Система водяного охлаждения. Воды охлаждение

Система водяного охлаждения

В данной статье рассмотрим что такое система водяного охлаждения, из чего она состоит и как работает, затронем такие популярные вопросы, как сборка системы водяного охлаждения и обслуживание системы водяного охлаждения их принцип работы, составных частях и т.д.

Что такое система водяного охлаждения

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

Принцип работы системы водяного охлаждения

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

Превосходство систем водяного охлаждения над воздушными объясняется тем, что вода имемет более высокие, чем у воздуха, теплоемкость (4,183 кДж·кг-1·K-1 у воды против 1,005 кДж·кг-1·K-1 у воздуха) и теплопроводность (0,6 Вт/(м·K) у воды против 0,024—0,031Вт/(м·K) у воздуха), что обеспечивает более быстрый и эффективный отвод тепла от охлаждаемых элементов и, соответственно, более низкие температуры на них. Соответственно, при прочих равных условиях, водяное охлаждение всегда будет более эффективным, чем воздушное.

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

Зачем компьютеру водяное охлаждение

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

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

Компоненты системы водяного охлаждения

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

К обязательным компонентам системы водяного охлаждения компьютера относятся:

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

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

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

Для начала мы рассмотрим обязательные компоненты, без которых система водяного охлаждения 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, т.е. для элементов, установка ватерблоков на которые не приведет к каким-либо существенным улучшениям показателей, кроме температуры самого элемента.

Высокоэффективный процессорный ватерблок Watercool HeatKiller 3.0 CU

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

Популярный gpu-only ватерблок Swiftech MCW60-R

Фулкавер ватерблок EK Waterblocks EK-FC-5970

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 — чтобы тепло быстрее передавалось от процессора к воде. 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.

Универсальный чипсетный ватерблок XSPC X2O Delta Chipset

Несмотря на то, что ватерблоки сами по себе являются не очень то и сложными компонентам, чтобы детально раскрыть все моменты и нюансы, связанные с ними, нужна отдельная статья, посвященная им, которую мы напишем и постараемся опубликовать в ближайшем будущем.

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

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

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

Пассивный радиатор Alphacool Cape Cora HF 642

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

Тройной радиатор Feser X-Changer Triple 120mm Xtreme

Редко в каких компьютерных корпусах есть места для установки радиаторов водяного охлаждения большего чем 120 мм размера, поэтому читайте, как установить радиатор системы водяного охлаждения

Установка радиатора СВО за компьютерным корпусом

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

Мощная и компактная помпа Laing DDC-1T

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.

Как и с некоторыми другими компонентами СВО, описать все нюансы и особенности помп, используемых в сво, а также перечислить все рекомендации по выбору помпы в данной статье будет проблематично, поэтому в будущем мы планируем сделать это в отдельной статье.

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

Цветной флуоресцентный шланг Feser Tube

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″.

Фитинги типа ёлочка от Bitspower

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 для систем водяного охлаждения

Необязательные компоненты — это компоненты без которых система водяного охлаждения может стабильно и без проблем работать, обычно, они никак не влияют на производительность СВО, хотя в некоторых случаях могут немного ее уменьшить. Основной смысл необязательных компонентов в том, чтобы сделать эксплуатацию системы водяного охлаждения более удобной, хотя бывают компоненты и с другой смысловой нагрузкой, основной смысл который состоит в том, чтобы вызывать у пользователя чувство безопасности эксплуатации СВО (хотя СВО может прекрасно и безопасно работать и без этих компонентов), охладить водой всё и вся (даже то, что в охлаждении не нуждается) или сделать систему более пафосной и красиво выглядящей. 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. Объем воды, вмещаемый резервуаром, не принципиален, так как он влияет на производительность системы водяного охлаждения. Резервуары встречаются самого разного размера и формы и выбирать их необходимо по критериям удобства установки и внешнего вида.

Трубчатый резервуар марки Magicool

Резервуар в 5.25

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.

Сливной кран от Koolance

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

Электронный датчик потока от AquaCompute

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.

Зеленый флуоресцентный краситель

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.

Фирменный бэкплейт от Watercool

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, к таким компонентам, 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.

Ватерблок для силовых транзисторов материнской платы от EK Waterblocks

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

Помпа, совмещенная с резервуаром от XSPC

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

Отличннейший пример самодельных ватерблоков

Внешняя или внутренняя СВО

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

Внешняя пассивная СВО Zalman Reserator

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

Моддинг проект Overclocked Orange с внутренней СВО

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

Готовые системы или самостоятельная сборка

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

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

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

Готовая фирменная СВО Swiftech h30-220 Ultima XT

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

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

Плюсы и минусы систем водяного охлаждения

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

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

Стоимость системы водяного охлаждения

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

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

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

Водяное охлаждение в моддинге

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

Водяное охлаждение в моддинг проекте Garmr

СВО Thermaltake в пре-мод корпусе

Выводы про водяное охлаждение

Мы надеемся, что наша статья по водяному охлаждению вам понравилась и позволила разобраться во всех аспектах функционирования систем водяного охлаждения. В дальнейшем мы планируем опубликовать еще несколько статей про отдельные части СВО, про сборку и обслуживание систем водяного охлаждения и прочие смежные темы. Кроме того, также мы будем производить тесты и обзоры компонентов водяного охлаждения, чтобы у наших читателей была лучшая возможность разобраться во всем многообразии доступны на рынке компонентов и сделать правильный выбор.

shagir.ru

Водяное охлаждение компьютеров | Лучший моддинг сайт

Поскольку системы водяного охлаждения интересны большому количеству компьютерных энтузиастов, то мы решили написать специальную серию статей, посвященных системам водяного охлаждения компьютеров. В этой серии статей мы постараемся рассказать об о всех аспектах водяного охлаждения для компьютеров, в частности мы расскажем о том, что такое система водяного охлаждения, из чего она состоит и как работает. Также мы затронем такие популярные вопросы, как сборка системы водяного охлаждения и обслуживание системы водяного охлаждения и многие смежные темы.

Конкретно в данной статье мы расскажем вам про системы водяного охлаждения компьютеров в общем, что они из себя представляют, их принципе работы, составных частях и т.д.

Что такое система водяного охлаждения

Принцип работы системы водяного охлаждения

Зачем компьютеру водяное охлаждение

Компоненты системы водяного охлаждения

К обязательным компонентам системы водяного охлаждения компьютера относятся:

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

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

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

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

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

Высокоэффективный процессорный ватерблок Watercool HeatKiller 3.0 CU

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

Популярный gpu-only ватерблок Swiftech MCW60-R

Фулкавер ватерблок EK Waterblocks EK-FC-5970

Универсальный чипсетный ватерблок XSPC X2O Delta Chipset

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

Пассивный радиатор Alphacool Cape Cora HF 642

Тройной радиатор Feser X-Changer Triple 120mm Xtreme

Не смотря на то, что редко в каких компьютерных корпусах есть места для установки радиаторов водяного охлаждения большего чем 120 мм размера, для настоящего моддера установить радиатор не составит труда. В данный момент, на нашем сайте размещен всего один гайд про установку радиатора для СВО, но в дальнейшем мы планирует увеличить количество таких гайдов, в которым мы подробно расскажем про различные способы установки радиаторов СВО в компьютерные корпуса.

Установка радиатора СВО за компьютерным корпусом

Мощная и компактная помпа Laing DDC-1T

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 🙂

Цветной флуоресцентный шланг Feser Tube

Фитинги типа ёлочка от Bitspower

Компрессионные фитинги Bitspower

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.

Вода

Теперь остановимся подробнее на необязательных компонентах для систем водяного охлаждения.

Трубчатый резервуар марки Magicool

Резервуар в 5.25

Сливной кран от Koolance

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

Электронный датчик потока от AquaCompute

Зеленый флуоресцентный краситель

Фирменный бэкплейт от Watercool

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.

Ватерблок для силовых транзисторов материнской платы от EK Waterblocks

Помпа, совмещенная с резервуаром от XSPC

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

Отличннейший пример самодельных ватерблоков

Внешняя или внутренняя СВО

Внешняя пассивная СВО Zalman Reserator

Моддинг проект Overclocked Orange с внутренней СВО

Готовые системы или самостоятельная сборка

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

Готовая фирменная СВО Swiftech h30-220 Ultima XT

Плюсы и минусы систем водяного охлаждения

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.

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

Водяное охлаждение в моддинге

Водяное охлаждение в моддинг проекте Garmr

СВО Thermaltake в пре-мод корпусе

Выводы про водяное охлаждение

Мы надеемся, что наша статья по водяному охлаждению вам понравилась и позволила разобраться во всех аспектах функционирования СВО. В дальнейшем мы планируем опубликовать еще несколько статей про отдельные части СВО, про сборку и обслуживание систем водяного охлаждения и прочие смежные темы. Кроме того, также мы будем производить тесты и обзоры компонентов водяного охлаждения, чтобы у наших читателей была лучшая возможность разобраться во всем многообразии доступны на рынке компонентов и сделать правильный выбор.

www.modmag.net

Сравнение воздушного и водянного охлаждения для компьютера

Каждый компьютер, от самого маленького ноутбука, до навороченных игровых, генерируют тепло в процессе работы. Проблема температуры вообще очень актуальная в электронике. Потому что под действием температуры «плывут» параметры полупроводниковых элементов. А в частности у компьютера уменьшается производительность, а то и что-нибудь может выйти из строя.

В настоящее время существует два способа принудительного охлаждения с традиционный- воздухом и дорогой, но более эффективный жидкостный.

Воздушное охлаждение

Видеокарты и процессоры почти всегда поставляются с мощными вентиляторами. И в сочетании с корпусным вентилятором, составляют «Святую Троицу» воздушного охлаждения типичного настольного ПК.

Конечно вентиляторы для охлаждения, по сравнению с установками для жидкостного охлаждения, стоят намного дешевле. Даже если вы приобретете самые эффективные вентиляторы, то заплатите гораздо меньше денег для этой модернизации.

Простота установки. Намного проще использовать четыре винта, и прикрепить вентилятор к вашей системе, чем создать свою собственную установку водяного охлаждения.

Но существуют три основных недостатка традиционного воздушного охлаждения

Во-первых, маленькая эффективность. Могут возникнуть проблемы с сильно разогнанными процессорами или мощными системами, где используются две видеокарты
Во-вторых, большие габариты радиаторов
В-третьих, высокий уровень шума

Плюсы водяного охлаждения

Начнем с приятных моментов при переходе на водяное охлаждение.

Самый первый это эффективность охлаждения. Для среднего пользователя это не актуально, но для фанатов разгона и прочих «усовершенствований» лучшего способа охлаждения и не бывает.
Водяное охлаждение значительно снижает уровень шума. Для офисов или компьютерных классов – это весьма актуально. После двух пар лабораторных, когда я учился университете, у меня быстро начинала болеть голова.
Жидкостное охлаждение не использует больших радиаторов
Не можем сбрасывать тот фактор эстетичности. Наполненные жидкостью трубки выглядят красиво и необычно.

Недостатки водяного охлаждения

Недостатком водяного охлаждения является его сравнительно высокая стоимость.
Если вы купите некачественный вентилятор, то никаких последствий для компьютера. Но если лопнет, например трубка, то весь ваш комп зальется водой, и наверняка сгорит.
Тщательное планирование и покупка большого количества комплектующих. Планирование займет много времени. Вам придется подобрать водоблок для процессора, который соответствует его гнезду, фитинги, которые соответствуют вашим блоком и трубкой размера, трубки, насос, резервуар, радиатор, вентилятор (или вентиляторы) для радиаторов, и охлаждающую жидкость. И это только типичные установки для процессора. Если вы хотите, установить отдельными петли охлаждения для вашей видеокарты, материнской платы, оперативной памяти или жесткого диска, вам придется закупать еще больше.
Трудность установки если вентилятор установит и ребенок на раз два, тут придется попотеть. А то и во все ничего не получится. Необходимо грамотно расположить компоненты, продумать расположение трубок и т.д. А если вы еще что сделаете не правильно, то может дать течь или охлаждение будет плохим.

Автономные жидкостные охладители

Если все эти разговоры о сложности водяного охлаждения вас утомили, то не беспокойтесь есть и другое решение.

Автономные жидкостные охладители, продаются полностью собранном виде и полностью герметичными. Позволяют воспользоваться преимуществами водяного охлаждения. Без необходимости иметь дело со сложностями установки. Вам просто нужно приложить водоблок к процессору и закрепить радиатор / вентилятор. И ни одной капли охлаждающей жидкости для беспокойства. Часто трубки сделаны из прочной резины, потому проблем с установкой не будет, можно будет проводить как угодно. Установка автономного жидкостного охлаждения находится примерно на одном уровне с трудностями установки кулера для CPU.

texhepl.ru

Водяное охлаждение

Количество просмотров публикации Водяное охлаждение - 243

Охлаждение печей

Огнеупорная футеровка и ряд металлических деталей металлургических печей находятся в зонах высоких температур (до 1600 1800 °С). Огнеупорная кладка (стены, под, свод и дымоходы) в среднем выдерживает температуру до 1200 1500 °С. Большое количество деталей конструкций изготовлены из металлов, предельная температура которых не должна превышать 400 - 500 °С. Для обеспечения надежной работы печей применяется принудительное охлаждаение элементов их конструкций. Перечислим ряд факторов, влияющих на срок службы охлаждаемых деталей:

1) тепловые нагрузки;

2) количество;

3) качество охлаждающей воды;

4) способ охлаждения.

Количество отводимой теплоты определяется тепловыми нагрузками на охлаждаемый элемент Q или удельными тепловыми нагрузками на единицу охлаждаемой поверхности (плотности теплового потока) q. Для разных печей и отдельных деталей эти показатели различны, зависят от температурного режима печей, разгара футеровки, конструкции и состояния тепловой изоляции охлаждаемых деталей и изменяются от минимальных в начале кампании печи до максимальных – в конце кампании. Средние их значения после опытного определения систематизированы в таблицы, и при крайне важно сти их можно найти в специальной литературе.

Полная средняя тепловая нагрузка определяется по формуле

Qcp = qcp×F, (4.1)

где Qcp и qср соответственно средняя тепловая нагрузка и плотность теплового потока, Вт и Вт/м2; F тепловоспринимающая поверхность детали, м2.

Размеры охлаждаемых деталей и их расположение обычно обусловлены конструкцией печи. Форма детали должна обеспечивать надежность ее охлаждения. Следует избегать острых углов и обогрева сверху, а также следует предусматривать надежную изоляцию обогреваемых поверхностей, обеспечивающую минимально возможный отвод теплоты из печи.

В тепловых балансах печей потери на охлаждение составляют 10 20 %, а иногда и 30 % всей внесенной в печь теплоты.

В черной металлургии получили распространение два способа охлаждения печей: 1) водяное

2) испарительное.

Для водяного охлаждения печей используют техническую воду, расход которой на каждый крупный агрегат достигает в среднем 300 500 т/ч. Определяется он исходя из максимальных тепловых нагрузок Qmax и допустимой температуры воды на выходе из охлаждаемой детали:

. (4.2)

В этой формуле М расход воды на охлаждение, кг/с; tвых и tвх соответственно температуры воды на входе и выходе из детали, °С; с теплоемкость воды, Дж/(кг×К).

Техническая вода содержит значительное количество солей, которые при нагреве выпадают в осадок, т. е. на внутренней поверхности охлаждаемых элементов откладывается накипь. Низкая теплопроводность накипи способствует прогару детали. Во избежание выпадения солей температура воды на выходе из детали не должна превышать 40 °С. Обычно она на 10 12 °С выше температуры воды, поступающей на охлаждение. Такой незначительный перепад обусловливает большой расход воды, в связи с чем пропустить ее через химическую водоочистку не представляется возможным. Соответственно значительно увеличиваются потребление электроэнергии для подачи воды и расход металла на трубопроводы и вспомогательное оборудование.

Различают прямоточную и оборотную схемы водяного охлаждения печей (рис. 4.1). Из-за низкой температуры воды на выходе использование отобранной теплоты пока не представляется возможным.

Рис. – Схемы водяного охлаждения печей:

а) прямоточное охлаждение;

б) оборотный цикл;

1 водоемы;

2 водозаборные устройства;

3 станции перекачки воды;

4 охлаждаемая деталь;

5 линия сброса нагретой воды;

6 насосы для перекачки нагретой и охлажденной воды;

7 охладитель (градирня) Накипеобразующих солей при прямоточной схеме значительно меньше, в связи с этим надежность охлаждения повышается. Важно заметить, что для снижения расхода воды из водоема прямоточную схему охлаждения (рис. а) заменяют оборотным циклом воды (рис. б). В этом случае вода циркулирует в системе деталь-насос-градирня-насос-деталь. Для покрытия потерь в циркуляционном контуре крайне важно поступление дополнительной воды из водоема, что составляет лишь 5 - 10 %.

Преимущество испарительного охлаждения состоит в том, что:

1. обеспечивается надежность работы печи и сокращаются ее простои для ремонта охлаждаемых деталей;

2. используется тепло охлаждающей среды в виде пара;

3. уменьшаются в три раза объём сооружений и мощность системы водоснабжения;

4. для отвода тепла от охлаждаемых деталей используется скрытая теплота парообразования, отвод тепла осуществляется в результате образования и отвода пара. При этом 1 литр воды отводит около 600 Ккал тепла, вместо 10 – 20 Ккал при водяном охлаждении;

5. за счёт использования химочищенной деаэрированной воды сокращается не менее, чем в 60 раз расход технической воды, исключается накипеобразование в охлаждаемых деталях, отпадает крайне важно сть в периодической промывке холодильных плит, сокращаются текущие простои и ремонты металлургического агрегата;

6. вода необходима на охлаждение деталей лишь нижнего строения металлургических печей, т. е требуется примерно 30% ее общего расхода при водяном охлаждении;

7. за счёт естественной циркуляции исключается зависимость системы испарительного охлаждения от источников электропитания;

8. благодаря наличия определенного объёма воды в барабане-сепараторе система может работать без подпитки определенное время, достаточное для устранения возможных неисправностей или перебоев в системе подачи питательной воды;

9. возможно строительство менее мощных насосных станций технической воды, градирен, брызгальных бассейнов и трубопроводов меньших диаметров, т. к. для резервирования СИО тех.вода требуется в меньших количествах;

10. возможна утилизация тепла в виде насыщенного пара;

11. для восполнения потерь воды с паром подпитка системы испарительного охлаждения осуществляется автоматически.

При испарительном охлаждении тепло от нагретых элементов печи отводится водой, нагревающейся до образования пароводяной эмульсии. При этом используется скрытая теплота парообразования, т. е. тепло, отбираемое охлаждающей водой, затрачивается на ее испарение. В холодильники печи подается вода, освобожденная от солей жесткости и лишенная коррозионных свойств. Получаемый пар используется на технологические нужды завода.

СИО используют для охлаждения элементов печей черной и цветной металлургии. В печах кипящего слоя охлаждают стояки отходящих газов (для предварительного охлаждения газов), кессоны для отвода теплоты от слоя; в отражательных – рамы завалочных окон, пятовые балки, шибера. Кессоны, шахты, свода и пода фьюминговой печи; в конвертерах – напыльники; в печи рудно-термической плавки - закладные элементы кладки стен печи, приэлектродные зоны свода печи, загрузочные течки и т.д.

На рис. показаны принципиальные схемы испарительного охлаждения. На схеме а изображен принцип действия испарительного охлаждения с естественной циркуляцией воды. Каждая охлаждаемая деталь представляет собою элементарный котелок, включенный в бак-сепаратор. Размещено на реф.рфНа схеме б показано испарительное охлаждение высокотемпературным органическим теплоносителем ВОТ (дифенильной смесью, имеющей температуру кипения 258 °С при 760 мм рт. ст., что позволяет повышать параметры получаемого пара при обычной конструкции водоохлаждаемых деталей). Смесь прогоняется через охлаждаемые детали насосом и, нагреваясь, поступает в бойлер, в котором вырабатывается водяной пар.

При схеме а все охлаждаемые элементы параллельно включаются в коллекторы, в свою очередь соединяемые с барабаном-сепаратором, расположенным на большой высоте (более 10 м) над печью. Каждый элемент вместе с соединительными трубами составляет циркуляционный контур, в, котором имеет место естественная циркуляция воды. Принудительная многократная циркуляция воды осуществляется при помощи насоса; при этом еще больше повышается надежность работы системы охлаждения. Сегодня при многократной циркуляции получают пар с давлением до 4 Мн/м2; но это требует специального устройства охлаждаемых деталей (повышенной их прочности). Питательная (охлаждающая) вода подается от химводоочистительных установок ТЭЦ.

Рис. Принципиальные схемы испарительного охлаждения металлических элементов печей.

а - испарительное водяное охлаждение;

б - испарительное охлаждение с промежуточным

теплоносителем.Начало формы

Конец формы

Начало формы

Конец формы

Начало формы

Конец формы

Начало формы

Конец формы

Начало формы

Конец формы

referatwork.ru

как установить самому. Комплектующие для водяного охлаждения

Водяное охлаждение для ПК В результате развития технологий основные элементы компьютеров стали отличаться большей производительностью. Поэтому современные рабочие станции требуют эффективного охлаждения. Прекрасным вариантом для решения этой задачи является водяное охлаждение для компьютерных устройств.

Главные достоинства

Водяное охлаждение таит в себе массу преимуществ, если сравнивать его с воздушной системой. Прежде всего рекомендуется учитывать высокую теплопроводность воды, в отличие от воздуха. Такая характеристика положительно сказывается на всей системе охлаждения. Кроме того, высокопроизводительные кулеры, создают слишком много шума в результате прохождения больших масс воздуха.

С Водяное охлаждение лишено такого недостатка. Система способна минимизировать уровень шума, отличается простотой установки и высокой производительностью. Несмотря на то, что такое приобретение достаточно дорогостоящее, его выбирает большинство пользователей.

Общая характеристика

Система водяного охлаждения является совокупностью элементов, которые используются с целью переноса воды в виде теплоносителя. Сначала тепло передается воде, а после нагревается воздух. Используя систему водяного охлаждения, тепло, которое вырабатывается процессором, а также другими компонентами, передается при помощи специального теплообменника воде. Этот Он имеет название ватерблок.

Нагретая вода переносится в радиатор, который способствует передаче тепла в воздух. Движение воды осуществляется благодаря использованию специального насоса. Он, как правило, называется помпой. Пользователи, установившие систему водяного охлаждения, получают много преимуществ за счет обеспечения эффективного и быстрого отвода тепла элементов. Она показала себя в качестве надежного и производительного решения.

Водяное охлаждение компьютера

Благодаря высокой эффективности системы получается добиться мощного охлаждения, которое способно положительно сказываться на нормальной работе устройства, снизить уровень шума. По этим причинам водяное охлаждение пользуется широкой популярностью среди пользователей. Большинство любителей игр устанавливают даже три-четыре чиповые видеоподсистемы. Видеокарты при этом функционируют при высоких температурах и отличаются частыми перегревами, а системы охлаждения − сильным шумом.

Таким образом, при установке нескольких видеокарт возникает проблема охлаждения, с которой эффективно справится представленная система. На сегодняшний день рынок готов представить альтернативные варианты воздушного охлаждения, которые предназначены для мультичиповых конфигураций. Правда, они далеко не всегда способны улучшить положение. Водяная система, напротив, действенно решает вопрос, понижает температуру, улучшая нормализацию и повышая надежность функционирования устройства.Основные компоненты

Система водяного охлаждения включает в себя определенный набор компонентов. Они условно делятся на следующие виды:

• обязательные;• необязательные.

Последний вариант предусматривает возможность установки по желанию. Таким образом, обязательные компоненты состоят из таких приспособлений:

— ватерблока;— помпы;— радиатора;— фитинга;— шланги;— воды.

К необязательным элементам относятся:

— термодатчики;— резервуар;— сливные краны;— контроллеры вентилятора и помпы;— измерители и индикаторы;— второстепенные ватерблоки;— бэкплейты;— присадки к воде;— фильтры.

Сначала рекомендуется ознакомиться с компонентами, необходимыми для работы системы.

Ватерблоки

Такой элемент является специальным теплообменником, при помощи которого тепло передается от греющего прибора к воде. Как правило, его конструктивные особенности предусматривают наличие медного основания, крышки из пластика или металла с полным набором различных креплений. Они необходимы для устойчивости ватерблока на элементе охлаждения.

В число востребованных элементов стоит отнести следующие ватерблоки:

— процессорные;— для видеокарт;— для системных чипов.

Различают два типа устройств для видеокарт: закрывающие все элементы видеокарты или только графический чип. Поначалу эти элементы изготовлялись из меди. Для этого использовались толстые листы материала. В современном мире основания ватерблоков производят тонкими, что обеспечивает более быструю передачу тепла от процессора к воде. Также применяются Помимо этого микроигольчатые и микроканальные структуры для увеличения поверхности теплопередачи.

Радиаторы

Этим компонентом в системах водяного охлаждения выступает водно-воздушный теплообменник. Он предназначен для передачи тепла воздуху от воды, собирающегося в ватерблоке. Стоит выделить два подтипа радиаторов: пассивные и активные. Первый вариант не оснащен вентилятором, в отличие от второго, который имеет этот прибор. Безвентиляторные радиаторы встречаются достаточно редко. Это связано с их низкой эффективностью. Именно этим и отличаются пассивные системы от активных.

Кроме низкой производительности, такой подтип радиаторов отличается большими габаритами, доставляя массу неудобств. Устройства не помещаются в корпуса. Наибольшей востребованностью пользуются продуваемые радиаторы. Они распространены повсеместно и гарантируют высокую эффективность охлаждения. На сегодняшний день радиаторы оснащены бесшумными вентиляторами, что обеспечивает тихую работу системы. В этом и заключаются преимущества активных приспособлений, которые ничем не уступают активным приборам.

Помпа

Выступает в качестве электрического насоса, предусмотренный для обеспечения циркуляции воды при охлаждении компьютера. Помпа является основным компонентом системы, без которого конструкция не будет функционировать. Электрические насосы способны работать от 220 вольт и 12 вольт.

Первое время, когда продажи помп для подобных установок были недостаточно продвинуты, часто востребованными оказывались аквариумные приспособления. Они работали от городской сети. Именно в этом заключались основные трудности. Аквариумные помпы требовали синхронизации при с компьютером при включении. Для совершения такого процесса часто применялись реле, которые включали приспособление автоматически при загрузке устройства. Однако развитие систем охлаждения не стояло на месте, что стало толчком для появления новых видов помп.

Они работают от питания компьютерных 12 вольт, имеют высокую производительность и компактные размеры. На сегодняшний день используются достаточно мощные помпы, что является неоспоримым преимуществом. Этот параметр не стоит увеличивать путем установки нескольких приспособлений, потому как это не обеспечит более высокую производительность всей системы в целом. Мощность помпы ограничивается эффективностью ватерблока, а также способностью радиатора к теплорассеиванию.

Шланги

Устройство, имеющее водяное охлаждение, не сможет работать без шлангов либо трубок. Они являются соединительными элементами для различных компонентов. Как правило, для компьютеров применяются шланги из ПВХ, реже − из силикона. Их размеры не влияют на производительность системы. Основной вопрос состоит в выборе оптимального диаметра. Шланги не должны быть слишком тонкими. Необходимо выбирать диаметр от 8 мм и более.

Фитинги

Они позволяют подключить шланги к компонентам системы охлаждения. Фитинги монтируются путем вкручивания на приспособление, оснащенное для таких целей резьбой. Установка отличается простотой. Для этого не потребуется даже использовать гаечные ключи. В качестве уплотнителей применяются резиновые кольца. На сегодняшний день многие компоненты изготовлены без фитингов.

Поэтому пользователю предоставляется возможность самостоятельно выбрать оптимальный для себя вариант. Стоит отметить, что существуют различные виды фитингов, предусмотренные под разные размеры шлангов. Самым популярным из них являются компрессионные изделия. Достаточной востребованностью пользуются фитинги-елочки. Изделия могут быть прямыми или выполнены в форме угла. Их установка полностью зависит от в зависимости от монтажа системы водяного охлаждения компьютера.

Вода

Каждый пользователь обязан знать, что с целью водяного охлаждения используется исключительно дистиллированная вода. Она не должна каких-либо примесей. Некоторые сайты иногда призывают к применению деионизированной воды. Стоит сразу отметить, что она отличается от дистиллированной способом подготовки и ничем больше. Бывают случаи, когда вода была заменена на специальные смеси. Также а нее можно добавлять присадки. Таким образом, использовать воду из под крана крайне нежелательно.

Необязательные компоненты

Как правило, без них система способна работает стабильно и не без сбоев. В таком случае возникает вполне резонный вопрос: зачем они вообще нужны? Этому есть вполне разумное объяснение. Необязательные компоненты созданы для того, чтобы сделать систему удобнее в использовании. Также они способны выступать в качестве декорированных элементов. Необязательными компонентами являются резервуар, датчики, индикаторы, измерители, сливной кран, фильтр, фитинг-тройник и прочие. Также часто применяется заливная горловина, предназначенная для удобной заправки системы. Плюсы использования варианта без резервуара заключаются в том, что при монтаже системы в компактный корпус ее легче разместить.

При работе с ноутбуком установка водяного охлаждение может требовать присутствия резервуара, что обеспечит удобство заправки и удаления воздушных пузырей. Причем размеры расширительного бачка не играют решающей роли, так как он не способен воздействовать на производительность системы. Поэтому каждый пользователь вправе выбрать форму и размеры резервуара на свое усмотрение, ссылаясь на личные предпочтения и вкусы.

Сливной кран является компонентом, который обеспечивает удобство слива воды. Когда в его услугах нет потребности, он перекрыт. Такой компонент значительно повышает удобство использования в плане обслуживания. Для любителей излишеств предусмотрены индикаторы, датчики и измерители. Таким образом, существуют электронные датчики потока, давления, температуры воды, всевозможные контроллеры, механические индикаторы и другие приспособления.

Некоторые системы водяного охлаждения оснащены фильтрами, которые подключаются к контуру. Они способны задерживать различные механические частицы, оказавшиеся в системе. Как правило, это пыль, осадок, который образовался в результате применения антикоррозионной добавки либо красителя, остатки пайки и многое другое.

Внешняя или внутренняя СВО?

Существует два вида систем водяного охлаждения: внешние и внутренние. Первый вариант часто представляет собой отдельный модуль, который подключен к ватерблокам с использованием шлангов. Корпус, как правило, оснащен радиатором, имеющим вентиляторы, резервуар, помпу. Встречаются и такие устройства, в которых присутствует блок питания для помпы с регуляторами температурного режима. Такой вариант наиболее подходит для ноутбуков. Для компьютера внешние системы доставляют удобства ввиду отсутствия необходимости доработки корпуса устройства. Дискомфорт возникает в случае перемещения прибора в другое место.

Внутреннее водяное охлаждение для отличаются сложностью монтажа, поэтому у становить такой вид системы самостоятельно достаточно трудно. Преимущества состоят в удобстве переноски устройства в другое место, если в этом возникнет необходимость. Для осуществления такой процедуры не понадобится даже сливать всю жидкость. Нельзя не оценить преимущество внешнего вида корпуса. При установке системы он абсолютно не изменится. Напротив, она способна служить украшением.

Готовые системы или персональная сборка?

Как бы это странно не звучало, систему водяного охлаждения для компьютера можно выполнить самостоятельно. Для этого необходимо приобрести отдельные компоненты. Также предлагается воспользоваться готовыми решениями. Они содержат подробные инструкции. Многие пользователи уверены, что варианты «из коробки» обладают низкой производительностью. Это является не совсем правдой.

Большинство производителей изготовляют комплекты с высокой производительностью. Примерами могут служить бренды Danger Dan, Alphacool, Koolance, Swiftech. К достоинствам готовых систем стоит отнести удобство. В наборе представлено все, что необходимо для установки. Кроме того, изготовители стремятся обеспечить пользователей комфорт в любых сложившихся ситуациях. Именно в этом причина наличия в комплектах различных элементов и креплений. Но здесь имеются и определенные неудобства. Они состоят в том, что пользователи лишены возможности выбора компоненты, которые ему действительно необходимы. Системы водяного охлаждения компьютера выпускаются только в сборе.

Можно попробовать сделать их своими руками. Как свидетельствуют отзывы многих опытных пользователей, в этом случае можно добиться более гибкой работы системы. Это происходит по той причине, что существует возможность самостоятельно подобрать требуемые компоненты. Стоит отметить, что при составлении системы из отдельных элементов всегда появляется шанс сэкономить. Отрицательный момент состоит в сложности сборки для новичков.

Преимуществом систем водяного охлаждения выступает сборка мощного и практически бесшумного устройства. Достоинством является расширение возможностей в сфере разгона, повышение стабильности при этом процессе, длительный срок эксплуатации, а также привлекательный дизайн. Благодаря этому решению можно собрать мощный игровой компьютер. Устройство гарантирует работу без лишнего шума в отличие от воздушных систем.

К недостаткам водяного охлаждения относятся сложности сборки, невысокий уровень надежности и дороговизна. Правда, эти минусы достаточно спорные и относительные. Если рассматривать сложность сборки, стоит отметить, что этот процесс не намного труднее, чем создание компьютера своими руками из готовых элементов. К тому же, при правильной сборке вопрос ненадежности отпадает сам собой.

bezwindowsa.ru