Жидкостное охлаждение и воздушное охлаждение: что нужно знать

Каждый компьютер, от самого маленького ПК с домашним кинотеатром до громадного гигантского игрового оборудования, выделяет тепло во время работы — тепло, которое может убить драгоценные внутренние компоненты вашего ПК, если вы не будете осторожны.

Хотя вам не о чем беспокоиться, если вы купили компьютер в крупном розничном магазине или прямо у такого производителя, как HP, вы столкнетесь с потенциально важным решением, если вы создаете (или -покупка) огнедышащего компьютера, поедающего тесты: следует ли охлаждать свой компьютер традиционным воздушным охлаждением или более дорогой, но более эффективной системой жидкостного охлаждения? Прежде чем вы сможете ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть множество аспектов.

Объяснение методов охлаждения

Секрет использования охлаждающей способности воздуха заключается в вентиляторах — много фанатов. Типичный ПК с воздушным охлаждением укомплектован корпусными вентиляторами, вентиляторами видеокарты и одним или двумя вентиляторами процессора, расположенными на большом металлическом радиаторе, чтобы ваши дорогие компоненты оставались красивыми и холодными.

A Система водяного охлаждения, с другой стороны, включает в себя ряд трубок, заполненных охлаждающей жидкостью, радиатор, водоблоки (эквивалент радиаторов) и несколько других компонентов, чтобы ваш компьютер оставался свежим. Вам даже понадобится несколько вентиляторов, чтобы катать всю воду! В нашем руководстве по настройке ПК с жидкостным охлаждением очень подробно описывается базовая (ха!) Система.

Понятно? Хороший. Определить воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение несложно. Сложнее всего принять решение об использовании того или другого.

Воздушное охлаждение

Одна из больших радостей использования вентиляторов для охлаждения вашей системы заключается в том, что во многих обстоятельствах вам действительно не нужно ничего делать, чтобы создать достойную систему охлаждения. Если корпус вашей системы не из дешевых, высока вероятность того, что производитель уже установил именно то, что вам нужно, а именно: впускной вентилятор спереди, который нагнетает внешний воздух через жесткие диски, и вытяжной вентилятор, который стреляет. горячий воздух вылетает из задней части корпуса.

Видеокарты и компьютерные процессоры почти всегда поставляются с мощными стандартными вентиляторами — вы знаете, те, которые звучат как взлетающий самолет, когда они врезаются в действие. В сочетании с корпусными вентиляторами они составляют святую тройку воздушного охлаждения в типичном настольном ПК.

Noctua

Итак, остается большой вопрос: почему воздух? Во-первых, это дешево. Даже если вы захотите установить послепродажный кулер для вашего процессора или графического процессора, вы заплатите гораздо меньше, чем за установку жидкостного охлаждения. То же самое и с корпусными вентиляторами. Вы, безусловно, можете приобрести более крупные, лучшие и эффективные вентиляторы, если вам нужна более тихая установка, или даже вентиляторы, которые загораются, если вам нравятся подобные вещи. Конечно, вам придется заплатить за них, но вы все равно потратите гораздо меньше денег на модернизацию или создание хорошей системы воздушного охлаждения, чем на обычный контур водяного охлаждения..

Также подумайте о цене вашего здравомыслия. Гораздо проще прикрепить вентилятор к корпусу с помощью четырех винтов, чем построить собственную систему водяного охлаждения.

Однако у традиционного воздушного охлаждения есть три основных недостатка. Во-первых, вентиляторы не так эффективны, как водяное охлаждение, что может стать проблемой для сильно разогнанных процессоров или в особо мощных установках с несколькими видеокартами. Во-вторых, радиаторы мощных кулеров ЦП могут стать большими . Наконец, вентиляторы громкие .

Плюсы водяного охлаждения

Переход с воздушного на жидкостное охлаждение представляет собой личную веху в свою компьютерную жизнь. Вы, молодой компьютерный падаван, теперь настольный джедай.

EKWaterblocks

Начнем с приятных моментов. Одним из ключевых преимуществ сильной системы жидкостного охлаждения является то, что она позволяет охлаждать определенные компоненты системы в большей степени, чем если бы вы использовали вентиляторы — не самая подходящая установка для тех, кто использует типичный процессор со штатными часами, но один это определенно заинтересует тех, кто хочет немного (или тонну) разогнать свои чипы.

Даже если вы не обременете свою установку достаточно, чтобы потребовалось большее охлаждение, дешевый автономный контур водяного охлаждения — подробнее об этом позже — может помочь снизить уровень звука на вашем ПК. Водяное охлаждение работает намного тише, чем набивать корпус вентиляторами.

Есть еще проблема с местом. Огромная комбинация радиатора и вентилятора может работать достаточно хорошо, но лучшие кулеры для процессора занимают массу места внутри вашего корпуса. Жидкостное охлаждение требует гораздо меньше места, и выглядит намного лучше при загрузке. Вы не можете сбрасывать со счетов фактор охлаждения ящика, полного разноцветных трубок, заполненных жидкостью!

Минусы водяного охлаждения

Одним из больших недостатков водяного охлаждения является его сравнительно высокая стоимость, особенно если вы хотите создать нестандартную установку. В то время как большинство традиционных кулеров верхнего уровня для ЦП стоят от 50 до 100 долларов, создание системы жидкостного охлаждения может стоить гораздо дороже. Например, комплект водяного охлаждения H3O 360 HFX высшего уровня от EKWaterBlocks стоит колоссальные 360 долларов. (Цена конвертирована из евро, поэтому число 360 в названии может быть случайным.)

Качество имеет значение в установке с жидкостным охлаждением: вы не хотите купить дешевые детали, чтобы сэкономить несколько долларов и в конечном итоге залить дорогие компоненты ПК ярко окрашенной охлаждающей жидкостью.

Еще одним недостатком является домашнее задание. Если вы не покупаете предварительно упакованный комплект, для составления списка запчастей потребуется немного времени. Вам нужно будет подобрать водоблок для вашего процессора, который подходит к его сокету, фитинги, соответствующие размеру вашего блока и трубки, саму трубку, насос, резервуар, радиатор, вентилятор (или вентиляторы) для радиатора, и сама охлаждающая жидкость. И это всего лишь типичная настройка для самой простой конфигурации, которую вы можете построить.. Если вы хотите запитать отдельные контуры для вашей видеокарты, материнской платы, ОЗУ или жестких дисков, вам придется еще больше планировать и покупать.

Вы также должны убедиться, что у вас есть место для вашей установки. Для радиаторов обычно требуются открытые слоты для вентиляторов в вашем корпусе. Резервуары требуют места и в вашем случае, и вам нужно будет спланировать компоновку контура, чтобы вы могли действительно запустить его (так сказать, «заправить» насос), когда вы заполните его охлаждающей жидкостью. Другими словами, контур водяного охлаждения не принесет вам никакой пользы, если у вас нет хорошего способа заставить жидкость течь!

Затем есть сама установка. Проще говоря, ваши первые приключения на охлаждающей воду земле вполне могут быть чреваты опасностями. Установка петель не совсем удобна для новичков, и процесс может быть более сложным, чем вам удобно, даже если вы установили типичный вентиляторный кулер для вторичного рынка ЦП или два.

Это напоминает мне: надежное и безопасное соединение ваших трубок и фитингов будет вашей проблемой номер один при создании вашей первой системы водяного охлаждения. Вы каким-нибудь образом вызовете утечку. Вы захотите сконструировать и протестировать свою систему жидкостного охлаждения вне вашего ПК, чтобы убедиться в ее стойкости , прежде чем устанавливать ее на дорогую электронику. Производители компонентов вряд ли заменят затопленную электронику, а производители ваших деталей водяного охлаждения, конечно, не будут платить по счетам.

Автономные охладители жидкости

Если от всех этих разговоров о сложности водяного охлаждения у вас кружится голова, не бойтесь: доступно другое решение.

Автономные или «герметичные» комплекты жидкостного охлаждения — предварительно собранные и полностью герметичные, их стоимость начинается всего от 60 долларов — позволяют воспользоваться преимуществами простой установки водяного охлаждения без необходимости иметь дело с какими-либо из следующих факторов: грязные подробности. Вам просто нужно прикрепить водоблок к вашему процессору и комбинацию радиатора/вентилятора к вашему корпусу, и вы отправляетесь в гонки, не о чем беспокоиться ни капли охлаждающей жидкости. Вы можете потерять параметры настройки, если будете использовать автономные комплекты, такие как кулеры Corsair Hydro H-series или NZXT Kraken-series, но вы также потеряете большую часть головной боли, обычно связанной с самостоятельным жидкостным охлаждением. Утечка крайне маловероятна, если вы не сгибаете и не перекручиваете трубки под острыми странными углами.

Установка автономного комплекта жидкостного охлаждения примерно равна сложности установки послепродажный кулер для вашего процессора. Если вам нужно водяное охлаждение только разогнанного процессора, герметичный жидкостный кулер — отличный вариант. Придерживайтесь петель, сделанных своими руками, если вы хотите охлаждать жидкостью больше, чем отдельный компонент, или если вы хотите, чтобы прозрачные трубки были наполнены красочной охлаждающей жидкостью. Большинство герметичных охладителей непрозрачны.

Заключение

Итак, что лучше? Воздушное или водяное охлаждение? Ответ зависит от ваших конкретных потребностей в использовании.

Один размер не подходит всем, когда дело доходит до охлаждения корпуса, но большинство людей могут обойтись одними вентиляторами. Это легко и дешево. Если, с другой стороны, вы энтузиаст, которому нужно наилучшее охлаждение для вашего пылающего процессора и множества видеокарт, в вашем будущем есть установка водяного охлаждения своими руками. Наконец, попробуйте герметичный жидкостный охладитель, если вы планируете использовать жидкостное охлаждение для охлаждения разогнанного процессора или просто для снижения шума системы.

Примечание. Когда вы покупаете что-то после перехода по ссылкам в наших статьях, мы можем получить небольшую комиссию. Подробнее читайте в нашей политике партнерских ссылок.


Как работают ПК с жидкостным охлаждением

Независимо от того, используете ли вы настольный или портативный компьютер, есть большая вероятность, что если вы остановите то, что делаете, и внимательно прислушаетесь, вы услышите жужжание маленького вентилятора. Если ваш компьютер оснащен высокопроизводительной видеокартой и большой вычислительной мощностью, вы можете услышать даже больше одной.

На большинстве компьютеров вентиляторы делают довольно хорошая работа по охлаждению электронных компонентов. Но для людей, которые хотят использовать высокопроизводительное оборудование или заставить свои ПК работать быстрее, у вентилятора может не хватить мощности для этой работы. Если компьютер выделяет слишком много тепла, лучшим решением может быть жидкостное охлаждение , также известное как водяное охлаждение . Может показаться несколько нелогичным помещать жидкости рядом с хрупким электронным оборудованием, но охлаждение водой намного эффективнее, чем охлаждение воздухом.

Система жидкостного охлаждения для ПК работает очень похоже на систему охлаждения автомобиля. Оба используют основной принцип термодинамики — тепло перемещается от более теплых объектов к более холодным. По мере того, как более холодный объект становится теплее, более теплый объект становится холоднее. Вы можете испытать этот принцип на собственном опыте, положив руку на прохладное место на столе на несколько секунд. Когда вы поднимете руку, ваша ладонь будет немного прохладнее, а место, где была ваша рука, будет немного теплее.

Жидкостное охлаждение — это очень распространенный процесс. Система охлаждения автомобиля обеспечивает циркуляцию воды, обычно смешанной с антифризом , через двигатель. Горячие поверхности в двигателе нагревают воду, охлаждаясь при этом.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Нажмите «Пуск», чтобы увидеть поток жидкости через двигатель по мере его прогрева..

Вода циркулирует от двигателя к радиатору , система ребер и труб с большой площадью внешней поверхности. Тепло передается от горячей воды к радиатору, в результате чего вода остывает. Затем холодная вода возвращается к двигателю. В то же время вентилятор перемещает воздух за пределы радиатора. Радиатор нагревает воздух, одновременно охлаждая его. Таким образом, тепло двигателя выходит из системы охлаждения в окружающий воздух. Если бы поверхности радиатора не контактировали с воздухом и не рассеивали тепло, система просто перемещала бы тепло, а не избавлялась от него.

Автомобиль двигатель выделяет тепло как побочный продукт сгорания топлива. Компоненты компьютера, с другой стороны, выделяют тепло как побочный продукт движения электронов. микрочипы компьютера полны электрических транзисторов, которые в основном представляют собой электрические переключатели, которые либо включены, либо выключены. Когда транзисторы меняют свое состояние между включенным и выключенным, в микрочипе перемещается электричество. Чем больше транзисторов содержит микросхема и чем быстрее они меняют состояние, тем горячее становится микросхема. Как и в двигателе автомобиля, если чип станет слишком горячим, он выйдет из строя.

Радиаторы против жидкостного охлаждения

Большинство компьютеров отводят тепло с помощью радиаторов и вентиляторов. Радиаторы — это, по сути, куски металла, которые обеспечивают большую площадь поверхности для соприкосновения воздуха. Чип нагревает радиатор, радиатор нагревает воздух, а вентилятор выводит теплый воздух из корпуса компьютера.

Эта система работает больше всего но иногда электронные компоненты выделяют больше тепла, чем может рассеять простая циркуляция воздуха. Высококачественные чипы с большим количеством транзисторов могут перегружать систему воздушного охлаждения. То же самое можно сказать о микросхемах, которые были разогнаны или вручную настроены для работы на более высокой скорости, чем их скорость по умолчанию.

Вот тут-то и появляется водяное охлаждение. Вода имеет более высокую теплопроводность , чем воздух — она ​​может перемещать тепло быстрее, чем воздух. Вода также имеет более высокую удельную теплоемкость . Он может поглотить больше тепла, прежде чем станет горячим.

Есть две причины, по которым компьютеру может потребоваться повышенная теплопроводность и теплоемкость воды:

  • Его электронные компоненты выделяют больше тепла, чем может поглотить воздух вокруг них.
  • Вентиляторы должны перемещать достаточно воздуха, чтобы охладить все компоненты издают слишком много шума или потребляют слишком много электроэнергии

Другими словами, есть две причины, по которым вам может потребоваться охладите компьютер жидкостью, а не воздухом:

  • Компоненты внутри вашего компьютера нуждаются в большем охлаждении, чем только воздух может предоставить
  • Вы хотите, чтобы ваша система работала тише

Затем мы посмотрите на компоненты системы с жидкостным охлаждением и на то, как они работают вместе.

Охлаждение жидкостью: детали системы

Система жидкостного охлаждения для ПК — это много как система охлаждения для авто. Охлаждающая жидкость течет по каналам в блоке двигателя автомобиля, а остальная часть системы охлаждения включает:

  • A насос , который перемещает охлаждающую жидкость через систему
  • радиатор , отводящий тепло в воздух
  • вентилятор , который перемещает воздух над радиатором.
  • резервуар для охлаждающей жидкости , в котором содержится дополнительная жидкость и который позволяет легко добавлять охлаждающую жидкость
  • Шланги , соединяющие разные части системы

Многие электронные компоненты не допускают прямого контакта с жидкостью. Поэтому вместо использования каналов для перекачки жидкости непосредственно через микрочипы, как в двигателе автомобиля, в ПК с жидкостным охлаждением используются водоблоки . Водоблок — это кусок теплопроводного металла, такого как медь или алюминий, заполненный полыми трубками и каналами. Нижняя часть водоблока представляет собой плоский кусок металла, который находится прямо над охлаждаемым чипом. Термопаста между чипом и блоком улучшает теплообмен между двумя поверхностями. Чип нагревает блок, и вода поглощает тепло, протекая по всем каналам.

Многие водоблоки центрального процессора ( CPU ) универсальны, но некоторые блоки графической обработки ( GPU ) водоблоки работают только с определенными чипами. Вы также можете найти водоблоки, предназначенные для охлаждения других высокотемпературных чипсетов, таких как северный мост , который соединяет ваш процессор с вашей памятью. Обычно небольшие болты и шайбы крепят водоблок к необходимой печатной плате ( PCB ), такой как материнская плата или видеокарта.

Остальные компоненты системы жидкостного охлаждения очень похожи на те, что находятся в системе охлаждения автомобиля. На следующей странице узнайте о насосе жидкостного охлаждения..

Насос жидкостного охлаждения и радиатор

Насос обычно центробежный, как и вы » d найти в системе охлаждения автомобиля. Некоторые насосы жидкостного охлаждения являются погружными , и вы можете размещать их непосредственно внутри резервуара для охлаждающей жидкости. Остальные нужно держать сухими. Если вы думаете об использовании погружного насоса, убедитесь, что его внешняя часть не нагревается настолько, чтобы нагреть всю жидкость в резервуаре.

помпа — одна из важнейших частей системы. Его расход определяет, насколько быстро охлаждающая жидкость движется по трубкам и блокам. Если вода движется слишком быстро, она не успевает поглотить тепло, прежде чем двинется дальше. Если он будет двигаться слишком медленно, вокруг чувствительных компонентов может накапливаться слишком много тепла. Сложность системы влияет на общую скорость потока — чем большее сопротивление жидкость встречает внутри блоков и радиатора, тем медленнее общая скорость потока.

Насос также должен быть достаточно мощным, чтобы перемещать жидкость из самой низкой точки в системе в самую высокую. Это известно как напор или вертикальное давление , и это особенно важно при жидкостном охлаждении высоких серверных башен.

Радиатор системы может быть разработан специально для систем жидкостного охлаждения, а может быть сердечником отопителя от автомобиля. Теплообменники отводят много тепла — зимой они обеспечивают теплый воздух для системы отопления автомобиля. Однако обычно они не так привлекательны, как радиаторы, предназначенные для использования с системой жидкостного охлаждения. Посмотрите, как все соединяется вместе, на следующей странице.

Резервуары и трубки системы жидкостного охлаждения

Не В каждой системе с жидкостным охлаждением есть вентилятор, но в большинстве он используется, чтобы помочь радиатору быстрее отводить тепло. Точно так же не каждая система имеет отдельный резервуар. Те, у которых обычно нет линии заполнения/слива для добавления охлаждающей жидкости и удаления лишнего воздуха из системы. Обычно линия заполнения/выпуска ведет к отверстию для заполнения в верхней части корпуса компьютера.

В ПК с жидкостным охлаждением трубка представляет собой особый вызов. Он должен быть достаточно гибким, чтобы соединять компоненты, которые могут находиться под разными углами друг к другу. Но он не может перегибаться — перегиб шланга может сильно ограничить поток жидкости через систему.

В простой системе трубка соединяет насос со входом водоблока. Отдельные трубки идут от выхода водоблока к радиатору и от радиатора к резервуару, который часто находится в одном из отсеков для компакт-дисков компьютера. Последняя трубка соединяет резервуар с насосом.. В системах с несколькими водоблоками трубы соединяют выход одного блока с входом следующего блока, соединяя блоки последовательно, как гирляндную цепь.

Жидкость для охлаждения ПК

Последний компонент системы жидкостного охлаждения — это сама жидкость. Многие люди используют дистиллированную воду, поскольку водопроводная вода содержит загрязняющие вещества, которые могут затуманивать систему или забивать каналы в водяных блоках и радиаторе. Специальные добавки могут придать жидкости цвет, делая ее более привлекательной при использовании в прозрачном футляре. Они также могут снизить температуру замерзания или поверхностное натяжение воды, что сделает ее более эффективной охлаждающей жидкостью. Наконец, некоторые добавки содержат антимикробные или антикоррозионные компоненты, которые могут продлить срок службы системы.

Если вы решите установить систему жидкостного охлаждения в вашем компьютере, это хорошая идея дать насосу циркулировать жидкость в течение некоторого времени, чтобы вы могли проверить на утечки. Не выключайте компьютер в течение этого периода тестирования, чтобы снизить вероятность повреждения оборудования в случае утечки.

Убедившись, что все герметично, загрузите компьютер. Вы можете проверить температуру ваших компонентов в меню BIOS вашего компьютера или с помощью стороннего приложения, которое контролирует температуру. При необходимости вы также можете установить радиаторы меньшего размера на микросхемы ОЗУ и другие высокотемпературные компоненты вашей системы.

Если вам нравится идея жидкостного охлаждения но не хотите исследовать отдельные компоненты, вы можете купить готовый к использованию блок или комплект. Автономные блоки могут подключаться непосредственно к слотам расширения компьютера или источнику питания и обеспечивать жидкостное охлаждение одного конкретного чипа. В комплекты входят все необходимые детали и инструкции по их сборке — просто убедитесь, что детали совместимы с оборудованием вашего компьютера. Некоторые компании также продают высокопроизводительные ПК с установленным на заводе жидкостным охлаждением.

Ознакомьтесь с ссылками на следующей странице, чтобы узнать больше о ПК, термодинамике, компьютеры с жидкостным охлаждением и связанные темы.

Дополнительная информация

Похожие статьи о HowStuffWorks

  • Как работают ПК
  • Как работают ноутбуки
  • Как поддерживать охлаждение ноутбука
  • Как работает память компьютера
  • Как работают блоки питания для ПК
  • Как работают автомобильные системы охлаждения
  • Как работают материнские платы
  • Можно ли кондиционировать компьютерные чипы?

Еще отличные ссылки

  • Охлаждение процессора жидким азотом
  • Разгон. Сеть: Руководство по водяному охлаждению
  • Koolance: Liquid Cooling 101
  • О температуре
  • Университет Джорджии Гиперфизика: тепло и термодинамика

Источники

  • Бурек, Джон А. «Охладите свой компьютер водой». CNet. 24.08.2005. http://reviews.cnet.com/4520-11319_7-6291064-1.html
  • Бернс, Саймон. «Liquid Metal So Cool, может быть, и на льду». Спрашивающий. 04.08.2005. http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=25164
  • Дело, Лойд. «Постройте это: система P4 с жидкостным охлаждением». Экстремальные технологии. 20.05.2004. http://www.extremetech.com/article2/0,1558,1596182,00.asp
  • Кейс, Лойд. «Лучшее из Computex от ExtremeTech». 03.06.2005 http://www.extremetech.com/article2/0,1558,1823785,00.asp
  • Кейс, Лойд. «Записки из лаборатории». Экстремальные технологии. 10.05.2004. http://www.extremetech.com/article2/0,1558,1611148,00.asp
  • Devhardware. «Основы водяного охлаждения». 15.03.2005. http://www.devhardware.com/c/a/Hardware-Guides/Water-Cooling-Basics/
  • Ло, Виктор. «CoolIT Systems представляет Пельтье и жидкостное охлаждение процессора». 14.03.2006. http://www.extremetech.com/article2/0,1558,1937653,00.asp
  • Мельчиор, Дэйв. «Как охладить компьютер водой». Xoxide. http://xoxide.com/water-cooling.html
  • Modthebox.com. «Введение — Насосы». http://modthebox.com/review221_1.shtml
  • PC Powerzone. «Охлаждение Пельтье». http://store.pcpowerzone.com/peltiercooling.html
  • Пользовательские компьютеры. «Компьютеры с жидкостным охлаждением». http://www.pugetsystems.com/liquid.php
  • «Rich’s Liquid PC Project ». http://russellware.com/liquidpc/
  • Шмидт, Патрик и Макс Уилсон. «Thermaltake Tide Water борется с нагревом процессора». Томс Оборудование. http://www.tomshardware.com/2006/04/13/thermaltake_tide_water_tackles_gpu_heat/
  • Фолькель, Фрэнк. «Снимите вентиляторы, добавьте 8 галлонов растительного масла». Оборудование Тома. 09.01.2006. http://www.tomshardware.com/2006/01/09/strip_out_the_fans/
  • Xoxide.com. «Водоохлаждающее оборудование». http://xoxide.com/watcoolcas1.html
Оцените статью
clickpad.ru
Добавить комментарий