнительного охлаждения на видеокарту или системный блок. Сегодня существуют различные варианты охлаждения планок ОЗУ:

Вот как это может выглядеть на системной плате.

Радиатор устанавливается на микросхемы модуля ОЗУ. Для их производства используются материалы, имеющие высокий коэффициент теплопроводности — обычно это алюминий или медь. При работе компьютера, микросхемы нагреваются и отдают тепло радиатору, который благодаря своей площади легко рассеивает его в окружающее пространство.

Пассивное охлаждение просто необходимо в тех случаях, когда требуется разгон (увеличение рабочей частоты) оперативной памяти. Во время разгона температура чипов значительно выше, чем при работе модулей на заводских настройках. В продаже можно найти оперативку с уже установленными радиаторами, однако при недостатке финансовых средств лучше приобрести отдельный радиатор для ОЗУ.

Рекомендации по сварке

Если есть возможность пригласить знакомого сварщика с разрядом, обязательно это сделайте. Качество изделия возрастёт в несколько раз.

Используйте только качественные расходники для изготовления радиатора — маску, электроды, держатели массы. Это избавит от пористости, позволит видеть процесс сварки.

Держите дугу короткой. Сварка — микрокапельный перенос металла электрода в прогретую дугой сварочную ванну. Длинная дуга «разбрызгивает» металл, кладёт шлак — радиатор будет в этом месте протекать.

При замене электрода отбивайте шлак, именно в непроваренном корне шва радиаторы чаще протекают.

Варите «точками» с большей силой тока. Так шов будет невыпуклым, главное — резко отрывать электрод, чтобы не было разбрызгиваний и длинной дуги.

Держите электрод на протяжении всего шва под одинаковым углом к детали.

Обязательно смотрите на сварочную ванну — жидкий расплавленный участок возле дуги. Только контролируя её ширину, глубину проплавления и растекание гарантирован качественный шов.

Если шов проварен хорошо — шлак отбивается одним-двумя ударами молотка, целиком.