Пк с водяным охлаждением. Бесшумный компьютер с двухконтурной системой водяного охлаждения

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:

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

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

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

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

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

Эстетика

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

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

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

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

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

Компоненты водяного охлаждения

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

Процессорный блок

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

Блок для видеокарты

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

Блок для оперативки

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

Фитинги

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

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

Помпы и резервуары

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

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

Радиаторы и постоянное давление

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

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

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

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

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

Сборка и проектирование вашей системы

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

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

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

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

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

Фитинги и узлы

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

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

Укладка кабелей

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

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

Сборка и наполнение СО

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

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

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

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

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

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

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

Подведем итоги

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

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

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

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

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

Вывод

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

Развитие технологий неизбежно приводит к тому, что основные компоненты персональных компьютеров становятся более производительными, а значит, и «горячими». Для станций требуется высокоэффективное охлаждение. В качестве отличного варианта для решения такой задачи можно предложить для ПК.

Основные преимущества

Подобная система имеет целый ряд преимуществ в сравнении с традиционным воздушным охлаждением. В первую очередь следует помнить о высокой теплопроводности воды в сравнении с воздухом, а это сказывается положительно на всей системе охлаждения. Следующий нюанс касается высокопроизводительных кулеров, которые создают много шума при прохождении больших масс воздуха. С водяным охлаждением уровень шума минимизируется во время работы всей системы. Современное водяное охлаждение для ПК характеризуется простотой установки при высочайшей производительности. При том, что такая система стоит довольно дорого, она становится выбором очень многих, то есть ее популярность неустанно растет.

Общая характеристика

Водяная система охлаждения для ПК представляет собой совокупность элементов, используемых для переноса воды в качестве теплоносителя. От традиционной воздушной она отличается тем, что все тепло сначала передается воде, а потом уже воздуху. При использовании такой системы все тепло, вырабатываемое процессором и остальными тепловыделяющими элементами, передается посредством специального теплообменника воде. Этот компонент называется ватерблоком. Вода, которая нагрелась таким образом, переносится в следующий теплообменник - радиатор, где ее тепло передается воздуху, покидая пределы компьютера. За движение воды в системе отвечает специальный насос, который обычно называют помпой.

Установка водяного охлаждения для ПК дает массу преимуществ за счет того, что выше, чем воздуха, благодаря чему обеспечивается более эффективный и быстрый отвод тепла от охлаждаемых элементов, а значит, и более низкие температуры. При всей совокупности равных условий данный тип всегда будет намного эффективнее в сравнении со всеми остальными.

Водяная система охлаждения (для ПК и пр.) показала себя довольно надежным и производительным решением за все время его использования. Даже при применении в различных системах, устройствах и механизмах, которые требовательны к надежности и мощности охладителей, к примеру, в двигателях внутреннего сгорания, радиолампах, мощных лазерах, станках на заводах, АЭС и прочих.

Компьютер и водяное охлаждение

Высокая эффективность такой системы позволяет не только добиться более мощного охлаждения, способного положительно сказаться на стабильности и разгоне системы, но и понизить уровень шума компьютера. Можно собрать такую систему, чтобы обеспечить разогнанному компьютеру работу при минимальном уровне создаваемого шума. Именно эта причина делает такие системы особо актуальными для пользователей мощнейших компьютеров, любителей сильного разгона, желающих сделать свой ПК тише, но не желающих идти на компромисс с мощностью.

Нередко геймеры устанавливают себе трех-четырех чиповые видеоподсистемы, при этом работа видеокарт осуществляется с высокой температурой и частыми перегревами, а также с сильным шумом используемых систем охлаждения. Может даже показаться, что для современных видеокарт проектируются такие охладители, которые не позволят использовать мультичиповые конфигурации. Именно поэтому в случаях установки видеокарт одна возле другой часто возникает целый ряд проблем, ведь им просто неоткуда черпать холодный воздух. На рынке имеются альтернативные системы воздушного охлаждения, предназначенные для мультичиповых конфигураций, однако и они не спасают положение. Именно водяное охлаждение ПК в данном случае способно радикально исправить ситуацию, то есть понизить температуру, улучшить стабильность и повысить надежность работы компьютера.

Компоненты водяного охлаждения

В данную систему входит определенный набор компонентов, которые условно делятся на обязательные и необязательные, то есть устанавливаемые по желанию.

Итак, обязательные комплектующие для водяного охлаждения ПК включают: ватерблок, помпу, радиатор, фитинги, шланги, воду. При том, что список необязательных элементов можно расширить, обычно в него включаются: термодатчики, резервуар, сливные краны, контроллеры вентилятора и помпы, измерители и индикаторы, второстепенные ватерблоки, бэкплейты, присадки к воде, фильтры. Для начала следует рассмотреть компоненты, без которых водяное охлаждение для ПК попросту не станет работать.

Ватерблоки

Ватерблок представляет собой специальный теплообменник, посредством которого тепло от греющегося элемента передается воде. Чаще всего его конструкция предполагает наличие медного основания, а также пластиковой или металлической крышки с набором креплений, предназначенных для закрепления ватерблока на охлаждаемом элементе. Для всех тепловыделяющих компонентов компьютера существуют ватерблоки, даже для тех, на которые они не особо требуются, то есть их производительность от этого сильно не возрастет. К основным и наиболее востребованным элементам можно отнести процессорные ватерблоки, ватерблоки для видеокарт и системных чипов. Приспособления для видеокарт бывают двух типов: закрывающие только сам графический чип, закрывающие все элементы видеокарты, которые при работе нагреваются.

При том, что изначально такие элементы делались из толстых листов меди, современные тенденции в данной области привели к тому, что основания ватерблоков теперь делают тонкими, чтобы от процессора к воде тепло передавалось намного быстрее. Помимо этого увеличение поверхности теплопередачи достигается за счет микроигольчатых и микроканальных структур.

Радиаторы

В системах водяного охлаждения радиатором называется водно-воздушный теплообменник, передающий воздуху тепло от воды, которое набирается в ватерблоке. Существует два подтипа радиаторов в таких системах: пассивные, то есть не оснащенные вентилятором, и активные, то есть их продувает вентилятор.

Итак, если вас интересует установка водяного охлаждение для ПК, то стоит отметить, что безвентиляторные радиаторы встречаются не так часто, так как их эффективность заметно ниже, что характерно для всех видов пассивных систем. Помимо низкой производительности, такие радиаторы характеризуются большими габаритами, из-за чего они редко помещаются даже в модифицированные корпуса.

Продуваемые радиаторы, то есть активные, являются более распространенными в компьютерных системах водяного охлаждения, так как их эффективность заметно выше. В случае применения бесшумных или тихих вентиляторов можно добиться бесшумной или тихой работы всей охлаждающей системы, то есть позаимствовать основное достоинство пассивного охлаждения.

Помпа

Помпа представляет собой электрический насос, задачей которого является обеспечение циркуляции воды в системе охлаждения компьютера, без него вся конструкция просто не будет работать. Помпы могут работать как от 220 вольт, так и от 12 вольт. Поначалу, когда в продаже почти не встречалось помп для таких установок, энтузиастами использовались аквариумные помпы, работающие от городской сети, что создавало некоторые трудности, так как их нужно было включать синхронно с компьютером. Для этих целей обычно использовались реле, включающие помпу автоматически при старте компьютера. Развитие систем водяного охлаждения дало возможности для появления новых приспособлений, которые при питании от компьютерных 12 вольт обладали высокой производительностью при компактных размерах.

Так как современные ватерблоки характеризуются очень высоким коэффициентом водного сопротивления, а это ведь плата за высокую производительность, с ними рекомендуется использовать мощные помпы. Это связано с тем, что с даже наиболее мощным, современная водная система охлаждения для ПК не полностью продемонстрирует свою производительность. Не стоит особо гнаться за мощностью, применяя в одном контуре несколько помп или насосы от отопительных систем, так как это не приведет к повышению производительности всей системы в целом. Этот параметр ограничивается эффективностью ватерблока и теплорассеивающей способность радиатора.

Шланги

ПК с водяным охлаждением просто немыслим без применения шлангов или трубок, так как именно они соединяют разные компоненты системы между собой. Чаще всего для компьютеров используются шланги из ПВХ, в крайнем случае, из силикона. Размер шланга не оказывает влияния на производительность, тут главное - не выбирать слишком тонкие, то есть диаметром менее 8 мм.

Фитинги

С помощью фитингов производится подключение шлангов к компонентам системы охлаждения. Их вкручивают в отверстие с резьбой на компоненте без применения так как в качестве уплотнения соединения используются резиновые кольца. Сейчас подавляющее большинство компонентов поставляется без фитингов. Сделано это для того, чтобы у пользователя была возможность самостоятельно подобрать подходящий для себя вариант, ведь они существуют разных типов и под разные размеры шлангов. Наиболее популярным типом являются а также фитинги-елочки. Они могут быть прямыми или угловыми, а устанавливаются в зависимости от того, как производится установка водяного охлаждения на ПК.

Вода

Если вы хотите сделать игровой ПК с водяным охлаждением, то должны понимать, что для этих целей требуется брать дистиллированную воду, то есть избавленную от каких-либо примесей. На западных сайтах иногда пишут о необходимости использования но она отличается от дистиллированной только способом подготовки. Иногда воду заменяют специальными смесями или добавляют в нее присадки. В любом случае не рекомендуется использовать воду из под крана или бутилированную.

Необязательные компоненты

Обычно и без них система водяного охлаждения ПК работает вполне стабильно и без проблем. Основной смысл использования необязательных компонентов состоит в том, чтобы сделать систему более удобной в эксплуатации, либо они служат в качестве декора.

Итак, если вас заинтересовала установка водяного охлаждения на ПК своими руками, то вы можете использовать помимо основных компонентов и дополнительные, первым из которых является резервуар, или Чаще всего вместо него для удобной заправки системы используется фитинг-тройник и заливная горловина. Преимущество варианта без резервуара состоит в том, что при установке системы в компактный корпус ее можно разместить гораздо удобнее. Установка водяного охлаждение на ноутбуке может потребовать наличия резервуара для обеспечения удобства заправки и более удобного удаления воздушных пузырей из системы. Не принципиально, каким объемом характеризуется резервуар, так как он не оказывает воздействия на производительность системы. Выбор размера и формы расширительного бачка зависит только от индивидуальных предпочтений и внешнего вида.

Представляет собой компонент, обеспечивающий удобство слива воды из системы охлаждения. Он в обычном состоянии перекрыт. Этот компонент способен сильно повысить удобство пользования в плане обслуживания.

Индикаторы, датчики и измерители выпускаются специально для тех, кто не может остановиться на минимуме компонентов, а любит различные излишества. В их числе представлены электронные датчики потока и давления воды, температуры воды, контроллеры, которые подстраивают работу вентиляторов под температуру, контроллеры помп, механические индикаторы и прочие.

Фильтр встречается в некоторых системах водяного охлаждения, где его подключают к контуру. Он занят тем, что отфильтровывает разнообразные механические частицы, которые оказались в системе - это пыль, которая могла присутствовать в шлангах, осадок, появившийся из-за использования антикоррозионной добавки или красителя, остатки пайки в радиаторе и прочее.

Внешняя или внутренняя СВО?

Если вам интересно, как установить водяное охлаждение на ноутбуке, то тут стоит сначала сказать о наличии двух видов систем. Внешние обычно выполняются в виде отдельного ящика, то есть модуля, который подключается к ватерблокам посредством шлангов. В корпусе внешней системы обычно находится радиатор с вентиляторами, резервуар, помпа, а иногда и блок питания для помпы с температурными датчиками. Понятно, что такой вариант оптимален для ноутбука, так как корпус лэптопа не позволит разместить это все в нем. Для компьютера такие системы удобны тем, что пользователю не потребуется дорабатывать корпус своего ПК, но неудобны, если вы решите переставить прибор в другое место.

Существует внутреннее водяное охлаждение для ПК. Установить самому такую систему довольно сложно, если сравнивать ее с внешней. Среди плюсов подобной системы отмечается удобство при необходимости переноски компьютера в другое место, так как для этого не потребуется сливать всю жидкость. Еще одно достоинство состоит в том, что внешний вид корпуса при этом никак не изменится, а при правильном моддинге такая система послужит еще и украшением.

Готовые системы или персональная сборка?

Можно сделать водяное охлаждение ПК своими руками, используя для этого отдельные компоненты, а можно воспользоваться уже готовыми решениями, которые сопровождают подробнейшие инструкции. Большинство энтузиастов убеждено, что решения «из коробки» характеризуются низкой производительностью, однако это совсем не так. Многими марками выпускаются комплекты с высокой производительностью, к примеру, Danger Dan, Alphacool, Koolance, Swiftech. В числе преимуществ готовых систем отмечается удобство, так как в одном наборе имеется все необходимое для установки. Помимо того производители часто нацелены на то, чтобы помочь пользователям в любых сложившихся обстоятельствах, поэтому в комплект входят разнообразные элементы и крепления. Однако неудобно, что у пользователя отсутствует возможность выбрать именно те компоненты, которые ему необходимы, системы продаются только в сборе.

Можно и самостоятельно сделать водяное охлаждение для ПК. Отзывы большинства опытных пользователей говорят о том, что в этом случае система будет более гибкой, так как вы сможете подобрать компоненты, подходящие именно вам. Кроме того, если составлять систему из отдельных компонентов, можно иногда сэкономить. Минусом такого подхода является сложность сборки, особенно для новичков.

Выводы

В качестве основных плюсов систем водяного охлаждения можно назвать возможность сборки мощного и тихого ПК, расширение возможностей в плане разгона, улучшение стабильности при разгоне, продолжительный срок эксплуатации и прекрасный внешний вид. Такое решение позволяет собрать мощный игровой компьютер, который будет работать без лишнего шума, что совершенно недостижимо для воздушных систем.

В числе минусов обычно отмечается сложность сборки, ненадежность и дороговизну. Однако такие недостатки можно назвать спорными и относительными. В плане сложности сборки можно отметить, что это не намного сложнее, чем собирать сам компьютер. К надежности правильно собранных систем тоже нет претензий, так как при условии правильной сборки и эксплуатации проблем не возникает.

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

Законы Физики.

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

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

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

Основательность воздушного охлаждения

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

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

Системы Водяного Охлаждения

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

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

Как это работает:

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

Какой же сделать выбор?

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

Необслуживаемые СВО

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

А это точно эффективнее?

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

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

Кастомные системы:

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

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

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

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

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

Теория и сборка

Основные детали

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

Водоблок

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

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

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

Выпиливание и пайка

Помпа

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

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

Радиатор

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

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

Обдув

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

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

Хозяйке на заметку

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

Блок питания

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

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

Установка и проверка

Аппаратная часть

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

Программное обеспечение

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

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

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

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

Видеоролик