Компьютер водяное охлаждение. Как сделать жидкостное охлаждение процессора

Каждый год производители «железа» для компьютеров представляют новые модели своих изделий, которые становятся все мощнее, что значит – горячее. Обычное воздушное охлаждение не справляется с тепловыделением. Перегрев устройства может привести к поломке. Лучше в таких случаях подходит водяная система охлаждения для ПК.

Что такое система водяного охлаждения для компьютера

Современные процессоры, видеокарты обладают такой производительностью под нагрузкой, с которой обычные вентиляторы с радиатором не справляются. Стандартная комплектация имеет только воздушную систему, но поможет она лишь в состоянии простоя. Для по-настоящему мощных чипов нужна водная система охлаждения компьютера. Представляет она собой совокупность элементов, которые переносят тепло от устройства через воду к охлаждающему элементу. Водяное охлаждение для ПК состоит из:

• водоблока (ватерблок);
• шлангов и фитингов;
• радиатора с кулером;
• резервуара с помпой (присутствует не во всех сборках).

Преимущества и принципы работы

Вода нагревается на месте подсоединения блока к элементу, и по шлангам переносится к радиатору, где кулеры охлаждают ее и вновь направляют к чипу. По статистике такие жидкостные системы понижают температуру процессора на 20-30% (а иногда и на 50%) эффективнее, чем воздушные. Существует два типа СВО:

• внутренняя – все элементы находятся внутри корпуса ПК;
• внешняя – охлаждающая часть расположена вне системного блока.

Такой моддинг доступен только обладателям стационарных компьютеров, потому что на ноутбук такие системы установить нет физической возможности, но последние поколения игровых моделей уже включают СВО. Главное преимущество жидкого охлаждения в том, что вода обладает гораздо большей теплопроводностью, чем воздух. Хорошие башенные кулера создают шум, занимают много места и могут быть установлены не на все форматы материнских плат (особенно касается mini-ATX).

Стоимость водяного варианта выше, чем аналогичного воздушного типа, но внутри корпуса оно занимает гораздо меньше места. Популярность таких систем неуклонно растет вместе с развитием технологий. Установить его можно не только на процессор, но и на видеократу, чипсет материнской платы. К примеру, видеокарта GTX 980 Ti выпускается уже вместе с СВО в комплекте.

Как правильно выбрать водоблок для процессора

При подборе СВО для ПК обратите внимание на размер вентиляторов для радиатора, их количество, возможность их установки внутри корпуса и материал водоблока. Waterblock – специальный темплообменник, который принимает на себя тепло от элемента и передает его воде. Чем лучше он это осуществляет, тем эффективнее происходит охлаждение, поэтому плохо для таких целей подходит алюминиевый ватерблок. Лучшим выбором станет медный вариант – он будет лучше забирать и отдавать тепло.

Серьезно стоит задуматься над выбором водоблока, если вы покупаете не готовый комплект СВО, а отдельные элементы, из которых будете собирать свою собственную систему. Актуален такой вариант, если вы хотите замкнуть в одну цепь сразу охлаждение для процессора и видеокарты. Если же покупать готовый комплект, то все они сейчас продаются с медным ватерблоком.

Лучшие системы водяного охлаждения – обзор

Вам вряд ли удастся найти готовый корпус для ПК с водяным охлаждением, поэтому устанавливать его придется самостоятельно. Ниже представлены самые популярные системы охлаждения с их основными параметрами. К самым главным можно отнести: уровень шума, материал водоблока, поддерживаемые форматы сокетов процессоров, скорость вращения роторов. Как правило, варианты СВО из магазинов поддерживают все современные разъемы от компании AMD (AM3+, AM3, AM2, FM2, Fm2+) и Intel (LGA1356/1366, LGA2011/2011-3, LGA775, LGA1150/1151/1155/1156)

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

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

Установка водяного охлаждения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

9. Подготовка насоса к заполнению водой

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

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

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

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

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

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

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

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

Теория и сборка

Основные детали

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

Водоблок

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

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

Выпиливание и пайка

Помпа

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

Радиатор

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

Обдув

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

Хозяйке на заметку

Блок питания

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

Установка и проверка

Аппаратная часть

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

Программное обеспечение

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

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

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

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

Видеоролик

Производительность системного блока напрямую связана с качеством системы охлаждения. Мощные компьютеры с водяным охлаждением, в особенности, снабженные двумя или тремя видеокартами, выделяют огромное количество тепла, в связи с чем, к охлаждению у них повышенные требования. С данной концепцией сталкивались не только любители современных игр, а и те, кто занимается на профессиональном уровне видеомонтажом или 3D моделированием.
Безусловно, с данной проблемой вполне могут справиться и традиционные системы воздушного охлаждения, но они обладают парой существенных недостатков – сильным уровнем шума, который особенно раздражает ночью или в моменты мозгового штурма, когда требуется полная концентрация сил и внимания, плюс достаточно эффективно нагревают окружающую вас среду, что не добавляет комфорта в работе.
В качестве отличной альтернативы традиционной системе отвода тепла, стали ПК с СВО, они практически бесшумные, и выделяют минимальное количество тепла. Скептикам, с иронией смотрящим на СВО (системы водяного охлаждения) следует напомнить, что у воды коэффициент теплопроводности значительно выше, чем у воздуха. Недаром данный тип охлаждения широко применяется в автомобилестроении.

Если вы решили купить компьютер с водяным охлаждением вас ждет

высокая эффективность системы охлаждения;
отсутствие раздражающего монотонного шума;
простота эксплуатации, не требует ухода;
возможность комплексного охлаждения всей системы, процессор, видеокарта, память, жесткий диск, мосты системной платы;
стильный дизайн, придает вашему компьютеру индивидуальный характер;
высокая степень гибкости при монтаже системы, установка серийных и кастомных систем потенциальная возможность глубокой оптимизации системы, оверклокинг;

Многие беспокоятся, что наличие воды может привести к выходу из строя электроники. Заметим, такое беспокойство безосновательно, поскольку современные системы обладают высокой надёжностью, и протечки воды в них полностью исключено. Хотим так же заметить что до момента отправки компьютера к заказчику, он проходит многоуровневую проверку в том числе с повышенной нагрузкой систем охлаждения. Мониторинг нагрева, тест герметичности системы.

Вывод

Подводя итог, можно с уверенностью сказать-для охлаждения мощного компьютера с высоко производительной видеосистемой желательно остановить свой выбор на СВО (система водяного охлаждения). Пусть это несколько дороже, чем традиционные воздушные, но этим можно пренебречь, когда требуется высокая эффективность и стабильность. Также считаем необходимым предупредить, что надежность водяных систем охлаждения напрямую зависит от правильности их монтажа. Если вы сомневаетесь в своих возможностях, то лучше работу по установке доверить специалистам. Если по каким либо причинам вам нужен недорогой игровой компьютер с воздушным охлаждением мы вас не розочаруем, в разделе по вышеуказанной ссылке в найдете все необходимое.

Введение

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

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

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

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

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

Жидкостное охлаждение ПК

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

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

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

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

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

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

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

Общие принципы водяного охлаждения

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

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

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

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

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

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

Выбор системы водяного охлаждения

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

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

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

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

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

Внешняя система водяного охлаждения Koolance EXOS-2.

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

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

Охлаждение нескольких компонентов

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

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

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

Водоблок центрального процессора и аксессуары для сборки.

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

Водоблок чипсета и аксессуары для сборки.

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

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

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

Водоблок для графического процессора и аксессуары для сборки.

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

Водоблок для регулятора напряжения видеокарты и аксессуары для сборки.

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

Koolance: 1200-Вт блок питания с жидкостным охлаждением.

Сейчас можно приступить к установке.

Планирование и установка

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

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

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

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

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

Весь процесс представлен на следующей схеме.

Спланированная конфигурация охлаждающей системы.

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

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

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

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

Чипсет материнской платы без радиатора. Готов к установке водоблока.

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

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

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

Процессор с элементами крепления для водоблока.

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

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

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

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

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

Когда все компоненты собраны вместе, можно заливать охлаждающую жидкость.

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

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

Тестовая конфигурация и тесты

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

Мнение редактора

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