Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном. Разгон воды

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном

Изобретение относиться к области гидроэнергетики, в частности к получению электроэнергии от массы потока воды, создающего замкнутый напор потока в емкости в виде бассейна естественным или искусственным разгоном. Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном заключается в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины. Составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой. По центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус. Взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна. Изобретение направлено на обеспечение возможности создания гидроэлектростанций, работающих по данному способу, в заводских условиях и в готовом виде поставлять их к потребителю. 3 ил.

Изобретение относиться к области гидроэнергетики, в частности получению электроэнергии от массы потока воды, создающего замкнутый напор потока в емкости в виде бассейна, естественным или искусственным разгоном.

Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления».

Прототипом может служить патент №JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03В 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.

Представленный способ отличается тем, что продукты горения или взрыва не контактируют с водой потока, а передают силу взрыва, например, через диафрагму или поршень, воде, находящейся в центральной горловине, закручивая поток в вертикальный водоворот, который затем воздействует на лопатки турбины, расположенной в верхней части центральной горловины. Вращение турбины передается на генератор, расположенный на крышке корпуса бассейна.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, согласно изобретению составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна.

Способ и энергоблок позволяет работать гидротурбине без запруд и плотин, на искусственно разогнанной волне или потоке, по замкнутому циклу вертикального потока, в специальной форме цилиндрических бассейнов. Метод разгона силой взрывной волны массы воды, ее скорость и метод отбора кинетической энергии потока для передачи на генератор тока, именно эти параметры определяют мощность кольцевой ГЭС с принудительно обращаемым потоком от взрывной волны.

В данной заявке рассматриваются способ получения кинетической энергии от вертикально закольцованного потока искусственно разогнанной воды и методы отбора энергии и передача ее на генератор тока, причем продукты горения или взрыва не контактируют с водой в бассейне.

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном поясняется чертежами, где:

фиг.1 - модель одиночного цилиндрического блока, работающего на силе кинетической энергии взрывной волны, вертикального воздействия;

фиг.2 - вариант одиночного цилиндрического блока;

фиг.3 - энергетические одиночные блоки, помещенные в один бассейн с вертикальным воздействием волны, собранные в одну железобетонную кассету, полностью заполненную водой, а взрывные устройства вынесены за пределы корпуса бассейна.

Способ заключается в том, что кинетическая энергия разогнанного потока жидкости, в данном случае воды, создается искусственно, каким-либо известным методом, например механический или силовой методы, с приводом от других источников энергии или аккумулятора энергии, от взрывных микрозарядов, электроимпульса жидкого или газового топлива, без контакта продуктов горения с водой.

Модель фиг.1, фиг.2 (микроГЭС на взрывной волне), объясняющая способ, работает следующим образом: одиночный цилиндр, полости 1, 2 которого заполнены жидкостью, например морской водой, а взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса. В центральной горловине установлен направляющий конус 5 для выхода и закручивания взрывного потока волны, который воздействует на турбины 4, а дальше через вал 3 и редукцию вращение турбины передается к генератору 9. Для увеличения получаемой общей мощности одиночные энергоблоки фиг.1, 2 соединяются в одну кассету бассейна, заполненную водой фиг.2, при этом взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса общего бассейна.

Разгон жидкости для передачи ей кинетической энергии также можно осуществить с помощью взрывной волны, например, от микрозарядов ВВ, произведенных в определенных точках по окружности внешнего бассейна 10 или одиночной камеры, заполненной жидкостью, но продукты горения не проходят через водный поток, как у прототипа, они уходят в атмосферу или в камеры очистки.

Таким образом, кинетическая энергия разогнанной жидкости через вращающую в ней турбину 4, контактирующую с потоком жидкости, и через редукцию 7 заставляет генератор 9 давать ток. Задача только в том, чтобы энергетические затраты на разгон жидкости в используемых емкостях были как можно меньше, а энергия, получаемая при этом, была как можно больше. Это зависит от конструкторских решений устройств.

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.

Для увеличения количества получаемой энергии одиночные энергоблоки с вертикальным силовым потоком достаточно соединить в одну кассету (бассейн) 10, заполненную водой. Взрывные устройства 6 должны быть вынесены за пределы кассеты (бассейна) фиг.3.

Технический результат, получаемый от изобретения, состоит в том, что предлагаемая схема бесплотинной ГЭС, в частности, как способ получения энергии от замкнутого потока с принудительным разгоном, является полностью автономным энергетическим комплексом, не требует плотинных напоров и непосредственного приближения к рекам. Способ легко может энергетически соединяться с другими видами альтернативной энергетики (ветровой и солнечной).

У ГЭС, с замкнутым обращаемым циклом движения воды в цилиндрическом блоке или в кассете с блоками цилиндров, преимущества очевидны, так как эти типы микро- и миниГЭС могут размещаться в непосредственной близости от производства и других потребителей, и являются индивидуальными возобновляемыми источниками энергии.

Способ позволяет создавать возможность размещения ГЭС как на крупных предприятиях, так и в частных домах и дачах, естественно соответствующих размеров и мощностей, что рационально, экономично и может являться необходимым, созданным в заводских условиях, изделием для реализации.

Способ способствует появлению большого выбора в использовании типов турбин и генераторов, даже специально изготовленных для этого способа получения энергии.

Актуальна возможность заводского изготовления микроГЭС для данного способа и продажа их населению в собранном виде.

Экспериментальные опыты и устройства показали, что способ имеет право не только на существование, но и даст большой диапазон применения в быту, в любом производстве и хозяйстве, в промышленности и на транспорте. Простота способа и модельная широта типов устройств, позволит широко применить этот способ добывания электроэнергии во всех регионах, где нет рек, морей, топлива и других дорогостоящих видов энергоносителей, притом что микроГЭС (до 300 кВт) могут изготовляться на заводах в сборе.

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном, заключающийся в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, отличающийся тем, что составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна.

www.findpatent.ru

Гэс с принудительным разгоном потока

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности генерации электроэнергии от массы естественного потока воды, или принудительно разогнанного потока. ГЭС на потоке воды в замкнутых бассейнах с естественным или искусственным напором воды содержит водоворотные части цилиндрического бассейна и центральную горловину водовыпуска. Цилиндрический бассейн 1, в котором поток воды разгоняют в горизонтальной плоскости принудительно, содержит по оси потока с одной стороны разгонное устройство 2 с взрывной камерой 3, а с другой стороны рассекатель 6 потока. Разогнанный поток направляют между двух боковых овалообразных устоев 4 на лопасти турбины 5 с горизонтальной осью вращения, которая установлена на ребре рассекателя 6. Вращение турбины 5 передается на редуктор 7 и на генератор 8. Редуктор 7 и генератор 8 вынесены за пределы корпуса бассейна 1. Рассекатель 6 разделяет поток на два рукава и направляет по обе боковые стороны бассейна 1. Затем поток делает оборот вокруг овалообразных устоев 4 и снова направляется под струю разгонных устройств 2. Данное устройство позволяет получить полностью автономный энергетический комплекс, который не требует плотинных и деривационных напоров и непосредственного приближения к рекам. Устройство также позволяет применять напорные деривации естественных потоков воды. 2 ил.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности генерации электроэнергии от массы потока воды, принудительно разогнанного потока в емкости в виде горизонтального бассейна.

Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент - RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления», JP 60-45786 А, 12.03.1985;

US 6835043 B2, 28.12.2004; RU 2157893 €2,20.10.2000;

RU 2084692 С1, 20.07.1997; GB 1105770 A, 13.03.1968

US 6073445 A, 13.06.2000; US 340120 A, 20.04.1886

Прототипом может служить патент №JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03B 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.

Представленное устройство отличается тем, что силовой поток создает два горизонтальных водоворота, разделенных рассекателем, в ребре которого установлена турбина с горизонтальной осью вращения. Вращение турбины передается на генератор, расположенный за пределами корпуса бассейна.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что цилиндрический бассейн, в котором поток воды разгоняют принудительно горизонтальной плоскости, содержит по оси потока с одной стороны разгонное устройство, а с другой стороны - рассекатель потока, в ребре которого закреплена ось турбины горизонтального вращения, причем редуктор и генератор вынесены за пределы бассейна, кроме того, по бокам потока размещены овалообразные устои, формой своей способствующие формированию двух водоворотов вокруг устоев и вдоль боковых стенок бассейна, направляя поток снова под струю разгонных устройств.

Энергоблок позволяет работать гидротурбине без запруд и плотин, на искусственно разогнанном потоке, по замкнутому циклу горизонтального потока, в специальной форме цилиндрического бассейна. Разгон воды, ее скорость и метод отбора кинетической энергии потока для передачи на генератор тока - именно эти параметры определяют мощность ГЭС с принудительно обращаемым потоком, например, от взрывной волны.

В данной заявке рассматривается устройство с разделенным, закольцованным двумя потоками искусственно разогнанной воды, затем осуществляется отбор энергии и передача ее на генератор тока.

Устройство для получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном поясняется чертежами, где:

Фиг.1 - Модель горизонтального цилиндрического блока, работающего на силе кинетической энергии взрывной волны, разделенного на два водоворота.

Фиг.2 - Разрез по поперечному диаметру.

Модель фиг.1, фиг.2 (микроГЭС на взрывной волне) горизонтального типа работает следующим образом: по оси разогнанного потока в горизонтальном бассейне 1, за его пределами, установлено разгонное устройство 2 с взрывной камерой 3. Вода, попадая в концевую полость устройства с силой, например, взрывной волны, направляется между двумя боковыми овалообразными устоями 4 на лопасти турбины 5, которая установлена на ребре рассекателя 6. Рассекатель 6 разделяет поток на два рукава, направляя его по обе боковые стороны бассейна 1, который затем снова попадает под разгонную струю потока. Получаются два водоворота, объединяющие усилия и воздействующие на лопатки турбины. Редуктор 7, генератор 8 выведены за пределы бассейна по оси потока. Разгон жидкости для передачи ей кинетической энергии также можно осуществить с помощью взрывной волны, например, от микрозарядов ВВ, произведенных в камере 3, газы воздействуют на воду, но продукты горения не проходят через водный поток, как у прототипа, они уходят в атмосферу или в камеру очистки.

Таким образом, кинетическая энергия разогнанной жидкости через вращающую в ней турбину 5, контактирующую с потоком жидкости, и через редукцию 7 заставляет генератор 8 давать ток. Задача только в том, чтобы энергетические затраты на разгон жидкости в используемых бассейнах были как можно меньше, а энергия, получаемая при этом, была больше.

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.

Технический результат, получаемый от изобретения, состоит в том, что предлагаемая схема ГЭС, в частности, как способ получения энергии от замкнутого потока с принудительным разгоном, является полностью автономным энергетическим комплексом, не требует плотинных и деривационных напоров и непосредственного приближения к рекам. Устройство легко может энергетически соединяться с другими видами альтернативной энергетики (ветровой и солнечной), создавая комбинированную энергосистему с использованием ВИЭ.

У ГЭС с замкнутым обращаемым циклом движения воды в горизонтальном бассейне преимущества очевидны, так как эти типы микро- и мини-ГЭС могут размещаться в непосредственной близости к производственным объектам и другим потребителям и являются индивидуальными возобновляемыми источниками энергии.

Устройство, его формы и размеры позволяют размещать ГЭС как на крупных предприятиях, в цехах, подвалах, технических этажах, так и в частных домах и дачах, естественно соответствующих размеру мощностей. Устройство рационально, экономично и может являться необходимым, созданным в заводских условиях, изделием для реализации.

Актуальна возможность заводского изготовления микроГЭС для данного способа и продажа их населению в собранном виде как изделие ширпотреба.

Экспериментальные опыты и устройства показали, что способ разгона воды и устройство имеет право не только на существование, но и даст большой диапазон применения в быту, в любом производстве и хозяйстве, в промышленности и в транспорте. Простота устройства и модельная широта типов устройств позволит широко применить их для получения электроэнергии во всех регионах, где нет рек, морей, топлива, и других дорогостоящих видов энергоносителей, притом что микроГЭС (до 300 кВт) могут изготовляться на заводах в сборе, в едином комплекте, при диаметре бассейна до 30 м. Устройство позволяет применять, как вариант, напорные деривации естественных потоков с давлением не менее 3 бар.

ГЭС на потоке воды в замкнутых бассейнах-емкостях с естественным и искусственным напором воды, содержащая водоворотные части бассейна и центральную горловину водовыпуска, отличающаяся тем, что цилиндрический бассейн, в котором поток воды разгоняют в горизонтальной плоскости принудительно, содержит по оси потока с одной стороны разгонное устройство, а с другой стороны рассекатель потока, в ребре которого закреплена ось турбины горизонтального вращения, причем редуктор и генератор вынесены за пределы бассейна, кроме того, по бокам потока размещены овалообразные устои, формой своей способствующие формированию двух водоворотов вокруг устоев и вдоль боковых стенок бассейна, направляя поток снова под струю разгонных устройств.

www.findpatent.ru

гэс с принудительным разгоном потока - патент РФ 2447229

Рисунки к патенту РФ 2447229

гэс с принудительным разгоном потока, патент № 2447229

Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент - RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления», JP 60-45786 А, 12.03.1985;

US 6835043 B2, 28.12.2004; RU 2157893 гэс с принудительным разгоном потока, патент № 2447229 2,20.10.2000;

RU 2084692 С1, 20.07.1997; GB 1105770 A, 13.03.1968

US 6073445 A, 13.06.2000; US 340120 A, 20.04.1886

Прототипом может служить патент № JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03B 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.

Фиг.2 - Разрез по поперечному диаметру.

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

www.freepatent.ru

Воздух vs. Вода: Сравниваем эффективность двух систем охлаждения при разгоне

Что в системном блоке заядлого оверклокера беспокоит хозяина больше всего? Люди, умеющие с этим обращаться, разгоняют в системе все, что можно до заоблачных высот и спят спокойно. Те же, в чьей системе по этой части проблемы, имеют частые зависания, перезагрузки и прочие неприятности. Наверняка, ты уже догадался, что речь идет об охлаждении. Сейчас наибольшее распространение получили воздушные кулеры, состоящие из радиатора и вентилятора, но не воздухом единым можно обеспечить приемлемый климат твоему бешено греющемуся железу. Поэтому в настоящее время нам доступны решения на любой вкус и кошелек. Самые распространенные из них (после воздушных, конечно) – водяные системы охлаждения. Это уже совершенно другая весовая (и ценовая :)) категория. В данной статье мы исследуем эффективность водяной системы в сравнении с привычной воздушной при охлаждении как процессора, так и видеокарты. Для этого мы использовали водяную систему Zalman Reserator 1, а в качестве «воздушки» – кулер Zalman CNPS7000A-Cu и стандартную систему охлаждения видеокарты (хотя все же не совсем стандартную).

Принципы охлаждения

По какому же принципу все это работает? Воздушные системы охлаждения используют абсолютно простую технологию. Кулер состоит из двух частей: вентилятора и, как правило, ребристого радиатора, сделанного из материала с хорошей теплопроводностью и теплоемкостью – алюминия или меди (медь предпочтительнее, так как обладает лучшими теплообменными характеристиками). Также делаются комбинированные решения: в основание алюминиевого радиатора монтируется медная пластина. Забирая тепло от процессора, радиатор нагревается сам, и тут в дело вступает вентилятор, выдувая из него горячий воздух и нагнетая холодный.

Водяные системы работают по более интересной технологии. Они представляют собой контур, по которому непрерывно циркулирует вода, со специальными блоками (точнее, ватерблоками), отводящими тепло от процессора. Жидкость прекрасно переносит забранное ватерблоком тепло по контуру и, пройдя цикл, поступает в специальный радиатор, где при помощи вентилятора тепло рассеивается в окружающую среду. Естественно, к контуру можно присоединить несколько блоков: один будет отводить тепло от процессора, второй – от видеокарты, третий – от чипсета и.т.д. Основное преимущество этих систем для обычного пользователя даже не столько в эффективности, сколько в отсутствии шума – насос его почти не производит, а вентилятор в радиаторе совсем тихий и при желании может быть подвергнут замедлению.

Описание Zalman Reserator 1

«Водянка» не зря считается привилегией особо экстремальных и эстетствующих оверклокеров – достаточно взглянуть на Zalman Reserator 1, чтобы понять, что обычный пользователь вряд ли решится заменить воздушный кулер на такого диковинного монстра. Название «Reserator» образовано из сочетания двух слов: reservoir и radiator, и, по сути, объясняет конструкцию основного элемента системы, сочетающего в себе и радиатор и резервуар (несложно догадаться :)).

Он представляет собой синюю алюминиевую трубу емкостью 2.5 литра с ребрами, расположенными вертикально по всему внешнему периметру.

Внизу располагается помпа с клапанами – вода качается к выходному клапану, проходит весь свой цикл через ватерблоки и попадает во входной клапан, через который снова оказывается в резервуаре. Надо сказать, размеры радиатора просто огромны – по высоте он превышает даже системный блок.

Отличительной особенностью детища Zalman является еще и то, что оно не имеет вентилятора для обдува воздухом, благодаря чему шума не издает вообще. Необходимость в нем отпала благодаря огромной площади поверхности радиатора – 1.274 квадратных метра, из-за чего обеспечивается отличная отдача тепла в воздух.

Для установки на процессор в комплекте идет ватерблок модели ZM-WB2 Gold. Он имеет синий алюминиевый корпус, в который вмонтирована покрытая для лучшего теплообмена золотом и прекрасно отполированная медная подошва.

В верхней части блока располагаются отверстия для закрепления специальных штуцеров, к которым впоследствии присоединяются шланги. Для видеокарты мы отдельно взяли ватерблок модели ZM-GWB1 (в комплекте не поставляется), отличающийся от процессорного алюминиевым основанием. В комплекте ватерблоков всего два, и один при желании можно установить, например, на чипсет.

Отдельно надо отметить индикатор работы Reserator’а. Это капсула, подключающаяся к шлангам подобно ватерблоку и содержащая внутри небольшой пластиковый поплавок. При нормальной циркуляции воды поплавок непрерывно подергивается, в случае же проблем он просто не шевелится.

Странно, что в такой качественной системе охлаждения предусмотрена только такая примитивная индикация. Так что, если индикатор будет находиться в труднодоступном месте, и при этом средства мониторинга материнской платы будут отключены, твой процессор в случае отказа системы будет подвергаться серьезной опасности.

Воздушное охлаждение CPU

Для воздушного охлаждения процессора мы взяли одного из лучших представителей кулеров – Zalman CNPS7000-Cu. Если ты о нем ничего не слышал, то расскажем вкратце: инженеры компании Zalman, как всегда, не стали идти по проторенной другими производителями тропе, а выдали свою идею. Она заключается в оригинальной форме радиатора – он состоит из спрессованных друг с другом в центре медных пластин, расположенных вокруг него в форме распустившегося цветка (такая форма – не просто дизайнерский изыск, она обеспечивает отличное рассеивание тепла из центра по всей площади пластин). Центральная часть тщательно отполирована и образует подошву радиатора. В центре цветка располагается очень тихий вентилятор, выдувающий воздух равномерно во все стороны.

Опыт показал, что кулер обеспечивает отличное охлаждение при практически бесшумной работе. Из недостатков можно отметить большой вес и сложный процесс установки, но в данном случае эти детали нас мало интересуют.

Воздушное охлаждение видеокарты

Для видеокарты мы использовали установленную на ней систему охлаждения, но не спеши морщиться – ведь мы взяли HIS Excalibur X800XT ICEQ II! А отличается она от остальных прежде всего именно необычным и мощным охлаждением производства компании Arctic Cooling. Главная деталь этой системы – алюминиевый радиатор, имеющий медную подошву, благодаря чему резко повышается эффективность охлаждения. Помимо этого, система охлаждения имеет радиаторы для памяти, а также алюминиевую пластину с обратной стороны платы, которая, впрочем, погоды почти не делает и лишь немного отводит тепло.

Что будем разгонять?

Чтобы загрузить системы охлаждения работой по полной, мы взяли для разгона и без того производительное и довольно «горячее» железо. Выбор пал на одного из хедлайнеров Intel – процессор Pentium 4 3.4 ГГц на ядре Northwood. Он сделан под Socket478, работает на эффективной частоте шины 800 МГц и, конечно, поддерживает технологию Hyper Threading. Времена, когда процессоры Intel считались совсем «холодными» по сравнению с творениями AMD, давно ушли – конечно, тепловыделение у CPU на ядре Northwood гораздо меньше, чем у «камней» на Prescott, но при хорошем разгоне и поднятии питания он задаст немало работы системе охлаждения.

Видеокарта HIS Excalibur X800XT ICEQ II была взята нами, во-первых, из-за превосходной системы охлаждения, которую мы будем сравнивать с водяной. Во-вторых, из-за того, что на этой, и без того мощной, карте частоты чипа и памяти завышены производителем по сравнению с референсными аналогами (они составляют 540 МГц для GPU и 595 МГц для памяти), так что нам интересно было посмотреть, насколько еще удастся поднять уровень ее производительности.

Собираем систему

Помимо вышеперечисленного, из прочих важных комплектующих в нашу тестовую систему вошла материнская плата P4P800SE на базе чипсета Intel i865PE. Также мы взяли прекрасно зарекомендовавшую себя оверклокерскую память DDR400 от Kingston – HyperX (2 планки по 256 Мб), работала она, естественно, в двухканальном режиме.

Обеспечивать необходимое питание нашему прожорливому железу будет отличный блок питания Antec True Power мощностью 430 Вт, зарекомендовавший себя как надежный девайс для сборки особо экстремальной системы.

Напоследок, скажем, что для достижения лучших результатов наш тестовый стенд работал вне корпуса.

Тестовый стенд

Процессор: Intel Pentium 4 3,4 ГГц (Northwood)
Материнская плата: ASUS P4P800SE
Память: 2x256 Kingston HyperX DDR400 CL = 2
HDD: Samsung SV1604N
Видеокарта: HIS Excalibur X8000 XT IceQ II
БП: Antec TruePower 430 Вт
Системы охлаждения: Zalman 7000A Cu, Zalman Reserator 1

Разгон на «воздушке»

В процессе разгона мы использовали для тестирования процессора известную программу S&M, обеспечивающую серьезную загрузку и неслабый нагрев процессора (в сравнении с остальными burner’ами), а также 3DMark’03 – его тест CPU также отлично нагружает процессор и выявляет возможные проблемы.

Итак, сначала разгон производился на воздушной системе охлаждения. Сперва мы занялись процессором, и так как у всех Pentium'ов, кроме инженерных образцов, множитель залочен, путь к разгону был открыт только один – по шине. Частота FSB повышалась на несколько мегагерц, после чего загружалась система и тестировалась на стабильность. Таким образом удалось дойти до частоты шины 220 МГц. При дальнейшем повышении 3DMark'03 моментально выявлял проблемы в виде «вылетов» CPU Test'а в систему. Ну что ж, не беда – в запасе есть еще возможность повысить питание. Для начала мы подняли его совсем немного – с 1.55 В до 1.5725 В, и к нашей радости система сразу же завелась! Но мы радовались зря: после увеличения частоты FSB до 223 МГц система опять начала капризничать. Мы еще немного повысили питание, но результата это не принесло. После нескольких неудачных вариантов стало ясно, что дальше ничего выжать из процессора не получится. Сказался банальный перегрев – все-таки даже для качественного воздушного охлаждения предел возможностей довольно низок, а мы и так получили неплохой прирост по частоте.

Кстати, до начала разгона мы протестировали память на максимальную частоту работы – она составила 243 МГц, так что смело можем заявить, что разгон застопорился не из-за нее. Ну что ж, с другой стороны, это означает, что на Reserator'е нас должны ждать более интересные результаты, а пока перейдем к видеокарте.

С разгоном видео все обстоит гораздо проще: напряжение без проведения вольтмоддинга поднять нельзя, поэтому остается просто повышать рабочие частоты чипа и памяти до победного конца. Напомним, что на HIS Excalibur X800XT ICEQ II они «по умолчанию» составляют 540 и 595 МГц для чипа и памяти соответственно. Итак, получившийся стабильный разгон составил 554 МГц для чипсета и 621 МГц для памяти – в абсолютном выражении, довольно слабый результат (видимо сказалось то, что частоты завышены изначально). Поняв, что больше выжать не удастся, мы приступили к тестированию водяной системы охлаждения.

Разгон на «водянке»

Установив Zalman Reserator 1 и приступив к разгону, мы сразу увидели, что и ожидали, а именно, что при использовании CNPS7000A-Cu разгон остановился из-за перегрева. С «водянкой» без поднятия питания мы легко перескочили те самые 220 МГц, после чего нам удалось без последствий прибавить к FSB еще 7 магических единиц. Но вот на 227 МГц система уже не выдержала, и 3DMark радостно показал родные «окна» вместо успешно завершенных тестов CPU.

Настал момент повысить питание. Прежнее значение 1.5725 В уже не помогало, и пришлось выставить 1.6 В, которые тут же «исцелили» систему. После этого FSB удалось повысить до 230 МГц, но дальше снова тупик: теперь уже не загружалась даже операционная система. Установив VCore на еще более высокой отметке – 1.725 В, удалось достичь нормального функционирования системы при частоте FSB 234 МГц. Дальше процесс пошел хуже: увеличение напряжения до 1.75 В дало возможность системе работать на частоте шины 235 МГц (прирост – всего один мегагерц!), и на этом разгонный потенциал иссяк. Уже на 236 МГц FSB-тесты не проходили до конца, а поднятие питания только усугубляло картину – видимо, процессор уже начал перегреваться.

Отметим, что в процессе разгона на водяной системе охлаждения на чипсет пришлось установить обдув в виде вентилятора 80x80 мм, так как наощупь он сильно грелся. При использовании воздушного охлаждения это было незаметно, потому что вентилятор направлял воздушные потоки во все стороны, неплохо обдувая пространство вокруг себя.

В разгоне видеокарты с Zalman Reserator’ом есть один нюанс: удалив воздушную систему охладения, мы лишили микросхемы памяти радиаторов, поэтому разгон по памяти может дать худшие результаты, чем с «воздушкой». Но от теории перейдем к практике. Как оказалось, прирост от перехода на водяное охлаждение совсем невелик: по чипу разгон составил 561 МГц (если бы ватерблок на видеочип, как и процессорный, имел медное основание, результат мог бы быть лучше), а по памяти – 621 (ровно столько же, сколько и со стандартным охлаждением, и это заставляет усомниться в эффективности установленных производителем радиаторов). Пусть это и немного, но вспомним опять же, что производитель уже поработал над частотами до нас, поэтому глупо требовать еще более высоких результатов.

Результаты тестов

Что же получилось? При использовании Zalman CNPS-7000-Cu и системы охлаждения, установленной на HIS Excalibur X800 XT ICEQ II, максимальные достигнутые частоты составили 3791 МГц для процессора и для видеокарты – 554 МГц по чипсету и 621 МГц – по памяти. При использовании Zalman Reserator 1 нам удалось выжать из процессора почти 4 ГГц (точнее – 3995 МГц), из видеокарты – 561 МГц и 621 МГц по чипу и по памяти соответственно. Сравним полученные результаты в деле, а точнее, в 3DMark’01, 3DMark’03 и совсем недавно вышедшем 3DMark’05.

Результаты на неразогнанной системе: 20446 «попугаев» образца 2001 года, 12245 – 2003-го и 4136 баллов в новейшей версии бенчмарка. При разгоне мы получили неплохой прирост, который ты можешь наблюдать на графиках. Разница в старших версиях бенчмарка не очень велика, но это и понятно – слишком велика зависимость от производительности видеокарты.

Заключение

Итак, результаты показывают, что использование водяной системы охлаждения вполне оправдано. Причем надо учесть, что наша тестовая конфигурация была довольно крепким орешком – изначально высокие частоты и большое тепловыделение могли не дать Zalman Reserator 1 показать себя во всей красе. На конфигурации с большим разгонным потенциалом можно было бы увидеть еще больший отрыв по результатам водной системы от воздушного охлаждения. Решая, чем охладить «пыл» своей системы, подумай, какой критерий для тебя наиболее важен: производительность, уровень шума или цена. По уровню шума (а при наличии хорошего потенциала разгона – и по достигнутым частотам) с водяным охлаждением не сравнится никакой, даже самый тихий кулер. Если же ты не слишком привередлив к таким вещам, и к тому же ограничен в средствах, то твой выбор очевиден – стандартная, любимая всеми «воздушка», лучшие представители которой все еще очень крепко держатся в седле.

itpress.livejournal.com

Статьи, разгон, разгон процессора, водяной охлаждение водяным охлаждением

Система водяного охлаждения

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

Принцип работы системы водяного охлаждения

В системе водяного охлаждения компьютера то тепло, которое вырабатывается процессором и /или видеокартой, а вырабатываться его может очень много (до 120 Вт для процессора и 300 Вт для видеокарты, а с разгоном еще больше ) передается воде через специальный теплообменник, называемый ватерблоком (Водоблоком или Waterblock). Нагретая таким образом вода, в свою очередь, переноситься в следующий теплообменник — радиатор, в котором тепло из воды передается воздуху и выходит за пределы компьютера. Движение воды в системе осуществляется с помощь специального насоса, который, чаще всего, называют помпой.

Превосходство систем водяного охлаждения над воздушными обусловлено тем, что вода имеет более подходящие относительно воздуха физические свойства, теплоемкость (4,183 кДж·кг-1·K-1 у воды против 1,005 кДж·кг-1·K-1 у воздуха) и теплопроводность (0,6 Вт/(м·K) у воды против 0,024—0,031Вт/(м·K) у воздуха). СВО (Система водяного охлаждения или СЖО система жидкосного охлаждения) обеспечивает более быстрый и эффективный отвод тепла от охлаждаемых элементов и, соответственно, более низкие температуры работы этих компонентов что положительно сказывается на сроке службы данных компонентов.

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

Зачем компьютеру водяное охлаждение

Благодаря своей высокой эффективности, используя систему водяного охлаждения можно получить более продуктивное охлаждение, которое положительно скажется на эффективности разгона (мы касались данной темы в предыдущих статьях), периоде жизни и стабильности системы в целом, так и более низкого уровня шума от компьютера так как более эффективная система требует меньшей скорости работы вентиляторов или вообще способна работать в пассивном режиме. Ввиду высокой эффективности системы водяного охлаждения, они получили распространение среди пользователей особо мощных компьютеров, любителей мощного разгона, а также людей, которые хотят сделать свой компьютер тише, но в тоже время не хотят идти на компромиссы с его мощностью, также СЖО нашли большое количество почитателей среди тех, кто просто хочет сделать компьютер красивым это называется моддингом.

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

Компоненты системы водяного охлаждения

Компьютерные системы водяного охлаждения состоят из набора компонентов, которые можно условно разделить на обязательные (без которых система работать будет в принципе) и необязательные (работоспособность в целом не поменяется, но от них возрастет удобство использования), которые устанавливаются в СВО по своему желанию.

К обязательным компонентам системы водяного охлаждения компьютера относятся:

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

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

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

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

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

Рис.1 Высокоэффективный процессорный Senger Водоблок WB11

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

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

Рис. 2 gpu-only ватерблок

Рис. 3 Фулкавер ватерблок

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

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

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

Безвентиляторные (пассивные) радиаторы для систем водяного охлаждения встречаются сравнительно редко из-за того, что, помимо очевидных плюсов (отсутствие шума от вентиляторов), данный тип радиаторов отличается более низкой эффективностью (по сравнению с активными радиаторами), что характерно для всех пассивных систем охлаждения. Помимо низкой производительности, радиаторы данного типа, обычно, занимают много места и редко помещаются даже в модифицированные корпуса. По причине не высокой эффективности данные радиаторы не выпускаются нашей компанией.

Рис.4 Пассивный радиатор

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

Рис. 5 Тройной радиатор Senger WR360

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

Рис. 6 Мощная и компактная помпа Senger WP75

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

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

Рис. 7 Гибкая силиконовая трубка Senger

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

Рис. 8 Фитинги типа ёлочка Senger

Рис. 9 Компрессионные фитинги Senger

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

Необязательные компоненты

Теперь остановимся подробнее на необязательных компонентах для систем водяного охлаждения.

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

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

Рис. 10 Трубчатый резервуар Senger

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

Рис. 11 Сливной кран

Датчики, индикаторы и измерители. Среди таких компонентов встречаются электронные датчики давления и потока воды, температуры воды, контролеры, подстраивающие работу вентиляторов под температуру, механически индикаторы движения воды, контролеры помп и так далее. Тем не менее, по нашему мнению, например, датчики давления и расхода воды имеет смысл ставить только в системы, предназначенные для тестирования компонентов СВО, так как особого смысла с этой информации для обычного пользователя просто нету. Ставить по несколько термодатчиков в разные места контура СВО, надеясь увидеть большой перепад температур, тоже особого смысла нет, так как вода имеет очень высокую теплоемкость, то есть нагреваясь буквально один градус вода «впитывает» большое количество тепла, при этом в контуре СВО она движется с довольно большой скоростью, что приводит к тому, что температура воды в разных местах контура СВО в одно время довольно слабо отличается, так что впечатляющих значений вам не увидеть. Да и не стоит забывать, что большинство компьютерных термодатчиков имеют погрешность в ±1 градус.

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

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

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

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

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

Плюсы и минусы систем водяного охлаждения

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

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

Стоимость системы водяного охлаждения

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

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

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

senger-shop.ru

Три Bulldozer’а против одного оверклокера (часть 1) - Лаборатория

Вступление

Случилось так, что во время проведения тестов для последней части статьи про градирни произошла авария – выброс воды из системы водяного охлаждения. Выброс? Что-то я заговорил терминами из игры «S.T.A.L.K.E.R.». Хотя как еще назвать то, что произошло?

Во время тестов приходилось переключать радиатор на градирню и обратно. В систему попадал воздух, а расширительный бак в корпусе расположен так, что свою функцию не выполняет. Вернее, он сыграл декоративную роль. Воздух скопился в радиаторе и при пуске помпы сжался напором воды, а при выключении расширился и произошел выброс воды из заправочного шланга. А поскольку у корпуса Antec LanBoy Air верхняя крышка вся перфорирована, вода протекла. Скорее всего, немного попало и на материнскую плату. Я, как мне казалось, убрал всю воду и просушил комплектующие, но плата умерла. Мало того, чтобы не было скучно, утащила за собой процессор. Ну, надо?

450x418 56 KB. Big one: 1500x1394 195 KB

Вот она, печальная фотография тестирования новой версии градирни, сделанная сразу после аварии.

Сколько раз мне доводилось проливать воду на компьютер в гораздо больших масштабах и ничего никогда не происходило. Но везение не бесконечно. И остался я горевать у разбитого корыта. Это вроде уже из сказки. Но смысл тот же.

Концепция

И тут произошло чудо. Предложили на тесты практически полный комплект «железа». Да какого!

Материнская плата: ASUS Crosshair IV Formula;
Процессор: AMD FX-8150;
Видеокарта: AMD Radeon HD 7950;
Оперативная память: Patriot DDR3 1600 МГц (9-9-9-2-4), 2 модуля по 4 Гбайта.

Как всегда, требуется разогнать это добро всеми доступными мне средствами. И, само собой, написать об этом статью.

Если что разогнать, то это мы завсегда не против. Тем более что за время увлечения процессом у меня скопилось много забавных приспособлений для столь приятного занятия. Устоять перед таким предложением было просто невозможно!

Была намечена общая фабула будущего опуса: «Какие преимущества дает разгон?» Но здесь ничего нового не придумать, существует множество статей на данную тему. Для чего разгоняет «железо» основная часть пользователей? Чтобы повысить производительность своей системы. А вы что подумали? Что может получить самый обыкновенный юзер, если вдруг сойдет с ума и будет разгонять свой компьютер всеми способами вплоть до экстремальных?

Обычно статьи содержат тесты «до» и «после» разгона. Я же хочу для интереса уважаемой публики предоставить еще и описание процесса разгона, все трудности и опасности этой увлекательной процедуры. И, естественно, смешные ситуации, без которых не обходится ни одно приключение. Почему приключение?

Со временем многие оверклокеры замечают, что результат разгона, конечно, важен, но более бодрит сама процедура, сам процесс. Какое количество адреналина впрыскивается во время загрузки, после того, как вы добавили частоту шины или повысили множитель! Загрузится или нет? А если загрузилось, пройдет ли тест на стабильность? Какой азарт! Что может с этим сравниться?!

Только азартные игры в казино, запрещенные нашей партией и правительством. Не удивлюсь, если после прочтения сих строк руководство спохватится и запретит оверклокинг в городах, разрешив его только в специально отведенных для этого оверклокерских зонах, расположенных в глухой тайге. Чтобы они своими азотно-фреоновыми испарениями не портили чистый городской воздух и не отвлекали молодежь от построения светлого капиталистического будущего.

Есть смелое предположение, что психиатры скоро начнут лечить людей не только от наркомании и игромании, но и от оверклокинга. Уже есть люди, разгоняющие все, что можно, не совсем можно, и даже нежелательно.

А что? При грамотном охлаждении лазерной указки фреоном напряжение на ее ядре можно будет поднять до 380 вольт, взятых из электрощита в коридоре. При полученном таким образом разгоне реально будет выжечь скриншот на поверхности Луны в полнолуние? Хм, видимо, я один из первых кандидатов на лечение.

Но, как частенько говорит мой босс – хорош прикалываться, пора работать. Если серьезно, то основная масса статей на сайте мало рассказывает о самой процедуре разгона. Написаны слова типа - процессор был разогнан до частоты…, видеокарта до частоты… Прирост производительности получен такой-то, результат можно увидеть на графиках… А где описание процесса? Представляете высокобюджетный боевик, в котором будут показаны актеры, заходящие в комнату, а потом сразу результат? Не думаю, что такой фильм будет пользоваться спросом.

Это только мое мнение, и я попробую слегка расшатать стереотип. Возможно, читателям и такие статьи придутся по душе.

Тестовый стенд

Для данного материала использовались следующие комплектующие:

Материнская плата: ASUS Crosshair IV Formula;
Процессор: AMD FX-8150;
Видеокарта: AMD Radeon HD 7950;
Оперативная память: Patriot DDR3 1600 МГц (9-9-9-2-4), 2 модуля по 4 Гбайта;
Жесткий диск: Western Digital WD5000AAKS, 500 Гбайт;
Блок питания.

Последний пункт списка дан для справки. Процесс тестирования занял продолжительное время и блоки питания менялись по причинам, которые будут изложены ниже.

Также не указаны системы охлаждения. Их несколько, и о каждой будет рассказано отдельно.

В процессе работы применялось следующее программное обеспечение:

Операционная система: Windows 7 x64 Ultimate;
Драйвер видеокарты: AMD Catalyst 12.3.

Вспомогательные утилиты:

ASUS AI Suite II;
HWMonitor;
MSI Afterburner v. 2.2.0 Beta 14;
CPU-Z;
GPU-z v. 0.5.9;
HWiNfo;
LinX 0.6.4;
FurMark 1.9.1.

Синтетические тесты:

Super PI 1.5 XS;
wPrime 2.09.

Прикладное программное обеспечение:

7-Zip 9.20;
x264 HD Benchmark 4.0;
Cinebench 11.5R.

Игровые тесты:

3DMark Vantage, профиль Extreme;
3DMark 11, профиль Extreme;
Unigine Heaven 2, максимальная детализация, DirectX 11, тесселяция в режиме Extreme;
Far Cry 2 Benchmark Tool, максимальная детализация;
Metro 2033 Benchmark;
Aliens vs Predator Benchmark Tool, максимальная детализация, DirectX 11;
S.T.A.L.K.E.R.: Зов Припяти.

Методика тестирования

Процессор разгонялся повышением множителя. Почему, если разгон множителем считается «кукурузным»? Это не совсем так.

На некоторых материнских платах Turbo Boost / APM не отключается. Или если в BIOS оставить опцию Turbo Boost в «авто» APM остается работать, из-за этой функции при разгоне множителем под нагрузкой происходит постоянный кратковременный сброс частот и напряжения в номинал. Как следствие, частота процессора высокая, а производительность невелика. Такого не происходит при разгоне шиной. Но если APM отключается, то производительность одинакова как при разгоне множителем, так и при разгоне по шине.

Для разгона видеокарты, а также мониторинга температур и оборотов вентилятора использовалась утилита MSI Afterburner v. 2.2.0 Beta 14.

Стабильность работы стендовой HD 7950 в процессе разгона проверялась утилитой FurMark. Температурный режим цепей питания мониторился программой «HWiNfo».

Все тесты пройдены на дефолтных частотах и на том максимальном разгоне, который может обеспечить применяемый в данный момент кулер. Статья построена по принципу прогрессии производительности систем охлаждения.

Воздушная система охлаждения;
Водяная система охлаждения;
Ватерчиллер;
Фреонки.

В каждой части будет рассказано об используемом охладителе и изложен краткий процесс изготовления, если он самодельный.

Разгон «на воздухе»

Ахтунг: воздух! И сразу возник законный вопрос, а что поставить на этого восьмиядерного монстра, героя книги рекордов Гиннеса со штатным тепловыделением 125 Вт? Какой воздушный кулер?

Последние много-много лет я пользуюсь водяным охлаждением и обычных кулеров у меня почти нет. Перетряхнув кладовку, из достойных я нашел только Cooler Master GeminII.

450x368 41 KB. Big one: 1500x1226 126 KB

Когда-то в далеком (или не очень?) 2007 году это был вполне приличный девайс, один из лучших кулеров того времени. Если погуглить, то можно найти в продаже даже сейчас.

Правда, он поставлялся без вентиляторов. Но у меня с тех времен осталась пара рекомендованных вертушек Cooler Master A12025-12AB-4EP-F1. Эту пару я и поставил на кулер. собрав открытый тестовый стенд.

Все заработало без проблем. Температура AMD FX-8150 без нагрузки 32 градуса, при прогоне Linx 0.6.4. на дефолтных настройках температура ЦП выше 57 градусов не повышалась. Мониторинг производился программой ASUS AI Suite II, идущей в комплекте к материнской плате. Немного насторожило, что цифра 57 близка к 61 градусу, которые являются критическими для данного процессора. Но я не придал этому особого значения. Так, по опыту форумчан, нормальной можно считать температуру до 70 градусов.

После обновления версии BIOS был начат собственно разгон. Без повышения напряжения ЦП смог заработать с множителем 21 на частоте 4200 МГц. Дальше LinX остановился из-за ошибки. Требовалось повысить напряжение, что и было проделано. Всего ничего 1.3 В, против номинальных 1.26 В.

Система загрузилась, я запустил LinX и стал отслеживать температуру при помощи ASUS AI Suite II. Не прошло и трех минут, как температура процессора поднялась до 70 градусов и продолжала повышаться, а AI Suite II начала выдавать предупреждения! Вот это номер! Я не поверил своим глазам. Один из лучших кулеров недавнего прошлого еле-еле справляется с неразогнанным процессором. А минимальное повышение напряжения ставит его на колени.

На всякий случай была проверена правильность установки кулера и еще раз проконтролирован отпечаток термопасты на его подошве. Все было в норме. Стали посещать глупые мысли на тему того, что тепловые трубки «от старости» деградировали. Полный бред.

Значит, нужна замена. Я вспомнил, что у меня есть Scythe Orochi. Такой кулер тестировал Jordan в 2008 году. Он тогда сделал справедливый вывод, что это кулер для безвентиляторного использования, а как суперкулер он слабоват. Но для проверки в моем случае пойдет. По умолчанию Orochi комплектуется вентилятором диаметром 140 мм, развивающим 500 оборотов в минуту. Ничего другого не было и он был установлен вместо Cooler Master GeminII.

С этим кулером стало еще хуже. Теперь 70 градусов на процессоре получалось за более короткий промежуток времени. Я решил разогнать Scythe Orochi, заменив тихоходный вентилятор двумя стодвадцатками (1800 оборотов в минуту) Floston 120P. Это немного продлило агонию и Scythe Orochi, ревя как пылесос, в начале пятой минуты сдался при температуре 72 градуса на ЦП. О каком разгоне может идти речь?

Хм, вот история. Что получается? В 2007 году были процессоры с тепловыделением 110 Вт. И их разгоняли при помощи таких систем охлаждения. А тут немного больше - 125 Вт и полный крах. Остается только предположить, что тогда тепловыделение CPU при повышении напряжения росло не так бурно, как у теперешних FX.

И что? Ничего. Пришлось собираться и ехать за реку за правильным кулером. Слегка бесит то, что магазин, в котором есть товары для оверклокинга, находится в заречной части, а на мостах всегда пробки. Пройдясь по маркету, я выбрал Thermalright Silver Arrow. Вот фотография двух героев для сравнения, старого и молодого.

Молодой - один из лучших кулеров современности. Что ставить на этот «горячий трактор», как не его?

450x362 53 KB. Big one: 1500x1208 164 KB

Не обращайте внимания, перед фотографированием забыл вставить разъемы питания в видеокарту. Бывает.

С «серебряной стрелой» дела пошли намного лучше и намного. Вот что я смог получить, подняв напряжение на AMD FX-8150 до 1.35 В.

Множитель – 23.5;
Частота процессора 4715 МГц;
CPU/NB - 2400 МГц;
HT Link Speed – 2600 МГц;
CPU/NB – 1.35 В;
NB HT – 1.21 В.

Процессор при прогоне LinX прогревался до температуры в 64 градуса. Дальнейший разгон останавливали возможности кулера. Для стабильной работы ЦП напряжение на нем нужно было увеличивать, но температура начинала быстро зашкаливать за 70 и LinX останавливался с ошибкой.

Теперь о разгоне видеокарты.

450x442 58 KB. Big one: 1500x1474 201 KB

Особых проблем тут не возникло. Сначала приведу результаты разгона с относительно комфортным уровнем шума, издаваемым турбиной охлаждения HD 7950. Это, на мой слух, 1800 об/мин.

Напряжение на GPU – 1.093 В;
Power Limit - +20;
Частота GPU - 1100 МГц;
Частота видеопамяти – 1699 МГц;
Температура GPU – 80;
Температура VRM – 90.

Максимальный разгон на воздухе:

Напряжение на GPU – 1.206 В;
Power Limit - +20;
Частота GPU - 1200 МГц;
Частота видеопамяти - 1699 МГц;
Температура GPU – 63;
Температура VRM – 78.

Последний результат получен при максимальных оборотах крыльчатки вентилятора 5227 об/мин. Чтобы составить представление о звуке, издаваемом при работе в таком режиме видеокартой, скажу, что из соседней комнаты прибежала жена посмотреть, что случилось. Практическое тестирование и основный блок выводов будут в конце, а пока перехожу «на воду».

overclockers.ru

способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном - патент РФ 2413090

Рисунки к патенту РФ 2413090

способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном, патент № 2413090

Прототипом может служить патент № JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03В 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.

фиг.2 - вариант одиночного цилиндрического блока;

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.