Системы охлаждения компьютера

---

Одним из неотъемлемых элементов персонального компьютера является система его охлаждения. Так как все компоненты ПК работают от электрического тока, то они имеют свойство нагреваться, причем степень их нагрева прямо пропорционально зависит от уровня нагрузки на эти компоненты. Другими словами, если вы хотите, чтобы компьютер мог успешно справляться с поставленными задачами, и при этом не перегореть, то стоит уделить внимание подбору качественного охлаждения. Базовая система охлаждения нужна даже для самого простенького компьютера, если же вы являетесь или планируете стать обладателем игрового или профессионального ПК, то на хорошем охлаждении ни в коем случае не следует экономить.

Виды систем охлаждения

На данный момент существует два основных вида систем охлаждения компьютера: воздушное и водяное.

Воздушные системы охлаждения

На сегодняшний день воздушное охлаждение является наиболее распространенным.

Принцип действия системы воздушного охлаждения заключается в том, что тепло с нагревающегося элемента ПК напрямую передается на радиатор, и затем рассеивается в окружающее пространство. Эффективность такого метода охлаждения зависит от нескольких условий: полезной площади радиатора, материала, из которого он изготовлен и скорости проходящего воздушного потока. К примеру, медь является лучшим проводником тепла, чем алюминий, правда и стоимость ее гораздо выше. Также для лучшей теплоотдачи радиатора, может применяться чернение его поверхности. Воздушное охлаждение компьютера может быть активным или пассивным.

• Активное охлаждение подразумевает наличие, помимо радиатора, еще и вентилятора, который значительно ускоряет процесс отвода тепла от трубок радиатора в окружающее пространство. Как правило, вентиляторы активного охлаждения, или, как их еще называют, кулеры, применяют для охлаждения самых «горячих» компонентов ПК — процессора и видеокарты.
• Пассивное охлаждение в основном устанавливается на те элементы компьютера, которые не очень сильно нагреваются в процессе работы, так как его эффективность существенно ниже, чем у активного. Однако есть пассивные радиаторы, которые предназначены специально для построения бесшумной системы – они отличаются высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости потока воздуха.

Жидкостные системы охлаждения

Системы водяного охлаждения, которые раньше применялись только на серверных системах, в последнее время достаточно эффективно используются и в домашних компьютерах. Их основное преимущество – скорость охлаждения, поскольку жидкость может проводить тепло приблизительно в 30 раз быстрее, чем воздух. Основой жидкостного охлаждения является хладагент — рабочая жидкость, с помощью которой тепло отводится от нагревающегося элемента ПК к радиатору, где затем рассеивается в окружающую среду. В качестве такой рабочей жидкости может использоваться дистиллированная вода, масло, антифриз, жидкий металл или другое специальное вещество.

Помимо радиатора и трубок, по которым проводится рабочая жидкость, система водяного охлаждения включает в себя насос для циркуляции жидкости, резервуар для компенсации теплового расширения жидкости и теплосъемник – металлическую пластину, которая собирает тепло с компонентов компьютера.

Как видно, жидкостная система охлаждения представляет собой довольно сложную конструкцию, установка которой требует специальных знаний и немалых усилий. К тому же, если установить водяную систему охлаждения неправильно, то может возникнуть протечка, в результате которой компоненты компьютера пострадают или даже выйдут из строя. Поэтому оборудование такой системы лучше доверить профессионалам, или же просто-напросто купить готовый собранный ПК на водяном охлаждении.

Система водяного охлаждения может использоваться для двух целей: обеспечения высокой производительности компьютера или для создания бесшумного ПК. Некоторые по ошибке считают, что при помощи водяного охлаждения можно максимально добиться и того и другого, но к сожалению это не так. Высокоэффективная жидкостная система охлаждения должна иметь мощный насос, а шум от такого насоса вполне может превышать шум от активной системы вентиляции ПК. С другой стороны, бесшумное водяное охлаждение не обеспечит столь высокой эффективности.

В любом случае жидкостные системы охлаждения – продукт вовсе не массовый, ведь даже самая недорогая конфигурация такой системы будет в разы превышать стоимость воздушного охлаждения. Поэтому компьютеры на водяном охлаждении чаще всего приобретают геймеры, а также те, кому высокая производительность критически важна для работы. Остальным же пользователям вполне хватит и традиционного воздушного охлаждения.

Элементы системы охлаждения

Для построения грамотной системы охлаждения необходимо знать, какие именно элементы компьютера больше всего нуждаются в отводе тепла, и как правильно этот отвод организовать.

Охлаждение для корпуса

В недорогих конфигурациях персональных компьютеров воздухообмен в системном блоке происходит за счет вентиляционной решетки и вытяжного вентилятора на блоке питания. Воздух попадает внутрь корпуса через отверстия вентиляции, проходит через компоненты ПК и отводит тепло наружу, через блок питания. Однако при более-менее приличной мощности компьютера этого зачастую бывает недостаточно и тогда необходимо устанавливать в системный блок дополнительные вентиляторы.

Но ставить их нужно не как попало, иначе горячий воздух будет «гулять» внутри системного блока, что сведет на нет всю эффективность охлаждения. Ниже на иллюстрации показана схема правильного воздухообмена внутри корпуса компьютера: холодный воздух затягивается большим вентилятором снизу, проходит через все главные компоненты ПК и вытягивается наверх при помощи нескольких небольших вентиляторов.

Охлаждение для процессора

Процессор является самым «жарким» компонентом компьютера и поэтому особенно нуждается в хорошем охлаждении. Лучшим решением для отвода тепла от процессора будет качественный радиатор с кулером среднего или большого диаметра – это обеспечит высокую эффективность при невысоком уровне шума.

Также не стоит забывать о правильном и своевременном нанесении термопасты – без этого вещества между процессором и радиатором будет образовываться тонкий воздушный слой с крайне низкой теплопроводимостью.

Охлаждение для видеокарты

Видеокарте также необходимо качественное охлаждение, ведь она тоже испытывает при работе немалую нагрузку (особенно во время игр, или работы с графическими редакторами). Большинство видеокарт продаются со встроенным кулером активного охлаждения, но есть и модели с радиатором пассивного охлаждения. Последние приобретаются любителями бесшумных систем, а также энтузиастами, которые дополнительно устанавливают на них кулер, повышая тем самым производительность видеокарты.

Охлаждение для жесткого диска, чипсета и оперативной памяти

Обычному пользователю вряд ли стоит беспокоиться об охлаждении материнской платы, оперативной памяти или винчестера. Однако владельцам мощных комплектующих установка пассивных теплоотводных элементов на вышеперечисленные компоненты совсем не помешает. Особенно сильно может нагреваться чипсет материнской платы – при больших нагрузках его температура порой достигает 65-70 градусов по Цельсию.

Пыль – главный источник перегрева

Помимо установки хорошей системы охлаждения, необходимо также следить за чистотой внутреннего пространства системного блока компьютера. При засорении пылью эффективность теплоотводных радиаторов снижается минимум вдвое, а вентилятор, забитый пылью, не в состоянии обеспечивать достаточную циркуляцию воздуха внутри корпуса.

Поэтому нужно вовремя проводить плановую чистку компьютера от пыли, в которую также должны входить: чистка вентиляторов, радиаторов, блока питания и контактных поверхностей компонентов (видеокарты, оперативной памяти и т.д.).

Услуги обслуживания компьютеров.

Система охлаждения компьютера — это… Что такое Система охлаждения компьютера?

Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

1. В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
   1. Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
   2. Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))
2. Вместе с теплоносителем (проточные системы водяного охлаждения)
3. За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)

По способу отвода тепла от нагревающихся элементов, системы охлаждения делятся на:

1. Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
2. Системы жидкостного охлаждения
3. Фреоновая установка
4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

1. Ватерчиллер
2. Системы с использованием элементов Пельтье

Системы воздушного охлаждения

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы — передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда — масло, антифриз, жидкий металл^[1], или другие специальные жидкости.

Система жидкостного охлаждения состоит из:

• Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости
• Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости
• Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным
• Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости
• Шлангов или труб
• (Опционально) Датчика потока жидкости

Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

Фреоновые установки

Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Недостатки:

• Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения работающих при температурах ниже температуры окружающей среды)
• Трудности охлаждения нескольких компонентов
• Повышенное электропотребление
• Сложность и дороговизна

Ватерчиллеры

Системы совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий^[2], испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь — охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако, они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой системы охлаждения (обычно воздушной или жидкостной). Так как компонент может охлаждаться до температур ниже температуры окружающего воздуха, необходимо применять меры по борьбе с конденсатом. По сравнению с фреоновыми установками элементы Пельтье компактнее и не создают шум и вибрацию, но заметно менее эффективны.

См. также

Примечания

Литература

• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1299-1328. — ISBN 0-7897-3404-4

Ссылки

Система охлаждения компьютера — это… Что такое Система охлаждения компьютера?

Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

1. В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
   1. Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
   2. Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))
2. Вместе с теплоносителем (проточные системы водяного охлаждения)
3. За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)

По способу отвода тепла от нагревающихся элементов, системы охлаждения делятся на:

1. Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
2. Системы жидкостного охлаждения
3. Фреоновая установка
4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

1. Ватерчиллер
2. Системы с использованием элементов Пельтье

Системы воздушного охлаждения

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы — передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда — масло, антифриз, жидкий металл^[1], или другие специальные жидкости.

Система жидкостного охлаждения состоит из:

• Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости
• Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости
• Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным
• Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости
• Шлангов или труб
• (Опционально) Датчика потока жидкости

Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

Фреоновые установки

Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Недостатки:

• Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения работающих при температурах ниже температуры окружающей среды)
• Трудности охлаждения нескольких компонентов
• Повышенное электропотребление
• Сложность и дороговизна

Ватерчиллеры

Системы совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий^[2], испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь — охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако, они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой системы охлаждения (обычно воздушной или жидкостной). Так как компонент может охлаждаться до температур ниже температуры окружающего воздуха, необходимо применять меры по борьбе с конденсатом. По сравнению с фреоновыми установками элементы Пельтье компактнее и не создают шум и вибрацию, но заметно менее эффективны.

См. также

Примечания

Литература

• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1299-1328. — ISBN 0-7897-3404-4

Ссылки

Система охлаждения компьютера — это… Что такое Система охлаждения компьютера?

Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

1. В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):
   1. Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)
   2. Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))
2. Вместе с теплоносителем (проточные системы водяного охлаждения)
3. За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения)

По способу отвода тепла от нагревающихся элементов, системы охлаждения делятся на:

1. Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения
2. Системы жидкостного охлаждения
3. Фреоновая установка
4. Системы открытого испарения

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

1. Ватерчиллер
2. Системы с использованием элементов Пельтье

Системы воздушного охлаждения

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока. На компоненты с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило устанавливаются простейшие пассивные радиаторы. На некоторые компьютерные компоненты, в частности жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они охлаждаются за счёт обдува вентилятором. На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно активные радиаторы (кулеры). Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

Системы жидкостного охлаждения

Принцип работы — передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда — масло, антифриз, жидкий металл^[1], или другие специальные жидкости.

Система жидкостного охлаждения состоит из:

• Помпы — насоса для циркуляции рабочей жидкости
• Теплосъёмника (ватерблока, водоблока, головки охлаждения) — устройства, отбирающего тепло у охлаждаемого элемента и передающего его рабочей жидкости
• Радиатора для рассеивания тепла рабочей жидкости. Может быть активным или пассивным
• Резервуара с рабочей жидкостью, служащего для компенсации теплового расширения жидкости, увеличения тепловой инерции системы и повышения удобства заправки и слива рабочей жидкости
• Шлангов или труб
• (Опционально) Датчика потока жидкости

Жидкость должна обладать высокой теплопроводностью, чтобы свести к минимуму перепад температур между стенкой трубки и поверхностью испарения, а также высокой удельной теплоёмкостью, чтобы при меньшей скорости циркуляции жидкости в контуре обеспечить большую эффективность охлаждения.

Фреоновые установки

Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Недостатки:

• Необходимость теплоизоляции холодной части системы и борьбы с конденсатом (это общая проблема систем охлаждения работающих при температурах ниже температуры окружающей среды)
• Трудности охлаждения нескольких компонентов
• Повышенное электропотребление
• Сложность и дороговизна

Ватерчиллеры

Системы совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки. В таких системах антифриз, циркулирующий в системе жидкостного охлаждения, охлаждается с помощью фреоновой установки в специальном теплообменнике. Данные системы позволяют использовать отрицательные температуры, достижимые с помощью фреоновых установок для охлаждения нескольких компонентов (в обычных фреонках охлаждение нескольких компонентов затруднено). К недостаткам таких систем относится большая их сложность и стоимость, а также необходимость теплоизоляции всей системы жидкостного охлаждения.

Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий^[2], испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе. Используются в основном компьютерными энтузиастами для экстремального разгона аппаратуры («оверклокинга»). Позволяют получать наиболее низкие температуры, но имеют ограниченное время работы (требуют постоянного пополнения стакана хладагентом).

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь — охлаждение радиатора установки другой фреонкой (т. е. их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров. Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако, они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой системы охлаждения (обычно воздушной или жидкостной). Так как компонент может охлаждаться до температур ниже температуры окружающего воздуха, необходимо применять меры по борьбе с конденсатом. По сравнению с фреоновыми установками элементы Пельтье компактнее и не создают шум и вибрацию, но заметно менее эффективны.

См. также

Примечания

Литература

• Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1299-1328. — ISBN 0-7897-3404-4

Ссылки

Выбираем систему охлаждения для ПК

При покупке стационарного компьютера, особенно если речь идет о серьезном игровом или вычислительном устройстве высокой мощности, принципиально важна система охлаждения. И это решение нельзя принимать поспешно, поскольку именно этот фактор сыграет роль, когда вы соберетесь разгонять процессор для большей производительности. Слабый и некачественный кулер также может не сработать в нужный момент и привести к перегреву и даже выходу процессора из строя.

Проблемы с кулером также приводят к троттлингу — потере мощности при слишком сильном нагреве для того, чтобы дать процессору возможность остыть.

Еще одна проблема, прочно связанная с системой охлаждения, это уровень шума. Качественные кулеры будут работать достаточно тихо, в то время как дешевые или не слишком мощные будут шуметь.

Насколько хорошо вы представляете, какая мощность и характеристики вам нужны? Если вы только знакомитесь с кулерами для компьютеров, то нам есть, что вам рассказать.

Источник: Steam

Типы кулеров

Для начала стоит определиться с самой простой дифференциацией систем охлаждения. Они делятся на жидкостные и воздушные.

Если рассматривать более детальную дифференциацию, то CPU кулеры можно разделить на три основные категории: только воздушные, AIO (all-in-one) или замкнутые системы охлаждения, и кастомные или разомкнутые системы. Первая, соответственно, является кулером с использованием вентилятора, а две другие основываются на жидкостном охлаждении.

Источник: Newegg.com

Воздушные кулеры

С воздушными кулерами хорошо знакомы все, кто когда-либо разбирал компьютер или хотя бы снимал крышку системного блока. Это те самые обычные вентиляторы различной мощности, которые закрепляются как на процессоре, так и на видеокарте.

Работают они по следующему принципу: вентилятор крепится на радиатор, который, в свою очередь устанавливают на материал с высокой проводимостью тепла, такой как медь или алюминий. Также на их эффективность влияет форма, материал и прочность лопастей, поскольку поломка лопасти кулера приводит к потере функциональности всего устройства.

Мощность воздушных кулеров тоже различается, поэтому стоит уделить особое внимание тому, способен ли кулер справиться с вашими запросами. Существует несколько рекомендаций касаемо мощности, которых следует придерживаться.

Для офисных компьютеров, которые не предназначены для решения сложных задач, достаточно невысокой мощности — до 45 Вт. Для компьютеров, предназначенных для просмотра кино и видео, веб-серфинга и загрузки страниц потребуется мощность повыше — до 65 Вт. В среднем, 80 — 120 Вт необходимо для игровых компьютеров и больше 120 Вт потребуется устройству для выполнения вычислительных задач, работы с требовательными играми и разогнанного процессора.

Воздушные кулеры делятся также по конструкции на три типа. Классическая форма используется в офисных и домашних компьютеров, которые не подвержены высоким нагрузкам. Сейчас такой тип считается относительно устаревшим, но такие кулеры отличаются надежностью и доступной ценой. Их недостатки включают низкую мощность и высокий уровень шума.

Top Flow кулеры распространяют воздух иным способом, перпендикулярно поверхности процессорной платы. Таким образом, кулер охлаждает не только сам процессор, но и пространство около сокета. Такие кулеры ниже и компактнее чем классические, а их мощность заметно выше. В некоторых моделях, таких как Scythe Choten SCCT-1000 в конструкции радиатора предусмотрено наличие теплотрубок.

Башенные кулеры дороже остальных вентиляторных и также используют в конструкции тепловые трубки, которые соединяют основание самого кулера и радиатора. Поток воздуха направляется вдоль материнской платы на радиатор.

Источник: TechSiting

Жидкостные кулеры

Водяные кулеры используют специальную теплопроводную трубку для того, чтобы перегонять жидкость для охлаждения. Несмотря на популяризацию такой системы в последние несколько лет, она используется очень давно, примерно с 1982 года. Состоит система из ватерблока — металлической пластины, соприкасающейся с нагревающим элементом, насоса для перекачки воды и водовоздушного радиатора. Принцип работы также завязан на жидкости, поскольку именно она используется для передачи тепла на радиатор. Типичный кулер для такого типа охлаждения по размеру существенно меньше остальных. Также немного места занимают и сами трубки для перегона жидкости. Плюс, подобное охлаждение может функционировать не только для CPU, но и комплексно. Правда, для этого требуется разомкнутая система охлаждения. О ней мы поговорим чуть позже.

Основное преимущество жидкостных кулеров — это их эффективность. В среднем, мощность такой системы охлаждения выше, чем у стандартного вентиляторного кулера. Горячий воздух отводится так, что риск повредить другие элементы сведен к минимуму.

Еще один плюс — это тихая работа. В то время, как вентиляторы создают много шума, водяной кулер если и не работает совсем беззвучно, то не превышает среднего уровня звука работы приборов в квартире.

Нельзя сказать, что у таких кулеров нет недостатков: один из них, это высокая стоимость, которая постепенно, хоть и не быстро, снижается. Также существенно обслуживание. Невозможно просто установить жидкостную систему охлаждения и ожидать, что она будет работать вечно.

К сожалению, в некоторых случаях эксплуатация жидкостных кулеров сопряжена с протечками, в результате которых может пострадать начинка устройства. Как раз это предотвращается уходом за системой.

Помимо замкнутой системы охлаждения, которая продается в готовом виде и устанавливается довольно легко, существует еще и кастомная система. Она рассчитана на запросы пользователя, потому является самой дорогой и сложной в плане установки и функционирования. Она же называется разомкнутой системой охлаждения. Как ни странно, именно кастомный кулер дает максимально эффективные результаты, с которыми остальным типам сравниться тяжело. Благодаря такой системе можно сразу и единовременно решить все вопросы охлаждения, охватив и процессор, и видеокарту.

Существует одно преимущество жидкостных систем охлаждения, которое привлекает в основном, геймеров. Это визуальный аспект. Трубки выглядят весьма эффектно, особенно если они оснащены подсветкой, а течет по ним не простая прозрачная вода, а подкрашенная жидкость. Однако, жидкости для охлаждения тоже стоит уделить внимание.

Источник: Ekwb.com

Жидкость

Для того, чтобы система водяного охлаждения работала стабильно, в ней осуществляется постоянная циркуляция жидкости. Жидкость необходимо периодически менять, и рекомендуется делать это раз в полгода или год.

Основная и самая распространенная жидкость — это обычная дистиллированная вода, но именно ее использование может привести к протечкам и коррозии. Тем не менее, вода дает и максимально высокие результаты по охлаждению, поэтому выбирают ее только те, кто планирует тщательно и внимательно ухаживать за всей системой, дабы предотвратить неприятности. В большинстве случаев рекомендуется не использовать воду.

Поэтому более продвинутые пользователи предпочитают заливать в СВО специальные жидкости. Такие жидкости не проводят ток и не вызывают повреждения элементов. Такие жидкости более вязкие чем вода и имеют иной состав. Правда, каждая из популярных моделей жидкости также имеет свои недостатки.

Один из примеров — это Fluid XP+ Ultra, жидкость, созданная на основе пищевых компонентов, абсолютно нетоксичная и не вызывающая коррозии. Однако, при работе она вызывает больше шума чем другие виды жидкости.

Жидкость MCT-40, в свою очередь, имеет специфический химический запах и цвет, что не устроит пользователей, предпочитающих стильный вид жидкости. По функциональности же жидкость отличается высоким качеством, но и не самой бюджетной ценой.

Feser One дает те же результаты, что и дистиллированная вода, при этом предлагает довольно широкий выбор цветовых вариантов.

Источник: PCGamesN

Выбор подходящей системы охлаждения

В большинстве случаев кулер-вентилятор по-прежнему является самой функциональной опцией. Большинство пользователей предпочтут долгое время не менять элементы внутри ПК, и не беспокоиться об их состоянии. Это можно гарантировать только при использовании вентиляторных кулеров.

СВО закрытого типа конечно, превосходят по мощности стандартный кулер, но достаточно ли такого превосходства, чтобы оправдать траты и сопутствующие риски? Сама по себе такая система весьма безопасна, однако, гарантий, как правило, нет. Поэтому выгоднее все же выбрать первый вариант.

СВО открытого типа привлечет пользователей своим показателем эффективности, однако, ее рекомендуется использовать исключительно тем, кто знает, зачем ему нужен такой кулер. Будь то игры, требующие высокой мощности компьютера и видеокарты, вычислительные или графические процессы, требующие производительности от CPU и т.д. Плюс, любой владелец жидкостной системы охлаждения должен быть готов не только к единовременным затратам на приобретение кулера, но и к временным и материальным ресурсам, которые потребуются для поддержания системы в рабочем состоянии и обеспечения безопасности для остальных устройств и элементов начинки компьютера.

Таким образом, именно проверенный временем вариант и является самым привлекательным.

Среди популярных моделей кулеров можно выделить Cooler Master Hyper 212. Это мощный вентиляторный кулер, который отличается легкой установкой и стильным внешним видом. Всего доступно два варианта на выбор — черный и RGB с прозрачными лопастями и цветной подсветкой. Разница между двумя вариантами также в количестве лопастей: у черного их пять, у RGB девять. Устройство совместимо с материнскими платами Asus, ASRock, Gigabyte и MSI, а стоимость относительно невысока.

Corsair Hydro Series h200i Pro — это один из наиболее популярных гидро кулеров для процессора. Это кулер закрытого типа, но это совсем не значит, что поклонники подсветки останутся разочарованы, помпа имеет стильный внешний вид, а вентиляторы эффективны и управляются при помощи простого ПО, с которого можно контролировать степень охлаждения и работу конкретных вентиляторов. Устройство стоит в среднем, в 2 раза дороже классического кулера, зато результатами вы останетесь довольны.

 

Определившись со своими требованиями, вы сможете выбрать самый подходящий вариант для вашего ПК.

О водяном охлаждении: зачем нужно и как выбрать

При сборке ПК важно учесть не только ключевые комплектующие: материнскую плату, видеокарту и процессор. Для эффективной и долгой работы всех вышеперечисленных компонентов нужно активное охлаждение. Оно бывает двух видов — воздушное или водяное.

Воздушное охлаждение состоит из радиатора на тепловыделяющей детали и вентилятора, который обдувает этот радиатор — здесь существует множество вариантов и конфигураций.

Водяное охлаждение работает по похожему принципу с башенными кулерами. Отличие в том, что здесь охлаждение происходит не в едином с радиатором контуре, а благодаря переносу охлаждающей жидкости по системе охлаждения от теплосъемника к отдельному радиатору, который обдувают вентиляторы. Большинство таких систем состоят из блока водяного охлаждения, двух шлангов, радиатора и нескольких вентиляторов.

Как и в случае с системами воздушного охлаждения, существует широкий выбор доступных вариантов, которое подразделяются на две большие категории: готовые системы охлаждения «все в одном» или настраиваемые контуры охлаждения, которые делаются под заказ. Сегодня мы сосредоточимся на готовых решениях.

Кому нужно водяное охлаждение?

Большинство обычных пользователей не нуждается в водяном охлаждении.

Даже игровой ПК чаще всего не требует водяного охлаждения — достаточно обычного башенного кулера. Дело в том, что даже дорогой процессор в игровом ПК обычно не выделяет так много тепла, сколько покрывает водяное охлаждение. Потенциал дорогой системы охлаждения не будет использоваться.

Тем не менее, есть ситуации, без которых водяное охлаждение — это необходимость. Речь идет о дорогом и производительном сегменте, в котором встречаются процессоры с парой десятков ядер. У процессора с большим количеством ядер и суффиксом XE тепловыделение может превысить 350 Вт — воздушное охлаждение просто не справится.

Тоже самое касается и разогнанных процессоров — тепловыделение увеличивается и всей системе требуется серьезное охлаждение. Если в вашем ПК и производительная видеокарта. и разогнанный процессор, то вся система получится очень горячей — есть вероятность, что воздушное охлаждение будет недостаточно эффективно.

Также водяное охлаждение актуально тем, кто готов переплатить за тихую работу ПК. В водяном охлаждении тоже используются вентиляторы, но необходимую мощность можно подобрать более габаритным радиатором. В итоге система будет тише, чем башенный кулер при схожем теплопакете.

Давайте перейдем к конкретным моделям. Сами модели систем водяного охлаждения отличаются от друг друга незначительно. Основное отличие заключается в количестве вентиляторов.

Если вам нужно водяное охлаждение с одним вентилятором, подойдет Cooler Master MasterLiquid ML120L RGB MLW-D12M-A20PC-R1.

Отдельно отметим модель Cooler Master MasterLiquid ML120R RGB MLX-D12M-A20PC-R1 — эта односекционная система с двумя вентиляторами.

Большинство моделей оснащены двумя вентиляторами. Вы можете выбрать из следующих похожих моделей:

— Cooler Master MasterLiquid Lite 240 MLW-D24M-A20PW-R1;

— Cooler Master MasterLiquid ML240L RGB MLW-D24M-A20PC-R1;

— Cooler Master MasterLiquid ML240R RGB MLX-D24M-A20PC-R1;

— Cooler Master MasterLiquid ML240P MIRAGE MLY-D24M-A20PA-R1.

Также в каталоге представлена одна модель с тремя вентиляторами — Cooler Master MasterLiquid ML360R RGB MLX-D36M-A20PC-R1.

Все перечисленные выше модели поддерживают подключение 4-pin + 3-pin и большинство распространенных сокетов:

— INTEL: LGA 1150/1151/1155/1156, LGA 1356/1366, LGA 2011/2011v3/2066;

— AMD: AM2/AM2+/AM3/AM3+/AM4/FM1/FM2/FM2+.

Системы водяного охлаждения несколько сложнее в установке, чем воздушного. Тем не менее, если ориентироваться на официальные гайды от производителя, эта задача тоже не займет много времени

Система жидкостного охлаждения ПК: готовая или кастомная

Для снижения рабочих температур процессора в самых производительных сборках для игр и работы используются системы жидкостного охлаждения. Их можно свободно приобрести в любом магазине компьютерных комплектующих. Но многие энтузиасты предпочитают собирать их самостоятельно.

Давайте разберемся, какой вариант лучше.

Что такое СЖО?

Система жидкостного (или водяного) охлаждения – это комплекс, предназначенный для отвода тепла от центрального процессора компьютера. Также СЖО довольно часто устанавливают и на видеокарты.

Ее конструкция довольно сложная и состоит из нескольких узлов:

Хладагент – теплоноситель, который отводит тепло от комплектующих ПК. В качестве хладагента может использоваться дистиллированная вода, которая содержит красящие вещества и реагенты, предотвращающие цветение воды и коррозию комплектующих. У каждого производителя свой состав хладагента.

Водоблок – это узел из теплосъемной пластины или подошвы, зачастую выполненной из меди, через которую проходит контур с хладагентом. Также в него входят крышка или корпус и опционально разгонная пластина. Верхняя крышка водоблока называется топом и стандартно выполняется из пластика или металла. Водоблок с металлическим корпусом обеспечивает большую эффективность охлаждения. Сама подошва может иметь канальную, игольчатую структуру или быть монолитной.

Помпа или насос – основной действующий узел СЖО, который заставляет хладагент циркулировать внутри системы. Различаются помпы скоростью потока и напором. В большинстве готовых вариантов процессорных систем помпа совмещена с водоблоком.

Резервуар, который выступает в роли расширительного бачка и нужен для заливки жидкости. Этот элемент зачастую выполнен из прозрачного пластика и носит декоративную функцию. Не в каждой системе он есть.

Радиатор – устройство, получающее тепло от наполнителя системы и рассеивающее его во внутреннее пространство корпуса. Выполняются радиаторы из алюминия и/или меди и отличаются плотностью оребрения.

Вентилятор – прогоняет поток воздуха через радиатор и ускоряет отдачу тепла. В зависимости от конструкции СЖО и размера радиатора, в комплектации может быть от 1 до 9 вентиляторов, как у модели Watercool MO-RA3 360.

Трубки, шланги и фитинги – используются для соединения элементов системы и позволяют носителю циркулировать.

Системы жидкостного охлаждения целесообразно устанавливать на процессоры с TDP 150 Вт и выше. В остальных случаях ее производительность будет избыточной, а траты неоправданными.

Основные преимущества СЖО:

• Высокая эффективность.
• Низкий уровень шума.
• Возможность охлаждения нескольких узлов.
• Эстетика и оверклокинг.

К недостаткам можно отнести:

• Высокая цена по сравнению с активным процессорным охлаждением.
• Сложность монтажа и необходимость обслуживания.

• Вероятность утечки и испарения жидкости.

Если соблюдать правила монтажа, преимущества будут явно превалировать над недостатками.

Готовая или кастомная?

Если сравнивать костюмную и готовую СЖО, то говорить об их эффективности некорректно. В первом случае, существует огромный ассортимент комплектующих и моделей устройств, которые определяют производительность будущей сборки. Готовые системы можно выбрать в диапазоне производительности от 150 Вт до 300 Вт и более.

Точно также невозможно определить финансовую выгоду. И в том и в другом случаях есть определенные способы сэкономить или при желании вложиться в мощность или эстетику.

Тем не менее, можно найти преимущества у каждого варианта.

Готовая СЖО:

• Имеет инструкцию по монтажу и все необходимые для этого элементы, а в некоторых комплектациях и инструменты.
• Минимальные риски протечки и ответственность производителя.
• Можно не заботиться о заправке и обслуживании системы.
• Широкий выбор вариантов как по производительности, так и по исполнению.
• Гарантия от производителя до 24 месяцев.

Кастомная СЖО:

• Позволяет комфортно разместить комплектующие по системному блоку.
• Собрать уникальную схему как по комплектации, так и по внешнему виду.
• Обслуживать систему и устранять неполадки на протяжении длительного времени.
• Дает возможность компьютерному энтузиасту реализовать свой творческий потенциал.

Таким образом, если вам нужна производительная система для охлаждения игрового компьютера, но при этом нет желания погружаться в тему и заниматься расчетами, стоит выбрать готовую СЖО подходящего размера и производительности.

Если же вам нужна не просто система охлаждения, а уникальное устройство с ярким и эксклюзивным внешними видом, то выбор в пользу кастомной системы очевиден.

Советы по созданию кастомной системы СЖО

Новичкам, планирующим собрать первую костюмную систему рекомендуем обратить внимание на следующие моменты:

• Выбирая водоблок проследите, чтоб крепление подходило под сокет материнской платы.
• Подключая водоблок следите за указателями на топе и не перепутайте вход и выход.
• Для обустройства контура лучше выберите гибкие шланги. Новичку с ними проще работать и не нужна высокая точность при измерении.
• Даже с гибкими шлангами используйте угловые фитинги и переходники, это позволит избежать перегибов при нагреве системы.
• Не забудьте укомплектовать контур кранами, это упростит обслуживание в дальнейшем.
• Заливая хладагент обязательно выполните прогонку системы, чтоб выпустить воздух.
• Не закрывайте корпус сразу после сборки. Положите бумажные салфетки под места соединений и несколько дней понаблюдайте, протечки могут дать о себе знать через время.

Если же вы не уверены в своих силах, лучше отдайте предпочтение готовой СЖО и доверьте ее установку мастеру.

Выбор подходящей системы охлаждения ПК

Компьютеры постоянно совершенствуются, поскольку встроенные процессоры становятся быстрее и эффективнее. Однако это приводит к увеличению выделяемого тепла. Помимо графической платы, процессор является самым горячим компонентом. Итак, что можно сделать, чтобы предотвратить перегрев? В нашем руководстве вы узнаете, как выбрать подходящую систему охлаждения для вашего компьютера.

Почему система охлаждения имеет значение?

В современных процессорах устанавливается все больше и больше транзисторов для увеличения производительности и быстродействия оборудования. Из-за электронного напряжения каждый из этих транзисторов выделяет тепло, которое, в свою очередь, нагревает поверхность процессора.

Это дополнительно увеличивается из-за того, что многих транзисторов установлены рядом друг с другом в непосредственной близости. Если температура в компьютере поднимается выше 60 ° C , это может привести к значительному снижению производительности и, в худшем случае, к отказу оборудования.

Чтобы избежать этого, компьютер должен быть поддержан дополнительной системой охлаждения для максимально быстрого отвода тепла выхлопных газов от ядра процессора. Еще один способ предотвратить перегрев — увеличить поверхность вывода тепла.

Какие бывают системы охлаждения?

Помимо воздушного охлаждения, водяное охлаждение является самой популярной системой для компьютеров. Современные системы охлаждения процессоров оснащены тепловыми трубками. Они содержат специальную жидкость или газ, которые переносят тепло посредством конвекции, а не по трубам.

Также возможно охлаждение с помощью азота. Однако по сравнению с другими вариантами этот процесс не подходит для повседневного использования и требует больших усилий даже для специалистов.Это также опасно для здоровья.

Воздушное охлаждение

В системе пассивного воздушного охлаждения тепло распределяется в окружающий воздух через охлаждающие элементы. Для достижения более высокой производительности в некоторых системах охлаждения используются тепловые трубки для отвода избыточного тепла от ПК.

При использовании активных методов воздушного охлаждения тепло выхлопных газов компонентов отводится наружу через дополнительный охлаждающий элемент, прикрепленный к вентилятору. В корпусе компьютера создается постоянный поток воздуха.В целом системы воздушного охлаждения дешевле систем водяного охлаждения.

Пассивные системы воздушного охлаждения работают бесшумно, так как не требуются движущиеся компоненты. Однако они подходят только для процессоров с относительно низкой производительностью и, следовательно, с ограниченной возможностью перегрева. Современные процессоры с высокими характеристиками требуют систем активного воздушного охлаждения.

Мощность охлаждения зависит от размера охлаждающего элемента, а также от воздушного потока, создаваемого вентилятором.Помните, что активные системы воздушного охлаждения не работают бесшумно. Те, у кого большие вентиляторы с низкой скоростью вращения, тише, чем маленькие вентиляторы с высокой скоростью вращения.

Системы водяного охлаждения

Основным преимуществом систем водяного охлаждения является то, что отработанное тепло отводится бесшумно и эффективно за пределы ПК. Производительность охлаждения выше, чем у систем воздушного охлаждения, поэтому эта опция особенно полезна для пользователей, желающих разогнать свои компьютеры.Разгон — это когда компьютер работает с измененными характеристиками, превышающими официально утвержденные.

В большинстве случаев охлаждающий элемент изготавливается из алюминия или меди. В нем насос перемещает воду по контуру. Тепло выхлопных газов процессора интегрируется в эту схему и отводится к радиатору. Здесь тепло, которое ранее было охлаждено водой, распространяется в окружающий воздух.

Как и в случае с воздушным охлаждением, существуют активные и пассивные варианты с системами водяного охлаждения.В пассивных системах охлаждение радиатора происходит за счет стандартного движения воздуха. В активном варианте за создание воздушного потока отвечает вентилятор.

Какая система охлаждения подходит для какого компьютера?

Прежде чем выбрать систему охлаждения, следует учесть несколько факторов. В общем, вы должны иметь в виду, что системы водяного охлаждения только охлаждают определенные области компьютера. Таким образом, решение с водяным охлаждением не заменяет систему охлаждения по умолчанию для других встроенных компонентов компьютера. Более того, установка водяного охлаждения может потребовать дополнительных усилий в процессе установки. Это тот случай, когда необходимо снять основную плату, например, для установки кулера.

Современные системы охлаждения, выполненные в виде градирен, обеспечивают повышенную эффективность охлаждения благодаря тепловым трубкам. Мы рекомендуем кулер для ЦП Dark Rock Pro 3 от производителя, be quiet! .

Если у вас ограниченное пространство для кулера из-за компактной конструкции, низкопрофильные системы охлаждения — хороший вариант. Измерения специально разработаны для HTPC или узких корпусов. При использовании кулера для ЦП обратите внимание на совместимость компонентов разных производителей или разных технологий. Если система охлаждения основана на технологии AMD, она часто несовместима с базами Intel. То же верно и наоборот.

Однако это не проблема для большинства систем водяного охлаждения. Большинство кулеров для воды совместимы как с AMD, так и с Intel. Если вы выбираете вентилятор, предназначенный только для центрального процессора, обратите внимание на уровень шума, указанный в технических характеристиках продукта, чтобы избежать шумной и отвлекающей системы.

Что еще мне следует учесть?

Помимо выбора подходящей системы охлаждения, перегрев компьютера можно предотвратить, следуя нескольким простым практическим правилам. Например, между корпусом компьютера и ближайшими стенами и мебелью должно быть минимальное расстояние 50 см , чтобы тепло могло отводиться.

Ни в коем случае нельзя прятать вентиляторы и охладители за предметами. Источники тепла, такие как лампы, не следует размещать в непосредственной близости от компьютера.Избегайте попадания прямых солнечных лучей и всегда держите корпус компьютера закрытым.

Регулярно проверяйте свои вентиляторы: неисправные вентиляторы часто можно обнаружить по более громким или необычным шумам.

---

Другие полезные статьи:

Практическое руководство: создание системы водяного охлаждения на вашем ПК

Модернизация процессора — более быстрый ПК

Как заменить ПК с жидкостным охлаждением: выполните эти простые шаги

Ваш компьютер при работе выделяет тепло.Для поддержания оптимальной производительности его необходимо охладить. Каждый компьютер имеет встроенную систему, которая помогает ему через некоторое время остыть.

В системах охлаждения компьютеров используется воздух или жидкость. Большинство современных охладителей жидкости — это охладители жидкости с замкнутым контуром.

Охладители с замкнутым контуром поставляются герметичными и не требуют обслуживания. Однако вода может испаряться через трубки. В результате некоторые производители сделали моноблоки многоразовыми.

Итак, как поменять ПК с жидкостным охлаждением?

Как заменить компьютер с жидкостным охлаждением

Выполните следующие действия.

Шаг №1: Снимите кулер с процессора

На каждой стороне радиатора есть фиксаторы. Освободите зажимы и ослабьте уплотнение между крышкой процессора и радиатором. Сделайте это, осторожно поворачивая по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Теперь можно снять кулер с процессора.

Шаг 2: Слейте воду из охладителя

Отсоедините трубку от одной из зазубрин радиатора и дайте охлаждающей жидкости вытечь. Возможно, вы захотите использовать новый для этой задачи.Чтобы продолжить использование старого, промойте его дистиллированной водой и пропустите следующий шаг.

Шаг № 3: Избавьтесь от старых пробирок

Острым ножом аккуратно разрежьте зазубрину. Приобретите в строительном магазине новую трубку аналогичных размеров.

Шаг 4: Приготовьте новую охлаждающую жидкость

Приобретите новую охлаждающую жидкость в любом хозяйственном магазине поблизости. Вам понадобится не менее 1 литра. Вы также можете сделать свою охлаждающую жидкость.

Для приготовления охлаждающей жидкости смешайте 1 литр дистиллированной воды со 150 мл антифриза и тремя каплями или шприцем биоцида.Вы можете добавить предварительно приготовленный краситель для окрашивания охлаждающей жидкости.

Шаг № 5: Присоедините трубки к охлаждающему насосу

Из-за небольшого размера трубок у вас возникнут проблемы с установкой их на зазубрины.

Один из способов обойти это — оставить помпу в холодильнике не менее 30 минут. Затем используйте фен на конце трубки, чтобы смягчить его. Он будет расширяться, если вы попытаетесь установить его на насос.

Шаг № 6: Найдите впускной патрубок насоса

Наполните поддон водопроводной водой и возьмите большой шприц для впрыска охлаждающей жидкости в насосный агрегат.Трубки, которые вы используете на этом этапе, не имеют значения. Перед впрыском охлаждающей жидкости погрузите трубку под воду.

Подключите насос к блоку питания, чтобы он запитал. Вы должны услышать звуки пузырьков воздуха. С помощью пальца посмотрите, на конце какой трубки находится всасывающий патрубок. Это вход.

Шаг № 7: Подсоедините насос к радиатору

Подключите выход к одной из зазубрин радиатора. Вы также можете отрезать трубки желаемой длины.

Шаг № 8: Заправьте охладитель

Налейте охлаждающую жидкость в поддон и с помощью шприца начните заливать через другую открытую зазубрину на радиаторе.Погрузите входной патрубок в охлаждающую жидкость. Теперь вы можете включить помпу. Свободная зазубрина на радиаторе должна беспрепятственно выводить из него жидкость.

Перемещайте радиатор во всех возможных положениях, пока выходящая из него охлаждающая жидкость не будет иметь ламинарный поток. Этот метод позволит удалить воздух из насоса. Захваченный воздух может повредить насос.

Шаг № 9: Закройте трубки

Подсоедините впускной патрубок насоса к открытой зазубрине на радиаторе. Погрузите впускной патрубок насоса и свободный зазубрин радиатора в охлаждающую жидкость внутри поддона, пока закрываете.Этот метод помогает избежать образования пузырьков воздуха.

Вы можете вернуть жидкостный охладитель в ЦП и наслаждаться компьютером.

Как работают охладители жидкости? Продолжайте читать для получения дополнительной информации.

Как работает жидкостное охлаждение

Охлаждающая жидкость проходит через водоблок, поглощая тепло от опорной плиты. Охлаждающая жидкость проходит через компьютерную систему и попадает в радиатор.

Радиатор подвергает охлаждающую жидкость воздействию воздуха. Вентиляторы радиатора отводят тепло от охлаждающей жидкости.

Детали системы жидкостного охлаждения

Система жидкостного охлаждения состоит из следующих компонентов: водяной блок (и), резервуар, насос, радиатор (и), вентиляторы, фитинги, трубки и охлаждающая жидкость.

Водоблоки являются эквивалентом радиатора в системе воздушного охлаждения. У них есть две основные части: основание и верх.

База — это часть, которая контактирует с видеокартой или процессором. Верх надежно удерживает воду в водоблоке.

Тепло от процессора переходит к охлаждающей жидкости в водяном блоке.

Охлаждающая жидкость — это охлаждающая жидкость, которая циркулирует вокруг охлаждающего комплекта для охлаждения процессора или видеокарты.

Резервуар удерживает избыток охлаждающей жидкости в контуре, чтобы заменить пузырьки воздуха в жидкости, когда она циркулирует.

Радиатор поглощает тепло охлаждающей жидкости, проходящей через него от водяного блока. Делает он это с помощью фанатов.

Насос, как следует из названия, перекачивает охлаждающую жидкость в систему охлаждения.

Преимущества системы жидкостного охлаждения

Жидкостное охлаждение — лучшая альтернатива воздушному.Жидкостное охлаждение имеет некоторые преимущества для высокопроизводительных систем с большей скоростью, большей мощностью и лучшей графикой.

Давайте посмотрим на несколько причин, по которым жидкостное охлаждение лучше воздушного.

# 1: Системы жидкостного охлаждения более эффективны

В системе воздушного охлаждения вентиляторы работают, когда система начинает перегреваться. Итак, температура компьютера периодически повышается и понижается.

В системе жидкостного охлаждения температура вашего компьютера постоянно низкая, что обеспечивает лучшую скорость и производительность.

Вода обладает высокой теплопроводностью. Таким образом, он более эффективно передает тепло.

# 2: Жидкостное охлаждение увеличивает разгонный потенциал вашего компьютера

Разгон компьютера означает более высокую частоту множителя процессора. Разгон ускоряет процессы вашего компьютера.

Разгон может повредить ваш компьютер, потому что он будет выделять больше тепла. Однако система жидкостного охлаждения может поддерживать работу разогнанного компьютера на оптимальном уровне.

# 3: Системы жидкостного охлаждения производят меньше шума

Одна из неприятностей компьютеров с воздушным охлаждением — это громкий шум вентиляторов. В компьютерах с жидкостным охлаждением шум меньше. Вода остывает тише.

Системы жидкостного охлаждения имеют в своей установке один вентилятор. Однако именно жидкость обеспечивает охлаждение. Вентилятор только циркулирует воздух.

# 4: Комплект жидкостного охлаждения занимает меньше места

Для мощного компьютера потребуется более одного вентилятора.Дополнительные вентиляторы займут много места и сделают корпус вашего компьютера громоздким.

Комплекты жидкостного охлаждения имеют простую конструкцию. Водяные трубки не займут много места и даже лучше будут работать.

Можно ли заменить компьютер с воздушным охлаждением на жидкостную?

Используете ли вы систему воздушного охлаждения? Вы не думали о том, чтобы модернизировать его до системы жидкостного охлаждения? Вы, наверное, задаетесь вопросом, возможно ли это.

Да, это возможно. Вот что надо делать.

Сначала проверьте характеристики вашего компьютера на предмет совместимости. Убедитесь, что ваш компьютер может использовать систему жидкостного охлаждения.

Затем очистите внутреннюю часть компьютера, чтобы освободить место для установки. Достаточно места сделает установку легкой и удобной.

Снимите блок вентилятора вашего компьютера и радиатор.

Закрепите блок вентилятора и радиатор вашего компьютера.

Для установки системы жидкостного охлаждения понадобится помпа, патрубки и охлаждающая жидкость.Можно использовать дистиллированную воду или купить любую охлаждающую жидкость.

Как вариант, можно сделать свою охлаждающую жидкость. Мы обсуждали этот метод ранее в этой статье.

Недостатки жидкостного охлаждения

Системы жидкостного охлаждения во многих отношениях лучше систем воздушного охлаждения. Они повышают производительность ПК, работают с меньшим шумом и занимают меньше места.

Однако у жидкостной системы охлаждения есть несколько недостатков.

Одним из основных недостатков является то, что системы жидкостного охлаждения могут быть подвержены утечкам, особенно при неправильной установке.

Давление может расти внутри трубок, когда жидкость поглощает слишком много тепла. Это давление может привести к утечкам.

Вода или жидкость могут вызвать коррозию металлических деталей и повредить электрические компоненты компьютера.

Еще один недостаток — сложность установки. Установка системы жидкостного охлаждения может быть сложной задачей. Вам понадобится небольшое понимание электроники и термодинамики.

Наконец, установка или приобретение системы жидкостного охлаждения обходится дороже.Задействованные компоненты могут принести вам небольшое состояние. Чтобы сократить расходы на установку, вы можете узнать, как приготовить охлаждающую жидкость.

Заключение

Компьютеры при работе выделяют тепло и должны охлаждаться для поддержания оптимальной работы. В компьютерных системах для охлаждения используется воздух или вода.

В охладителе жидкости используется вода или другая жидкость. При необходимости можно слить и заменить охлаждающую жидкость.

Замена охлаждающей жидкости состоит из множества этапов. Сначала вы вытащите кулер и слейте жидкость.Для этого отсоедините одну из трубок на радиаторе и дайте охлаждающей жидкости стечь.

Теперь можно залить новую охлаждающую жидкость через трубки и закрыть радиатор. Если вы используете новый, возьмите тот, размер которого соответствует старому.

Системы жидкостного охлаждения лучше систем воздушного охлаждения. Они заставляют компьютер работать более эффективно и производить меньше шума.

Водяное охлаждение ПК

— // w3c // dtd html 4.01 переходный // ru » «http: // www.w3.org/TR/html4/loose.dtd «>

Водяное охлаждение ПК

Приключенческая история

М. Хайдеккер, январь 2011 г.

---

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Вода — враг №1 всей электроники. Проще говоря, вода и компьютеры несовместимы. Жара — враг №2. Если что-то пойдет не так с системой охлаждения, ваш компьютер может получить повреждения, прежде чем вы сможете его выключить. Любые предложения в этой статье содержат риск серьезного материального ущерба, травм или смерти. Я рекомендую держаться подальше от системы охлаждения вашего ПК, особенно от источника питания.Источник питания находится под опасным напряжением и должен открываться только обученными специалистами.

Если вы выполняете любой из шагов, описанных в этой статье, вы делаете это исключительно на свой страх и риск.

---

Почему водяное охлаждение?

Есть две основные причины, по которым пользователь ПК может захотеть построить систему водяного охлаждения:

• Для достижения высокой эффективности охлаждения при разгоне
• Для бесшумного, в идеале 0 дБ, компьютера

Если вы заинтересованы в разгоне, лучшим решением будет покупка универсального комплекта водяного охлаждения, который включает в себя насос, резервуар, радиатор, вентилятор и водоблок процессора.Используйте эту интегрированную систему для охлаждения вашего процессора. Это решение сопряжено с наименьшими рисками, имеет наименьшую стоимость и может быть установлено с наименьшими усилиями.

Лично я не считаю разгон хорошей идеей. Умеренный разгон ничего не заметит разница в скорости и тяжелый разгон делают вашу систему нестабильной. В обоих случаях я не вижу никакой выгоды. Моя цель — тихий ПК. Идеальным является компьютер с 0 дБ (ноль децибел), то есть компьютер, который не излучает звук вообще. Этот идеал недостижим, потому что для водяного охлаждения требуется насос.Хотя насос может быть хорошо звукоизолирован, вы все равно его услышите. В самом конце я обнаружил смелый проект, в котором радиаторы на полу охлаждают воду достаточно, чтобы обеспечить свободную конвекцию, что устраняет необходимость в насосе. Тем не менее, насос может быть полезно хотя бы для заправки системы и удаления воздуха из системы. Поэтому я буду обсуждать система водяного охлаждения с одним насосом. Давайте рассмотрим преимущества водяного охлаждения и основные причины, по которым Я преследовал этот проект:

• Эффективная система охлаждения, более эффективная, чем воздушное охлаждение
• Потенциально тише, чем при воздушном охлаждении
• Помогает уменьшить количество вентиляторов в системе ПК

С другой стороны, водяное охлаждение имеет заметные недостатки:

• Сложная и трудоемкая установка (если не используется универсальная система)
• Риск утечки
• Опасность повреждения компьютера
• Опасность неисправности и последующего перегрева
• Система водяного охлаждения требует периодического обслуживания

ПЕРВАЯ ИТЕРАЦИЯ

Все системы водяного охлаждения имеют ряд общих компонентов, как показано на Рисунке 1.Водоблоки представляют собой проточные камеры с медной или алюминиевой пластиной. Тарелка принесена контактирует с охлаждаемой поверхностью, например с процессором. Следовательно, водоблоки заменяют радиаторы . Теплая вода отводится к радиатору, где вентилятор обеспечивает принудительную конвекцию и отводит тепло. Резервуар позволяет простота обслуживания, удаление и пополнение жидкости. Порядок компонентов не критичен, но я обнаружил, что размещение резервуара непосредственно перед насосом облегчает удаление воздуха из системы.

Рисунок 1: Принципиальная схема системы водяного охлаждения. Водоблоки заменяют радиаторы на чипах и отводят тепло генерируется чипами. Радиатор позволяет отводить тепло от воды. резервуар позволяет легко наполнять и обслуживать, а насос поддерживает вода в движении.

Давайте рассмотрим отдельные компоненты.

Водоблоки

Очевидно, что водоблоки являются наиболее важными компонентами системы.Водоблоки предназначены для замены радиаторов (с их вентиляторами) и поэтому имеют индивидуальную форму с соответствующими монтажными отверстиями или пружинами. Водоблоки доступны для различных ЦП (часто водоблок ЦП поставляется с монтажным оборудованием для ряда ЦП), для графического чипа, для некоторых наборов микросхем (северный мост может выделять значительное количество тепла), для встроенных полевых МОП-транзисторов и даже для микросхем RAM и жестких дисков.

Водоблоки могут быть изготовлены по индивидуальному заказу. Смотрите один отчет здесь. Некоторые водоблоки имеют , которые должны быть изготовлены по индивидуальному заказу, например водоблок без моста для моей материнской платы ASUS, для которого нет коммерческого водоблока.Я попытался установить алюминиевую трубку квадратного сечения на алюминиевую пластину, имеющую такую ​​же площадь, что и радиатор. Я использовал пластик shapelock и аквариумный (силиконовый) клей, чтобы склеить концы. Однако в водоблоке возникла крошечная течь, которая могла повредить доску. Имея этот опыт, я решил купить как можно больше водоблоков, несмотря на значительные затраты. Для северного моста я использовал кулер чипсета южного моста, установленный на алюминиевой пластине нестандартной формы. Из этого опыта я также узнал, что силиконовый клей — не лучшее решение для герметизации стыков.Скорее, я нашел более подходящим клеем JB Weld. Водоблок, показанный на Рисунке 2, вероятно, можно было бы должным образом герметизировать JB Weld вместо силиконового клея.

Рисунок 2: Самодельный водоблок VGA. На опорной плите из алюминия установлен алюминиевая трубка со стороной ~ 20 мм. Концы закрыты пластиковым замком shapelock и обильное количество силиконового клея. Две муфты для труб 3/8 дюйма ввинчиваются в бока и заклеил силиконовым клеем. Водоблок оказался эффективным в охлаждение чипа VGA, но со временем возникла утечка.

Насос

Насос важен для поддержания потока воды. Его также нужно выбирать осторожно, потому что он будет стать единственным движущимся компонентом в системе и, следовательно, единственным источником звука. Я решил использовать коммерческую помпу водяного охлаждения ПК. Насос был рассчитан на уровень шума 16 дБ, но в эксплуатации оказалось больше вроде 40 дБ. Я установил его в распределительную коробку с ковровым покрытием. для дальнейшего подавления звука. В итоге подошвенный насос оказался значительно тише, чем ПК со своими тремя вентиляторами.Однако, несмотря на обивку и несмотря на мягкие резиновые опоры, насос по-прежнему слышен, и я буду искать альтернативное решение.

Можно использовать аквариумные насосы, но они работают от переменного тока и не могут управляться с помощью блока питания компьютера. С другой стороны, аквариумные насосы являются погружными, а погружные насосы потенциально тише автономных. Я читал об аквариумной помпе Eheim 1048 — ее стоит попробовать.

Радиатор

Можно купить радиаторы водяного охлаждения для ПК, часто сделанные под корпус типа Tower или даже под корпус 5.25-дюймовый отсек. Ни один из них не подходил для моей цели, так как для всех коммерческих радиаторов требуется вентилятор. Я искал радиатор большего размера и нашел радиаторы обогревателя, используемые в автомобилях. Они бывают размером 7-8 дюймов и, как правило, больше и тяжелее, чем обычные водяные. радиаторы охлаждения (рисунок 3). Такой радиатор не помещается в корпусе ПК, и для радиатора нужно использовать отдельный корпус.

Рис. 3. Радиатор отопителя автомобиля. Входные и выходные патрубки снабжены муфтами. Такой радиатор имеет большую площадь поверхности, чем обычные радиаторы для ПК, однако свободная конвекция затруднена. все еще недостаточен, так как этот радиатор предназначен для принудительной конвекции.

Хотя автомобильные радиаторы имеют большую площадь поверхности, чем радиаторы для ПК, работа без вентилятора приводит к тому, что вода заметно нагревается выше комнатной температуры. Комбинация радиатора со 120-миллиметровым вентилятором и термостатом является жизнеспособным решением, поскольку принудительная конвекция приводит к очень быстрому охлаждению даже при незначительном движении воздуха, вызванном медленным вентилятором.

Резервуар

Резервуар — наименее критический компонент. Фактически, система водяного охлаждения, вероятно, могла бы работать без резервуара.Однако резервуар поглощает часть теплового расширения жидкости. Это также позволяет легко заполнять систему и заменять жидкость. Я решил использовать колбу для культивирования клеток Т-225 (рис. 4), поставленную вертикально и снабженную двумя соединителями. Колба для культивирования клеток поставляется с воздухопроницаемой крышкой, но с микроскопическими порами, которые не позволяют спорам плесени или грибка попасть в систему. Резервуар также может быть хорошим местом для установки датчика температуры или термометра.

Рис. 4: Резервуар из колбы для культивирования клеток Т-225, два соединителя, пластик shapelock и много силиконового клея.прозрачная колба позволяет легко контролировать уровня жидкости. Пузырьки воздуха, выносимые из трубки, поднимаются на поверхность, и насос всасывает воду без воздуха. Две трубки, видимые за оранжевым колпачком не соединены с резервуаром, а вместо этого ведут к радиатору.

Трубки

Я использую трубки с внутренним диаметром 3/8 дюйма и внутренним диаметром 1/4 дюйма (для ответвления чипсета). Я обнаружил, что довольно жесткие виниловые трубки, доступные в Home Depot, работают лучше, чем мягкие трубки Tygon, которые имеют свойство разрушаться.Муфты и тройники или тройники необходимы для создания ответвлений, ведущих к отдельным водоблокам. Зажимы с зазубринами необходимы для предотвращения утечки.

Собираем все вместе

В первую очередь я решил использовать твердотельный жесткий диск. Внутри корпуса ПК (рис. 5) нет движущихся частей, за исключением заметного вентилятора, прикрепленного к блоку питания (подробнее об этом позже). Охлаждаемые элементы — это чипсеты северного и южного мостов, ЦП и чип VGA. Охлаждения этих элементов достаточно для поддержания разумной температуры внутри корпуса ПК.Другими источниками тепла являются полевые МОП-транзисторы бортовых регуляторов напряжения и ОЗУ. Их комбинированное тепловыделение незначительно и легко выводится из корпуса за счет свободной конвекции.

Рис. 5. Трубки внутри корпуса ПК. Слева внизу расположены кнопки быстрого подключения. зазубрины, которые соединяют часть ПК с частью насоса / радиатора. Ветви потока к чипсету (тонкая трубка 1/4 «) и, рядом с процессором, также к VGA чипсет (более темные трубки Tygon). Y-образные ответвления к чипсету VGA направлены против потока, чтобы позволить большей части потока проходить через водяной блок ЦП.

Внешние части — радиатор, насос и резервуар — соединяются с корпусом ПК с помощью быстроразъемных соединений. Их можно легко отсоединить, и они закрывают отверстия при отсоединении. Таким образом, обслуживание упрощается, а нынешний охлаждающий агрегат может быть позже заменен на более совершенный.

При заполнении системы важно удалить весь воздух. Воздух может задерживаться внутри водяных блоков, что препятствует передаче тепла от стружки.Воздух в трубках или радиаторе препятствует потоку. Я счел целесообразным «замкнуть» внешние детали на быстроразъемные зазубрины и сначала заполнить резервуар и радиатор водой, а затем удалить весь воздух из радиатора. Захваченный воздух слышен, поэтому легко определить, когда весь воздух удален. Затем подключается ПК, и воздух легко выталкивается из трубки в резервуар. Общий объем жидкости составляет примерно один литр.

При заправке системы также важно проверить герметичность — при выключенной материнской плате! Капля воды на материнской плате может вызвать незначительную коррозию, если она высохнет.Однако, когда компьютер включен, происходит электролиз, и контактная коррозия может вызвать серьезные повреждения. В идеале поток и утечки контролируются в течение нескольких дней при выключенном ПК, но работающем насосе. Корпус ПК можно повернуть на бок, чтобы капли падали на с платы на . Я обнаружил, что зажимы для трубок необходимы для предотвращения утечки. Также имейте в виду, что трубки становятся мягче и могут скользить, когда вода становится теплее. В идеале протестируйте горячей водой или погрузите радиатор в ведро с горячей водой.

Во время нормальной работы вода уравновешивается при 35 ° C, а ЦП работает при 42 ° C. Обычно чипсы на 5-10 градусов теплее воды. Когда все четыре ядра заняты, ЦП может нагреваться до 50 градусов, а температура воды медленно достигает 40 градусов, где включается вентилятор (см. Электроника контроля ниже). Самая большая проблема, связанная с этой температурой, исходит от живых существ: плесень, грибок, бактерии просто любят от 35 до 37 градусов. Чтобы предотвратить рост, я добавляю в воду небольшое количество моющего средства Triton-X.Если этого окажется недостаточно, мне придется прибегнуть к более жестким химическим веществам, таким как параформальдегид.

Задача блока питания

Единственный компонент, который не прикреплен к системе водяного охлаждения, но выделяет значительное количество тепла, — это блок питания. Я настоятельно рекомендую провести линию прямо здесь. Сегодняшние блоки питания (БП) поставляются с относительно тихими вентиляторами, а вентилятор блока питания помогает отводить дополнительное тепло из корпуса ПК. До этого момента вентилятор блока питания был единственным оставшимся вентилятором.Фактически, радиатор можно установить за блоком питания таким образом, чтобы поток воздуха из блока питания также усиливал принудительную конвекцию радиатора.

Однако, поскольку моя цель — безвентиляторный ПК , я решил продолжить вопрос о блоке питания. Я знаю о смертельной опасности блока питания — большие конденсаторы первичного фильтра несут 300–350 вольт с достаточной энергией, чтобы убить . Это не шутка . Даже с отключенным блоком , остаточный заряд на конденсаторах первичного фильтра может быть смертельным.Можно найти отличное введение в безопасное обращение с блоком питания. здесь. НЕ ОТКРЫВАЙТЕ БП, НЕ ЗНАТЬ ТОЧНО , ЧТО ВЫ ДЕЛАЕТЕ!

В своей первой попытке я решил заменить радиаторы блока питания медными пластинами с водяным охлаждением (рис. 6). Я вырезал медные пластины по размеру, согнул их на верхнем конце и припаял к ним медные трубки. Затем просверлил монтажные отверстия для полупроводников. Затем я удалил силовые транзисторы и диоды Шоттки с печатной платы блока питания и установил компоненты на свои собственные радиаторы.Затем компоненты были припаяны на место.

Рисунок 6: Замена радиатора с водяным охлаждением для источника питания блок питания. Обратите внимание на небольшие отверстия, просверленные в меди. тарелки. Это монтажные отверстия для переключающих транзисторов и для диодов Шоттки. Как и в случае с оригинальными радиаторами, любые компонент должен быть изолирован от радиатора. Радиаторы должны быть подключены к заземляющему проводу в целях безопасности.

К сожалению, внутри корпуса БП места не так много, и я повредил несколько мелких компонентов.Мне потребовалось немного времени, чтобы заменить эти компоненты, и блок питания снова заработал. Однако я не заметил, что внутри одного изолятора была небольшая точка припоя, которая создавала короткое замыкание между коллектором транзистора и заземленной пластиной. Как только я установил заземление, транзистор погас в сияющей славе.

Считал этот БП без ремонта, но пока не сдавался. Но я определенно собирался получить месячную долю обучения в течение всей жизни — на этот раз о проектировании и ремонте блока питания.Я выбрал двусторонний подход. У меня валялся старый блок питания, который давно перестал работать, и я решил попробовать его отремонтировать, заменив оригинальные радиаторы на радиаторы с водяным охлаждением, показанные на рис. 6. До этого момента я полностью избегал ремонта блока питания из-за неисправности. причины, указанные выше. Если я не позволю себе иметь дело со смертельным напряжением, я не могу ничего измерить на первичной стороне блока питания.

Тем временем я также обратился к безвентиляторным блокам питания, которые можно легко найти в Интернете (рис. 7).По общему признанию, вентилятор, который поставлялся с моим блоком питания без вентилятора, является одним из самых тихих, но как назвать этот блок питания без вентилятора? В работе вентилятор действительно нужен. Без какой-либо принудительной конвекции блок питания легко нагревается до 60 градусов Цельсия, при этом некоторые компоненты, вероятно, будут намного горячее. Я также заметил, что большие вторичные радиаторы плохо установлены на первичных радиаторах. За счет добавления термопаста и тщательной сборки я получил больше тепла, передаваемого наружу. Однако вентилятор — на самом низком уровне — по-прежнему необходим.А когда корпус ПК без вентилятора с единственным вентилятором полностью закрывается, внутри накапливается тепло, что приводит к чрезмерно высокой температуре.

Рис. 7. Безвентиляторный блок питания с предполагаемым нулевым дБ. Блок питания содержит массивные радиаторы внутри, но внешний радиатор (левая сторона) кажется слишком маленьким, чтобы рассеять около 40 Вт за счет свободной конвекции. Следовательно, безвентиляторный блок питания поставлялся с вентилятором (с правой стороны), прикрепленным к внешней стороне блока питания почти как запоздалую мысль.Излишне говорить, что этот блок питания излучает намного больше, чем ноль децибел.

Одно из возможных решений — заменить радиаторы алюминиевой пластиной с водяным охлаждением. Конструкция этого конкретного блока питания облегчает установку пластины с водяным охлаждением, но я не ожидал одной опасности типичного блока питания — радиатор первичной стороны находится под высоким напряжением! Инстинктивно я никогда не касаюсь каких-либо компонентов живого блока питания. Я все еще предполагал, что , что радиатор первичной стороны заземлен, как я знал, что радиатор вторичной стороны. Никогда не предполагайте ничего, имея дело с блоком питания . Дело в том, что все проверенные мной блоки питания имели радиатор первичной стороны, подключенный к отрицательному потенциалу больших электролитических конденсаторов и, следовательно, к минусовой клемме мостового выпрямителя. Следовательно, на радиаторе есть потенциал в несколько сотен вольт относительно земли. Достаточно, чтобы поразить вас, если вы дотронетесь до него.

Зачем кому-то это делать? Коммутационный транзистор электрически изолирован от радиатора — проектировщик мог выбрать любой потенциал или, на мой взгляд, подключить его к земле для максимальной безопасности.Тем не менее, он подключен к минусу высокого постоянного тока. Может это связано с EMI? Сгоревший предохранитель позже и опыт более богатый, я проверил свою идею о том, что радиатор также может быть подключен к землю и нашел, что это правда. Я не обнаружил серьезных повреждений от своей предыдущей ошибки. Мостовой выпрямитель уцелел благодаря предохранителю, а другие компоненты в работе не участвовали. это короткое замыкание. Я удалил шпильку, которая соединяет радиатор с отрицательным потенциалом. и вместо этого заземлил его. Работает! EMI? У меня нет телевизора, какое мне дело? Результат может быть показано на рисунке 8.В тестовой среде эта модификация БП оказалась на удивление эффективный, с большой алюминиевой пластиной, едва поднимающейся выше комнатной температуры. Однако на практике БП сильно нагревается из-за большого радиатора в сочетании с закрытой конструкцией корпуса не допускайте достаточной конвекции для отвода тепла от компонентов, не прикрепленных к радиатор — в первую очередь трансформаторы и катушки индуктивности. Мы вернемся к этому блоку питания в части 3 этой статьи.

Рис. 8. Безвентиляторный блок питания со снятыми верхними радиаторами и замененными алюминиевой пластиной с водяным охлаждением.Я снова прикрепил небольшой радиатор первичной стороны для дополнительной свободной конвекции, но полностью удалил большой радиатор, который (плохо) соединялся с внешней стороной корпуса. Обратите внимание, что внешний радиатор (видимый на рис. 7) больше не нужен. Да, и говоря о плохом дизайне — вы заметили, что ребра перпендикулярны потоку воздуха от маленького внешнего вентилятора?

К тому же мне удалось отремонтировать старый БП. Короче говоря, я удалил первичную сторону транзисторы и обнаружили, что главный переключающий транзистор мертв, переход B-C, вероятно, представляет собой беспорядок из кремниевого шлака.В процессе саморазрушения транзистор вынул микросхему импульсного стабилизатора. (a 3842) и гасящий диод с обратным смещением. Ставлю 5В-ждущий (5VSB) транзистор на место и обнаружил, что резервный регулятор заработал. Затем я заменил разрушенные компоненты, заменив старый переключающий MOSFET на более современный. МОП-транзистор, способный выдерживать более высокий ток. БП снова заработал. Удачи — мой первый отремонтированный БП!

Когда я установил новые радиаторы (рис.9), я также удвоил количество диодов Шоттки. и MOSFET с переключением первичной обмотки.Интересно, что компоновка печатной платы допускала такую ​​роскошь. Это означает, что большие токи теперь разделены на две составляющие, что снижает нагрузка для каждого из силовых компонентов. Кроме того, тепловая нагрузка на компонент почти вдвое, потому что каждый компонент (теперь с половиной тока) контактирует с радиатор. Я также заметил, что конденсаторы основного фильтра нагрелись, что говорит о том, что выходящие из строя конденсаторы. Я заменил их конденсаторами от изначально убитого БП.Остается один действительно горячий резистор. Это резистор 15 кОм / 5 Вт между плюсом постоянного тока и источником MOSFET, приблизительно с 340 вольт в поперечнике. Давайте посчитаем. Ток через резистор 22 мА, и поэтому его мощность рассеивания 7,7 Вт — для резистора 5 Вт. Я упоминал плохой дизайн?

Рис. 9. Отремонтированный старый блок питания в тестовой среде. При суммарной нагрузке 100 Вт некоторые диоды Шоттки греются, но не нагреваются. Первичные переключающиеся полевые МОП-транзисторы заметно не нагреваются.В качестве источников тепла остаются трансформатор, катушки индуктивности фильтра и плохо спроектированный резистор.

Интересно отметить, что я не единственный компьютерщик, пытающийся создать блок питания с водяным охлаждением. Упомянутый выше термосифонный охладитель Джейка фон Слатта также оснащен блоком питания с водяным охлаждением. По совпадению, Блок питания фон Слатта похож (но не идентичен) на мой.

Электроника контроля

Вы, наверное, подумаете, что я переборщил с дизайном.Может быть, но имейте в виду, что отказ системы охлаждения может серьезно повредить систему, особенно ЦП и чип VGA. В настоящее время блок питания также зависит от системы водяного охлаждения. Поэтому разумно защитить систему от отказа насоса или низкого уровня воды.

Но начнем с самого начала. Чтобы заполнить водоблоки и трубки, а также проверить герметичность, желательно запустить насос с выключенным ПК. Кроме того, импульсы скорости от насоса должны подаваться на разъем вентилятора ЦП, чтобы заставить системную плату думать, что есть активный вентилятор ЦП.Требуется внешний источник питания 12 В, и простая схема с двумя диодами соединяет насос с разъемом вентилятора и в то же время обеспечивает альтернативное питание от внешнего настенного источника питания 12 В.

Для радиатора требуется какой-либо термостат, особенно летом, чтобы обеспечить быстрое охлаждение, когда температура воды превышает заданный порог. Очень простой схемой был бы делитель напряжения, в котором один резистор является резистором, зависящим от температуры NTC. Резистор NTC снижает свое сопротивление примерно на 5 процентов на каждый градус С.Если резистор NTC используется в качестве верхнего резистора делителя напряжения, кривая напряжение-температура становится приблизительно линейной в ограниченном диапазоне температур (в более широком диапазоне температур кривая скорее сигмоидальная). Это напряжение можно подать на компаратор, который, в свою очередь, управляет вентилятором.

Далее я хотел бы сгенерировать сигнал отказа. Источники бесперебойного питания могут генерировать сигнал, когда батарея почти разряжается, что позволяет компьютеру корректно выключиться.Аналогичным образом, схема монитора может указывать на отказ насоса или сбой потока и сигнализировать ПК о выключении. Если учесть, насколько важна система охлаждения, это не является необоснованной целью проектирования.

С вышеупомянутыми модулями использование микроконтроллера становится выгодным. Благодаря относительно небольшому количеству внешних компонентов микроконтроллер может выполнять большую часть задач мониторинга и сигнализации, а также может предоставлять данные о температуре для программы мониторинга, работающей на ПК.В моем распоряжении была печатная плата из предыдущего проекта, поэтому я использовал микроконтроллер PIC18F13K50 и часть инфраструктуры на этой плате. Остальные части схемы были перенесены на отдельную макетную плату. Обе платы были соединены разъемами SIL. Скачать схемы можно здесь:

Давайте посмотрим на часть 1 схемы. Он содержит собственно микроконтроллер, несколько светодиодов, транзистор Q2 для управления насосом и пару транзисторов Q1 / Q3 для подачи сигнала с широтно-импульсной модуляцией на вентилятор радиатора.INT0 и INT1 — это входы от импульсных мониторов — INT0 для импульсов от насоса и INT1, еще не используемого, от колеса потока. INT2 подключается к кнопочному переключателю. Эти сигналы поступают на макетную плату через разъемы CONN2 и CONN3. Сигналы последовательного порта направляются в заголовок последовательного порта через CONN1.

Теперь перейдем ко второй части схемы. В правом верхнем углу находится драйвер линии RS232 (U2, MAX232), который подключает микроконтроллер к последовательному интерфейсу (J1). Обратите внимание на дополнительную линию, которая управляет сигналом DSR.Этот сигнал может использоваться программами мониторинга (такими как upsd ) для инициирования выключения. Слева находится CONN4, который представляет собой модульный разъем, позволяющий программировать микросхему PIC в полевых условиях. Обратите внимание, что низковольтная серия PIC18F13K50 требует снижения напряжения программирования до 8 В. Microchip предлагает специальный заголовок для программирования. В этой схеме R1 и Z1 служат той же цели и позволяют безопасно подключать программатор ICD-2 к 18F13K50.

CONN8 подключается к разъему вентилятора на материнской плате компьютера.CONN7 обеспечивает внешнее питание 12 В от розетки. Питание от любого разъема направляется через D1 и D2 для подачи в цепь 12 В, а через U3 также 5 В. Кроме того, R5, R6 и Q2 выдают сигнал «компьютер включен», который микроконтроллер может считать в RA5. Главный насос, подключенный через CONN6, управляется Q2 на первой схеме, и он передает свой сигнал частоты вращения как на ПК, так и на микроконтроллер. Через RB6 и Q1 микроконтроллер может управлять пьезозуммером аварийной сигнализации.Напряжение вентилятора с широтно-импульсной модуляцией сглаживается с помощью C4. Обратите внимание, что характеристики напряжения каждого вентилятора различаются. 120-мм вентилятор, который я использовал, надежно запускается с напряжением 3,5 В и довольно тихо вращается. Более высокая скорость вентилятора может быть достигнута за счет большей ширины импульса.

Наконец, R2 и R3 образуют температурно-зависимый делитель напряжения. Микроконтроллер может считывать напряжение через свой внутренний АЦП и преобразовывать его в калиброванную температуру. Датчик следует установить на радиаторе, чтобы можно было контролировать температуру охлаждающей жидкости.Примечательно, что аналогичный делитель напряжения может быть подключен к другому входу АЦП на RA4 — это позволит контролировать вторую точку, например, внутреннее пространство ПК или источник питания.

Программа написана на сборке PIC. Ссылки для скачивания приведены в Части 3 этой статьи.

Система окончательного охлаждения

Итак, что я наконец решил использовать? Прочтите Часть 2, чтобы узнать.

Как построить ПК с водяным охлаждением

Если вы новичок в жидкостном охлаждении или никогда не покупали, в частности, продукцию Koolance, вам может быть интересно, что требуется для начала работы.Типичная система водяного охлаждения состоит из четырех основных частей (см. Также: Liquid Cooling 101):

1. A Радиатор (теплообменник) с вентиляторами для отвода тепла от жидкости в воздух
2. Водяные блоки для передачи тепла в жидкость
3. Насос для перекачки жидкости
4. A Резервуар для автоматической очистки воздуха от жидкости и хранения излишков охлаждающей жидкости

В зависимости от вашего применения и предпочтений существует множество практичных конфигураций водяного охлаждения.Принятие решения следует начинать с того, какие компоненты будут охлаждаться водой. Независимо от того, охлаждаете ли вы компьютер или что-то еще, ожидаемая тепловая мощность и желаемый температурный диапазон этих областей будут определять многие из ваших частей жидкостного охлаждения.

Определение приблизительной тепловой мощности

Аппаратное обеспечение разработано с учетом TDP или «расчетной тепловой мощности». Это максимальное количество тепла, которое система охлаждения может выдержать для этого компонента при нормальной тактовой частоте и напряжении.Вот приблизительное руководство:

• Процессор ЦП: 60-150 Вт
• Видеокарта
  • Один графический процессор (младший): 100 Вт
  • Один графический процессор (средний уровень): 150-250 Вт
  • Один графический процессор (high-end): 200-350 Вт
  • Двойной графический процессор (high-end): 300-450 Вт
• Системная плата
  • Чипсет: 10-30 Вт
  • Регуляторы напряжения: 5-20Вт
• Память: 2-5 Вт на карту
• Жесткий диск (обычный или твердотельный): 10-30 Вт

Двумя основными целями водяного охлаждения ПК являются ЦП и видеокарта.Эти области выделяют наибольшее количество тепла и больше всего выигрывают от жидкостного охлаждения. Мы можем рассматривать эти источники «сильного нагрева» (двухчиповая видеокарта следует рассматривать как два источника сильного нагрева). Остальные области на материнской плате, оперативной памяти и жестких дисках считаются источниками «слабого нагрева». Компоненты с низким нагревом можно рассматривать в совокупности, но обычно они не выделяют достаточно тепла, чтобы существенно повлиять на выбор радиатора.

Выбор радиатора

Размер теплообменника и воздушный поток имеют решающее значение для производительности системы водяного охлаждения ПК — больше, чем расход жидкости.По этой причине рекомендуется использовать самый большой радиатор, который вы можете удобно разместить в своем рабочем пространстве, корпусе компьютера и т. Д. Более крупные радиаторы имеют преимущество, поскольку они снижают температуру жидкости и позволяют снизить скорость вращения вентилятора.

Какой минимальный размер радиатора нужен, если у вас мало места? Предлагаемые нами минимальные размеры основаны на количестве «высокотемпературных» устройств (CPU или GPU), которые вы будете охлаждать жидкостью:

• 1 прибор = 1 вентилятор радиатора
• 2 устройства = 2 вентилятора радиатора
• 3 устройства = 3 вентилятора радиатора
• 4 устройства = 4 вентилятора радиатора
• 5+ устройств = более 4 вентиляторов или использование нескольких радиаторов

Это всего лишь рекомендации.«Правильный» вариант основан на желаемом диапазоне температур и шума. Некоторые клиенты считают приемлемым охлаждение 4 видеокарт с помощью радиатора с 3 вентиляторами, допуская несколько более высокий температурный диапазон и / или увеличивая скорость вращения вентиляторов. Однако следует избегать слишком большого уменьшения размеров, поскольку вполне возможно выбрать радиатор, который слишком мал, чтобы выдерживать тепловую нагрузку.

Koolance перечисляет FPI (количество ребер на дюйм) для своих теплообменников, что означает плотность ребер. Это может быть актуально для пользователей, решивших выполнить одно из следующих действий:

1. Подчеркните эффективность охлаждения и сделайте выбор в пользу самого большого радиатора с самой высокой допустимой плотностью ребер.Соедините его с вентиляторами с высоким CFM / давлением. Как правило, 120-миллиметровые вентиляторы нагнетают больше воздуха, чем 140-миллиметровые.
2. Подчеркните более низкий уровень шума, выбрав радиатор с меньшей плотностью ребер. Используйте вентиляторы средней мощности и / или дросселируйте их по напряжению. Как правило, 140-миллиметровые вентиляторы работают тише, чем 120-миллиметровые.

Радиаторы с низкой плотностью ребер по-прежнему будут улучшаться за счет большего потока воздуха, а радиаторы с высокой плотностью ребер можно снизить за счет снижения скорости вращения вентилятора, поэтому есть много места для настройки. Любое решение должно привести к значительно более низким температурам чипа, чем воздушное охлаждение (см. Рекомендуемые размеры радиатора выше).

Выбор водяных блоков

Koolance предлагает ряд отдельных водоблоков, разбитых по категориям. Для охлаждения ПК также предлагается удобный инструмент выбора продукта. После предоставления некоторых основных критериев оборудования на этой странице будет сгенерирован список потенциальных водяных блоков для использования в вашей будущей системе охлаждения. Также см. Наши страницы справки по водяному блоку в разделе «Информация-> Справка по продукту» выше. Если вам потребуется помощь, дайте нам знать.

В поисках насоса

Koolance предлагает несколько насосов с различными характеристиками.Чем больше охлаждающих компонентов добавляется в охлаждающий контур, тем сильнее требуется насос для противодействия ограничению потока. Для типичного контура охлаждения компьютера с радиатором с 3 вентиляторами и несколькими водяными блоками любой насос, предлагаемый Koolance, должен обеспечивать достаточный поток.

При охлаждении ПК скорость потока обычно преувеличивается. Для большинства контуров эффективная скорость потока выше 1,5–2,0 л / мин (0,4–0,5 галлонов в минуту) вряд ли сильно повлияет на тепловые характеристики. Надежный насос важен, так же как и убедиться, что он достаточно мощный, чтобы поддерживать достаточный поток через выбранные вами компоненты.Но для пользователей, которые хотят улучшить тепловые характеристики, увеличение размера радиатора и воздушного потока почти всегда более эффективно.

Имейте в виду, что максимальный расход, указанный для насосов, соответствует нулевому статическому напору, а максимальный статический напор — нулевому расходу. Это означает, что фактическая скорость потока в системе охлаждения обычно будет немного ниже максимальной спецификации насоса.

Водохранилище

Основное назначение резервуара — отвод воздуха из контура и хранение дополнительной жидкости для сокращения затрат на техническое обслуживание.Это не поможет с охлаждением, кроме задержки времени, необходимого для достижения максимального теплового насыщения. Резервуары также являются хорошей возможностью продемонстрировать вашу систему водяного охлаждения. Размер и тип резервуара зависят исключительно от внешнего вида и доступного пространства. Будет хорошо виден большой резервуар с охлаждающей жидкостью ультрафиолетового излучения со светодиодной подсветкой, установленный напротив бокового окна или отсека переднего привода.

Размер шланга и фитинги (6 мм, 10 мм или 13 мм?)

Выбор трубок зависит от допустимого пространства и личных предпочтений.Шланг с внутренним диаметром 6 мм (1/4 дюйма) — хороший вариант для компактных помещений, таких как серверы и медиацентры. Для компьютеров с большим пространством рекомендуется внутренний диаметр 10 мм (3/8 дюйма) или 13 мм (1/2 дюйма). В некоторых случаях шланг с внутренним диаметром 13 мм (1/2 дюйма) превосходит 10 мм (3/8 дюйма) по температуре, поэтому мы рекомендуем этот выбор, основываясь в первую очередь на том, что вам больше нравится.

Ваши фитинги будут соответствовать выбранному вами размеру шланга. Убедитесь, что внутренний диаметр (внутренний диаметр) и внешний диаметр (внешний диаметр) фитингов соответствуют выбранному размеру шланга.Заусенцы шланга, в отличие от компрессионных фитингов, могут принимать различные наружные диаметры при замене зажима (внутренний диаметр должен совпадать). Для установки зажима для зазубрин требуются плоскогубцы, в то время как компрессионные фитинги фиксируются вручную.

Барб Фитинги

Компрессионные фитинги

Как работает вентилятор охлаждения процессора? | Small Business

Центральный процессор — это мозг любой компьютерной системы, выполняющий миллионы вычислений каждую секунду. Однако вся эта компьютерная мощность выделяет тепло — достаточно, чтобы вывести из строя хрупкую электронику.Вентилятор охлаждения процессора необходим для отвода тепла, а техническое обслуживание систем охлаждения ваших компьютеров может продлить срок их службы и снизить вероятность повреждения важных бизнес-систем.

Конвекция

Основным термодинамическим принципом охлаждения ЦП является конвекция. Горячий объект передает часть этого тепла молекулам воздуха у своей поверхности, при этом слегка остывая. Если воздух движется, эти нагретые молекулы улетят, позволяя более прохладному воздуху заменить их и поглотить больше тепла.Использование вентилятора заставляет воздух двигаться, обеспечивая постоянный поток более холодного воздуха для поглощения тепла от объекта и значительно увеличивая скорость охлаждения.

Радиаторы

Простого пропускания воздуха над ЦП будет недостаточно для его охлаждения из-за высоких температур, которых могут достигать эти микросхемы. Радиатор — это блок из алюминия или другого металла, предназначенный для отвода тепла. Нижняя часть радиатора плоская, чтобы обеспечить максимальный контакт с процессором, а верхняя поверхность содержит несколько узких ребер с воздушными каналами между ними.Это значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для конвективного охлаждения, и увеличивает количество тепла, которое вентилятор ЦП может рассеивать, продувая воздух через эти каналы.

Переменная скорость

Большинство современных вентиляторов ЦП имеют регулировку скорости. Датчики на материнской плате контролируют температуру процессора во время работы компьютера и направляют вентилятор на ускорение или замедление в зависимости от активности и нагрузки. В зависимости от производителя вашего процессора и кулера вентилятор может останавливаться во время простоя, раскручиваясь только при интенсивных вычислениях.Вы должны услышать, как ваш вентилятор вращается при запуске графически насыщенных программ, таких как инструменты автоматизированного проектирования или программы рендеринга видео. Если вы слышите, как вентилятор ЦП работает на высокой скорости, когда компьютер выполняет менее интенсивные задачи, такие как вычисления электронных таблиц или обработка текста, это может указывать на проблему или вредоносное вредоносное ПО, запущенное в вашей системе.

Эффективность охлаждения

Чтобы вентилятор охлаждения процессора работал с максимальной эффективностью, выполните несколько шагов.Вы должны регулярно чистить вентилятор и радиатор с помощью пылесоса для сжатого воздуха, чтобы предотвратить накопления, которые могут задерживать тепло и повреждать двигатели и подшипники вентиляторов. Обязательно выключите компьютер и дайте ему остыть на несколько минут, прежде чем вытирать пыль. Вы также должны попытаться увеличить поток воздуха через корпус компьютера, убедившись, что воздухозаборники и вентиляционные отверстия остаются чистыми и беспрепятственными, и избегая путаницы кабелей внутри корпуса, которые могут препятствовать потоку воздуха. Если вы потратите несколько минут на обслуживание системы охлаждения вашего процессора, это может означать разницу между продлением срока службы ценного оборудования компании и необходимостью ранней замены сгоревших систем.

Ссылки

Автор биографии

Милтон Казмайер работал в страховой, финансовой и производственной сферах, а также работал в качестве федерального подрядчика. Он начал свою писательскую карьеру в 2007 году и сейчас работает писателем и транскрипционистом на полную ставку. Его основные области знаний включают компьютеры, астрономию, альтернативные источники энергии и окружающую среду.

Компьютеры с воздушным охлаждением и компьютеры с жидкостным охлаждением

Предпосылки

Прежде чем мы слишком углубимся в различные системы охлаждения, доступные для настройки на специализированном компьютере, давайте сделаем шаг назад и посмотрим, зачем нам нужно охлаждение системы в первую очередь…

Электронные устройства, такие как игровые компьютеры-монстры, преобразуют энергию в вычисления.Результат? Нагревать. Электроны, если быть точным. Чем больше тепла или электронов проходит через каждый компонент, тем менее производительно он будет работать. Большинство новых процессоров самопроизвольно останавливаются и в конечном итоге отключаются до того, как могут возникнуть какие-либо проблемы — но все же, как знают опытные пользователи ПК, вы всегда можете повысить производительность процессора путем разгона. Разгон требует больше энергии и, в свою очередь, приводит к увеличению нагрева. Противодействие перегреву — это лучшее оснащение вашей системы правильными методами охлаждения.Охлаждение вашей системы до оптимальных температур приведет к максимальной эффективности вашей системы.

Feelin ’Hot Hot Hot!

Теперь, когда мы понимаем, почему ПК может перегреваться, возникает вопрос, как лучше всего поддерживать охлаждение наших ПК, компьютеров с воздушным охлаждением по сравнению с компьютерами с жидкостным охлаждением? К сожалению, ответ не так прост.

The Difference

с воздушным охлаждением

Ключ к пониманию воздушного охлаждения очень прост — вентиляторы .Хорошая система воздушного охлаждения включает в себя множество вентиляторов, включая вентиляторы корпуса, вентиляторы видеокарты и вентиляторы процессора с мощным радиатором внизу. Все эти вентиляторы работают слаженно, чтобы поддерживать жизненно важные компоненты системы на оптимальном уровне температуры.

Вот что вы называете изобретательностью!

с жидкостным охлаждением

Жидкостное охлаждение немного сложнее. Возвращаясь к школьной химии, есть термин, называемый термодинамикой. Термодинамика утверждает, что тепло перемещается от более теплых объектов к более холодным.Это тот же принцип, который используется в жидкостном охлаждении, например, автомобиля или, в нашем случае, компьютера. В системе с жидкостным охлаждением теплопроводный материал, например медь, передает тепло от теплого компонента жидкости в трубке. Затем жидкость движется к фактическому охлаждающему устройству, которое поглощает тепло жидкости. Жидкость возвращается по кругу и непрерывно повторяет этот процесс, поддерживая холодную температуру рабочего стола для достижения максимальной производительности.

ЭТО НАУКА!

Решение

Есть несколько основных факторов, которые каждый пользователь должен учитывать при выборе между жидкостным или воздушным охлаждением.Внесение этих факторов в список приоритетов на основе того, что является наиболее важным, может помочь вам решить, какая система охлаждения является правильным выбором.

Индивидуальный комплект жидкостного охлаждения для ЦП, одинарный контур, 360 мм одиночный радиатор

---

Уровень шума

Самые заядлые пользователи компьютеров могут подтвердить — нет ничего хуже, чем ужасно громкий компьютер. К счастью, в 2015 году времена громких газонокосилок прошли. Тем не менее, уровень слышимого шума играет огромную роль в работе с ПК. Чаще всего шум исходит от системы охлаждения компьютера.Как обсуждалось ранее, воздушное охлаждение осуществляется за счет использования нескольких вентиляторов внутри корпуса, работающих на охлаждение всех различных критических компонентов внутри. В результате того, что вентиляторы усиленно работают над охлаждением системы, они, как правило, издают жужжащий звук, вызывающий раздражение в любом тихом рабочем месте или небольшом жилом помещении. В зависимости от количества вентиляторов и степени разгона шум может быть любым, от мягкого гула до того, что кажется эквивалентом взлета самолета.Системы с жидкостным охлаждением, напротив, обычно работают бесшумно, а иногда и совершенно бесшумно, в зависимости от конфигурации. Поскольку большая часть функции охлаждения обеспечивается жидкостными трубками, поглощающими тепло, для этого процесса необходимы только один или два вентилятора. Вентилятор, прикрепленный к радиатору, не должен вращаться так быстро, потому что система уже остыла от жидкости. Если вы ищете снижение шума, жидкостное охлаждение может быть лучшей интеграцией в вашу следующую систему.

Space Race

Системы с жидкостным охлаждением также имеют преимущество перед системами с воздушным охлаждением в сфере недвижимости. В большинстве сценариев система воздушного охлаждения будет занимать много места в шасси из-за большого количества используемых вентиляторов. Чем более совершенные воздухоохладители вы обновите, тем больше места они займут. Это имеет тенденцию быть особенно проблематичным для ПК меньшего размера. Конфигурации с жидкостным охлаждением обычно занимают только один слот для вентиляторов или, самое большее, два слота для вентиляторов.При использовании радиатора жидкостного охладителя могут возникнуть проблемы с пространством, но, в отличие от воздушного охлаждения, с этим легко справиться из-за мобильности устройства.

Эффективность

Что касается общей эффективности, обе конфигурации являются законными соперниками — в зависимости от внутренних компонентов компьютера. Если у вас довольно сложный индивидуальный компьютер, вы можете рассмотреть возможность использования жидкостного охлаждения, чтобы обеспечить наиболее оптимальное охлаждение для вашей системы.В системах с воздушным охлаждением могут возникнуть проблемы с эффективным охлаждением определенных компонентов, что может вызвать серьезные проблемы с сильно разогнанными процессорами или в установках с несколькими видеокартами. Системы с жидкостным охлаждением, с другой стороны, способны достигать компонентов, которые больше всего нуждаются в охлаждении, поддерживая систему при оптимальных температурах для разгона и тестирования производительности.

Самый простой способ сравнить эффективность — это учесть следующее: система жидкостного охлаждения начального уровня будет примерно так же эффективна, как усовершенствованная система воздушного охлаждения высшего класса.

потому что знание — сила!

Цена

Если стоимость является важным фактором в процессе принятия решения, подумайте о выборе варианта воздушного охлаждения. От 30 долларов за базовую установку до 90 долларов за системы воздушного охлаждения высшего уровня. Тем не менее, массивные системы вентиляторов на рынке, которые, хотя и могут быть громкими, все же будут дешевле, чем система жидкостного охлаждения. Системы жидкостного охлаждения могут быть очень дорогими, не говоря уже о том, что при планировании конфигураций легко немного увлечься.От 60 долларов за универсальный контур жидкостного охлаждения начального уровня и от 1500 долларов за самый продвинутый, полностью настраиваемый контур.

Проблема Устранение неполадок / Техническое обслуживание

Обе системы неизбежно потребуют хотя бы некоторой степени устранения неполадок на пути охлаждения; то, сколько может обработать система, является основным фактором того, что необходимо учитывать перед принятием решения. Поиск и устранение неисправностей в системе с воздушным охлаждением, как правило, довольно прост.Если вентилятор выходит из строя, его замена может быть довольно недорогой. При использовании контура жидкостного охлаждения пользователи ПК должны хорошо разбираться во всех функциональных частях, задействованных в системе с жидкостным охлаждением, включая: шланги и соединения, зазубрины, радиаторы, водоблоки, насосы и уплотнительные кольца. Часто устранение неполадок может означать опорожнение всей системы для решения проблемы. Техническое обслуживание — еще один ключевой фактор, который действительно существует только при воздушном и жидкостном охлаждении. Пыль, мусор и паутина (если вы какое-то время не запускали свой компьютер) могут стать проблемой при использовании конфигурации с воздушным охлаждением … хотя использование меньшего количества вентиляторов означает использование меньшего количества воздуха, что означает меньшее количество пыли, которая находится в воздухе .:) В конфигурации с жидкостным охлаждением вам может понадобиться периодически (6-12 месяцев) доливать уровень жидкости.

---

Помня обо всех этих факторах, помните, что оптимизация ПК здесь является конечной целью — как вы будете использовать ПК? Жесткие игры, рендеринг графики или просто серфинг в Интернете… использование будет ключевым определяющим фактором того, сколько охлаждения действительно потребуется вашему ПК. Варианты есть, и за этим стоит наука. Решение остается за вами.;)

Система охлаждения процессора: оптимизация с помощью моделирования

Инженеры-электрики и любители ПК одинаково хорошо знают важность системы охлаждения ЦП. Без них чувствительные электронные компоненты могут отрицательно повлиять на производительность или, что еще хуже, необратимо повредить их. Поскольку от наших устройств ожидается все больше и больше вычислительной мощности, растет и потребность в эффективном охлаждении электроники. Облачное моделирование дает инженерам возможность тестировать несколько сценариев и проверять проекты без трудоемкой и дорогостоящей практики создания прототипов для каждой итерации.В этой статье показано, как и представлен пример из практики Forwiz System, которая использовала тепловое моделирование для дальнейшей оптимизации системы охлаждения ЦП, добившись повышения производительности продукта у своего клиента при меньших затратах.

Что такое система охлаждения процессора?

Система охлаждения процессора эффективно отводит тепло от чувствительных (и дорогих) компонентов за счет использования тепловых трубок и радиаторов. Тепловые трубы — это устройства для быстрой теплопроводности с высокой теплопроводностью, которые иногда до 100 раз более эффективны в отводе тепла, чем обычные металлы.

Мощное охлаждение ЦП на основе специальной тепловой трубки и алюминиевой системы радиатора

Тепловые трубки передают тепло, вырабатываемое ЦП, к радиатору. Функциональность радиатора заключается в увеличении площади контакта с воздухом для ускорения окончательного рассеивания тепла посредством естественной или принудительной конвекции в окружающую среду. Для эффективного охлаждения процессора необходимо оптимизировать каждый компонент.

Как улучшить охлаждение процессора с помощью моделирования

По своей природе процесс проектирования охлаждения электроники очень итеративен.Системы охлаждения процессора имеют множество параметров, каждый из которых играет решающую роль. На пути к оптимизации инженерам предлагается множество стратегий для экспериментов, в том числе регулировка количества тепловых трубок или изменение их диаметра, увеличение количества ребер радиатора или регулировка их толщины, использование обработки поверхности и радиационной краски для оптимального потеря тепла из-за теплового излучения или испытания различных материалов.

Поскольку инженеры стремятся к оптимальному решению по этим многочисленным параметрам, виртуальное тестирование перед созданием прототипа представляет собой огромную возможность экономии средств и времени.Традиционный рабочий процесс проектирования системы охлаждения ЦП включает в себя тестирование проектов на соответствие ожидаемым результатам, часто с заданной температурой. Конструкция электроники, которая не обеспечивает требуемую охлаждающую способность во время термического анализа, требует второй или третьей итерации, что означает изготовление более одного прототипа. Производство, отгрузка и подготовка прототипа к тестированию — все это приводит к задержкам во времени и увеличивает количество этапов процесса, а значит, и количество возможных проблем.С помощью моделирования инженеры имеют доступ к тестированию многих сценариев в более простом рабочем процессе с более коротким временем выполнения работ. Затем проект, протестированный и оптимизированный с помощью моделирования, может быть перенесен на заключительный этап процесса, что означает тестирование прототипа, а связанные с этим затраты и временные затраты потребуются только один раз.

Схема процесса разработки продукта, на которую влияет моделирование на ранней стадии

Облачное моделирование идет еще дальше. Когда вычислительная мощность передается на серверы, становится доступным высококачественное инженерное моделирование, независимо от аппаратных возможностей инженера.Платформы облачного моделирования, такие как SimScale, позволяют запускать все симуляции параллельно, сокращая процесс проектирования с недель до часов. Быстрые итерации внутри компании устраняют необходимость во внешних консультантах по моделированию, что обеспечивает экономию затрат, как EUROpack A / S. обнаружены при интеграции SimScale в их рабочий процесс.

Пример использования: Forwiz System

Forwiz System, компания, предоставляющая ИТ-услуги, получила от клиента запрос на улучшение охлаждения ЦП в их серверах 2U.Потребности в охлаждении их микросхемы ЦП, у которой было много ядер, не удовлетворялись кулерами ЦП, доступными на рынке. Фактически, когда чипы были полностью готовы к работе, температура процессора легко превышала 90 градусов по Цельсию. Это ограничивало возможность их полной работоспособности ЦП.

Поскольку положение и расположение различных компонентов, установленных внутри их сервера, были фиксированными, Forwiz пришлось работать в рамках существующей системы, чтобы справиться с этой задачей.

Чтобы добиться лучших характеристик охлаждения, они сначала увеличили ширину верхней части радиатора, воспользовавшись ранее неиспользуемым окружающим пространством.Затем они добавили больше тепловых трубок к только что увеличенному размеру и, наконец, нанесли специальную краску с высокой излучательной способностью для дополнительного теплового излучения.

Температура компонентов процессора для контрольного охладителя (красный) и оптимизированной системы охлаждения с тепловыми трубками / радиатором (синий)

Результаты их первоначального эксперимента показывают, что структурные изменения значительно повысили производительность по сравнению с существующей «эталонной» конструкцией кулера. Воздействие радиационной краски также способствовало падению температуры, но не значительно, что важно отметить, поскольку это требует дополнительных затрат и производственного процесса.

Изменения в системе охлаждения ЦП, внесенные Forwiz, снизили рабочую температуру с 90 градусов C до 80 градусов C, в пределах пяти градусов от целевой температуры, при которой микросхемы ЦП клиента могут быть полностью работоспособными. С помощью облачного моделирования команда инженеров смогла дополнительно оптимизировать и обеспечить целевую температуру для своего клиента.

Визуализация температуры и принудительной конвекции, вызванной внешним вентилятором вокруг радиаторов и тепловых трубок.

Forwiz использовал программу SimScale CHT для проверки геометрии тепловых трубок и количества ребер в кулере ЦП, а также для проверки эффективности своих предыдущих стратегий охлаждения.

Проведя более 100 симуляций, результаты не только показали, что их первоначальные структурные изменения способствовали снижению температуры на 15 градусов по Цельсию, но и показали, что краска с высоким коэффициентом излучения может составлять еще 4 градуса С. Новая геометрия радиатора, оптимизированный с помощью моделирования, снизил температуру еще на 5 градусов по Цельсию. С помощью недавно предложенной системы охлаждения процессора конечная температура достигла 77–76 градусов Цельсия, достигнув целевой температуры, установленной их клиентом.