Система водяного охлаждения для компьютера подбор элементов. Водяная система охлаждения процессора и как она работает

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.

19. 06.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

СВО — она же кастомная система жидкостного охлаждения

Здравствуйте.

Вы наверняка сами не раз чувствовали, что в процессе работы ваш комп выделяет тепло. Чтобы он не перегрелся, часто используется встроенный вентилятор. Но с ростом производительности железа его стало не достаточно. Для качественного обдува его мощность тоже должна быть увеличена, из-за чего повышается шумность работы компа, тем более если вы ещё и занимаетесь разгоном.

Чтобы избавиться от этих и других недостатков, разработана система жидкостного охлаждения компьютера. Хотите узнать о ней больше? Читаем статью.

Если вы подумали что это что — то типо того, то вы ошибаетесь:))

Итак, что это такое?

В данной теме вы можете встретить аббревиатуру СВО, которая расшифровывается как система водяного охлаждения. Также используется еще одна - СЖО, где второе слово заменено на «жидкостного». Как вы догадались, от воздушного охлаждения, к которому вы привыкли, отличает ее то, что тепло от железа передается не воздуху, а воде.

Плюсы и минусы

Новаторское решение эффективнее своего воздушного предшественника по таким причинам:

• Повышенная теплоемкость жидкости.
• Стабильность при разгоне.
• Тепло отводится от центра проца. В свою очередь, микромотор воздушных систем расположен над самой горячей зоной радиатора, напротив , из-за чего создается мертвая точка, откуда горячий воздух не выводится, и поэтому сильно греется ядро.

Подающая воду помпа создает гораздо меньше шума, чем вентилятор.

• Полностью выводит тепло из системного блока, в то время как воздушная система просто разгоняет его внутри корпуса.

У вас мощный компьютер с современными комплектующими? Тогда стоит рассмотреть установку водяной схемы, потому что она лучше способна уберечь устройства от перегрева, и как следствие, быстрого выхода из строя и не будет надоедать вам шумом. Такая система и сама прослужит долго. Приятным бонусом является привлекательный дизайн.

Но выделяют и недостатки водяных систем:

• Высокая цена. Учитывая стоимость комплектующих, которые она будет защищать, на это можно закрыть глаза.
• Более сложная сборка.
• Возможность разгерметизации. Но при правильной установке этот «минус» исключается.

Принцип работы

Теплообменником СЖО является «ватерблок» или второе название «водоблок» . Он берет на себя горячий воздух, выделяемый процессором, видеокартой и пр., и передает его воде. При помощи особого насоса она поступает в еще один теплообменник - радиатор, забирающий тепло из воды и выводит его в воздух за границы системника.

Комплектация СВО

Выше уже упомянуты основные элементы водяной системы. Так как многие энтузиасты решают сами заниматься ее сборкой, разберем подробнее, из чего состоит СВО. В комплектацию современных моделей может входить множество разных элементов. Мы рассмотрим только основные из них.

Водоблок

Зачем он нужен, вы теперь знаете. Как он выглядит? Прибор имеет обычно медное основание, крышку из пластика или металла и крепления, чтобы присоединять его к охлаждаемому устройству.

Кстати, для процессоров, северного моста на чипе и видеокарт существуют разные типы водоблоков. Те, что предусмотрены для последних в перечислении девайсов, разделяются на подвиды: закрывающие только графический чип («gpu only») либо все нагревающие элементы.

Сейчас основание ватерблоков делается из тонкой меди, в отличие от первоначальных вариантов, чтобы тепло быстрее передавалось воде. Дно может быть выполнено и из алюминия: это дешевле, но менее эффективно.

Также нынешние приборы имеют микроканальную или микроигольчатую структуру для усовершенствования поверхности теплоотдачи. Но в случаях, к примеру, с системным чипом, где не идет счет эффективности охлаждения на градусы, может использоваться плоское дно или архитектура с простыми каналами.

В зависимости от схемы устройства, ватерблоки разделяются на 3 вида:

• «Змейка». Используется один или несколько непрерывных каналов. Они могут быть выполнены с расходящейся спиралью, когда штуцер находится посередине прибора, или в виде зигзага, если 2 штуцера расположены по краям.

• Пересекающиеся каналы. Они создаются путем сверления в основании с торцов, а отверстия закрываются при помощи заглушек.

• Безканальные. К основанию припаивается емкость со штуцерами. Через расположенный на входе теплоноситель поступает вода и выводится через боковой.

Радиатор

Его также называют водно-воздушным теплообменником из-за выполняемых им функций. Он бывает 2 типов: с вентилятором или без. Первые - активные - встречаются чаще, потому что эффективнее пассивных собратьев, хотя вторые отличаются бесшумностью.

Размер более распространенных радиаторов может быть разным, но в большинстве случаев кратен габаритам вентилятора на 120 мм или 140 мм. Получается, что теплообменник на 3 120-миллиметровых вентилятора будет иметь длину 360 мм и ширину 120 мм. Такой вариант называют трёхсекционным .

Помпа

Эта штука гоняет жидкость по всей системе (иными словами насос). Работает он от электричества: некоторые модели при напряжении 12 V, другие - 220 V. Бывает внешняя помпа (пропускает воду через себя) и погружная (выталкивает ее). Второй вариант компактнее первого.

Учитывайте, что указанная производителем мощность насоса является максимальной и достигать ее не рекомендуется.

Некоторые умельцы используют аквариумную помпу, однако в случае с дорогими комплектующими компьютера не стоит проводить такие эксперименты. Современные ватерблоки обладают высоким гидросопротивлением из-за усиленной производительности, поэтому лучше устанавливать к ним специализированный насос.

Шланги и крепления

Несложно догадаться, что трубки нужны для циркуляции жидкости в системе. Чаще всего они изготавливаются из ПВХ, иногда встречаются силиконовые. Их длина абсолютно не влияет на эффективность СВО. Что касается диаметра, лучше не брать шланги тоньше 8 мм.

Не обойтись и без фитингов, которые нужны для подсоединения трубок к комплектующим системы. Каждый из них имеет отверстие с резьбой, куда и вкручиваются крепления.

Самые популярные - компрессионные (с гайкой) и в виде елочки (штуцеры). Также они бывают прямые и угловые. Различаются и по типу резьбы: зачастую используются G1/4′′, редко - G1/8′′ и G3/8′′.

Вода

Для заправки лучше брать дистиллированную воду. Это самый хороший и доступный вариант. Иногда применяется деионизированная вода или с разными примесями, но особой необходимости в этом нет.

Необязательные составляющие

Подробно не буду останавливаться на каждом комплектующем элементе, а только приведу список того, что может входить в состав СВО, но без чего можно и обойтись:

• Термодатчики;
• Краны для слива воды;
• Контроллеры насосов и вентиляторов;
• Измерители температуры, давления, потока и пр.;
• Фильтры;
• Расширительный бачок;
• Фильтр, подсоединенный в контур;
• Бэкплейт - пластина для снятия нагрузки с материнки или видеокарты;
• Дополнительные ватерблоки.

Виды водяных систем

По способу расположения СЖО бывают внешними и внутренними. Первые выполняются в виде отдельного корпуса, который при помощи трубок подсоединяется к ватерблоку, находящемуся внутри системного блока. В стоящем рядом «ящике» располагаются остальные элементы системы.

Этот вариант хорош тем, что не приходится ничего менять внутри системника при установке СВО. Однако если вы соберетесь переносить комп, то столкнетесь с неудобствами. Среди внешних систем популярны модели «Большая вода» торговой марки Thermaltake или EK.

Внутренние системы, очевидно, располагаются внутри системного блока. Но не всегда получается впихнуть внутрь все компоненты, поэтому часто выносится наружу радиатор.

Удачи в выборе и терпения в установке.

До свидания, увидимся ещё, надеюсь;).

Водное охлаждение компьютера позволяет снизить температуру процессора и графической платы примерно на 10 градусов, что повышает их долговечность. Кроме того, за счет снижения нагрева система подвергается меньшей нагрузке. Это также позволяет разгрузить вентилятор, значительно снизив его обороты, и, таким образом, получить практически бесшумную систему.

Встроить водное охлаждение довольно просто. Мы расскажем как это сделать в нашем пошаговом руководстве. В статье описывается установка водного охлаждения на примере готового набора Innovatek Premium XXD и корпуса Tower Silverstone TJ06. Монтаж других систем производится аналогичным образом.

Установка водяного охлаждения

Для успешной установки системы охлаждения вам понадобятся инструменты. Мы остановили свой выбор на чрезвычайно удобном швейцарском ноже Victorinox Cyber Tool Nr. 34. В него кроме самого ножа входят клещи, ножницы, маленькая и средняя крестообразная отвертка, а также набор насадок. Кроме того, приготовьте гаечные ключи на 13 и 16. Они потребуются для затягивания соединений.

В цикле охлаждения радиатор обеспечивает стабилизацию температуры воды, как правило, на уровне порядка 40° C. Теплообменнику помогают один или два 12-сантиметровых вентилятора, которые вращаются довольно тихо, но при этом обеспечивают вывод тепла изнутри наружу. При установке вентилятора следите за тем, чтобы стрелка на раме вентилятора показывала в сторону радиатора, а также чтобы провода питания сходились к середине.

Пора прикрутить к радиатору угловые соединительные элементы для трубок. Для надежности затяните накидные гайки ключом на 16. Затягивайте крепко, однако не до упора. После этого радиатор монтируется к корпусу. Single-радиатор (то есть только с одним вентилятором) можно установить снизу за передней панелью, в том месте, где обеспечивается штатная подача воздуха. В некоторых типах корпусов для этого также может подойти пространство сзади процессора.

Наш двойной dual-радиатор требует несколько больше места, поэтому мы его располагаем на боковой стенке. Самостоятельно делать необходимые гнезда и отверстия мы рекомендуем только опытным умельцам. Если вы себя к таковым не относите, лучше всего воспользоваться специально предусмотренным корпусом для конкретного типа охлаждения. Innovatek предлагает системы охлаждения в комплекте с корпусом - при желании даже в смонтированном состоянии. Для нашего проекта мы выбрали модель Silverstone TJ06 с подготовленной Innovatek боковой стенкой.

Рисунок A: Расположите боковую стенку перед собой на рабочем столе так, чтобы отверстия под вентиляторы были направлены на вас узкими частями. После этого положите радиатор на отверстия вентиляторами вверх. Угловые соединения шлангов должны быть направлены в ту сторону, которая позже будет соединена с передней панелью корпуса. Теперь поверните боковую стенку вместе с радиатором и соедините отверстия, сделанные на корпусе с резьбой на радиаторе.

Рисунок B: Для красоты положите на гнезда вентиляторов сверху две черные заглушки и прикрутите их восемью прилагающимися черными шурупами Torx.

Стандартный вентилятор питается от напряжения 12 В. При этом он достигает указанной в спецификации скорости вращения и, таким образом, максимальной громкости. В системе водного охлаждения часть тепла поглощает кулер радиатора, поэтому 12-
вольтное питание для пары наших вентиляторов, пожалуй, не понадобится. В большинстве случаев достаточно 5-7 В - это позволит сделать систему практически бесшумной. Для этого соедините разъемы питания обоих вентиляторов и подключите к прилагающемуся адаптеру, который позже будет подключен к блоку питания.

Теперь речь пойдет о графической плате, главном источнике шума у большинства компьютеров. Мы оснастим водным охлаждением модель ATI All-in-Wonder X800XL для PCI Express. Аналогичным образом система охлаждения устанавливается и на другие модели видеоадаптеров.

Прежде чем вы приступите к сборке, еще два замечания. Первое: с переоборудованием графической платы теряет силу гарантия, поэтому перед установкой проверьте работоспособность всех функций устройства. И второе: человек при хождении по ковру заряжается статическим электричеством и разряжается при соприкосновении с металлом (например, дверной ручкой).

Если вы разрядитесь о графическую плату, при определенном стечении обстоятельств она может приказать долго жить. Поскольку же у вас, как и у большинства непрофессиональных сборщиков, вряд ли имеется антистатический коврик, кладите видеоадаптер только на антистатическую упаковку и периодически разряжайтесь, касаясь батареи отопления.

Рисунок А: Для того чтобы отсоединить вентилятор от выбранной нами модели серии Х800, необходимо открутить шесть шурупов. Два маленьких шурупа, удерживающие натяжную пружину, оптимизируют давление блока охлаждения на графический процессор, в то время как четыре остальных несут на себе всю тяжесть кулера. Даже после того как будут удалены все шесть шурупов, кулер будет все еще достаточно крепко присоединен теплопроводящей пастой. Отсоедините кулер, плавно поворачивая его по и против часовой стрелки.

Рисунок B: После того как вы снимите старую систему охлаждения, удалите остатки теплопроводящей пасты с графического процессора и других микросхем. Если паста не стирается, можно использовать немного жидкости для снятия лака. Естественно, и водная система охлаждения нуждается в теплопроводной пасте, так что нужно нанести новую. Здесь основное правило таково: чем меньше, тем лучше! Маленькой капельки, распределенной тонким слоем по поверхности каждой детали, вполне достаточно.

На самом деле теплопроводная паста является достаточно посредственным проводником тепла. Она призвана заполнять микроскопические неровности поверхности, так как воздух проводит тепло еще хуже. Для нанесения пасты в качестве миниатюрного шпателя можно использовать старую визитную карточку.

Рисунок С: После нанесения пасты положите новый кулер на рабочую поверхность таким образом, чтобы соединительные трубки были сверху, и совместите отверстия на графической плате с резьбой на блоке охлаждения. Натяжная пружина заменяется квадратной пластмассовой пластиной. Для защиты окружающих контактов наклейте между печатной платой и пластиной, точнее говоря, непосредственно к 3D-процессору, пенопластовую прокладку.

Новый кулер удерживается на трех несущих шурупах. Сперва затяните их, причем, как и при замене автомобильного колеса, вначале затягивайте шурупы не до конца, и затем по очереди их подтягивайте. Это поможет избежать перекосов. После этого аналогичным образом затяните шурупы на пластмассовой пластине.

Наибольшее количество тепла чаще всего вырабатывает центральный процессор. Поэтому система охлаждения, защищая его от перегрева, работает достаточно шумно. Заменить воздушный кулер на водный достаточно просто. Сначала осторожно снимите с процессора воздушный кулер. Преодолевать сопротивление термопасты также необходимо мягкими вращательными движениями влево-вправо, иначе процессор может выскочить из сокета. После этого удалите всю старую термопасту.

Затем отвинтите имеющуюся рамку сокета и смонтируйте вместо нее подходящую для этого типа процессора рамку из набора водного охлаждения. Перед установкой кулера нанесите на процессор тонким слоем термопасту. В завершение зафиксируйте крепежные скобы с обеих сторон рамки сокета и перекиньте фиксатор.

Насос - очень важная деталь системы, поэтому его необходимо поставить на пьедестал - в прямом смысле этого слова. Для этого ввинтите в алюминиевую плату четыре резиновые ножки. Резина здесь используется для того, чтобы изолировать вибрации насоса. На эти ножки установите насос и зафиксируйте его четырьмя прилагающимися шайбами и гайками. Гайки затяните небольшими плоскогубцами.

Теперь необходимо оснастить насос и компенсационную емкость соединительными трубками. Затяните для надежности соединения ключом на 13. В завершение подсоедините компенсационную емкость с округлой стороны насоса. Насос приделывается изнутри к передней панели корпуса, прилагающейся клейкой лентой таким образом, чтобы компенсационная емкость «смотрела» наружу (см. рис. 11).

После завершения установки всех компонентов внутри корпуса необходимо соединить их шлангами. Для этого поставьте открытый корпус напротив себя и положите перед ним боковую стенку с радиатором. Шланг должен идти от компенсационной емкости к графической плате, оттуда к процессору, от процессора к радиатору, завершается же круг соединением радиатора и насоса.

Отмерьте необходимую длину устанавливаемого шланга и ровно отрежьте его. Открутите на соединении накидную гайку и подведите ее к концу надеваемого шланга. После того как шланг надет на соединение вплоть до резьбы, зафиксируйте его накидной гайкой. Затяните гайку ключом на 16. Теперь ваша система должна выглядеть так, как это показано на рисунке 11.

9. Подготовка насоса к заполнению водой

Как это показано на нашей картинке, подключите насос к разъему питания для жестких дисков. На данном этапе к блоку питания не должно быть подключено больше ничего. Сейчас мы готовим насос к заполнению водой. Другие компоненты нельзя подключать без воды в системе охлаждения, иначе им грозит мгновенный перегрев.

Так как блоки питания не работают без подключения к материнской плате, необходимо использовать прилагающуюся перемычку. Черный провод служит для «обмана» питания материнской платы. Таким образом, после включения тумблера насос начнет работать. Если у вас под рукой не нашлось перемычки, закоротите зеленый и находящийся рядом черный провода блока питания (пины 17 и 18).

Наполните компенсационную емкость жидкостью до нижнего края резьбы и подождите, пока насос выкачает воду. Продолжайте процедуру наполнения до тех пор, пока в системе не прекратится бурление.

Проверьте герметичность соединений. Если на каком-либо из них образуется капелька, скорее всего, это значит, что плохо затянута накидная гайка. Если система наполнена достаточным количеством воды, но продолжается бурление, поможет следующая хитрость: возьмите двумя руками боковую стенку корпуса с радиатором и покачайте ее так, как будто это сковородка, по которой вы хотите распределить горячее масло. Если после 15 минут работы все соединения остались сухими и не возникло никаких посторонних звуков, закройте компенсационную емкость.

Теперь можно снять перемычку с блока питания и начать подключение компонентов компьютера. Некоторой сноровки потребует установка боковой стенки с радиатором. Зазоры здесь очень малы, и даже слегка неверно установленное шланговое соединение может помешать. В этом случае необходимо просто повернуть соединение в нужном направлении. Также при закрытии корпуса уделите особое внимание шлангам, чтобы ни один из них не был перегнут или сдавлен.

То мы решили написать специальную статью, посвященную системам водяного охлаждения компьютеров . Мы постараемся рассказать обо всех аспектах водяного охлаждения для компьютеров , в частности мы расскажем о том, что такое система водяного охлаждения, из чего она состоит и как работает . Также мы затронем такие популярные вопросы, как сборка системы водяного охлаждения, обслуживание системы водяного охлаждения и многие смежные темы.

Что такое система водяного охлаждения

Система водяного охлаждения - это система охлаждения , которая для переноса тепла использует воду в качестве теплоносителя. В отличии от систем воздушного охлаждения, которые передают тепло напрямую воздуху, система водяного охлаждения сначала передает тепло воде .

Принцип работы системы водяного охлаждения

В системе водяного охлаждения компьютера тепло , вырабатываемое процессором, передается воде через специальный теплообменник , называемый ватерблоком . Нагретая таким образом вода, в свою очередь, переноситься в следующий теплообменник - радиатор , в котором тепло из воды передается воздуху и выходит за пределы компьютера. Движение воды в системе осуществляется с помощь специального насоса , который, чаще всего, называют помпой .

Превосходство систем водяного охлаждения над воздушными объясняется тем, что вода имеет более высокие, чем у воздуха, теплоемкость (4,183 кДж·кг -1 ·K -1 у воды против 1,005 кДж·кг -1 ·K -1 у воздуха) и теплопроводность (0,6 Вт/(м·K) у воды против 0,024-0,031Вт/(м·K) у воздуха). СВО обеспечивает более быстрый и эффективный отвод тепла от охлаждаемых элементов и, соответственно, более низкие температуры на них.

Эффективность и надежность систем водяного охлаждения доказана временем и применением в большом количестве различных механизмов и устройств, нуждающихся в мощном и надежном охлаждении, например двигателях внутреннего сгорания, мощных лазерах, радиолампах, заводских станках и даже АЭС .

Зачем компьютеру водяное охлаждение

Благодаря своей высокой эффективности, используя систему водяного охлаждения можно добиться как более продуктивного охлаждения, которое положительно скажется на разгоне, периоде жизни и стабильности системы, так и более низкого уровня шума от компьютера. При желании также можно собрать систему водяного охлаждения , которая позволит работать разогнанному компьютеру при минимуме шума . По этой причине системы водяного охлаждения в первую очередь актуальны для пользователей особо мощных компьютеров, любителей мощного разгона, а также людей, которые хотят сделать свой компьютер тише , но в тоже время не хотят идти на компромиссы с его мощностью.

Довольно-таки часто можно увидеть геймеров с трех и четырех чиповыми видео подсистемами (3-Way SLI, Quad SLI, CrossFire X) , которые жалуются на высокие температуры работы (более 90 градусов ) и постоянный перегрев видеокарт, которые при этом создают очень высокий уровень шума своими системами охлаждения . Иной раз кажется, что системы охлаждения современных видеокарт проектируются без учета возможности их использования в мультичиповых конфигурациях, что приводит к плачевным последствиям, когда видеокарты устанавливаются вплотную одна к другой - холодный воздух для нормального охлаждения им просто неоткуда черпать. Не спасают и альтернативные системы воздушного охлаждения , ведь всего несколько доступных на рынке моделей обеспечивают совместимость с мультичиповыми конфигурациями. В такой ситуации именно водяное охлаждение способно решить проблему - радикально понизить температуры, улучшить стабильность и повысить надежность функционирования мощного компьютера.

Компоненты системы водяного охлаждения

Компьютерные системы водяного охлаждения состоят из определенного набора компонентов, которые можно условно разделить на обязательные и необязательные, которые устанавливаются в СВО по своему желанию.

К обязательным компонентам системы водяного охлаждения компьютера относятся:

• ватерблок (минимум один в системе, но можно и больше)
• радиатор
• помпа
• шланги
• фитинги
• вода

Хотя данный список и не является исчерпывающим, к необязательным можно отнести такие компоненты как:

• резервуар
• термодатчики
• контролеры помпы и вентиляторов
• сливные краны
• индикаторы и измерители (потока, давления, расхода, температуры)
• второстепенные ватерблоки (для силовых транзисторов, модулей памяти, жестких дисков и т.д.)
• присадки к воде и готовые водные смеси
• бэкплейты
• фильтры

Для начала мы рассмотрим обязательные компоненты, без которых СВО попросту не может работать.

Ватерблок (от англ. waterblock) - это специальный теплообменник , с помощь которого тепло от греющегося элемента (процессора, видео чипа или иного элемента) передается воде . Обычно, конструкция ватерблока состоит из медного основания , а также металлической или пластиковой крышки и набора креплений, которые позволяют закрепить ватерблок на охлаждаемом элементе. Ватерблоки существуют для всех тепловыделяющих элементов компьютера, даже для тех, которым они не очень-то и нужны .

К основным типам ватерблоков можно смело отнести процессорные ватерблоки, ватерблоки для видеокарт , а также ватерблоки на системный чип (северный мост ). В свою очередь, ватерблоки для видеокарт также бывают двух типов:

• Ватерблоки, закрывающие только графический чип - так называемые «gpu only» ватерблоки
• Ватерблоки, закрывающие все нагревающиеся элементы видеокарты (графический чип, видеопамять, регуляторы напряжения и т.д.) - так называемые фулкавер (от англ. fullcover) ватерблоки

Хотя первые ватерблоки обычно делались из довольно-таки толстой меди (1 – 1.5 см), в соответствии с современными тенденциями в ватерблокостроении, для более эффективной работы ватерблоков их основания стараются делать тонкими. Также, для увеличения поверхности теплопередачи , в современных ватерблоках обычно применяют микроканальную или микроигольчатую структуру. В тех же случаях, когда производительность не столь критична и не ведется борьба за каждый отыгранный градус, например на системном чипе, ватерблоки делают без изощренной внутренней структуры, иногда с простыми каналами или вообще плоским дном.

Радиатор . Радиатором в системах водяного охлаждения называют водно-воздушный теплообменник, который передает воздуху тепло воды, набранное в ватерблоке. Радиаторы систем водяного охлаждения подразделяются на два подтипа :

• Пассивные, т.е. безвентиляторные
• Активные, т.е. продуваемые вентиляторами

Безвентиляторные (пассивные) радиаторы для систем водяного охлаждения встречаются сравнительно редко (например, радиатор в СВО Zalman Reserator) из-за того, что, помимо очевидных плюсов (отсутствие шума от вентиляторов), данный тип радиаторов отличается более низкой эффективностью (по сравнению с активными радиаторами ), что характерно для всех пассивных систем охлаждения. Помимо низкой производительности, радиаторы данного типа, обычно, занимают много места и редко помещаются даже в модифицированные корпуса.

Продуваемые вентиляторами (активные) радиаторы являются более распространенными в компьютерных системах водяного охлаждения так как обладают намного более высокой эффективностью . При этом, в случае использования тихих или бесшумных вентиляторов, можно добиться, соответственно, тихой или бесшумной работы системы охлаждения - основного преимущества пассивных радиаторов. Радиаторы данного типа бывают самого разного размера, но размер большинства популярных моделей радиаторов идет кратным к размеру 120 мм или 140мм вентилятора, то есть радиатор на три 120 мм вентилятора будет обладать размером примерно в 360 мм в длинну и 120 мм в ширину - для простоты, радиаторы такого размера, обычно, называют тройными или 360 миллиметровыми.

Не смотря на то, что редко в каких компьютерных корпусах есть места для установки радиаторов водяного охлаждения большего чем 120 мм размера, для настоящего моддера установить радиатор не составит труда.

Помпа - это электрический насос, ответственный за циркуляцию воды в контуре системы водяного охлаждения компьютера, без которого СВО бы попросту не работала. Помпы применяемые в системах водяного охлаждения бывают как работающие от 220 вольт, так и от 12 вольт. Ранее, когда в продаже редко можно было встретить специализированные компоненты для СВО, энтузиасты, в основном, использовали аквариумные помпы, которые работали от 220 вольт, что создавало определенные трудности так как помпу необходимо было включать синхронно с компьютером - для этого, чаще всего, применяли реле, которое включало помпу автоматически при старте компьютера. С развитием систем водяного охлаждения стали появляться специализированные помпы , например Laing DDC, которые обладали компактными размерами и высокой производительностью , при этом питались от стандартных компьютерных 12 вольт.

Поскольку современные ватерблоки обладают довольно-таки высоким коэффициентом гидросопротивления , что является платой за высокую производительность, то с ними рекомендуется применять специализированные мощные помпы, так как с аквариумной помпой (даже мощной) современная СВО не полностью раскроет свою производительность. Особо гнаться за мощностью, применяя в одном контуре по 2 – 3 последовательно установленные помпы или используя циркуляционный насос от системы домашнего отопления, тоже не стоит так как это не приведет к росту производительности системы в целом, ведь она, в первую очередь, ограничена максимальной теплорассеивающей способностью радиатора и эффективностью ватерблока.

Шланги или трубки , как бы их не называли , также являются одним из обязательных компоненто в любой системы водяного охлаждения, ведь именно по ним вода течет от одного компонента СВО к другому. Чаще всего, в компьютерной системе водяного охлаждения применяются шланги изготовленные из ПВХ, реже из силикона. Несмотря на популярные заблуждения, размер шланга не оказывает сильного влияния на производительность СВО в целом, главное не брать слишком тонкие (внутренний диаметр, которых меньше 8 миллиметров ) шланги и все будет ОК

Фитинги - это специальные соединительные элементы, которые позволяют подключить шланги к компонентам СВО (ватерблокам, радиатору, помпе). Фитинг и вкручиваться в отверстие с резьбой на компоненте СВО , сильно вкручивать их не нужно (никаких гаечных ключей) так как уплотнение соединения чаще всего осуществляется при помощи уплотнительного кольца из резины. Современные тенденции на рынке комплектующих для СВО таковы, что подавляющее большинство компонентов поставляются без фитингов в комплекте. Делается это для того, чтобы пользователь имел возможность самостоятельно подобрать фитинги , необходимые конкретно для его системы водяного охлаждения, ведь существуют фитинги разного типа и под разный размер шлангов. Самые популярные типом фитингов можно считать компрессионные фитинги (фитинги с накидной гайкой) и фитинги типа ёлочка (штуцеры). Фитинги бывают как прямыми, так и угловыми (которые часто идут поворотными) и ставятся они в зависимости от того, как вы собираетесь размещать систему водяного охлаждения у себя в компьютере. Фитинги также различаются по типу резьбы, чаще всего, в компьютерных системах водяного охлаждения встречается резьба стандарта G1/4, но в редких случаях встречаются также резьбы стандартов G1/8 или G3/8.

Также является обязательным компонентом СВО Для заправки систем водяного охлаждения лучше всего использовать дистиллированную воду , то есть воду, очищенную от всех примесей методом дистилляции. Иногда на западных сайтах можно встретить упоминания о деионизированной воде - существенных отличий у нее от дистиллированной нет, разве что производят ее другим способом. Иногда, вместо воды применяют специально приготовленные смеси или воду с различными присадками - существенных отличий в этом нет, поэтому данные варианты мы рассмотрим в рубрике необязательных компонентов систем водяного охлаждения. В любом случае, заливать воду из под крана или минеральную/бутилированную воду для питья крайне не рекомендуется.

Теперь остановимся подробнее на необязательных компонентах для систем водяного охлаждения .

Необязательные компоненты - это компоненты без которых система водяного охлаждения может стабильно и без проблем работать, обычно, они никак не влияют на производительность СВО, хотя в некоторых случаях могут немного ее уменьшить . Основной смысл необязательных компонентов в том, чтобы сделать эксплуатацию системы водяного охлаждения более удобной и красивой или вызывать у пользователя чувство безопасности эксплуатации СВО. Итак, перейдем к рассмотрению необязательных компонентов:

Резервуар (расширительный бачек) не является обязательным компонентом системы водяного охлаждения , несмотря на то, что большинство систем водяного охлаждения всетаки оснащены ими. Достаточно часто для удобной заправки системы жидкостью вместо резервуара применяют фитинг-тройник (T-Line) и заливную горловину. Преимущество безрезервуарных систем в том, что в случае установки СВО в компактный корпус ее можно разместить более удобно. Преимущество систем с резервуаром в более удобной заправке системы (хотя это зависит от резервуара) и более удобном удалении пузырей воздуха из системы. Резервуары встречаются самого разного размера и формы и выбирать их необходимо по критериям удобства установки и внешнего вида.

Cливной кран - это компонент, который позволяет более удобно сливать воду из контура системы водяного охлаждения . В обычном состоянии он перекрыт, но, когда появляется необходимость слить из системы воду, то его открывают. Достаточно простой компонент, который может сильно повысить удобство пользования, а точнее обслуживания , системы водяного охлаждения.

Датчики, индикаторы и измерители. Поскольку энтузиасты, обычно, любят всякие примочки и навороты, то производители просто не могли остаться в стороне и выпустили довольно много различных контролеров, измерителей и датчиков для СВО, хотя система водяного охлаждения может совершенно спокойно (и при этом надежно) работать и без них. Среди таких компонентов встречаются электронные датчики давления и потока воды, температуры воды, контролеры, подстраивающие работу вентиляторов под температуру, механически индикаторы движения воды, контролеры помп и так далее. Тем не менее, по нашему мнению, например, датчики давления и расхода воды имеет смысл ставить только в системы, предназначенные для тестирования компонентов СВО, так как особого смысла с этой информации для обычного пользователя просто нету . Ставить по несколько термодатчиков в разные места контура СВО, надеясь увидеть большой перепад температур, тоже особого смысла нет, так как вода имеет очень высокую теплоемкость, то есть нагреваясь буквально один градус вода «впитывает» большое количество тепла, при этом в контуре СВО она движется с довольно большой скоростью, что приводит к тому, что температура воды в разных местах контура СВО в одно время довольно слабо отличается, так что впечатляющих значений вам не увидеть Да и не стоит забывать, что большинство компьютерных термодатчиков имеют погрешность в ±1 градус.

Фильтр. В некоторых системах водяного охлаждения можно встретить фильтр, подключенный в контур. Его задача состоит в том, чтобы отфильтровывать разнообразные мелкие частицы , попавшие в систему - это может быть пыль которая была в шлангах, остатки пайки в радиаторе, осадок, появившийся от использования красителя или антикоррозионной добавки.

Присадки к воде и готовые смеси. В дополнение к воде, в контуре СВО можно применять различные присадки для воды, некоторые из них защищают от коррозии, другие предотвращают развитие бактерий в системе, а третьи позволяют подкрасить воду в системе водяного охлаждения нужным вам цветом. Существуют также готовые смеси, которые содержат воду в качестве основного компонента с антикоррозионными присадками и красителем. Также бывают готовые смеси в состав которых входят присадки, повышающие производительность СВО, хотя повышение производительности от них незначительное. В продаже также можно встретить жидкости для систем водяного охлаждения, сделанные не на основе воды, а на основе специальной диэлектрической жидкости, которая не проводит электрический ток и, соответственно, не вызовет короткого замыкания при утечке на компоненты ПК. Обычная дистиллированная вода, в принципе, тоже не проводит ток, но, пролившись на запыленные компоненты ПК, может стать электропроводной. Особого смысла в диэлектрической жидкости нет так как нормально собранная и протестированная система водяного охлаждения не протекает и достаточно надежна. Также стоит заметить, что антикоррозионные присадки, иногда, в процессе своей роботы выпадают в осадок мелкой пылью, а красящие присадки могут немного прокрасить шланги и акрил в компонентах СВО, но, по нашему опыту, на это не стоит обращать внимание, так как это не критично. Главное соблюдать инструкцию к присадкам и не лить их сверх меры, так как это уже может привести к более плачевным последствиям. Применять ли в системе просто дистиллированную воду, воду с присадками или готовую смесь - особой разницы нет, а оптимальный вариант зависит от того, что вам необходимо.

Бэкплейт - это специальная крепежная пластина, которая помогает разгрузить текстолит материнской платы или видеокарты от усилия, создаваемого креплениями ватерблока, соответственно, уменьшая изгиб текстолита и шанс угробить дорогостоящее железо. Хотя бэкплейт и не является обязательным компонентом, его можно довольно-таки часто встреть в СВО, некоторые модели ватерблоков идут сразу укомплектованными бэкплейтами, а к другим он доступен ввиде опционального аксессуара.

Второстепенные ватерблоки. Помимо охлаждения водой важных и сильно греющихся компонентов, некоторые энтузиасты ставят дополнительные ватерблоки на компоненты, которые либо слабо греются, либо не требуют мощного активного охлаждения, например. К компонентам, которым водяное охлаждение необходимо разве что для вида, относятся: силовые транзисторы цепей питания, оперативная память, южный мост и жесткие диски. Необязательность данных компонентов в системе водяного охлаждения заключается в том, что, даже если вы и поставите на эти компоненты водяное охлаждение, то никакой дополнительной стабильности системы, улучшения разгона или других заметных результатов вы не получите - связано это, в первую очередь, с малым тепловыделением данных элементов, а также с неэффективностью ватерблоков для этих компонентов. Из четких плюсов установки данных ватерблоком можно выделить лишь внешний вид, а из минусов - повышение гидросопротивления в контуре СВО, увеличение стоимости всей системы (при этом значительное) и, обычно, малая апгрейдопригодность данных ватерблоков.

Помимо обязательных и необязательных компонентов для систем водяного охлаждения также можно выделить категорию так называемых гибридных компонентов. Иногда, в продаже можно встретить компоненты, представляющие собой два или более компонента СВО, соединенных в одно устройство. Среди таких устройств бывают: гибриды помпы и процессорного ватерблока, радиаторы для сво со встроенными помпой и резервуаром, очень распространены помпы, совмещенные с резервуаром. Смысл таких компонентов заключается в уменьшении занимаемого места и более удобной установке. Минусом таких компонентов, обычно, является их ограниченная пригодность к апгрейду.

Отдельно стоит категория самодельных компонентов для систем водяного охлаждения. Первоначально, примерно с 2000 года, все компоненты для систем водяного охлаждения изготавливались или дорабатывались энтузиастами своими руками, ведь специализированных компонентов для СВО тогда попросту не производилось. Поэтому, если человек хотел установить себе СВО, то ему приходилось делать все своими руками. После относительной популяризации водяного охлаждения для компьютеров, компоненты для них начали производить большое количество фирм и сейчас можно без особых проблем купить как готовую систему водяного охлаждения, так и все необходимые компоненты для ее самостоятельной сборки. Так что, в принципе, можно сказать, что сейчас нет необходимости самостоятельно изготавливать компоненты СВО для того чтобы установить на свой компьютер водяное охлаждение. Единственными причинами, по которым сейчас, некоторые, энтузиасты занимаются самостоятельным изготовлением компонентов СВО являются желание сэкономить или попробовать свои силы в изготовлении таких компонентов. Тем не менее, желание сэкономить не всегда удается осуществить, ведь помимо стоимости работы и компонентов изготовляемой детали, также есть затраты времени, которые, обычно, не учитываются людьми, желающими сэкономить, но реальность такова, что времени на самостоятельное изготовление прийдется потратить уйму и результат при этом не будет гарантирован. Да и производительность и надежность у самодельных компонентов, зачастую, оказывается далеко не на самом высоком уровне, так как для изготовления комплектующих серийного уровня необходимо иметь очень прямые (золотые) руки Если решитесь на самостоятельно изготовление, к примеру, ватреблока, то учитывайте данные факты.

Внешняя или внутренняя СВО

Помимо прочих признаков, системы водяного охлаждения делятся на внешние и внутренние. Внешние системы водяного охлаждения, обычно, выполнены ввиде отдельного «ящика», т.е. модуля, который при помощи шлангов подключается к ватерблокам, установленным на комплектующих в корпусе вашего ПК. В корпусе внешней системы водяного охлаждения почти всегда располагается радиатор с вентиляторами, помпа, резервуар и, иногда, блок питания для помпы с датчиками температуры и/или потока жидкости. К внешним системам относятся, например, системы водяного охлаждения Zalman семейства Reserator. Системы, устанавливаемые ввиде отдельного модуля, удобны тем, что для пользователя нет необходимости дорабатывать корпус своего компьютера, но очень неудобны, если вы планируете перемещать свой компьютер даже на минимальные расстояния, например, в соседнюю комнату

Внутренние системы водяного охлаждения, в идеале, располагаются полностью внутри корпуса ПК, но, из-за того, что далеко не все компьютерные корпуса хорошо приспособлены для установки СВО, некоторые компоненты внутренней системы водяного охлаждения (чаще всего радиатор), можно часто увидеть, установленными на внешней поверхности корпуса. К плюсам внутренних СВО можно отнести то, что они очень удобны при переноски компьютера так как они не будут мешать вам и не будут требовать сливать жидкость при транспортировке. Еще одним плюсом внутренних СВО можно назвать то, что при внутренней установки СВО ни в коей мере не страдает внешний вид корпуса, причем при моддинге компьютера система водяного охлаждения может служить отличным украшением корпуса.

К минусам внутренних систем водяного охлаждения можно отнести относительную сложность их установки, по сравнению с внешними, а также необходимость модификации корпуса для установки СВО во многих случаях. Еще одним негативным моментом можно назвать то, что внутренняя СВО добавят вашему корпусу пару килограмм веса

Готовые системы или самостоятельная сборка

Системы водяного охлаждения, среди прочих признаков, также подразделяются по варианту сборки и комплектации на:

• Готовые системы, в которых все компоненты СВО покупаются в одном наборе, с инструкцией по установке
• Самодельные системы, которые собираются самостоятельно из отдельных компонентов

Обычно, многими энтузиастами считается, что все «системы из коробки» показывают низкую производительность, но это далеко не так - комплекты водяного охлаждения от таких известных марок, как Swiftech, Danger Dan, Koolance и Alphacool демонстрируют вполне приличную производительность и про них уж точно нельзя сказать, что они слабые, да и данные фирмы являются зарекомендовавшими себя производителями высокопроизводительных компонентов систем водяного охлаждения.

Среди плюсов готовых систем можно отметить удобство - вы покупаете сразу всё, что необходимо для установки водяного охлаждения в одном наборе, да и инструкция по сборке идет в комплекте. Кроме того, производители готовых систем водяного охлаждения, обычно, стараются предусмотреть все возможные ситуации, чтобы у пользователя, например, не возникло проблем с установкой и креплением компонентов. К минусам таких систем можно отнести то, что они не гибкие в плане конфигурации, к примеру, у производителя есть несколько вариантов готовых систем водяного охлаждения и изменить их комплектацию, чтобы подобрать комплектующие лучше подходящие именно вам, вы, обычно, не имеете возможности.

Покупая же комплектующие водяного охлаждения по отдельности вы можете подобрать именно те компоненты, которые, по вашему мнению, лучше всего подойдут вам. Помимо этого, покупая систему из отдельных компонентов, иногда, можно сэкономить, но тут уже всё зависит от вас. Из минусов такого подхода можно выделить некоторую сложность в сборке таких систем для новичков, например, нам доводилось видеть случаи, когда люди, недостаточно разбирающиеся в теме, покупали не все необходимые компоненты и/или несовместимые между собой компоненты и попадали впросак (понимали что что-то здесь не так) только когда садились за сборку СВО.

Плюсы и минусы систем водяного охлаждения

К основным плюсам водяного охлаждения компьютеров можно отнести: возможность сборки тихого и мощного ПК, расширенные возможности по разгону, улучшенная стабильность при разгоне, отличный внешний вид и долгий срок службы. Благодаря высокой эффективности водяного охлаждения, можно собрать такую СВО, которая позволила бы эксплуатировать очень мощный разогнанный игровой компьютер с несколькими видеокартами при относительно низком уровне шума, недостижимом для воздушных систем охлаждения. Опять же, благодаря своей высокой эффективности, систем водяного охлаждения позволяют достичь более высокого уровня разгона процессора или видеокарты, недостижимого с помощью воздушного охлаждения. Системы водяного охлаждения, чаще всего, имеют отличный внешний вид и отлично смотрятся в модифицированном (или не очень) компьютере.

Из минусов систем водяного охлаждения, обычно, выделают: сложность сборки, дороговизну и ненадежность. Наше мнение таково, что эти минусы имеют под собой мало реальных фактов и являются очень спорными и относительными. К примеру, сложность сборки системы водяного охлаждения однозначно нельзя назвать высокой - собрать СВО не сильно сложнее, чем собрать компьютер, да и вообще времена, когда все комплектующие необходимо было дорабатывать в обязательном порядке или делать все компоненты своими руками, давно прошли и на данный момент в сфере СВО практически все стандартизировано и доступно в продаже. Надежность, правильно собранных, систем водяного охлаждения компьютера тоже не вызывает сомнений, как не вызывает сомнения надежность автомобильной системы охлаждения или системы отопления частного дома - при правильной сборке и эксплуатации проблем быть не должно. Конечно, от брака или несчастного случая никто не застрахован, но вероятность таких событий существует не только при применении СВО, а и с самыми обычными видеокартами, жесткими дисками и прочими комплектующими. Стоимость же, по нашему мнению, также не стоит выделять как минус, так как такой «минус» тогда смело можно приписывать всей высокопроизводительной технике . Да и у каждого пользователя свое понимание про дороговизну или дешевизну. О стоимости СВО я хотел бы поговорить отдельно.

Стоимость системы водяного охлаждения

Стоимость, как фактор, является, наверное наиболее часто упоминаемым «минусом», который приписывают всем системам водяного охлаждения ПК . При этом все забывают, что стоимость системы водяного охлаждения сильно зависит от того, на каких компонентах ее собрать: можно собирать СВО, чтобы общая стоимость была подешевле не в ущерб производительности, а можно - выбирать комплектующие по максимальной цене При этом итоговая стоимость похожих по эффективности СВО будет отличатся в разы.

Стоимость системы водяного охлаждения также зависит от того, на какой компьютер ее будут ставить, ведь чем мощнее компьютер, тем, в принципе, и дороже будет СВО для него, так как для мощного компьютера и СВО нужна более мощная. По нашему мнению, стоимость СВО является вполне оправданной на фоне других комплектующих, ведь система водяного охлаждения по факту и является отдельным компонентом, причем, по нашему мнению, обязательным для по-настоящему мощных ПК. Еще одним фактором, который необходимо учитывать при оценки стоимости СВО, является ее долговечность так как, правильно подобранные, компоненты СВО могут служить не один год подряд, переживая многочисленные апгрейды всего остального железа - не многие компоненты ПК могут похвастаться такой живучестью (разве что корпус или, взятый с избытком, БП), соответственно трата относительно большой суммы на СВО плавно распределяется по времени и не выглядит расточительной.

Если же вам очень хочется установить себе СВО, а с финансами напряг и в ближайшее время улучшений не намечается, то никто не отменял самодельные компоненты

Водяное охлаждение в моддинге

Помимо высокой эффективности, системы водяного охлаждения для ПК отлично выглядят, что объясняет популярность использования систем водяного охлаждения в множестве моддинг проектов. Благодаря возможности применять цветные или флуоресцентные шланги и/или жидкости, возможности подсветить светодиодами водоблоки, подобрать комплектующие, которые будут подходить вам по цветовой гамме и стилю, систему водяного охлаждения можно отлично вписать в практически любой моддинг проект, и/или сделать ее основной фишкой вашего моддинг проекта. Использование СВО в моддинг проекте , при правильной установке, позволяет улучшить обзор некоторых комплектующих, обычно скрытых большими воздушными системами охлада.

About sTs

Часто для построения большого радиатора используют тепловые трубки (англ.: heat pipe ) — герметично запаянные и специальным образом устроенные металлические трубки (обычно медные). Они очень эффективно переносят тепло от одного своего конца к другому: таким образом, даже самые дальние рёбра большого радиатора эффективно работают в охлаждении. Так, например, устроен популярный кулер

Для охлаждения современных производительных графических процессоров применяют те же методы: большие радиаторы, медные сердечники систем охлаждения или полностью медные радиаторы, тепловые трубки для переноса тепла к дополнительным радиаторам:

Рекомендации по выбору здесь такие же: использовать медленные и крупноразмерные вентиляторы, максимально большие радиаторы. Так, например, выглядят популярные системы охлаждения видеокарт и Zalman VF900 :

Обычно вентиляторы систем охлаждения видеокарт лишь перемешивали воздух внутри системного блока, что не очень эффективно, с точки зрения охлаждения всего компьютера. Лишь совсем недавно для охлаждения видеокарт стали применять системы охлаждения, которые выносят горячий воздух за пределы корпуса: первыми стали и, схожая конструкция, от бренда :

Подобные системы охлаждения устанавливаются на самые мощные современные видеокарты (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT и старше). Такая конструкция зачастую более оправдана, с точки зрения правильной организации воздушных потоков внутри корпуса компьютера, чем традиционные схемы. Организация воздушных потоков

Современные стандарты по конструированию корпусов компьютеров среди прочего регламентируют и способ построения системы охлаждения. Начиная ещё с , выпуск которых был начат в 1997 году, внедряется технология охлаждения компьютера сквозным воздушным потоком, направленным от передней стенки корпуса к задней (дополнительно воздух для охлаждения всасывается через левую стенку):

Интересующихся подробностями отсылаю к последним версиям стандарта ATX.

Как минимум один вентилятор установлен в блоке питания компьютера (многие современные модели имеют два вентилятора, что позволяет существенно снизить скорость вращения каждого из них, а, значит, и шум при работе). В любом месте внутри корпуса компьютера можно устанавливать дополнительные вентиляторы для усиления потоков воздуха. Обязательно нужно следовать правилу: на передней и левой боковой стенке воздух нагнетается внутрь корпуса, на задней стенке горячий воздух выбрасывается наружу . Также нужно проконтролировать, чтобы поток горячего воздуха от задней стенки компьютера не попадал напрямик в воздухозабор на левой стенке компьютера (такое случается при определённых положениях системного блока относительно стен комнаты и мебели). Какие вентиляторы устанавливать, зависит в первую очередь от наличия соответствующих креплений в стенках корпуса. Шум вентилятора главным образом определяется скоростью его вращения (см. раздел ), поэтому рекомендуется использовать медленные (тихие) модели вентиляторов. При равных установочных размерах и скорости вращения, вентиляторы на задней стенке корпуса субъективно шумят несколько меньше передних: во-первых, они находятся дальше от пользователя, во-вторых, сзади корпуса расположены почти прозрачные решётки, в то время как спереди - различные декоративные элементы. Часто шум создаётся вследствие огибания элементов передней панели воздушным потоком: если переносимый объём воздушного потока превышает некий предел, на передней панели корпуса компьютера образуются вихревые турбулентные потоки, которые создают характерный шум (он напоминает шипение пылесоса, но гораздо тише).

Выбор компьютерного корпуса

Практически подавляющее большинство корпусов для компьютеров, представленных сегодня на рынке, соответствуют одной из версий стандарта ATX, в том числе и по части охлаждения. Самые дешёвые корпуса не комплектуются ни блоком питания, ни дополнительными приспособлениями. Более дорогие корпуса оснащаются вентиляторами для охлаждения корпуса, реже - переходниками для подключения вентиляторов различными способами; иногда даже специальным контроллером, оснащённым термодатчиками, который позволяет плавно регулировать скорость вращения одного или нескольких вентиляторов в зависимости от температуры основных узлов (см. напр. ). Блок питания включается в комплект не всегда: многие покупатели предпочитают выбирать БП самостоятельно. Из прочих вариантов дополнительного оснащения стоит отметить специальные крепления боковых стенок, жёстких дисков, оптических приводов, карт расширения, которые позволяют собирать компьютер без отвёртки; пылевые фильтры, препятствующие попаданию грязи внутрь компьютера через вентиляционные отверстия; различные патрубки для направления воздушных потоков внутри корпуса. Исследуем вентилятор

Для переноса воздуха в системах охлаждения используют вентиляторы (англ.: fan ).

Устройство вентилятора

Вентилятор состоит из корпуса (обычно в виде рамки), электродвигателя и крыльчатки, закреплённой при помощи подшипников на одной оси с двигателем:

От типа установленных подшипников зависит надёжность вентилятора. Производители заявляют такое типичное время наработки на отказ (количество лет получено из расчёта круглосуточной работы):

С учётом морального старения компьютерной техники (для домашнего и офисного применения это 2-3 года), вентиляторы с шарикоподшипниками можно считать «вечными»: срок их работы не меньше типового срока работы компьютера. Для более серьёзных применений, где компьютер должен работать круглосуточно много лет, стоит подобрать более надёжные вентиляторы.

Многие сталкивались со старыми вентиляторами, в которых подшипники скольжения выработали свой ресурс: вал крыльчатки дребезжит и вибрирует при работе, издавая характерный рычащий звук. В принципе, такой подшипник можно отремонтировать, смазав его твёрдой смазкой, - но многие ли согласятся ремонтировать вентилятор, цена которому всего пара долларов?

Характеристики вентиляторов

Вентиляторы различаются по своему размеру и толщине: обычно в компьютерах встречаются типоразмеры 40×40×10 мм, для охлаждения видеокарт и карманов для жёстких дисков, а также 80×80×25, 92×92×25, 120×120×25 мм для охлаждения корпуса. Также вентиляторы различаются типом и конструкцией устанавливаемых электродвигателей: они потребляют различный ток и обеспечивают разную скорость вращения крыльчатки. От размеров вентилятора и скорости вращения лопастей крыльчатки зависит производительность: создаваемое статическое давление и максимальный объём переносимого воздуха.

Объём переносимого вентилятором воздуха (расход) измеряется в кубометрах в минуту или кубических футах в минуту (CFM, cubic feet per minute). Производительность вентилятора, указанная в характеристиках, измеряется при нулевом давлении: вентилятор работает в открытом пространстве. Внутри корпуса компьютера вентилятор дует в системный блок определенного размера, потому он создаёт в обслуживаемом объёме избыточное давление. Естественно, что объёмная производительность будет приблизительно обратно пропорциональна создаваемому давлению. Конкретный вид расходной характеристики зависит от формы использованной крыльчатки и других параметров конкретной модели. Например, соответствующий график для вентилятора :

Из этого следует простой вывод: чем интенсивнее работают вентиляторы в задней части корпуса компьютера, тем больше воздуха можно будет прокачать через всю систему, и тем эффективнее будет охлаждение.

Уровень шума вентиляторов

Уровень шума, создаваемый вентилятором при работе, зависит от различных его характеристик (подробнее о причинах его возникновения можно прочесть в статье ). Несложно установить зависимость между производительностью и шумом вентилятора. На сайте крупного производителя популярных систем охлаждения , в мы видим: многие вентиляторы одного и того же размера комплектуются разными электродвигателями, которые рассчитаны на различную скорость вращения. Поскольку крыльчатка используется одна и та же, получаем интересующие нас данные: характеристики одного и того же вентилятора при разных скоростях вращения. Составляем таблицу для трёх самых распространённых типоразмеров: толщина 25 мм, и .

Жирным шрифтом выделены самые популярные типы вентиляторов.

Посчитав коэффициент пропорциональности потока воздуха и уровня шума к оборотам, видим почти полное совпадение. Для очистки совести считаем отклонения от среднего: меньше 5%. Таким образом, мы получили три линейные зависимости, по 5 точек каждая. Не Бог весть, какая статистика, но для линейной зависимости этого достаточно: гипотезу считаем подтверждённой.

Объёмная производительность вентилятора пропорциональна количеству оборотов крыльчатки, то же самое справедливо и для уровня шума .

Используя полученную гипотезу, мы можем экстраполировать полученные результаты методом наименьших квадратов (МНК): в таблице эти значения выделены наклонным шрифтом. Нужно, однако, помнить: область применения этой модели ограничена. Исследованная зависимость линейна в некотором диапазоне скоростей вращения; логично предположить, что линейный характер зависимости сохранится и в некоторой окрестности этого диапазона; но при очень больших и очень малых оборотах картина может существенно измениться.

Теперь рассмотрим линейку вентиляторов другого производителя: , и . Составим аналогичную табличку:

Наклонным шрифтом выделены расчётные данные.
Как было сказано выше, при значениях скорости вращения вентилятора, существенно отличающихся от исследованных, линейная модель может быть неверна. Полученные экстраполяцией значения следует понимать как приблизительную оценку.

Обратим внимание на два обстоятельства. Во-первых, вентиляторы GlacialTech работают медленнее, во-вторых, - эффективнее. Очевидно, это результат использования крыльчатки с более сложной формой лопастей: даже при одинаковых оборотах, вентилятор GlacialTech переносит больше воздуха, чем Titan: см. графу прирост . А уровень шума при одинаковых оборотах примерно равен : пропорция соблюдается даже для вентиляторов разных производителей с различной формой крыльчатки.

Нужно понимать, что реальные шумовые характеристики вентилятора зависят от его технической конструкции, создаваемого давления, объёма прокачиваемого воздуха, от типа и формы преград на пути воздушных потоков; то есть, от типа корпуса компьютера. Поскольку корпуса используются самые разные, невозможно напрямую применять измеренные в идеальных условиях количественные характеристики вентиляторов — их можно только сравнивать между собой для разных моделей вентиляторов.

Ценовые категории вентиляторов

Рассмотрим фактор стоимости. Для примера возьмём в одном и том же интернет-магазине и : результаты вписаны в приведённых выше таблицах (рассматривались вентиляторы с двумя шарикоподшипниками). Как видно, вентиляторы этих двух производителей принадлежат к двум разным классам: GlacialTech работают на более низких оборотах, потому меньше шумят; при одинаковых оборотах они эффективнее Titan - но они всегда дороже на доллар-другой. Если нужно собрать наименее шумную систему охлаждения (например, для домашнего компьютера), придётся раскошелиться на более дорогие вентиляторы со сложной формой лопастей. При отсутствии таких строгих требований или при ограниченном бюджете (например, для офисного компьютера), вполне подойдут и более простые вентиляторы. Различный тип подвеса крыльчатки, используемый в вентиляторах (подробнее см. раздел ), также влияет на стоимость: вентилятор тем дороже, чем более сложные подшипники используются.

Ключом разъёма служат скошенные углы с одной из сторон. Провода подключены следующим образом: два центральных - «земля», общий контакт (чёрный провод); +5 В - красный, +12 В - жёлтый. Для питания вентилятора через молекс-разъём используются только два провода, обычно чёрный («земля») и красный (напряжение питания). Подключая их к разным контактам разъёма, можно получить различную скорость вращения вентилятора. Стандартное напряжение в 12 В запустит вентилятор со штатной скоростью, напряжение в 5-7 В обеспечивает примерно половинную скорость вращения. Предпочтительно использовать более высокое напряжение, так как не каждый электромотор в состоянии надёжно запускаться при чересчур низком напряжении питания.

Как показывает опыт, скорость вращения вентилятора при подключении к +5 В, +6 В и +7 В примерно одинакова (с точностью до 10%, что сравнимо с точностью измерений: скорость вращения постоянно изменяется и зависит от множества факторов, вроде температуры воздуха, малейшего сквозняка в комнате и т. п.)

Напоминаю, что производитель гарантирует стабильную работу своих устройств только при использовании стандартного напряжения питания . Но, как показывает практика, подавляющее большинство вентиляторов отлично запускаются и при пониженном напряжении.

Контакты зафиксированы в пластмассовой части разъёма при помощи пары отгибающихся металлических «усиков». Не составляет труда извлечь контакт, придавив выступающие части тонким шилом или маленькой отвёрткой. После этого «усики» нужно опять разогнуть в стороны, и вставить контакт в соответствующее гнездо пластмассовой части разъёма:

Иногда кулеры и вентиляторы оборудуются двумя разъёмами: подключёнными параллельно молекс- и трёх- (или четырёх-) контактным. В таком случае подключать питание нужно только через один из них :

В некоторых случаях используется не один молекс-разъём, а пара «мама-папа»: так можно подключить вентилятор к тому же проводу от блока питания, который запитывает жёсткий диск или оптический привод. Если вы переставляете контакты в разъёме, чтобы получить на вентиляторе нестандартное напряжение, обратите особое внимание на то, чтобы переставить контакты во втором разъёме в точности таком же порядке . Невыполнение этого требования чревато подачей неверного напряжения питания на жёсткий диск или оптический привод, что наверняка приведёт к их мгновенному выходу из строя.

В трёхконтактных разъёмах ключом для установки служит пара выступающих направляющих с одной стороны:

Ответная часть находится на контактной площадке, при подключении она входит между направляющими, также выполняя роль фиксатора. Соответствующие разъёмы для питания вентиляторов находятся на материнской плате (как правило, несколько штук в разных местах платы) или на плате специального контроллера, управляющего вентиляторами:

Помимо «земли» (чёрный провод) и +12 В (обычно красный, реже: жёлтый), есть ещё тахометрический контакт: он используется для контроля скорости вращения вентилятора (белый, синий, жёлтый или зелёный провод). Если вам не нужна возможность контроля над оборотами вентилятора, то этот контакт можно не подключать. Если питание вентилятора подведено отдельно (например, через молекс-разъём), допустимо при помощи трёхконтактного разъёма подключить только контакт контроля за оборотами и общий провод - такая схема часто используется для мониторинга скорости вращения вентилятора блока питания, который запитывается и управляется внутренними схемами БП.

Четырёхконтактные разъёмы появились сравнительно недавно на материнских платах с процессорными разъёмами LGA 775 и socket AM2. Отличаются они наличием дополнительного четвёртого контакта, при этом полностью механически и электрически совместимы с трёхконтактными разъёмами:

Два одинаковых вентилятора с трёхконтактными разъёмами можно подключить последовательно к одному разъёму питания. Таким образом, на каждый из электромоторов будет приходится по 6 В питающего напряжения, оба вентилятора будут вращаться с половинной скоростью. Для такого соединения удобно использовать разъёмы питания вентиляторов: контакты легко извлечь из пластмассового корпуса, придавив фиксирующий «язычок» отвёрткой. Схема подключения приведена на рисунке далее. Один из разъёмов подключается к материнской плате, как обычно: он будет обеспечивать питанием оба вентилятора. Во втором разъёме при помощи кусочка проволоки нужно закоротить два контакта, после чего заизолировать его скотчем или изолентой:

Настоятельно не рекомендуется соединять таким способом два разных электромотора : из-за неравенства электрических характеристик в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) один из вентиляторов может не запускаться вовсе (что чревато выходом электромотора из строя) или требовать для запуска чрезмерно большой ток (чревато выходом из строя управляющих цепей).

Часто для ограничения скорости вращения вентилятора примеряются постоянные или переменные резисторы, включенные последовательно в цепи питания. Изменяя сопротивление переменного резистора, можно регулировать скорость вращения: именно так устроены многие ручные регуляторы скорости вентиляторов. Конструируя подобную схему нужно помнить, что, во-первых, резисторы греются, рассеивая часть электрической мощности в виде тепла, - это не способствует более эффективному охлаждению; во-вторых, электрические характеристики электродвигателя в различных режимах работы (запуск, разгон, стабильное вращение) не одинаковы, параметры резистора нужно подбирать с учётом всех этих режимов. Чтобы подобрать параметры резистора, достаточно знать закон Ома; использовать нужно резисторы, рассчитанные на ток, не меньший, чем потребляет электродвигатель. Однако лично я не приветствую ручное управление охлаждением, так как считаю, что компьютер - вполне подходящее устройство, чтобы управлять системой охлаждения автоматически, без вмешательства пользователя.

Контроль и управление вентиляторами

Большинство современных материнских плат позволяет контролировать скорость вращения вентиляторов, подключённых к некоторым трёх- или четырёхконтактным разъёмам. Более того, некоторые из разъёмов поддерживают программное управление скоростью вращения подключённого вентилятора. Не все размещённые на плате разъёмы предоставляют такие возможности: например, на популярной плате Asus A8N-E есть пять разъёмов для питания вентиляторов, контроль над скоростью вращения поддерживают только три из них (CPU, CHIP, CHA1), а управление скоростью вентилятора - только один (CPU); материнская плата Asus P5B имеет четыре разъёма, все четыре поддерживают контроль за скоростью вращения, управление скоростью вращения имеет два канала: CPU, CASE1/2 (скорость двух корпусных вентиляторов изменяется синхронно). Количество разъёмов с возможностями контроля или управления скоростью вращения зависит не от используемого чипсета или южного моста, а от конкретной модели материнской платы: модели разных производителей могут различаться в этом отношении. Часто разработчики плат намеренно лишают более дешёвые модели возможностей управления скоростью вентиляторов. Например, материнская плата для процессоров Intel Pentiun 4 Asus P4P800 SE способна регулировать обороты кулера процессора, а её удешевлённый вариант Asus P4P800-X - нет. В таком случае можно использовать специальные устройства, которые способны управлять скоростью нескольких вентиляторов (и, обычно, предусматривают подключение целого ряда температурных датчиков) - их появляется всё больше на современном рынке.

Контролировать значения скорости вращения вентиляторов можно при помощи BIOS Setup. Как правило, если материнская плата поддерживает изменение скорости вращения вентиляторов, здесь же в BIOS Setup можно настроить параметры алгоритма регулирования скорости. Набор параметров различен для разных материнских плат; обычно алгоритм использует показания термодатчиков, встроенных в процессор и материнскую плату. Существует ряд программ для различных ОС, которые позволяют контролировать и регулировать скорость вентиляторов, а также следить за температурой различных компонентов внутри компьютера. Производители некоторых материнских плат комплектуют свои изделия фирменными программами для Windows: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep и т.д. Распространено несколько универсальных программ, среди них: (shareware, $20-30), (распространяется бесплатно, не обновляется с 2004 года). Самая популярная программа этого класса - :

Эти программы позволяют следить за целым рядом температурных датчиков, которые устанавливаются в современные процессоры, материнские платы, видеокарты и жёсткие диски. Также программа отслеживает скорость вращения вентиляторов, которые подключены к разъёмам материнской платы с соответствующей поддержкой. Наконец, программа способна автоматически регулировать скорость вентиляторов в зависимости от температуры наблюдаемых объектов (если производитель системной платы реализовал аппаратную поддержку этой возможности). На приведённом выше рисунке программа настроена на управление только вентилятором процессора: при невысокой температуре ЦП (36°C) он вращается со скоростью около 1000 об/мин, - это 35% от максимальной скорости (2800 об/мин). Настройка таких программ сводится к трём шагам:

1. определению, к каким из каналов контроллера материнской платы подключены вентиляторы, и какие из них могут управляться программно;
2. указанию, какие из температур должны влиять на скорость различных вентиляторов;
3. заданию температурных порогов для каждого датчика температуры и диапазона рабочих скоростей для вентиляторов.

Возможностями по мониторингу также обладают многие программы для тестирования и тонкой настройки компьютеров: , и т. д.

Многие современные видеокарты также позволяют регулировать обороты вентилятора системы охлаждения в зависимости от нагрева графического процессора. При помощи специальных программ можно даже изменять настройки механизма охлаждения, снижая уровень шума от видеокарты в отсутствие нагрузки. Так выглядят в программе оптимальные настройки для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

Пассивными системами охлаждения принято называть такие, которые не содержат вентиляторов. Пассивным охлаждением могут довольствоваться отдельные компоненты компьютера, при условии, что их радиаторы помещены в достаточный поток воздуха, создаваемый «чужими» вентиляторами: например, микросхема чипсета часто охлаждается большим радиатором, расположенным вблизи места установки процессорного кулера. Популярны также пассивные системы охлаждения видеокарт, например, :

Очевидно, чем больше радиаторов приходится продувать одному вентилятору, тем большее сопротивление потоку ему нужно преодолеть; таким образом, при увеличении количества радиаторов часто приходится увеличивать скорость вращения крыльчатки. Эффективнее использовать много тихоходных вентиляторов большого диаметра, а пассивные системы охлаждения предпочтительнее избегать. Несмотря на то, что выпускаются пассивные радиаторы для процессоров, видеокарты с пассивным охлаждением, даже блоки питания без вентиляторов (FSP Zen), попытка собрать компьютер совсем без вентиляторов из всех этих компонент наверняка приведёт к постоянным перегревам. Потому, что современный высокопроизводительный компьютер рассеивает слишком много тепла, чтобы охлаждаться только лишь пассивными системами. Из-за низкой теплопроводности воздуха, сложно организовать эффективное пассивное охлаждение для всего компьютера, разве что превратить в радиатор весь корпус компьютера, как это сделано в :

Возможно, полностью пассивного охлаждения будет достаточно для маломощных специализированных компьютеров (для доступа в интернет, для прослушивания музыки и просмотра видео, и т.п.) Охлаждение экономией

В старые времена, когда энергопотребление процессоров не достигло ещё критических величин - для их охлаждения хватало небольшого радиатора - вопрос «что будет делать компьютер, когда делать ничего не нужно?» решался просто: пока не надо выполнять команды пользователя или запущенные программы, ОС даёт процессору команду NOP (No OPeration, нет операции). Эта команда заставляет процессор выполнить бессмысленную безрезультатную операцию, результат которой игнорируется. На это тратится не только время, но и электроэнергия, которая, в свою очередь, преобразуется в тепло. Типичный домашний или офисный компьютер в отсутствие ресурсоёмких задач загружен, как правило, всего на 10% - любой может удостовериться в этом, запустив Диспетчер задач Windows и понаблюдав за Хронологией загрузки ЦП (Центрального Процессора). Таким образом, при старом подходе около 90% процессорного времени улетало на ветер: ЦП занимался выполнением никому не нужных команд. Более новые ОС (Windows 2000 и далее) в аналогичной ситуации поступают разумнее: при помощи команды HLT (Halt, останов) процессор полностью останавливается на короткое время - это, очевидно, позволяет снизить потребление энергии и температуру процессора при отсутствии ресурсоёмких задач.

Компьютерщики со стажем могут припомнить целый ряд программ для «программного охлаждения процессора»: будучи запущенными под управлением Windows 95/98/ME они останавливали процессор с помощью HLT, вместо повторения бессмысленных NOP, чем снижали температуру процессора в отсутствие вычислительных задач. Соответственно, использование таких программ под управлением Windows 2000 и более новых ОС лишено всякого смысла.

Современные процессоры потребляют настолько много энергии (а это значит: рассеивают её в виде тепла, то есть греются), что разработчики создали дополнительные технические по борьбе с возможным перегревом, а также средства, повышающие эффективность механизмов экономии при простое компьютера.

Тепловая защита процессора

Для защиты процессора от перегрева и выхода из строя, применяется так называемый thermal throttling (обычно не переводят: троттлинг). Суть этого механизма проста: если температура процессора превышает допустимую, процессор принудительно останавливается командой HLT, чтобы кристалл имел возможность остыть. В ранних реализациях этого механизма через BIOS Setup можно было настраивать, какую долю времени процессор будет простаивать (параметр CPU Throttling Duty Cycle: xx%); новые реализации «тормозят» процессор автоматически до тех пор, пока температура кристалла не опустится до допустимого уровня. Безусловно, пользователь заинтересован в том, чтобы процессор не прохлаждался (буквально!), а выполнял полезную работу — для этого нужно использовать достаточно эффективную систему охлаждения. Проверить, не включается ли механизм тепловой защиты процессора (троттлинга) можно при помощи специальных утилит, например :

Минимизация потребления энергии

Практически все современные процессоры поддерживают специальные технологии для снижения потребления энергии (и, соответственно, нагрева). Разные производители называют такие технологии по-разному, например: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) - но работают они, по сути, одинаково. Когда компьютер простаивает, и процессор не загружен вычислительными задачами, уменьшается тактовая частота и напряжение питания процессора. И то, и другое уменьшает потребление процессором электроэнергии, что, в свою очередь, сокращает тепловыделение. Как только загрузка процессора увеличивается, автоматически восстанавливается полная скорость процессора: работа такой схемы энергосбережения полностью прозрачна для пользователя и запускаемых программ. Для включения такой системы нужно:

1. включить использование поддерживаемой технологии в BIOS Setup;
2. установить в используемой ОС соответствующие драйверы (обычно это драйвер процессора);
3. в Панели управления Windows (Control Panel), в разделе Электропитание (Power Management), на закладке Схемы управления питанием (Power Schemes) выбрать в списке схему Диспетчер энергосбережения (Minimal Power Management).

Например, для материнской платы Asus A8N-E с процессором нужно (подробные инструкции приведены в Руководстве пользователя):

1. в BIOS Setup в разделе Advanced > CPU Configuration > AMD CPU Cool & Quiet Configuration параметр Cool N"Quiet переключить в Enabled; а в разделе Power параметр ACPI 2.0 Support переключить в Yes;
2. установить ;
3. см. выше.

Проверить, что частота процессора изменяется, можно при помощи любой программы, отображающей тактовую частоту процессора: от специализированных типа , вплоть до Панели управления Windows (Control Panel), раздел Система (System):

Часто производители материнских плат дополнительно комплектуют свои изделия наглядными программами, наглядно демонстрирующими работу механизма изменения частоты и напряжения процессора, например, Asus Cool&Quiet:

Частота процессора изменяется от максимальной (при наличии вычислительной нагрузки), до некоторой минимальной (при отсутствии загрузки ЦП).

Утилита RMClock

Во время разработки набора программ для комплексного тестирования процессоров , была создана (RightMark CPU Clock/Power Utility): она предназначена для наблюдения, настройки и управления энергосберегающими возможностями современных процессоров. Утилита поддерживает все современные процессоры и самые разные системы управления потреблением энергии (частотой, напряжением…) Программа позволяет наблюдать за возникновением троттлинга, за изменением частоты и напряжения питания процессора. Используя RMClock, можно настраивать и использовать всё, что позволяют стандартные средства: BIOS Setup, управление энергопотреблением со стороны ОС при помощи драйвера процессора. Но возможности этой утилиты гораздо шире: с её помощью можно настраивать целый ряд параметров, которые не доступны для настройки стандартным образом. Особенно это важно при использовании разогнанных систем, когда процессор работает быстрее штатной частоты.

Авторазгон видеокарты

Подобный метод используют и разработчики видеокарт: полная мощность графического процессора нужна только в 3D-режиме, а с рабочим столом в 2D-режиме современный графический чип справится и при пониженной частоте. Многие современные видеокарты настроены так, чтобы графический чип обслуживал рабочий стол (2D-режим) с пониженной частотой, энергопотреблением и тепловыделением; соответственно, вентилятор охлаждения крутится медленнее и шумит меньше. Видеокарта начинает работать на полную мощность только при запуске 3D-приложений, например, компьютерных игр. Аналогичную логику можно реализовать программно, при помощи различных утилит по тонкой настройке и разгону видеокарт. Для примера, так выглядят настройки автоматического разгона в программе для видеокарты HIS X800GTO IceQ II :

С точки зрения пользователя, достаточно тихим будет считаться такой компьютер, шум которого не превышает окружающего шумового фона. Днём, с учётом шума улицы за окном, а также шума в офисе или на производстве, компьютеру позволительно шуметь чуть больше. Домашний компьютер, который планируется использовать круглосуточно, ночью должен вести себя потише. Как показала практика, практически любой современный мощный компьютер можно заставить работать достаточно тихо. Опишу несколько примеров из моей практики.

Пример 1: платформа Intel Pentium 4

В моём офисе используется 10 компьютеров Intel Pentium 4 3,0 ГГц со стандартными процессорными кулерами. Все машины собраны в недорогих корпусах Fortex ценой до $30, установлены блоки питания Chieftec 310-102 (310 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм). В каждом из корпусов на задней стенке был установлен вентилятор 80?80?25 мм (3000 об/мин, шум 33 дБА) - они были заменены вентиляторами с такой же производительностью 120?120?25 мм (950 об/мин, шум 19 дБА). В файловом сервере локальной сети для дополнительного охлаждения жёстких дисков на передней стенке установлены 2 вентилятора 80?80?25 мм , подключённые последовательно (скорость 1500 об/мин, шум 20 дБА). В большинстве компьютеров использована материнская плата Asus P4P800 SE , которая способна регулировать обороты кулера процессора. В двух компьютерах установлены более дешёвые платы Asus P4P800-X , где обороты кулера не регулируются; чтобы снизить шум от этих машин, кулеры процессоров были заменены (1900 об/мин, шум 20 дБА).
Результат : компьютеры шумят тише, чем кондиционеры; их практически не слышно.

Пример 2: платформа Intel Core 2 Duo

Домашний компьютер на новом процессоре Intel Core 2 Duo E6400 (2,13 ГГц) со стандартным процессорным кулером был собран в недорогом корпусе aigo ценой $25, установлен блок питания Chieftec 360-102DF (360 Вт, 2 вентилятора 80×80×25 мм). В передней и задней стенках корпуса установлены 2 вентилятора 80×80×25 мм , подключённые последовательно (скорость регулируется, от 750 до 1500 об/мин, шум до 20 дБА). Использована материнская плата Asus P5B , которая способна регулировать обороты кулера процессора и вентиляторов корпуса. Установлена видеокарта с пассивной системой охлаждения.
Результат : компьютер шумит так, что днём его не слышно за обычным шумом в квартире (разговоры, шаги, улица за окном и т. п.).

Пример 3: платформа AMD Athlon 64

Мой домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 3000+ (1,8 ГГц) собран в недорогом корпусе Delux ценой до $30, сначала содержал блок питания CoolerMaster RS-380 (380 Вт, 1 вентилятор 80?80?25 мм) и видеокарту GlacialTech SilentBlade GT80252BDL-1 , подключенными к +5 В (около 850 об/мин, шум меньше 17 дБА). Используется материнская плата Asus A8N-E , которая способна регулировать обороты кулера процессора (до 2800 об/мин, шум до 26 дБА, в режиме простоя кулер вращается около 1000 об/мин и шумит меньше 18 дБА). Проблема этой материнской платы: охлаждение микросхемы чипсета nVidia nForce 4, Asus устанавливает небольшой вентилятор 40?40?10 мм со скоростью вращения 5800 об/мин, который достаточно громко и неприятно свистит (кроме того, вентилятор оборудован подшипником скольжения, имеющим очень небольшой ресурс). Для охлаждения чипсета был установлен кулер для видеокарт с медным радиатором , на его фоне отчётливо слышны щелчки позиционирования головок жёсткого диска. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен.
Недавно видеокарта была заменена HIS X800GTO IceQ II , для установки которой потребовалось доработать радиатор чипсета : отогнуть рёбра таким образом, чтобы они не мешали установке видеокарты с большим вентилятором охлаждения. Пятнадцать минут работы плоскогубцами - и компьютер продолжает работать тихо даже с довольно мощной видеокартой.

Пример 4: платформа AMD Athlon 64 X2

Домашний компьютер на процессоре AMD Athlon 64 X2 3800+ (2,0 ГГц) с процессорным кулером (до 1900 об/мин, шум до 20 дБА) собран в корпусе 3R System R101 (в комплекте 2 вентилятора 120×120×25 мм, до 1500 об/мин, установлены на передней и задней стенках корпуса, подключены к штатной системе мониторинга и автоматического управления вентиляторами), установлен блок питания FSP Blue Storm 350 (350 Вт, 1 вентилятор 120×120×25 мм). Использована материнская плата (пассивное охлаждение микросхем чипсета), которая способна регулировать обороты кулера процессора. Использована видеокарта GeCube Radeon X800XT , система охлаждения заменена на Zalman VF900-Cu . Для компьютера был выбран жёсткий диск , известный низким уровнем создаваемого шума.
Результат : компьютер работает так тихо, что слышен шум электродвигателя жёстких дисков. Работающий компьютер не мешает спать в той же комнате, где он установлен (соседи за стенкой разговаривают и того громче).