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:

1. Охлаждающая жидкость циркулирует за счет помпы в виде отдельного механического узла.
2. 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.

Современные компьютере всё больше и больше нуждаются в качественной системе охлаждения. Особенно это правило касается тех моделей, которые подвергаются высоким нагрузкам в связи со своей спецификой. Классическое воздушное охлаждение не всегда справляется со своей задачей, а также издаёт много шума, поэтому как альтернатива ему появилось водяное охлаждение. Все его особенности, преимущества и недостатки будут рассмотрены далее.

Преимущества системы водяного охлаждения

В большинстве случаев системы водяного охлаждения не имеют в своей конструкции вырабатывающих холод элементов. Охлаждение происходит за счёт воздуха рядом со стенками системного блока. Для того, чтобы охлаждение происходило ещё более эффективно система водяного охлаждения может быть совмещена с системой воздушного охлаждения. Однако чаще всего в этом нет какой-либо необходимости.

Чтобы добиться такого же эффекта охлаждения от обычных кулеров и радиаторов, придётся возводить громоздкие конструкции внутри системного блока, которые при этом будут издавать слишком много шума. В случае с водяным охлаждением шума практически не наблюдается, да и места такая система занимает немного меньше.

Также нужно понимать, что эффективность системы охлаждения зависит от жидкости, которая циркулирует по трубкам. Вместо обычной воды там могут быть специальные охлаждающие растворы. Они обеспечивают более лучшее охлаждение компьютера, однако некоторых из них рекомендуется менять с определённой периодичностью, что влечёт за собой дополнительные расходы на обслуживание.

Однако кроме явных преимуществ такой системы охлаждения у неё есть и определённые недостатки:

• Сложность установки конструкции;
• Любая протечка может означать быструю поломку компьютера;
• Цена такой системы охлаждения гораздо выше, чем на её воздушные аналоги.

Конструкция системы водяного охлаждения

В любой системе водяного охлаждения обязательно будут присутствовать элементы, речь о которых пойдёт ниже. Основываясь на этом описании, вы сможете самостоятельно собрать или выбрать уже готовую систему.

Водоблок

Это самый важный элемент, который и отвечает за охлаждение процессора и видеокарты. Он крепится непосредственно на их поверхность и подсоединяется к трубкам, по которым в него подаётся вода или другая охлаждающая жидкость.

При выборе этого элемента нужно в первую очередь обращать на материал, из которого сделано его дно и сам рельеф дна. Медные или алюминиевые модели позволяют лучше отводить тепло от процессора/видеокарты, следовательно, более эффективны. Модели, на дне которых есть различные неровности тоже значительно лучше справляются со своей задачей, чем их аналоги с плоским дном. Однако такая конструкция дна уменьшает скорость движения воды в системе, что тоже не очень хорошо, так как для нормальной циркуляции потребуется приобретать более мощную помпу.

Помпа

Многие считают, что лучше всего приобрести мощную помпу, так как она обеспечивает более лучшую циркуляцию воды. Это мнение отчасти ошибочное, так как основная функция помпы обеспечивать оптимальную скорость движения воды по системе, чтобы она не застаивалась в трубках и не перегревалась. В том случае, если вся ваше система состоит из пары трубок и водоблока с плоской поверхностью дна, то смысла в приобретении мощной помпы нет.

Другое дело, если у вас установлена витиеватая система трубок, которые к тому же имеют резкие перепады высот, плюс несколько водоблоков с неровным дном. В таком случае определённо лучше покупать помпу с определённым запасом мощности.

Радиатор

В большинстве случаев это тоже является обязательным компонентом системы охлаждения. Радиатор должен быть изготовлен из материалов с высокой теплопроводностью. В идеале это должны быть металлы, например, медь или алюминий. Конструкция радиатора представляет из себя специальный блок из металлических пластин. Обычно в комплекте с ним идёт вентилятор для того, чтобы обеспечить ещё и воздушное охлаждение.
Продвинутые радиаторы могут оснащаться несколькими вентиляторами разной мощности. Также присутствуют сложные конструкции из металлических плит и трубок, обеспечивающих функцию теплоотвода. Иногда радиатор в системе жидкого охлаждения ПК может представлять из себя полноценную систему воздушного охлаждения.

Однако не стоит забывать про первоначальное предназначение радиатора – рассеивать тепло. Для этого в большинстве случаев хватит одного маломощного вентилятора и нескольких металлических пластин, установленных в нужных местах.

Соединительные трубки

Нужны для того, чтобы разносить охлаждающую жидкости по всей системе. Должны быть достаточно толстыми и прочными, чтобы избежать возможных протечек, которые могут привести к фатальным последствиям. Рекомендуемые размеры сечения трубок составляют от 6 до 13 мм. С таким сечением они не занимают много места и способствуют беспрепятственному протоку охлаждающих жидкостей.

Трубки ещё можно поделить на прозрачные и непрозрачные. Первые, как правило, более прочные, хотя попадаются и исключения. Последние чаще выбирают в тех случаях, когда помимо решения практической задачи, система водяного охлаждения должна ещё украшать компьютер. Например, в тех случаях, когда по трубкам течёт окрашенная жидкость.

Охлаждающая жидкость

Практически всегда в этой роли выступает обычная дистиллированная вода. Довольно часто в неё добавляют специальные примеси, например, для снижения коррозирующих свойств, а также для уничтожения вводе бактерий, которые со временем приводят к тому, что в неё образуются микроводоросли, а вода меняет цвет. Также есть специальные добавки для придания жидкости в трубках эстетического эффекта. Например, делающие так, что вода светится в темноте.

Классификация систем жидкого охлаждения

На рынке существуют два основных типа систем жидкого охлаждения, которые более подробно будут рассмотрены ниже. В зависимости от класса изменяется процесс и сложность установки, а также процесс эксплуатации системы.

Необслуживаемая

Самая простая в установки и эксплуатации. Она поставляется с завода уже полностью собранной и с залитым теплоносителем. Она может быть уже установлена в компьютер. Также есть разновидности, которые нужно самостоятельно устанавливать. Производитель специально делает их таким образом, чтобы их можно было поставить в большинство компьютеров.

Из основных недостатков такой системы принято отмечать:

• Сложность ремонта. Все элементы системы запаяны с друг другом практически «намертво». С одной стороны, это делает практически невозможной разгерметизацию, но с другой заменить испортившейся элемент системы будет очень дорого и сложно, если не невозможно;
• Сложность замены теплоносителя. Так как такие системы крайне герметичны, то вода из труб никуда не исчезает. Но её всё равно рекомендуется менять раз в несколько лет. К сожалению, далеко не все такие системы имеют заливочные отверстия;
• Цена на такую систему может оказаться выше, чем на её ближайший аналог;
• Систему нельзя как-то модернизировать или использовать для компьютеров с нестандартной конструкцией. Всё ограничено только теми решениями, которые предлагает сам производитель.

Из преимуществ можно выделить:

• Удобство установки. Она монтируется в систему не сложнее, чем радиатор с кулером;
• Крайне низкая вероятность протечки;
• Отлично работает с теми конструкциями, под которые изначально разрабатывалась производителем.

Обслуживаемая система жидкого охлаждения

Такая система поставляется в виде отдельных деталей. Её сборка и установка требует больше времени, сноровки и опыта. Зато её можно модифицировать по своему желанию. Также нет практически никаких ограничений, накладываемых производителем. Нет сложностей с ремонтом и замены определённых элементов.

Любая система водяного охлаждения, вне зависимости от её типа должна поддерживаться сокетом материнской платы. В противном случае придётся приспосабливать всю систему под другой сокет, купив соответствующий водоблок. Однако так можно сделать только в случае с обслуживаемыми СЖО.

На что ещё нужно обратить внимание при выборе СЖО

Помимо тех основных параметров, на которые рекомендуется обращать внимание в первую очередь при выборе системы охлаждения, обязательно учитывайте ещё и эти:

• Количество вентиляторов в системе. Как правило, они не оказывают сильного влияния на эффективность всей системы, но чем их больше, тем ниже будет производимый шум. Это больше актуально для систем, где так или иначе требуется установить хотя бы один вентилятор. Если вы решили устанавливать систему вообще без них, то этот пункт можно оставить без внимания;
• Максимальный воздушный поток. Этот параметр характерен для радиатора и считается в футах в минуты (обозначается CFM). Определяет объём прогоняемого воздуха. Чем выше значения, тем выше вклад вентилятора в работу радиатора. Для крупных радиаторов, имеющих высокий коэффициент CFM придётся покупать более мощные вентиляторы;
• Материал радиатора. Практически такой же важный параметр, как и его конструкция. Рекомендуется выбирать варианты, где используется чистая медь или медь со сплавами. Варианты из алюминия выбирайте в тех случаях, когда радиатор имеет сложную конструкцию и большую площадь;
• Материал водоблока. Это важный параметр, на который нужно обращать внимание. Рекомендуется брать водоблоки только из меди. Всё дело в том, что у них небольшая площадь и как правила конструкция не слишком замысловатая;
• Максимальный уровень шума, производимый системой охлаждения. Для СЖО это не такой важный параметр, как для систем воздушного охлаждения. Но всё равно, если в конструкции присутствует хотя бы один вентилятор, то нужно обращать внимание на уровень шума. В идеале он должен составлять в районе 30-40 Дб для комфортной работы за компьютером;
• Наличие подсветки, прозрачных труб и прочие декоративные элементы. Это необязательные компоненты конструкции, но если вам хочется как-то «разнообразить» внешний вид своей рабочей машины, то устанавливать подобную «красоту» имеет смысл только в корпусах с прозрачной стенкой.

Как видите, на при выборе жидкой системы охлаждения для ПК нужно учитывать определённые параметры. Также стоит учитывать ту вероятность, что во время сборки и монтажа системы вам придётся докупать недостающие комплекты.

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:

Введение

Ещё несколько лет назад водяное охлаждение считалось экстримом в мире моддинга. Системы обычно состояли из самостоятельно собранных пользователем блоков с редкими алюминиевыми деталями. Сегодня же, в 2005 году, водяное охлаждение стало весьма ценной и доступной, хотя всё ещё экзотической технологией. С помощью компаний вроде Koolance, Danger Den и Swiftech массовое производство компонентов систем водяного охлаждения открыло дверь даже для не слишком опытных моддеров.

Для водяного охлаждения существует две основные сферы применения: бесшумные компьютеры и экстремальный "разгон". Любителям бесшумных ПК водяное охлаждение позволяет избавиться от громких вентиляторов, в то же время, обеспечивая превосходный отвод тепла. Петля водяного охлаждения проходит через самые горячие участки ПК (CPU, GPU) и передаёт тепло на теплообменник. В результате компоненты не так сильно нагреваются, что создаёт неплохой потенциал для "разгона".

Проектируем общий вид системы

Перед тем, как начать выбирать компоненты, следует спроектировать вашу систему. Главное, что нужно продумать, - как разместить все компоненты внутри вашего корпуса.

Ниже мы привели список компонентов, которые используются в типичной системе водяного охлаждения.

• Головки охлаждения: передают тепло от системных компонентов жидкости.
• Насос: заставляет жидкость циркулировать по трубкам.
• Теплообменник: рассеивает в воздух тепло, полученное от жидкости.
• Вентилятор и кожух: помогают продувать воздух через теплообменник.
• Резервуар: нужен для заполнения системы жидкостью и удаления из неё пузырьков.
• Трубки: по ним течёт жидкость.

Будь ваша система полностью заключена в корпус (здесь "средняя башня" не подойдёт) или вы будете использовать внешний теплообменник, вы должны всё предварительно продумать. Водяное охлаждение - это не тот проект, который можно дорабатывать по ходу. Если вы что-то упустите, то во время сборки системы потратите намного больше времени и денег.

Головки охлаждения

Выбор нужных головок охлаждения обычно не представляет труда. Всё попросту упирается в деньги. Посетите несколько сайтов, предлагающих головки охлаждения, и решите, какая из них лучше всего вам подойдёт. Обратите внимание, из какого материала изготовлена головка (обычно медь) и подойдёт ли она для диаметра ваших трубок. Некоторые сайты продают головки, изготовленные из серебра, а не из меди. Несмотря на очевидный шик, реальные преимущества серебра перед медью ничтожны, так что мы не рекомендуем их покупать, даже если вы можете себе это позволить.

Если вы планируете охлаждать видеокарту, то неплохо будет взять две головки, чтобы охлаждать и GPU, и видеопамять. Большие головки, охлаждающие оба компонента, обычно трудно устанавливать, да и высота чипов на каждой карте разная. Кроме того, неправильный монтаж такой головки может привести к катастрофическим результатам. В большинстве случаев лучше всего купить головку для GPU, а к памяти прикрепить обычные радиаторы.

Купить головки охлаждения вы можете на следующих сайтах.

Насос

При выборе насоса следует учитывать несколько факторов. Для простоты мы будем рассматривать только линейные насосы, а не погружные.

Сначала нужно решить, будете ли вы питать насос от блока питания компьютера (12 В) или от розетки (220 В). Что касается производительности, то никакой разницы между двумя указанными способами нет. Преимущество 12-В насоса в том, что вы никогда не забудете его включить, так как он запускается вместе с компьютером. Недостатком будет то, что подобные насосы стоят несколько дороже сетевых вариантов. В принципе, если насос питается от сети, то для него тоже можно установить выключатель, который будет автоматически его запускать при старте компьютера. Некоторые пользователи таких насосов вообще никогда их не выключают, чтобы случайно не забыть включить насос.

При выборе насоса следует обращать внимание на такие параметры, как гидростатический напор, уровень шума, надёжность и скорость потока. Гидростатический напор очень важен - насос с большой скоростью потока, но маленьким напором не сможет прокачать жидкость через радиатор и головки охлаждения. Уровень шума насосов бывает разный, однако они редко работают громче, чем вентилятор теплообменника. Не забудьте установить прокладку между насосом и корпусом (в комплект поставки некоторых насосов прокладки уже входят). Тогда вибрация насоса не будет передаваться на корпус.

На следующих сайтах вы можете ознакомиться с популярными решениями.

Во всех системах водяного охлаждения необходимо отводить тепло от жидкости. Наиболее распространённый способ отвода тепла заключается в использовании теплообменника/радиатора. Он представляет собой змеевик, снабжённый большим количеством металлических рёбер и размещающийся снаружи или внутри корпуса компьютера. Через теплообменник пропускается жидкость, которая передаёт тепло рёбрам, а они, в свою очередь, окружающему воздуху. Конечно, существуют и более изощрённые технологии, но для большинства систем одного радиатора будет более чем достаточно.

Поскольку водяное охлаждение компьютера во многом напоминает радиатор автомобиля, вряд ли вас удивит, что самый дешёвый и наиболее эффективный способ конструкции теплообменника копирует систему охлаждения автомобиля. Однако использовать стандартный автомобильный радиатор будет практически невозможно из-за его большого размера и требований по потоку. Вместо этого энтузиасты зачастую берут так называемую сердцевину подогревателя (heater core). Наиболее популярные сердцевины для водяного охлаждения берут от 1984 Chevrolet Chevette и 1977 Pontiac Bonneville, из-за их хорошего соответствия корпусам "полная башня". Сердцевина Chevette имеет подходящую площадь поверхности для одного 120-мм вентилятора, а Bonneville достаточно большая, чтобы вместить два вентилятора. Сердцевины можно купить в любом автомагазине за $20-$30.

Перед тем, как устанавливать упомянутые сердцевины подогревателя в компьютер, необходимо сделать небольшие модификации. Нужно обрезать трубки, идущие от сердцевины, и заменить их нужными трубками. Кроме того, тщательно вычистите сердцевину подогревателя, так как в комплекте поставки она обычно бывает не такой чистой.

Для эффективного охлаждения теплообменника часто забывают о кожухе, который, по сути, является прослойкой между вентиляторами и радиатором. Стандартные вентиляторы корпуса отличаются "мёртвым пятном" в центре, поэтому кожух необходим для создания ровного воздушного потока вдоль рёбер.

Кожух очень просто сконструировать: его можно сделать из картона, листа металла или другого подручного материала. Один из самых удобных кожухов для сердцевины подогревателя Bonneville 77 можно сделать из контейнера для еды. Возьмите CD, обведите его на контейнере и вырежьте. В итоге вы получите два отверстия, идеально подходящие для 120-мм вентиляторов. Затем прикрепите вентиляторы к кожуху с помощью винтов, после чего подсоедините кожух к радиатору скотчем. Если будете вырезать свой кожух, делайте его толщиной не менее двух сантиметров: чем больше расстояние между вентиляторами и поверхностью радиатора, тем лучше.

Ниже приведены самые распространённые решения для теплообменника.

• Сердцевина подогревателя
• Black Ice

Резервуар, трубки и жидкость

Существует три способа заполнения системы водяного охлаждения. Всё зависит от размеров корпуса и от количества работы, которую вы готовы тратить на обслуживание вашей системы.

Первый метод состоит в использовании резервуара - простого контейнера с входным и выходным патрубками, а также с крышкой для заливки жидкости. Резервуар обладает несколькими преимуществами, самое важное из которых - лёгкий способ заполнения системы. Кроме того, размещение резервуара перед входным патрубком насоса гарантирует постоянную подачу жидкости в насос. Однако резервуар не понижает температуру жидкости: большое её количество означает, что она дольше будет достигать теплового баланса.

Простой и недорогой способ заполнения системы заключается в использовании T-line. При этом в водяной цикл размещается T-разветвитель, обычно перед насосом, от которого выходит трубка. Она работает в качестве небольшого резервуара, который можно наполнять с помощью воронки. Многие моддеры используют T-line не только из-за низкой цены, но также из-за того, что для этого требуется меньше пространства, чем для резервуара.

Наконец, вы можете использовать закрытый цикл, но при этом нужен погружной насос. Достаточно просто разместить насос в большом резервуаре с жидкостью и включить его. Когда система будет заполнена жидкостью, следует подключить входной патрубок насоса к трубке. Такое решение выглядит наиболее элегантным, но его труднее обслуживать.

В принципе, покупать специальные трубки на сайтах вовсе необязательно. Подойдут любые, лишь бы они имели правильный внутренний диаметр (ID), а патрубки - правильный внешний диаметр (OD).

Если будете покупать на сайтах моддеров, то там чаще всего встречаются трубки Clearflex-60 и Tygon. Основное отличие заключается в том, что трубки Tygon сертифицированы для лабораторного использования и обычно стоят чуть дороже.

Кроме того, не забывайте купить достаточное число креплений для трубок. Они бывают разных типов, берите те, которыми вам будет удобнее пользоваться.

Кроме того, к дистиллированной воде можно добавить хладагент. Опять же, вовсе необязательно покупать его на сайтах моддеров. Можно взять автомобильный хладагент. Следуйте указаниям на бутыли и создайте правильную смесь для вашей системы. Есть несколько причин использовать хладагент. Самая важная - предотвратить электрохимическую коррозию. Кроме того, хладагент предотвратит рост водорослей, да и краситель упростит обнаружение утечек.

Заключение и общие советы

Водяное охлаждение сегодня уже не такое сложное и опасное. Следуйте нашим советам, и вы не только сможете улучшить охлаждение вашей системы, но и получите немало удовольствия от работы своими руками. Конечно же, правильно собранная и должным образом украшенная система водяного охлаждения привлечёт внимание друзей на игровой вечеринке..

Ниже мы привели советы, которые будут не лишними во время сборки.

• Семь раз отмерь, один отрежь.
• Избегайте перегибов и 90-градусных углов трубок. Чем меньше трубок и изгибов, тем легче работать насосу. И всегда соединяйте входной патрубок насоса прямой трубкой, без перегибов.
• Порядок головок охлаждения в цикле не слишком сильно влияет на температуру жидкости.
• Лучше, если вентиляторы будут выдувать воздух из радиатора, а не вдувать. Такой подход тише, да и более эффективен (если, конечно, использовать кожух).
• Пусть водяной цикл проработает пару часов без компьютера - тогда вы сможете обнаружить утечки. Лучше всего, если вы обмотаете все сочленения салфетками или газетной бумагой - тогда вы предотвратите попадание жидкости на компоненты системы.

Введение

Вам не кажется, что термин "жидкостное охлаждение" наводит на мысль об автомобилях? На самом деле, жидкостное охлаждение является неотъемлемой частью обычного двигателя внутреннего сгорания почти 100 лет. Сразу же напрашивается вопрос: почему именно оно является предпочтительным методом охлаждения дорогих автомобильных двигателей? Чем же так замечательно жидкостное охлаждение?

Чтобы это выяснить, мы должны сравнить его с воздушным охлаждением. При сравнении эффективности этих методов охлаждения нужно учесть два наиболее важных свойства: теплопроводность и удельную теплоёмкость.

Теплопроводность - это физическая величина, показывающая, насколько хорошо вещество переносит тепло. Теплопроводность воды почти в 25 раз больше, чем воздуха. Очевидно, что это даёт водяному охлаждению огромное преимущество над воздушным, так как оно позволяет гораздо быстрее переносить тепло от горячего двигателя к радиатору.

Удельная теплоёмкость - ещё одна физическая величина, которая определяется как количество теплоты, необходимое для повышения температуры одного килограмма вещества на один кельвин (градус Цельсия). Удельная теплоёмкость воды почти в четыре раза больше, чем воздуха. Это означает, что для нагревания воды требуется в четыре раза больше энергии, чем для нагревания воздуха. И снова способность воды поглощать гораздо больше тепловой энергии без повышения собственной температуры является огромным преимуществом.

Итак, имеем неоспоримые факты того, что жидкостное охлаждение является более эффективным, чем воздушное. Однако совсем не обязательно, что это - лучший метод для охлаждения компонентов ПК. Давайте разберёмся.

Жидкостное охлаждение ПК

Несмотря на очень хорошие качества воды, касающиеся отвода тепла, есть несколько убедительных причин, чтобы не помещать воду в компьютер. Самая главная из этих причин - электропроводность охлаждающей жидкости.

Если бы вы случайно пролили стакан воды на бензиновый двигатель во время заправки радиатора, то ничего страшного бы не произошло; вода не повредила бы двигатель. А вот если бы вы вылили стакан воды на материнскую плату своего компьютера, то было бы очень плохо. Поэтому существует определённый риск, связанный с применением воды для охлаждения компонентов компьютера.

Следующий фактор - это сложность технического обслуживания. Системы воздушного охлаждения проще и дешевле производить и ремонтировать по сравнению с водяными аналогами, и радиаторы не требуют никакого технического обслуживания, разве что необходимо удалять из них пыль. С системами водяного охлаждения работать гораздо сложнее. Их труднее устанавливать, они часто требуют обслуживания, хотя и незначительного.

В-третьих, элементы системы водяного охлаждения для ПК стоят гораздо больше, чем детали системы охлаждения воздухом. Если комплект качественных радиаторов и вентиляторов воздушного охлаждения для процессора, видеокарты и материнской платы будет стоить, скорее всего, в пределах $150, то стоимость системы жидкостного охлаждения для тех же самых комплектующих легко может доходить до $500.

Имея столько недостатков, системы водяного охлаждения, казалось бы, не должны пользоваться спросом. Но на самом деле они настолько хорошо отводят тепло, что это их свойство оправдывает все недостатки.

На рынке можно найти полностью готовые к установке системы жидкостного охлаждения, которые уже не являются набором запасных частей, с которым энтузиастам приходилось иметь дело в прошлом. Готовые системы собраны, проверены и вполне надёжны. К тому же, водяное охлаждение не так опасно, как кажется: разумеется, всегда существует большой риск при использовании жидкостей в ПК, но если соблюдать осторожность, то этот риск существенно снижается. Что касается технического обслуживания, то современные хладагенты требуют замены довольно редко, может, раз в год. Что касается цены, то любое оборудование, которое работает с высокой производительностью, всегда стоит дороже обычного, будь то "Феррари" в вашем гараже или система водяного охлаждения для вашего компьютера. За высокую производительность приходится платить.

Предположим, что вас привлекает этот метод охлаждения или, по крайней мере, вам хотелось бы узнать, как он работает, что с ним связано, и каковы его преимущества.

Общие принципы водяного охлаждения

Цель любой системы охлаждения в ПК - отвести тепло от компонентов компьютера.

Традиционный воздушный кулер для ЦП отводит тепло от процессора на радиатор. Вентилятор активно прогоняет воздух через рёбра радиатора, и когда воздух проходит мимо, он забирает тепло. Воздух из корпуса компьютера выводится другим вентилятором или даже несколькими. Как видите, воздух совершает много перемещений.

В системах водяного охлаждения вместо воздуха для отвода тепла используется охлаждающая жидкость (теплоноситель) - вода. Вода выходит из резервуара по трубке, поступая туда, куда нужно. Блок водяного охлаждения может либо представлять собой отдельный блок вне корпуса ПК, либо может быть встроен в корпус. На диаграмме водоохладительный блок является внешним.

Тепло передаётся от процессора к головке охлаждения (водоблоку), которая представляет собой полый радиатор-теплосъёмник с входным и выходным отверстиями для охлаждающей жидкости. Когда вода проходит сквозь головку, она забирает с собой тепло. Теплоотдача за счёт воды происходит гораздо эффективнее, чем за счёт воздуха.

Затем нагретая жидкость закачивается в резервуар. Из резервуара она протекает в теплообменник, где отдаёт тепло радиатору, а тот - окружающему воздуху, обычно с помощью вентилятора. После этого вода попадает снова в головку, и цикл начинается сначала.

Сейчас, когда мы имеем хорошее представление об основах жидкостного охлаждения ПК, поговорим о том, какие системы доступны на рынке.

Выбор системы водяного охлаждения

Есть три основных типа систем водяного охлаждения: внутренние, внешние и встроенные. Главное различие между ними заключается в том, где по отношению к корпусу компьютера расположены их основные компоненты: радиатор/теплообменник, насос и резервуар.

Как следует из названия, встроенная охлаждающая система является составной частью корпуса ПК, то есть вмонтирована в корпус и продаётся в комплекте с ним. Так как вся система водяного охлаждения смонтирована в корпусе, этот вариант, возможно, является самым простым в обращении, потому что и внутри корпуса остаётся больше места, и снаружи нет громоздких конструкций. Недостатком, разумеется, является то, что если вы решите перейти на такую систему, то старый корпус ПК окажется бесполезным.

Если вам нравится корпус вашего ПК, и вы не хотите с ним расставаться, то внутренние и внешние системы водяного охлаждения, вероятно, покажутся более привлекательными. Компоненты внутренней системы помещаются внутрь корпуса ПК. Так как большинство корпусов не рассчитаны на размещение такой системы охлаждения, внутри становится довольно тесно. Однако установка подобных систем позволит сохранить ваш любимый корпус, а также переносить его без особых препятствий.

Третий вариант - внешняя система водяного охлаждения. Она тоже для тех, кто желает оставить старый корпус своего ПК. В таком случае радиатор, резервуар и водяной насос помещаются в отдельный блок вне корпуса компьютера. Вода по трубкам закачивается в корпус ПК, к головке охлаждения, а по обратной трубке нагретая жидкость выкачивается из корпуса в резервуар. Преимущество внешней системы заключается в том, что она может использоваться с любым корпусом. Она также позволяет использовать радиатор большего размера и может обладать лучшей охлаждающей способностью, чем средняя встроенная установка. Недостаток заключается в том, что компьютер с внешней системой охлаждения становится не таким мобильным, как с внутренними или встроенными системами охлаждения.

В нашем случае мобильность не имеет большого значения, однако нам хотелось бы оставить наш "родной" корпус ПК. Кроме того, нас привлекла повышенная эффективность охлаждения внешнего радиатора. Поэтому для обзора мы выбрали внешнюю систему охлаждения. Компания Koolance любезно предоставила нам отличный образец - систему EXOS-2.

Внешняя система водяного охлаждения Koolance EXOS-2.

EXOS-2 представляет собой мощную внешнюю систему водяного охлаждения с охлаждающей способностью свыше 700 Вт. Это не означает, что система потребляет 700 Вт - она потребляет лишь малую часть этого. Это значит, что система может эффективно справляться с тепловыделением в 700 Вт, поддерживая температуру на уровне 55 градусов Цельсия при 25 градусах окружающей среды.

EXOS-2 поставляется со всеми необходимыми трубками и приспособлениями, кроме головок охлаждения (водоблоков). Пользователю придётся купить подходящие головки, в зависимости от того, какие компоненты ПК он хочет охлаждать.

Охлаждение нескольких компонентов

Одним из преимуществ большинства систем жидкостного охлаждения является то, что они расширяемы и могут охлаждать не только процессор, но и другие компоненты. Даже после прохождения через головку охлаждения процессора, вода всё ещё способна охладить, например, чипсет материнской платы и видеокарту. Это основное, но по желанию можно добавить ещё больше компонентов, например жёсткий диск. Для этого каждому компоненту, который будет охлаждаться, потребуется свой собственный водоблок. Конечно, придётся заняться и планированием, чтобы убедиться, что охлаждающая жидкость протекает хорошо.

Почему выгодно объединить все три компонента - центральный процессор, чипсет и видеокарту - с хорошей системой водяного охлаждения?

Большинство пользователей понимают необходимость охлаждения процессора. ЦП сильно нагревается в корпусе ПК, а устойчивая работа компьютера зависит от поддержания низкой температуры процессора. Центральный процессор является одной из самых дорогих составляющих компьютера, и чем ниже поддерживаемая температура, тем дольше прослужит процессор. Наконец, охлаждение процессора особенно актуально при разгоне.

Водоблок центрального процессора и аксессуары для сборки.

Идея охлаждения чипсета материнской платы (вернее, северного моста), возможно, не всем знакома. Но учтите, что компьютер устойчив настолько, насколько стабилен его чипсет. Во многих случаях дополнительное охлаждение чипсета может поспособствовать стабильности системы, особенно при разгоне.

Водоблок чипсета и аксессуары для сборки.

Третий компонент очень важен для тех, кто обладает higher-end видеокартой и использует ПК для игр. Во многих случаях графический процессор видеокарты выделяет тепла больше остальных компонентов компьютера. Опять же, чем лучше охлаждение графического процессора, тем дольше он прослужит, тем выше устойчивость и больше возможностей для разгона.

Разумеется, для тех пользователей, кто не намерен использовать свой компьютер для игр и имеет маломощную графическую карту, водяное охлаждение окажется излишеством. Но для современных мощных и сильно нагревающихся видеокарт, водяное охлаждение может стать выгодным приобретением.

Мы собираемся установить охлаждающую систему на нашу видеокарту Radeon X1900 XTX. Хотя эта видеокарта не самая новая и мощная, она всё ещё хоть куда, и к тому же очень сильно нагревается. В случае с данной моделью компания Koolance предлагает не только водоблок для графического процессора/памяти, но и отдельную головку охлаждения для стабилизатора напряжения.

Водоблок для графического процессора и аксессуары для сборки.

Если системы воздушного охлаждения могут поддерживать температуру графического процессора в допустимых пределах, то нам не известны подобные системы, способные урегулировать чрезвычайно высокую температуру регуляторов напряжения на X1900, которая при нагрузках легко может достигать 100 градусов Цельсия. Интересно, как водоблок для регулятора напряжения повлияет на видеокарту X1900.

Водоблок для регулятора напряжения видеокарты и аксессуары для сборки.

Это основные компоненты, которые охлаждаются с помощью воды. Как говорилось выше, есть и другие компоненты, которые можно охлаждать таким образом. Например, компания Koolance предлагает блок питания мощностью 1200 Вт с жидкостным охлаждением. Все электронные компоненты блока питания погружены в жидкость, не проводящую ток, которая прокачивается через собственный внешний радиатор. Это - особый пример альтернативного жидкостного охлаждения, однако такая система отлично справляется с работой.

Koolance: 1200-Вт блок питания с жидкостным охлаждением.

Сейчас можно приступить к установке.

Планирование и установка

В отличие от систем воздушного охлаждения, установка системы жидкостного охлаждения требует некоторого планирования. Жидкостное охлаждение предполагает несколько ограничений, которые пользователь должен принять во внимание.

Во-первых, во время установки следует всегда помнить об удобстве. Трубки с водой должны свободно проходить внутрь корпуса и между компонентами. Кроме того, охлаждающая система должна оставлять свободное место, чтобы в дальнейшем работа с ней и комплектующими не вызывала трудностей.

Во-вторых, течение жидкости не должно быть ничем ограничено. Следует также помнить, что охлаждающая жидкость нагревается при прохождении через каждый водоблок. Если бы мы спроектировали систему таким образом, чтобы вода поступала в каждый последующий водоблок в такой последовательности: сначала к процессору, затем к чипсету, к видеокарте и, наконец, к регулятору напряжения видеокарты, то в водоблок регулятора напряжения всегда поступала бы вода, нагретая всеми предыдущими компонентами системы. Такой сценарий нельзя назвать идеальным для последнего компонента.

Чтобы как-то смягчить эту проблему, неплохо бы пустить охлаждающую жидкость по отдельным, параллельным путям. Если это сделать правильно, то поток воды будет менее нагружен, и в водоблоки каждого компонента будет поступать вода, не нагретая другими компонентами.

Набор Koolance EXOS-2, который мы выбрали для данной статьи, предназначен в основном для работы с соединительными трубками сечением 3/8", и водоблок для центрального процессора спроектирован с прессуемыми соединителями на 3/8". Однако головки охлаждения чипсета и видеокарты Koolance спроектированы для работы с соединительными трубками меньшего диаметра - 1/4". Из-за этого пользователь вынужден использовать сплиттер, разделяющий 3/8" трубку на две 1/4" трубки. Эта схема хорошо работает, когда мы разбиваем поток на два параллельных пути. По одной из этих 1/4" трубок будет охлаждаться чипсет материнской платы, а по другой - видеокарта. После того, как вода заберёт тепло от этих компонентов, две 1/4" трубки соединятся вновь в одну 3/8", по которой нагретая вода потечёт из корпуса ПК обратно в радиатор для охлаждения.

Весь процесс представлен на следующей схеме.

Спланированная конфигурация охлаждающей системы.

При планировании расположения собственной системы водяного охлаждения рекомендуем вам начертить простую схему. Это поможет правильно установить систему. Начертив план на бумаге, можно приступать к реальной сборке и установке.

Для начала можно разложить на столе все детали системы и прикинуть необходимую длину трубок. Не обрезайте слишком коротко, оставьте запас; потом вы всегда сможете отрезать лишнее.

После подготовительных работ можно приступать к установке водоблоков. Головка охлаждения Koolance для процессора, который мы используем, требует установки металлической скобы крепления на задней стороне материнской платы за процессором. И что хорошо, эта скоба крепления поставляется вместе с пластмассовой прокладкой, чтобы предотвратить замыкание с материнской платой. Сначала мы достали материнскую плату из корпуса и установили скобу крепления.

Затем можно снять радиатор, который прикреплён к северному мосту материнской платы. Мы воспользовались материнской платой Biostar 965PT, у которой чипсет охлаждается с помощью пассивного радиатора, прикреплённого пластмассовыми фиксаторами.

Чипсет материнской платы без радиатора. Готов к установке водоблока.

После того, как радиатор чипсета снят, следует прикрепить элементы крепления водоблока для чипсета.

Во время установки мы заметили, что элементы крепления водоблока для чипсета, в частности, пластмассовая прокладка, давит на резистор на задней части материнской платы. За этим нужно внимательно следить при установке. Чрезмерно сильное затягивание болтов может нанести непоправимый ущерб материнской плате, поэтому будьте внимательны и осторожны!

После установки элементов крепления головок охлаждения процессора и чипсета можно вернуть материнскую плату в корпус ПК и подумать о подсоединении водоблоков к процессору и чипсету. Не забудьте удалить с процессора и чипсета остатки старой термопасты перед тем, как нанести новый тонкий слой.

Процессор с элементами крепления для водоблока.

Возможно, вам захочется подсоединить трубки для воды к водоблокам до того, как вы установите их на материнскую плату. Но будьте при этом осторожны: можно не рассчитать давление и силу, которые при сгибании трубок приложатся к хрупким чипсету и процессору. Главное - оставить достаточную длину трубок, ведь подрезать их по размерам можно позже.

Сейчас можно осторожно установить водоблоки на процессор и чипсет с помощью предоставленных элементов крепления. Помните, что не нужно прижимать их с силой: достаточно просто хорошо их установить на процессор и чипсет. Применяя силу, можно повредить комплектующие.

После установки водоблоков на процессор и чипсет, можно переключить внимание на видеокарту. Удаляем имеющийся на ней радиатор и заменяем его водоблоком. В нашем случае мы также сняли радиатор стабилизатора напряжения и установили на карту второй водоблок. После того, как водоблоки установлены на видеокарту, можно подсоединить трубки. После этого видеокарту можно вставить в слот PCI Express.

После установки всех водоблоков следует подсоединить оставшиеся трубки. Последней нужно подключать трубку, которая ведёт к внешнему блоку водяного охлаждения. Убедитесь в правильности направления движения воды: охлаждённая жидкость должна поступать сначала в водоблок процессора.

Настал момент, когда можно заливать воду в резервуар. Наполняйте резервуар только до уровня, указанного в инструкции производителя. По мере заполнения резервуара, вода будет медленно поступать в трубки. Особенно внимательно следите за всеми креплениями и имейте под рукой полотенце на случай непредвиденной утечки жидкости. При малейших признаках протекания, немедленно устраните проблему.

Когда все компоненты собраны вместе, можно заливать охлаждающую жидкость.

Если вы всё сделали аккуратно, и в системе не возникло протечек, то вам нужно прокачать охлаждающую жидкость, чтобы удалить пузырьки воздуха. В случае с Koolance EXOS-2 это достигается путём замыкания контактов на блоке питания ATX, чтобы подать питание водяному насосу, но не подавать питание на материнскую плату.

Пусть система поработает в таком режиме, а вы в это время медленно и осторожно наклоняйте компьютер в одну и другую стороны, чтобы пузырьки воздуха вышли из водоблоков. Когда все пузырьки выйдут, вы, скорее всего, обнаружите, что в систему требуется добавить охлаждающей жидкости. Это нормально. Примерно через 10 минут после заливки в трубках не должно быть видно никаких пузырьков воздуха. Если вы убедились, что пузырьков воздуха больше нет и вероятность протечки исключена, то можно запускать систему по-настоящему.

Тестовая конфигурация и тесты

Все заботы по сборке и установке позади. Настало время посмотреть, какие преимущества даёт система водяного охлаждения.

Аппаратное обеспечение
Процессор	Intel Core 2 Duo e4300, 1,8 ГГц (разогнан до 2250 МГц), кэш 2 Мбайт L2
Платформа	Biostar T-Force 965PT (Socket 775), чипсет Intel 965, BIOS vP96CA103BS
Оперативная память	Patriot Signature Line, 1x 1024 Мбайт PC2-6400 (CL5-5-5-16)
Жёсткий диск	Western Digital WD1200JB, 120 Гбайт, 7 200 об/мин, кэш 8 Мбайт, UltraATA/100
Сеть	Встроенный адаптер Ethernet 1 Гбит/с
Видеокарта	ATI X1900 XTX (PCIe), 512 Мбайт GDDR3
Блок питания	Koolance 1200 Вт
Системное ПО и Драйверы
ОС	Microsoft Windows XP Professional 5.10.2600, Service Pack 2
Версия DirectX	9.0c (4.09.0000.0904)
Графический драйвер	ATI Catalyst 7.2

В нашей тестовой конфигурации мы использовали платформу Core 2 Duo, потому что процессор E4300 очень легко разогнать. Разгон позволил нам посмотреть, насколько высоко поднимется температура, и как с этим справятся стандартная система воздушного охлаждения и наша новая система водяного охлаждения.

Методика проста: максимально разогнать процессор E4300 со штатным воздушным охлаждением, а затем разогнать его с водяным охлаждением и сравнить результаты. Как оказалось, E4300 способен на большее. Мы увеличили частоту процессора с заявленных 1800 МГц до 2250 МГц. При этом процессор E4300 легко справлялся с добавленными 450 МГц без увеличения напряжения или каких-либо других проблем. Однако стандартный кулер не справился с работой, так как при нагрузке температура процессора поднялась до нежелательных 62 градусов Цельсия. Хотя ядро можно было бы разгонять и дальше, дальнейшее повышение температуры могло стать опасным, поэтому мы остановились, зафиксировали результат и установили систему водяного охлаждения.

Прежде чем рассмотреть температуру процессора при нагрузке, давайте взглянем на температуру при простое системы.

В режиме простоя водяное охлаждение даёт приличное снижение температуры процессора, примерно на 10 градусов. Однако это не такое уж большое достижение, если учесть, что собственный кулер процессора относится к классу low-end, а высококачественный воздушный кулер мог бы быть эффективнее. Тем не менее, стоит помнить, что водяное охлаждение не может снижать температуру так, чтобы она была ниже, чем температура окружающей среды, которая в нашем случае была около 22 градусов Цельсия.

При нагрузке системы - десятиминутный прогон стресс-теста Orthos - установка водяного охлаждения действительно показала, на что она способна.

Вот это уже на самом деле интересно. Штатный воздушный кулер не может даже поддерживать температуру процессора ниже нежелательно высоких для него 60 градусов, а система водяного охлаждения снизила температуру до 49 градусов при самой низкой скорости вентиляторов. Кроме снижения температуры, система водяного охлаждения работает гораздо тише, чем штатный кулер процессора.

При максимальной скорости вентиляторов в системе водяного охлаждения температура процессора опускается ниже 40 градусов! Это на 24 градуса ниже, чем со штатным кулером при нагрузке, и практически столько же, сколько собственный кулер выдаёт при простое. Результат производит впечатление, хотя при высокой скорости вентиляторов система водяного охлаждения производит больше шума, чем хотелось бы. Однако скорость вентиляторов регулируется по 10-бальной шкале, и вряд ли в повседневном использовании придётся устанавливать её на полную мощность. Orthos нагружает процессор сильнее, чем другие тесты, и нам было весьма интересно посмотреть, на что способна система водяного охлаждения.

В заключение обратите внимание на результаты, полученные для видеокарты. Обычно X1900 XTX нагревается очень сильно, но в нашем распоряжении был один из лучших воздушных кулеров - Thermalright HR-03. Посмотрим, какими преимуществами обладает водяное охлаждение по сравнению с этим кулером после 10 минут стресс-теста Atitool в режиме тестирования на артефакты.

Температура, поддерживаемая штатным кулером, ужасна: 89 градусов на графическом процессоре и свыше 100 градусов на стабилизаторе напряжения! Кулер Thermalright HR-03 потрясающе сработал, охладив графический процессор до 65 градусов, но температура стабилизаторов напряжения по-прежнему слишком высока - 97 градусов!

Система водяного охлаждения снизила температуру графического процессора до 59 градусов. Это на 30 градусов лучше, чем со штатным кулером, и всего на 6 градусов лучше, чем с HR-03, что ещё больше подчёркивает её эффективность.

Отдельный водоблок для стабилизатора напряжения демонстрирует отличный результат. HR-03 не имеет средств для охлаждения стабилизатора напряжения, а водоблок снизил температуру до 77 градусов, что на 25 градусов лучше, чем со штатным кулером. Это очень хороший результат.

Заключение

Результаты, полученные при тестировании с использованием системы водяного охлаждения, достаточно очевидны: жидкостное охлаждение намного эффективнее воздушного.

Водяное охлаждение доступно сейчас не только ограниченному кругу профессионалов, но и простым пользователям. К тому же, современные системы водяного охлаждения, такие, как EXOS-2, очень легко устанавливать, они работают по принципу "включай и работай", в отличие от старых систем, которые требовали сборки. Кроме того, современные наборы водяного охлаждения с подсвеченными и стилизованными корпусами выглядят очень симпатично.

Если вы энтузиаст и испробовали уже все системы воздушного охлаждения, то жидкостное охлаждение будет для вас следующим логическим шагом. Конечно, существует риск, и оборудование для водяного охлаждения будет стоить больше, чем для воздушного, но выгода очевидна.

Мнение редактора

Долгое время я избегал водяного охлаждения, так как опасался, что от него будет больше проблем, чем пользы. Но сейчас могу с уверенностью сказать, что моё мнение изменилось: системы водяного охлаждения гораздо легче устанавливать, чем я думал, а результаты охлаждения говорят сами за себя. Также хотелось бы выразить благодарность компании Koolance за предоставленный нам набор EXOS-2, работа с которым доставила удовольствие.