Мир железа Водяное охлаждение для ПК Тюнинг

Водяное охлаждение ZALMAN RESERATOR 1 V2

Водяное охлаждение ZALMAN RESERATOR 1 V2


Производитель ZALMAN Модель RESERATOR 1 V2 Описание Безвентиляторная система водяного охлаждения процессора и видеокарты. Тип Водяное охлаждение Площадь поверхности радиатора 12740 см? Тепловой интерфейс Тюбик с пастой в комплекте Емкость 2.5 л Производительность насоса 300 л/час Материал радиатора Алюминий + медный ватерблок. Совместимость вентилятора Socket478, Socket754/939/940, Socket LGA775, любые видеокарты с отверстиями в PСB для крепления кулера. Питание От электросети 220 В, включение насоса производится отдельным выключателем. Потребление энергии 5 Вт Размеры (ширина х высота х глубина) 150 x 150 x 592 мм (Радиатор), 63 х 63х 16.5 мм (ватерблок ZM-WB4 Gold), 60.4 x 30 x 60.4 мм (водоблок для видеокарты ZM-GWB3). Вес 6.5 кг (Радиатор), 135 грамм (ватерблок ZM-WB4 Gold), 100 грамм (водоблок для видеокарты ZM-GWB3)

Источник http://scs.com.ua/forum/index.php?topic=259.0​

 

Обзор PowerColor Radeon HD7970 LCS. Водяное охлаждение топовой видеокарты

Обзор PowerColor Radeon HD7970 LCS. Водяное охлаждение топовой видеокарты

Острая потребность пользователей в системах водяного охлаждения была связана с объективными причинами. Четыре года назад воздушные системы охлаждения не могли предложить пользователю эффективное охлаждение в сочетании с тихой работой. Стремительное увеличение массы конструкций систем воздушного охлаждения приводило к тому, что для материнских плат дополнительно выпускались дополнительные планки жесткости, а некоторые пользователи становились жертвами переломанных наполовину печатных плат из-за большого веса систем водяного охлаждения. На фоне данных систем охлаждения водяное охлаждение обладало заметными преимуществами. Правильно подобранная система водяного охлаждения позволяет обеспечить комфортабельный температурный режим работы разогнанного компьютера и обеспечивает комфортабельность работы за счет минимального уровня шума. Снижение уровня шума достигается за счет снижения количества вентиляторов внутри системного блока и их замены на более крупные варианты.



Также системы водяного охлаждения могут стать очень стильным дополнением дизайна вашего системного блока. Системы водяного охлаждения имели и будут иметь свои отрицательные стороны. В первую очередь, это высокая стоимость компонентов. Водоблоки на центральный процессор, видеокарту стоят не чуть не меньше топовых кулеров воздушного охлаждения, а ведь кроме данного минимального набора необходимо приобрести помпу, радиатор, резервуар, шланги. Не лишним будет приобретение водоблоков для планок оперативной памяти, винчестеров. Естественно, данный набор может с легкостью приблизиться к итоговой стоимости равной 1000 долларам. Многие думают - сэкономлю на том или ином компоненте системы охлаждения. Как правило, это опрометчивый шаг. Приведем несколько примеров. Приобретение низкокачественных водоблоков повышает риск их протечек или низкой теплопроводности, а приобретение дешевой помпы приведет к его шумной работе или быстрому выходу из строя. Учитывая сказанное, мы рекомендуем придерживаться сбалансированности при выборе компонентов.


В продаже имеются готовые системы водяного охлаждения, наиболее популярными в нашей стране являются решения от Corsair и Zalman. Данные системы охлаждения нельзя назвать наиболее оптимальными. Как правило, они позволяют значительно улучшить эстетичность системного блока и эффективность охлаждения одного из компонентов системы, но не позволяют достичь главной задачи - снижения уровня шума. Связано это с тем, что готовые системы охлаждения не обладают возможностью масштабирования своих возможностей. Вся связка помпы, радиатора, водоблока рассчитана таким образом, что подключение дополнительного источника тепла в виде видеокарты приведет к тому, что либо помпа не будет справляться с увеличившейся нагрузкой вследствие увеличения размеров водяного столба, либо радиатор не будет успевать рассеивать увеличенные объемы тепла.

Собираемые вручную системы водяного охлаждения не имеют данных недостатков, хотя обладают другим - сложностью сборки и необходимости самостоятельного подбора компонентов. Практика показывает, что не всегда именно оборудование для персональных компьютеров является оптимальным в том или ином случае. Чаще всего наилучшим выбором будет являться покупка водяная помпа для аквариумов в сочетании с радиаторами от различных автомобилей. При этом вы получаете вполне эффективные решения по приемлемой стоимости.



Многие пользователи остерегаются систем водяного охлаждения по одной причине - бояться протечек. Справедливости ради следует подчеркнуть, что протечки систем водяного охлаждения - это казуистика связанная с выбором или изготовлением некачественных компонентов. Поэтому системы водяного охлаждения имеют два существенных минуса: высокую стоимость и трудность сборки.

Ранее данные параметры не были столь критичными и легко перекрывались эффективностью систем водяного охлаждения. На сегодняшний день ситуация кардинально изменилась. Современные воздушные системы охлаждения на базе тепловых трубок с прямым контактом или термокамер оказываются достаточно эффективными, порой даже приближаются к уровню систем водяного охлаждения. Вследствие этого мы не считаем нужным для обычного пользователя покупать систему водяного охлаждения для своего персонального компьютера, лучше устремить свой взгляд и финансы на современные системы воздушного охлаждения.

Тем не менее, система водяного охлаждения остается незаменимой частью жизни оверклоккера. Мы знаем несколько оверклоккеров, которые подключали контуры систем водяного охлаждения непосредственно к системе центрального водоснабжения. Низкий уровень температуры холодной воды центрального водоснабжения позволяет даже в капельном режиме поддерживать низкий уровень температуры компонентов системы, а дельту температур простоя и нагрузки минимизировать. Видимо именно для этих пользователей и для тех кто не может отказаться от уже ранее собранных систем водяного охлаждения компания TUL предлагает свое новое творение - PowerColor Radeon HD7970 LCS, которое использует водоблок для организации охлаждения.

Комплектация

Видеокарта PowerColor Radeon HD7970 LCS поставляется в коробке холодных тонов. На лицевой стороне коробки перечислены ключевые особенности творения - поддержку 4-х экранов в рамках AMD EyeFinity, наличие заводского разгона, наличие оптимизированного под новую видеокарту водоблока



На оборотной стороне коробки производитель подчеркивает, что кроме модифицированной системы охлаждения были применены более совершенные компоненты системы питания видеокарты, которые повышают стабильность решения и обеспечивают более высокий разгонный потенциал.



В комплект поставки включено:
- видеокарта,
- инструкция,
- диск с драйверами и программным обеспечением,
- переходник DVI-to-DVI,
- переходник mini-DisplayPort-to-DVI,
- переходник mini-DisplayPort-to-DisplayPort,
- переходник DVI-to-VGA,
- мостик CrossFire,
- шестипиновый переходник питания,
- штуцера,
- стяжки для шлангов,
- ключ.

При сборке системы водяного охлаждения огромной проблемой может встать не совпадение штуцеров компонентов системы охлаждения. В комплект поставки данной видеокарты входит два типа штуцеров - 3/8 и 1/2.

Внешний осмотр видеокарты


Внешне плата видеокарты PowerColor Radeon HD7970 LCS не имеет каких-либо изменений по сравнению с платой эталонной видеокарты AMD Radeon HD 7970. Модификация лишь коснулась системы охлаждения, которая стала однослотной и стала занимать в два раза меньше места.


Для того чтоб не увеличивать толщину видеокарты все порты для вывода изображений были размещены на одной планке. Видеокарта имеет стандартный набор портов для вывода изображения - 2xmini-DisplayPort, 1хHDMI, 1хDVI.


Штуцера водоблока видеокарты выведены сбоку, что не затрудняет установку других аналогичных видеокарт в систему, но заметно расширяет саму плату, что необходимо учитывать при выборе корпуса системного блока. Справедливости ради следует отметить, что традиционные системы водяного охлаждения всегда требуют достаточно больших корпусов для размещения всех компонентов.



На видеокарте имеется два коннектора для мостиков CrossFire, что позволяет создать мультиграфические конфигурации.



Для дополнительного питания видеокарты используются два коннектора - восьмипиновый и шестипиновый.



На боковой стенке видеокарты размещен переключатель активного чипа БИОСа.

Спецификации видеокарты
1. Рабочая частота ядра: 925 МГц
2. Универсальных процессоров: 2048
3. Тип памяти: GDDR5
4. Объем памяти: 3 Гб
5. Рабочая частота видеопамяти: 1375 МГц
6. Шина 384 битная
7. Шина PCI Express 3.0
8. Энергопотребление: до 250 Вт
9. Рекомендованная стоимость: $549

Видеокарта PowerColor Radeon HD7970 LCS имеет заводской разгон по ядру до 1050 Мгц и по видеопамяти до 1425 Мгц. Стоимость решения в популярных зарубежных онлайн магазинах 810 долларов. Тестовая конфигурация
Для тестирования видеокарты PowerColor Radeon HD7970 LCS была применена следующая конфигурация:
1. Процессор Intel Core i7 920.
2. Материнская плата ASUS P6T.
3. 2x3 Gb Samsung Original DDR3-1600
4. WD 1 TB WD1001FALS Caviar Black SATAII
5. Блок питания Hiper M1000.
6. Корпус Thermaltake Mambo.
7. Плата ASRock USB 3.0 PCI-Exp x1 на два порта.

Данная система работает на воздушном охлаждении, так как мы от водяной системы охлаждения отказались около двух с половиной лет назад, хотя корпус Thermaltake Mambo приобретался именно для сборки водяной системы охлаждения.

Водоблок видеокарты PowerColor Radeon HD7970 LCS был подключен к центральной системе водоснабжения, расход воды составил 10 л/ч. Капельного поступления воды было вполне достаточно, так как в контур всегда поступала свежая холодная вода с исходной температурой +8 градусов.

1. Температурный режим работы видеокарты.



Видеокарта тестировалась при следующих условиях:
- в комнате 27 градусов, температура воды в контуре +8 градусов,
- видеокарта установлена в закрытый корпус,
- в корпусе нет дополнительных вентиляторов охлаждения,
- нагрузка подается до полной стабилизации температур в течение 15 минут.

Из результатов тестирования видно, что низкая температура была достигнута за счет применения водопроводной воды для охлаждения видеокарты. Тем не менее, ключевым преимуществом систем водяного охлаждения является низкая дельта температур простоя и нагрузки. В данном случае она равняется 11 градусам, в то время как у видеокарт с воздушной системой охлаждения данный параметр достигает 31 градуса. Дельта температур простоя и нагрузки - наиболее верный параметр для оценки эффективности радиаторов систем охлаждения, так как если на воздушную систему охлаждения подать холодный морозный воздух - данный параметр практически не изменится.

2. Разгон видеокарты
В данных условиях работы видеокарта PowerColor Radeon HD7970 LCS с легкостью покорила 1248 Мгц по ядру и 1742 Мгц по видеопамяти. Существенный разгон был обеспечен благодаря изначально повышенному уровню рабочих напряжений и низкой рабочей температуре. Заключение
Видеокарту PowerColor Radeon HD7970 LCS без сомнения следует рекомендовать к покупке энтузиастам, ведь приобретение отдельного водоблока и самой видеокарты все равно обойдется дороже 800 долларов. При этом вы теряете гарантию на видеокарту. Приобретая решение PowerColor Radeon HD7970 LCS вы получаете готовый продукт для дальнейшего разгона с сохранением всех гарантийных обязательств со стороны производителя.


http://megaobzor.com/obzor-PowerColor-Radeon-HD7970-LCS-vodyanoe-ohlazhdenie-topovoy-videokarty.html

 

Системы охлаждения для ПК

Система экстремального водяного охлаждения от Techrepublic

На фотографии показана система водяного охлаждения, трубки которой тянутся ко всем компонентам, хотя проложены они довольно аккуратно. Сборщик системы решил охлаждать водой даже жёсткие диски. Все трубки поступают в центральный распределительный блок в нижней части системы.

Водяное охлаждение жёстких дисков вряд ли можно назвать эффективным, поскольку поверхность винчестера не контактирует в полной мере с механизмами внутри. В любом случае, подобная система впечатляет.





А здесь мы наблюдаем массивную систему циркуляции жидкости с насосом, который отвечает за её прокачку. Как видим, система циркуляции довольно крупная и отделена от основного компьютера, да и ставится она прямо на пол. Действительно экстремальное решение.

Koolance ERM-3K4U5

Перед нами стоечная система водяного охлаждения Koolance ERM-3K4U5, выполненная в корпусе высотой 4U. Внутри содержится крупный теплообменник с большими рёбрами, через который продувается воздух. На задней части можно видеть несколько входов и выходов для жидкости, то есть ERM-3K4U5 может охлаждать несколько систем.

Подобная система, скорее всего, будет использоваться для охлаждения сервера, а не домашнего компьютера. Хотя, конечно, поставить домой её тоже можно, если вам не жалко потратить более $1400.
Система на Lian-Li 343b от TerrorNoize

А это система, собранная на корпусе-кубике Lian-Li 343b. Корпус очень прочный и устойчивый, а для перемещения его по комнате служат колёсики. Материнская плата и компоненты расположены на разных сторонах корпуса; на правой стороне размещены отсеки для оптических приводов и других крупных устройств. Там же есть два отсека с ручками для управления скоростью вращения вентиляторов и другими настройками.

Системы охлаждения

На этой фотографии можно видеть внутренности системы на Lian-Li 343b. Сборщик TerrorNoize использовал крупные трубки для водяного охлаждения CPU и видеокарты. Конечно, кабели можно было проложить и более аккуратно.
Погружная система


А это система, полностью погружённая в масло. Да, совершенно верно, материнская плата и все компоненты находятся в "аквариуме" с маслом. Корпус оригинального дизайна использует две башни, содержащие жёсткие диски и блок питания.

В принципе, такие проекты не новы.
Orgasmatron от aodqw97


Следующая система под названием Orgasmatron довольно оригинальна. Сборщик aodqw97 создал её полностью "с нуля" ещё в 2005 году.

На передней панели компьютера можно заметить оригинальные кнопки сброса и включения, а справа от них специальный тумблер включает/выключает охлаждение жёстких дисков.

Вид корпуса Orgasmatron сверху. Сам корпус выполнен из акрила, а трубки чувствительны к ультрафиолету, то есть они приятно светятся в темноте при соответствующей подсветке.


Розовое охлаждение от mustafa yusuf



Ультрафиолет от PC Tracer и PCGH Extreme

http://www.thg.ru/howto/pc_cooling_fun/print.html​

 

Водяное охлаждения для ПК Процессоры , Видео Карты, Тюнинг итд.

Тип постинга :
1) Картинки желательно несколько
2) Описание
3) Схема
4) Линк

Хотелось бы видеть не просто охлаждение а схемы, тюнинг. Такие посты будут получать +​

 

Погружной компьютер от Puget Systems


Puget Systems продаёт погружные компьютерные системы, как уже готовые, так и просто корпус-"аквариум". Внутрь монтируется материнская плата и все комплектующие, за исключением жёстких дисков, после чего корпус заливается маслом, которое Puget вкладывает в комплект поставки. И вы получаете собственную погружную систему с жидкостным охлаждением.

http://www.thg.ru/howto/pc_cooling_fun/print.html​

 

Обзор и тест системы водяного охлаждения Zalman CNPS20LQ​

Упаковка и комплектация СВО Zalman CNPS20LQ

Система охлаждения Zalman CNPS20LQ поставляется в картонной коробке с типичным оформлением, присущим компании Zalman – преобладают темные цвета. Размеры коробки сопоставимы с размерами коробок обычных суперкулеров — 233 мм (Длина) х 140 мм (Ширина) х 188 мм (Высота).Упаковка и комплектация СВО Zalman CNPS20LQ

Система охлаждения Zalman CNPS20LQ поставляется в картонной коробке с типичным оформлением, присущим компании Zalman – преобладают темные цвета. Размеры коробки сопоставимы с размерами коробок обычных суперкулеров — 233 мм (Длина) х 140 мм (Ширина) х 188 мм (Высота).



Первое, что бросилось в глаза помимо технических характеристик и наличия описания на русском языке, так это фактический производитель СВО — компания Asetek, известная своими СВО закрытого типа (не требующих обслуживания) и производящая их для других компаний, таких как Antec, Corsair. Об этом свидетельствует лейбл “Powered by Asetek” в нижней части коробки. Похоже, компания Zalman решила пойти их же путем, воспользовавшись готовыми решениями и сэкономив на разработке собственной СВО.



Внутри коробки находится сама СВО Zalman CNPS20LQ, 120мм вентилятор Zalman и набор креплений.



Комплект креплений — это две отдельные пластиковые бекплейт для платформы AMD и Intel, соответственно, отдельные железные рамки фиксации помпы-водоблока, набор винтов и защелок для фиксации водоблока, отдельный пакетик с винтами на платформу Intel LGA 2011 и винты для установки до двух 120 мм вентиляторов. Не будет лишней и инструкция по установке.



В комплекте поставляется только один 120 мм вентилятор Zalman c маркировкой ZP1225ALM. Наличие четырех пинового разъема питания, подключаемого к материнской плате, позволит с помощью PWM метода изменять скорость вращения в диапазоне 900-2000 rpm. Уровень шума не указан.

Внешний вид СВО Zalman CNPS20LQ​

Как мы уже отмечали, Zalman CNPS20LQ — это готовая СВО закрытого типа и не требует обслуживания. Вес без вентилятора составляет около 600 грамм.

 

Прозводителем данной СВО является компания Asetek и, похоже, это модель Asetek 570LX.



Таким образом, Zalman CNPS20LQ состоит из помпы-водоблока, радиатора и шлангов, соединяющих их. Шланги гибкие и длина равна 330 мм. Внутри контур заправлен негорючим антикоррозионным антибактериальным хладагентом, который к тому же (по описанию на сайте) является безопасным и экологически чистым.



Радиатор рассчитан на установку двух 120 мм вентиляторов и имеет 8 плоских тепловых «трубок». За счет необходимости подключения шлангов он имеет несколько большие размеры по сравнению с габаритами 120 мм вентиляторов, и потенциально это может сделать невозможным установку в корпуса, на задней стенке которых имеется место только под 120 мм вентиляторы.



Между плоскими тепловыми трубками с высокой плотностью размещены «сжатые» алюминиевые ленты, дающие дополнительную площадь рассеивания. Что, с одной стороны, повышает эффективность работы радиатора, но с другой - пыль будет быстрее «собираться» на этой сетке, и тем самым ухудшаться эффективность работы СВО и, как следствие, придется чаще чистить радиатор.



Помпа-водоблок имеет компактные размеры. Сама помпа подключается через трехпиновый разъем и требует для своей работы напряжения 12В. Ее потребление составляет 3,1 Вт. Комплектный вентилятор подключается к отдельному разъему на материнской плате (CPU_FAN), таким образом, регулирование скорости вращения вентилятора осуществляется через BIOS материнской платы.



Внутри водоблок содержит медные микроребра для лучшего съема тепла,.



Как вы могли уже заметить, на помпе-водоблоке имеется прозрачная крышка, необходимая для защиты основания водоблока от царапин и размазывания термопасты, которая уже нанесена на основание. Без нее получаем вид:



После удаления термопасты получим хорошо обработанное основание...



… что и видно по отпечатку.



Отпечаток на процессоре Intel Core i7-920.

http://www.almodi.org/ochlazhdenie-protsessorov/obzor-i-test-sistemi-vodyanogo-ochlazhdeniya-zalman-cnps20lq​

 

Дорого, фактически пол цены мощного PC.....
Не вижу смысла покупать такую систему, проще уж собрать несколько PC на воздушке толку будет больше.

 

не будет. на воздушке никогда не добьешься таких температур, которые добиваются с помощью СВО. Да и красиво все это выглядит. Сам собрался переходить на водянку, уже почти есть нужная сумма)

 

как смысла нету ? 4-5 график к примеру 6990 очень греется , поставить на вод охлад , результат бомба!

 

к теме спора

Система водяного охлаждения Larkooler BA2-244: сравнительное тестирование​

Larkooler BA2-244 – это универсальный комплект для построения системы водяного охлаждения компьютера. Подробно о составе комплекта, этапах монтажа и результаты тестирования эффективности охлаждения для процессора Intel Core i3, материнской платы Gigabyte GA-P55A-UD3 и видеокарт GT220 и GTX 460 мы писали в предыдущем нашем обзоре "Монтаж системы водяного охлаждения Larkooler BA2-244".

На этот раз испытание комплекта Larkooler BA2-244 в экстремальных для его мощности условиях и сравнительное тестирование температурного режима системы водяного охлаждения и мощного воздушного охлаждения.



Конфигурация тестового стенда:
Корпус: Thermaltake VM400M1W2Z V9 BlackX Edition
Процессор: Intel Core i7 960
Материнская плата: Gigabyte GA-X58A-UD5
Память: Kingstone PC10666 2Gb – 3шт
Термопаста: Larkooler
Видеокарта: ATI Radeon HD5450
Жесткий диск: накопитель SSD Kingstone 64Gb
Блок питания: Hyper 780W
Монитор: LG F920P
ОС: Windows 7 HP x64

Охлаждение


Как уже видно из представленной конфигурации тестового стенда, главное испытание эффективности охлаждения Larkooler будет проводиться на процессоре Intel Core i7 960, а в качестве оппонента выступит кулер NOKTUA (1x120+1x140).

Порой в тестах других лабораторий встречаем самосборную конфигурацию для NOKTUA 1х120+2х140, но в реальной жизни она практически не применима, т.к. банально не помещается в корпус стандартных размеров (не хватит расстояния от корпусного вентилятора до процессора socket 1366). В реальной жизни роль дополнительного вентилятора играет вытяжной корпусной вентилятор, расположенный сразу за кулером, и эффективность при этом не падает.

 

Условия тестирования
Температура в комнате на момент тестирования 25C. Полная нагрузка на все ядра процессора достигалась путем запуска утилиты LinX 0.6.4. Для проведения тестов были включены все энергосберегающие функции процессора.

Первый этап – замер показателей температуры для штатных частот процессора при работе без нагрузки и под нагрузкой, второй этап – замер температурных режимов разогнанного процессора при работе без нагрузки и при полной нагрузке. На диаграммах указана максимальная температура одного из ядер процессора для каждого этапа. Полную раскладку температур по каждому ядру можно увидеть на скриншотах, представленных ниже.
Температура процессора, градусов Цельсия (меньше – лучше):




Скриншоты тестов: NOKTUA NH-D14



Скриншоты тестов: Larkooler BA2-244



Температура материнской платы
Результаты тестов показали достаточно большие температуры на материнской плате и этот факт подтолкнул наши инженерные умы к следующему шагу – провести еще один раунд тестов уже для изучения температурного режима северного моста. Пришлось, правда, чуть подкорректировать конфигурацию стенда и взять за основу модель материнской платы Gigabyte GA-X58A-UD7. Методику тестирования при этом не меняли..
Температура северного на материнской плате, градусов Цельсия (меньше – лучше):

 

Выводы
Мы уже писали о том, что для топовых комплектующих, к которым можно отнести и четырехъядерный процессор Core i7 960 лучше использовать более мощные системы водяного охлаждения (например, Koolance), правда, и цена у такого решения станет более значительной. Однако, надо отдать должное системе водяного охлаждения Larkooler BA2-244 – она выдержала наши экстремальные испытания. Выигрыш в температурах при разгоне и нагрузке в 7 градусов! А когда речь идет о температурах в районе 90 градусов любое отклонение в меньшую сторону достигается труднее, а ценится значительно больше.

Сравнивая воздушное охлаждения NOKTUA и СВО Larkooler, необходимо констатировать факт, что последнее, при всех своих миниатюрных размерах, охлаждает не только сам разогнанный процессор, но и раскаленные элементы цепей питания вокруг него. Так выигрыш при использовании системы водяного охлаждения для материнской платы под нагрузкой составил 8 градусов.

Сотрудники авторитетной тестовой лаборатории Tom's Hardware проделали еще более колоссальную работу, проведя сравнительное тестирование 41 системы охлаждения и СВО Larkooler оказалась безусловным лидером!

http://www.meijin.ru/larkooler-test-obzor
http://www.tomshardware.com/charts/cpu-cooler-charts-2010/CPU-Temperature,2146.html​

 

Системы охлаждения — от радиатора до жидкого азота! Часть 1

Еще из школьного курса физики нам известно, что любой проводник, по которому протекает электрический ток, выделяет тепло. Это приводит к тому, что все составляющие компьютера, по которым проходит ток (от процессора до соединительных проводов), нагревают окружающий их воздух.
Эту статью я писал почти год назад для одного конкурса… решил выложить, может кому будет интересно. Она ужасно огромная (без шуток — хабр не принял ее одним куском, так что будет две части / Часть 2 /). Трафик.

Скучная теория

Выделяемое количество теплоты зависит от содержимого Вашего системного блока, от его энергопотребления. Это вовсе не значит, что охлаждать нужно абсолютно все задействованные составляющие системника. Вешать вентиляторы на розетки вовсе не нужно, но вот современным процессорам и видеокартам без охлаждения ну никак не обойтись!

От тепловыделения, увы, никуда не деться, но ведь эта проблема имеет немало решений. Другой вопрос – чем охлаждать. На данный момент существует достаточно много систем охлаждения, все они используют общий принцип действия — перенос тепла от более горячего тела (охлаждаемого объекта) к менее горячему (системе охлаждения). Мы рассмотрим только следующие системы:

— Радиатор;
— Радиатор+вентилятор = кулер;
— Система жидкостного охлаждения;
— Система охлаждения на элементах Пельтье;
— Система фазового перехода (фреонка);
— Система экстремального охлаждения на жидком азоте;

Можно использовать и наиболее эффективные установки, в которых совмещаются различные виды перечисленных систем, но это уже выходит за рамки данной статьи.

Мы же по-порядку начнем рассмотрение основных систем охлаждения и начнем с самого первого — радиатора.

Радиаторы

Радиатор (новолат. radiator, «излучатель») — теплообменник, служит для рассеивания тепла от охлаждаемого объекта. Механизмом передачи тепла здесь является теплопроводность, способность вещества проводить тепло внутри своего объёма. Все, что нужно — создать физический контакт радиатора с охлаждаемым объектом, именно поэтому он всегда находится в тесном контакте с тем, что охлаждает. После того, как радиатор принимает на себя часть тепла от охлаждаемого объекта, его задача – рассеять его в окружающий воздух.

Но мало просто обеспечить физический контакт! Ведь рано или поздно от постоянно нагревающегося охлаждаемого объекта нагреется и сама система охлаждения. А процесса теплообмена в системе тел с одинаковой температурой, как мы знаем, быть не может. Чтобы найти выход из данной ситуации и не столкнуться с проблемой перегрева, необходимо организовать подвод какого-то холодного вещества, чтобы охлаждать саму систему охлаждения. Такое вещество общепринято называть хладагентом (холодильный агент, частный случай теплоносителя)

Радиатор является воздушной системой охлаждения, т.е. хладагентом в его случае является холодный воздух из окружения. Тепло от охлаждаемого объекта идет к основанию радиатора, потом равномерно распределяется по всем его рёбрам, а уже после этого оно уходит в окружающий воздух. Такой процесс называется теплопроводностью. Воздух вокруг радиатора постепенно нагревается, из-за чего процесс теплообмена становится все менее эффективным. Эффективность теплообмена в можно увеличить, если постоянно подавать холодный воздух к рёбрам радиатора. Говоря проще, для эффективного охлаждения нужна свободная циркуляция холодного воздуха.

Такие физические величины, как теплопроводность (скорость распространения тепла по телу) и теплоемкость (количество теплоты, которое нужно сообщить телу, чтобы повысить его температуру на 1 градус) у радиатора должны быть на высоком уровне. Из того же школьного курса нам известно, что наибольшей теплопроводностью обладают металлы. На самом деле это не так – наибольшая теплопроводность у алмаза , и лежит она в диапазоне от 1000 до 2600 Вт/(м·K). Из металлов же лучше всех тепло проводит серебро – его теплопроводность равна 430 Вт/(м·K). После серебра идет медь [390 Вт/(м·K)], потом золото [320 Вт/(м·K)]. Завершает цепочку алюминий [236 Вт/(м·K)].

Откинув драгоценности, становится понятно, что наиболее применимыми являются два материала – алюминий и медь. Первый — из-за низкой стоимости и высокой теплоёмкости (930 против 385 у меди), второй — из-за большой теплопроводности (к недостаткам меди можно отнести более высокую температуру плавления и сложность ее обработки). Серебро же, за его высокую теплопроводность, иногда используют для изготовления основания радиатора. Еще для изготовления радиаторов может применяться сплав алюминия с кремнием – силумин. Преимущество его использования – дешевле алюминия.

Если радиатор сделан из высоко теплопроводного материала, то температура в любой его точке будет одинакова. Выделение тепла будет одинаково эффективно со всей площади поверхности. Т.к. объект отдаёт тепло со своей поверхности, то это значит, что для достижения наилучшего отвода тепла, площадь поверхности охлаждаемого объекта должна быть максимальной. Существует два способа увеличения площади радиатора — увеличение площади рёбер с сохранением размеров радиатора и увеличение геометрических размеров радиатора. Второй вариант, понятно, предпочтительней, но это вносит ряд неудобств – например, увеличивает вес и размеры радиатора, что может затруднить монтаж устройства. Ну и цена, соответственно, растет пропорционально количеству израсходованного на изготовления материала.

Типов конструкций ребер радиаторов существует огромное множество. Они могут быть толстыми, если были созданы процессом выдавливания. Или наоборот, тонкими – если ребра отливали. Они могут быть прямыми по всей длине радиатора, а могут быть расчерчены поперек. Могут быть плоскими, согнутыми из пластин, вдавленными в основание. Но лучше всего в работе на сегодняшний день себя показывают радиаторы игольчатого типа – в таких радиаторах вместо ребер квадратные или цилиндрические иглы.

Изготовление радиаторов

На данный момент мне известно 6 методов производства радиаторов:

1. Прессованные (экструзионные) радиаторы — самые дешевые и самые распространенные на рынке. Основным материалом, который используется в их производстве, является алюминий. Радиаторы такого типа изготавливаются путем прессования (экструзии), который позволяет получить достаточно сложные профили поверхностей ребер и достичь хороших теплоотводящих свойств.

2. Складчатые (ленточные) радиаторы — получаются тогда, когда тонка металлическая лента, свернутая в гармошку, пайкой (или с помощью адгезионных проводящих паст) прикрепляется на базовую пластину радиатора. Складки ленты-гармошки в данном случае играют роль ребер. Такая технология изготовления позволяет получать компактные изделия по сравнению с прессованными радиаторами, но с примерно такой же тепловой эффективностью.

3. Кованые (холоднодеформированные) радиаторы — радиаторы, получаемые в результате использования технологии холодного прессования. Эта технология позволяет создавать поверхность радиатора в виде стрежней произвольного сечения, а не только стандартных прямоугольных ребер. Как правило, они дороже радиаторов первых двух типов, но их эффективность зачастую гораздо ниже.

4. Составные радиаторы — близкие родственники «складчатых» радиаторов. Несмотря на это, их отличает существенный момент: в данном типе радиаторов поверхность ребер формируется не лентой-гармошкой, а тонкими раздельными пластинками, которые закрепляют пайкой или стыковой сваркой на подошве радиатора. Радиаторы этого типа немного более эффективны, чем экструзионные и складчатые.

5. Литые радиаторы – в производстве изделий такого типа используется технология литья в пресс-форму под давлением. Применение такой технологии позволяет получать профили реберной поверхности практически любой сложности, значительно улучшающий теплопередачу.

6. Точеные радиаторы — являются самыми дорогими и продвинутыми радиаторами. Изделия такого типа создаются прецизионной механической обработкой (на специальных высокоточных станках с ЧПУ) монолитных заготовок и отличаются самой высокой тепловой эффективностью. Если бы не производственная стоимость, то радиаторы такого типа давно смогли бы вытеснить своих конкурентов на рынке.

Тепловые трубки

В современных системах перестали быть редкостью применяемая в радиаторах и в кулерах – тепловые трубки или просто теплотрубки.


Она представляет собой герметическое теплопередающее устройство, которое работает по замкнутому испарительно-конденсационному циклу в тепловом контакте с внешними — источником и стоком тепла. Тепловая энергия берется на охлаждаемом объекте и затрачивается на испарение теплоносителя, который находится внутри корпуса тепловой трубки. Далее тепловая энергия переносится паром в виде скрытой теплоты испарения далее, на определенном расстоянии от места испарения, где при конденсации пара выделяется в сток. Образовавшийся конденсат снова возвращается в место испарения — либо под действием капиллярных сил (которые обеспечиваются наличием специализированной капиллярной структуры внутри тепловой трубки), либо за счет действия массовых сил (такая конструкция обычно именуется термосифоном).

Получается, что вместо привычного электронного механизма переноса тепла (путем теплопроводности, что имеет место в сплошном металлическом теплопроводе), в теплотрубке используется молекулярный механизм переноса (точнее, процесс переноса кинетической и колебательной энергии беспорядочного движения частиц пара).

Есть контакт! Какова площадь?

Нужно стремиться к тому, чтобы площадь контакта между радиатором и охлаждаемым объектом была как можно больше – ведь именно через эту площадь тепло от объекта будет поступать на радиатор. Но нужно учитывать то, что при соприкосновении двух даже самых гладких поверхностей, между ними все равно остаются мельчайшие полости и зазоры, заполненные воздухом [напомню, что теплопроводность воздуха 0.026 Вт/(м·K)] – это может сыграть свою злую шутку.

Чтобы избавиться от вредного воздуха и позволить радиатору работать с максимальной отдачей, применяют различные тепловые интерфейсы, чаще всего это термопроводная паста (термопаста). Она имеют большую теплопроводность [благодаря использованию в своем составе таких веществ, как алюминий и серебро (до 90% содержания)] и за счет текучести заполняет собой все неровности в соприкасающихся поверхностях.

Термопаста поставляются в комплекте с большинством брендовых кулеров и радиаторов. Бывает в виде шприца или небольшого тюбика-пакетика. Рекомендуется избегать попадания термопасты на электрические элементы компьютера.

Одним из параметров термопаст является продолжительность периода, когда она выходит на максимальную эффективность. В среднем это время составляет около недели. Компания Coolink недавно произвела первую термопасту с добавлением наночастиц – ее преимуществом является то, что никакого периода ожидания нет.

Помимо термопасты есть и другой вид теплового интерфейса – проводящие прокладки. Суть их работы та же, но используются они по другому – кладутся на поверхность контакта и при тепловом воздействии меняют свое агрегатное состояние, заполняя неровности и вытесняя воздух.

Итог по радиаторам

Несмотря на всевозможные вариации, самое главное преимущество радиатора то, что он не является источником какого-либо шума. К минусам можно отнести относительно низкую эффективность, отсутствие потенциала для разгона системы и зачастую крупные габариты.

Если доверять охлаждение современных видеокарт и процессоров пассивным радиаторам достаточно опасно, то охлаждение модулей памяти, жестких дисков, чипсета, цепей питания – можно и положиться.

Кулеры

Кулер (англ. cooler — охладитель) совокупность радиатора и вентилятора, устанавливаемого на электронные компоненты компьютера с повышенным тепловыделением. Самая главная задача устройства — снижение температуры охлаждаемого объекта и поддержание ее на определенном уровне. Достигается это за счет непрерывного потока воздуха, обдувающего радиатор. То есть менее эффективный процесс излучения превращается в более эффективный — конвекцию. Кулеры — это самый простой, самый быстрый, доступный и, в большинстве случаев, достаточный способ охлаждения компонентов компьютера — воздухом охлаждается все.

Вариантов исполнения существует гигантское множество. Если говорить про внешний вид можно долго, то касательно функциональных отличий много не расскажешь.

Кулеры бывают разных размеров – обычно от 40х40мм до 320х320мм.


Шарики за ролики

Самой важной частью любого кулера является его вентилятор. Именно он шумит у Вас в Вашем системном блоке. А если быть более точным, то шум этот появляется при столкновении воздушного потока с радиатором. Особенно этот шум ощутим на дешевых моделях кулеров, т.к. над их дизайном никто не работает.

Вентилятор состоит из крыльчатки (в ней по внутреннему диаметру расположен магнит) и электромотора, который этот магнит вместе с крыльчаткой вращает. Через центр вентилятора идет осевой штырь, который размещается в центре мотора. Для большей плавности хода крыльчатки могут использоваться три вида подшипников (срок службы которых производители указывают в тысячах часов на упаковке):

— Подшипник скольжения (sleeve bearing ) — наиболее дешевый и наименее надежный вариант, создающий при работе высокий уровень шума.
— 1 подшипник скольжения (sleeve bearing ) + 1 подшипник качения (ball bearing) — комбинированный подшипник- более долговечная конструкция, работающая в среднем в два раза дольше, чем на подшипнике скольжения.
— 2 или 4 подшипника качения (ball bearing) — наиболее надежные варианты с низким уровнем шума, но стоят такие вентиляторы существенно дороже первых двух.
— Игольчатые и NCB (наномиллиметровые керамические) подшипники — устанавливаются в вентиляторы ограниченным числом производителей. Они отличаются низким уровнем шума, невысокой стоимостью и очень большим сроком службы.

Кстати, о сроке службы (сроке безотказной работы. Если срок службы указан в 40-50 тысяч часов (почти 5 лет. Хотя бывает и больше — до 300 000 часов!), это вовсе не значит, что вспомнить о кулере в следующий раз придется только через это время. Нет! Это число нужно делить на два-три, и все равно время от времени производить профилактические действия – протирать от пыли, продувать, смазывать. Если не ухаживать за кулером, он может начать шуметь, а если совсем про него забыть – то и остановиться.

Производительность вентилятора (расходная характеристика) – пожалуй, основная его характеристика. Измеряется она в количестве кубических футов воздуха, перегоняемых им в минуту, сокращенно — CFM (Cubic Feet per Minute). Эта характеристика главным образом зависит от площади вентилятора, профиля лопастей и скорости их вращения. Чем больше это значение, тем выше эффективность охлаждения и, как правило, тем выше уровень шума, создаваемый вентилятором при работе.

Здоровое питание

Перегонять кубометры воздуха кулер может своими лопастями на скорости до 8000 оборотов в минуту (для сравнения, двигатель обычнго легкового автомобиля выдает 5-8 тысяч оборотов. Двигатель болида «Формула-1» — до 22 000 оборотов). Но понятное дело, что при такой скорости шум от работы кулера будет ощутимым. Поэтому предпочтительнее брать кулеры с термодатчиками – которые «анализируют» температуру и в зависимости от ситуации могут увеличивать или уменьшать количество оборотов. Чаще всего это положительно сказывается на шуме от работы.

Все компьютерные кулеры питаются от постоянного тока, напряжение которого чаще всего составляет 12В. Для подключения к питанию они используют Molex-коннекторы (для Smart-вентиляторов) или PC-Plug-коннекторы.

PC-Plug имеет четыре провода: два чёрных (земля), жёлтый (+12В) и красный (+5В).

Разъёмы Molex на материнских платах используются для того, чтобы система сама могла контролировать скорость вращения вентилятора, подавая на красный провод различное напряжение (обычно от 8 до 12 В). По жёлтому (сигнальному) проводу система узнает от кулера сведения о скорости вращения его лопастей. Использование Molex имеет один весомый недостаток: опасно цеплять вентиляторы с потребляемой мощностью более 6Вт.

Дело обстоит иначе с разъемом PC-Plug – он выдерживает десятки Ватт. Но и без дегтя не обошлось — при подключении к нему Вы не сможете узнать, работает Ваш вентилятор или нет.
Найти переходник с одного разъема на другой сейчас не составляет никакого труда – они часто идут в комплекте.

Так же для снижения шума кулер иногда переводят на 5В или 7В. Шлейфы округляют, провода заплетают в косички или обтягивают оплеткой и убирают в укромное местечко – чтобы не мешали продуманной воздушной циркуляции.

О шумах

Все кулеры классифицируются по уровню шума, издаваемому от их работы на следующие классы (чем ниже уровень шума, тем более комфортной будет работа за компьютером):

— Условно бесшумный. Уровень шума такой системы охлаждения составляет менее 24 дБ. Этот показатель ниже типового фонового шума в тихой комнате (в вечернее или ночное время суток). Таким образом, кулер не вносит практически никакого существенного вклада в шумовую картину. Обычно это значение достигается при минимальном числе оборотов вентилятора для систем с регулятором скорости вращения.

— Малошумный. Уровень шума от такой системы охлаждения лежит в пределах от 24 до 30 дБ включительно. Кулер вносит еле ощущаемый вклад в акустику ПК.

— Эргономичный. Уровень шума такой системы охлаждения лежит в диапазоне от 37 до 42 дБ включительно. Шум от такого кулера по всей вероятности будет заметен в большинстве пользовательских конфигураций компьютера.

— Не эргономичный. Уровень шума рассматриваемой системы охлаждения больше 42 дБ. В таких условиях кулер будет являться основным «генератором» шума компьютера практически любой конфигурации. Домашнее применение такого кулера неоправданно – он больше подойдет для производственных и офисных помещений с фоновым шумом более 45 дБ.

Итог по кулерам

К плюсам кулеров относятся их распространенность, универсальность, доступность. Небольшую стоимость тоже можно отнести к плюсу, но стоит учитывать, что на хороший кулер жадничать не стоит – ведь это, по сути, второе сердце компьютера – нельзя, чтобы остановилось.

К минусам я отнесу возможные шумы, которые рано или поздно появятся на любом кулере.

Подводя итог вышесказанному. На данный момент кулер – самая распространенная система охлаждения, охладить которой можно что угодно – от процессора до винчестера и памяти. Вопрос заключается в выборе и подборе нужного кулера – ведь их существует великое множества от десятков производителей.

Кому-то нужна золотая середина между тишиной и производительностью. Кому-то нужны гигагерцы и плевать на шум, кто-то наоборот, предпочитает тишину.

http://habrahabr.ru/post/64162/​

 

Системы охлаждения — от радиатора до жидкого азота! Часть 2

Продолжение статьи о системах охлаждения.

постыq&aсобытияхабыкомпании
Системы охлаждения — от радиатора до жидкого азота! Часть 2
Железо
Продолжение статьи о системах охлаждения. Часть 1.


Система жидкостного охлаждения

Третий в моем обзоре тип системы охлаждения, пожалуй, один из самых интересных, эффектных и эффективных.

Как я уже говорил, с законами физики не поспоришь. Рост тактовых частот и производительности современного компьютера неизбежно сопровождается повышением энергопотребления его элементов, следствием этого является увеличение тепловыделения. В свою очередь, это заставляет производителей создавать все новые и все более эффективные системы охлаждения.

Первый раз с такой системой я познакомился поздно – в конце 2006 года на выставке Home Interactive Technologies (HIT) в Питере. Тогда я участвовал в конкурсе моддинга и рядом с моим модом стоял мод парня, который сделал шикарнейший мод с применениям водяного охлаждения.

Система жидкостного охлаждения – это такая система охлаждения, в качестве теплоносителя в которой выступает какая-либо жидкость.
Вода в чистом виде редко используется в качестве теплоносителя (связано это с электропроводностью и коррозионной активностью воды), чаще это дистиллированная вода (с различными добавками антикоррозийного характера), иногда — масло, другие специальные жидкости.

Главная разница в использовании воздушного и жидкостного охлаждения заключается в том, что во втором случае для переноса тепла вместо нетеплоемкого воздуха используется жидкость, обладающая гораздо большей, по сравнению с воздухом, теплоемкостью.

Принцип действия системы жидкостного охлаждения отдаленно напоминает систему охлаждения в двигателях автомобиля — через радиатор вместо воздуха, прокачивается жидкость, что обеспечивает гораздо лучший теплоотвод. В радиаторах охлаждаемого объекта вода нагревается, после чего вода из этого места циркулирует в более холодное, т.е. отводит тепло.

Журчит ручей

Типичная система состоит из водоблока, в котором происходит передача тепла от процессора теплоносителю, помпы, прокачивающей воду по замкнутому контуру системы, радиатора, где происходит отдача тепла от теплоносителя воздуху, резервуара (служит для заполнения системы водой и прочих сервисных нужд) и соединительных шлангов.

Поверхность соприкосновения водоблока с процессором обычно отполирована до зеркального отражения, по уже озвученным мною причинам. Через знакомый термоинтерфейс водоблок крепится на охлаждаемый объект. Обычно он крепится с помощью специальных скоб, что исключает его возможность двигаться. Бывают водоблоки и для видеокарт, но явных отличий от принципа действия процессорных водоблоков нет – все различия в креплении и форме радиатора.

Одна из частых проблем обладателей систем жидкостного охлаждения это перегрев околопроцессорно-сокетных элементов материнской платы, которые могут греться ни чуть не хуже своего старшего брата. Связано это с тем, что обычно в таких системах отсутствует циркуляция холодного воздуха. Как этого избежать? Совет, пожалуй, один – выбирайте системы (совмещайте) с дополнительным кулером, который будет охлаждать остальные греющиеся силовые элементы.

Водоблок через специальные трубки соединяется с радиатором, крепиться который может как внутри системного блока, так и снаружи (например, с задней стороны системника). Второй вариант, пожалуй, предпочтительнее. Судите сами: больше свободного места внутри системного блока, более низкая температура окружающей среды положительно влияет на радиатор. Плюс он дополнительно обдувается корпусным вентилятором.

Резервуар для жидкости, или иначе, расширительный бачок, так же может находиться снаружи системного блока. Его объем в штатных системах варьируется от 200мл до литра.

Производители систем охлаждения стараются заботиться о своих пользователях и прекрасно понимают, что для хорошей системы охлаждения место найдется внутри не каждого системного блока. Тем более, нужно учитывать, что каждый производитель как-то хочет выделиться на фоне других. Поэтому существует огромный выбор внешних систем жидкостного охлаждения (понятное дело, что без соединительных трубок с радиатором на конце никак не пренебречь). Их не стыдно выставить напоказ; обычно внутри таких систем скрывается сразу все – помпа, резервуар, продуваемый вентиляторами радиатор. Но и стоят они, обычно, демонстративно дорого.

Итог по системам водяного охлаждения

Для чего же применять жидкостные системы охлаждения? Ведь если посудить строго, то обычных штатных кулеров всегда достаточно, в обычных условиях работы ПК (если бы это было не так, то их бы не ставили, а ставили системы жидкостного охлаждения). Поэтому чаще всего такую систему следует рассматривать с позиции разгона – тогда, когда возможностей воздушной системы охлаждения будет не хватать.

Другим плюсом жидкостной системы охлаждения является возможность ее установки в ограниченном пространстве корпуса. В отличие от воздуха, трубки с жидкостью можно задать практически любые направления.

Ну и еще один плюс такой системы – ее беззвучность. Чаще всего помпы заставляют циркулировать поток воды по системе, не создавая шума больше значения в 25 дБ.

Минус, как я уже отметил – зачастую, дороговизна установки.

Система охлаждения на элементах Пельтье

Среди нестандартных систем охлаждения можно отметить одну очень эффективную систему – на основе элементов Пельтье. Жан Шарль Атаназ — французский физик, открывший и изучивший явление выделения или поглощения тепла при прохождении электрического тока через контакт двух разнородных проводников. Устройства, принцип работы которых использует данный эффект, называются элементы Пельтье.

В основе работы таких элементов лежит контакт двух проводников с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости. При протекании тока через контакт этих материалов, электрону необходимо приобрести энергию, чтобы он мог перейти в зону с бОльшей энергией проводимости другого полупроводника. Охлаждение места контакта полупроводников происходит при поглощении этой энергии. Нагревание же места контакта происходит при протекании тока в обратном направление.

На практике используются только контакт двух полупроводников, т.к. при контакте металлов эффект настолько мал, что незаметен на фоне явления теплопроводности и омического нагрева.

Элемент Пельтье содержит одну или несколько пар небольших (не больше 60х60 мм) полупроводниковых параллелепипедов — одного n-типа и одного p-типа в паре [обычно теллурида висмута (Bi2Te3) и германида кремния (SiGe)]. Они попарно соединены металлическими перемычками, которые служат термическими контактами и изолированы не проводящей плёнкой или керамической пластинкой. Пары параллелепипедов соединены так, что образуется последовательное соединение многих пар полупроводников с разным типом проводимости — протекающий электрический ток протекает последовательно через всю цепь. В зависимости от того, в каком направлении течет электрический ток, верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом переносится тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаётся разность температур.

При охлаждении нагревающейся стороны элемента Пельтье (радиатором или вентилятором) температура холодной стороны становится ещё ниже.

Итог по элементам Пельтье

К достоинствам такой системы охлаждения можно отнести небольшие размеры и отсутствие каких-либо подвижных частей, а также газов и жидкостей.
Ложкой дегтя является очень низкий коэффициент полезного действия, что приводит к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур. Если включить термоэлектрическую пластинку без нагрузки (процессор не будет греться), то Вы рискуете стать свидетелем интересной картины – на элементе Пельтье, при охлаждении до точки росы, появится иней, который хлебом не корми – дай закоротить контакты.

Так же, если элемент Пельтье выйдет из строя, то будет еще одно зрелище – из-за отсутствия контакта между радиатором (или кулером) и процессора, последний моментально нагреется и может выйти из строя.

Элементы Пельтье еще обязательно найдут широкое применение, так как без каких-либо дополнительных устройств они легко позволяют получить температуры ниже 0°C.

Системы фазового перехода (фреоновые установки)

Чувствуете, как читая текст, становится все холоднее и холоднее? Еще бы – медленно, но верно спускаемся в диапазон низких температур.
Сейчас мы рассмотрим не очень распространенный, но очень эффективный класс систем охлаждения – системы, хладагентом в которой выступают фреоны. Отсюда и название – фреоновые устанвоки. Но более правильно было бы называть такие системы системами фазового перехода. На принципе действия таких систем работают практически все современные бытовые холодильники.

Но давайте по-порядку. Один из вариантов охладить тело — заставить вскипеть на нем жидкость. Для перехода жидкости в пар, необходимо затратить энергию (энергия фазового перехода) – то есть закипая, жидкость отбирает тепловую энергию от окружающих ее предметов. Но мысленно возвращаясь в стены школьного кабинета физики, мы вспомним, что при текущем давлении мы не сможем нагреть жидкость выше температуры ее кипения. Кто из нас показывали друзьям такой фокус – наливая сок в пластиковый стаканчик и держа под дном стакана пламя? Можете попробовать — никаких катаклизмов не произойдет, пока весь сок не выкипит

Всем известная Википедия трактует слово «Фреоны» как галогеноалканы, фторсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты. Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью. Фреоны — бесцветные газы или жидкости, без запаха.

Если же взять такую жидкость, которая будет закипать, скажем, при -40°С, то сосуд, в котором свободно кипит эта жидкость (такой сосуд называют испарителем), будет очень сложно нагреть. Его температура будет стремиться к -40°С. А поставив такой сосуд на нужный нам объект охлаждения (например, на процессор), мы сможем добиться того, чего и хотели – охладить систему.

Но понятное дело, лазить с определенным интервалом под стол и заливать жидкость в испаритель никто не будет – нужно из пара жидкости опять получить саму жидкость, которая будет снова подаваться в испаритель. Вот Вам пища для самостоятельных размышлений.

Ладно-ладно. В результате размышлений вы должны прийти к схеме следующего вида: мощный компрессор после испарителя качает газ и подает его под большим давлением в конденсор. Там газ конденсируется в жидкость и отдает тепло. Конденсор, выполненный в виде радиатора, рассеивает тепло в атмосферу – этот этап мы уже хорошенько рассмотрели в предыдущих системах. Далее жидкий фреон поступает к испарителю, где выкипая, отбирает тепло – вот и весь замкнутый цикл. Цикл «фазовых переходов» потому так и назван — фреон попеременно меняет свое агрегатное состояние.

Системы фазового перехода, испарители (холодильники) которых устанавливаются непосредственно на охлаждаемые элементы, называются системами «Direct Die». Холодными в такой системе являются только сам испаритель и отсасывающая трубка, остальные же элементы могут иметь комнатную температуру или выше. Холодные элементы нужно тщательно теплоизолировать для предотвращения образования конденсата.

Минусом фреонок является относительная громоздкость испарителя и отсасывающей трубки, поэтому объектом охлаждения выбираются лишь процессор и видеокарта.

Есть и еще одна разновидность систем охлаждения, о которой я пока не упомянул – чиллеры. Этот класс систем состоит в основном из систем жидкостного охлаждения, отличием же является наличие второй части (холодильника теплоносителя), которая работает вместо радиатора – зачастую эта часть является той самой системой фазового перехода. Достоинством такой системой является то, что ей можно охладить все элементы системника, а не только видеокарту и процессор (в отличие от «direct die»-систем). Система фазового перехода чиллера охлаждает лишь теплоноситель системы жидкостного охлаждения, то есть в замкнутом контуре течет очень холодная жидкость. Отсюда и минус систем такого типа – необходимость изолирования ВСЕЙ системы (водоблоки, трубки, насосы и т.п.). Если же изолировать не хочется, то можно использовать маломощную фреоновую установку для чиллера, но тогда об экстремальном разгоне можно будет забыть. Тут уж выбирайте, Вам шашечки или ехать.

Итог по фреонкам

К блестящей стороне медали можно отнести возможность достижения очень низких температур, возможность постоянной работы (в отличии от системы, которая рассмотрена далее). Высокий КПД системы (потери минимальны). Из постоянных систем охлаждения, фреонки – самые мощные. При этом они позволяют выносить тепло из корпуса, что положительно сказывается на температурах внутри него.

К стороне медали, намазанной дегтем, относятся такие особенности системы, как сложность изготовления такой системы [ серийно выпускаемых систем не так много, цены сопоставимы со стоимостью запуска шаттла ]. Небольшой вес и маленькие габариты – все это в полной мере отсутствует в установках данного типа.

Условная стационарность системы. Практически во всех случаях (кроме тех случаев, когда Вы не планируете заниматься экстремальным разгоном) – потребуется теплоизоляция всей системы. Ну и самый, пожалуй, негативный момент – более чем ощутимый шум от работы (50-60 дБ).

Еще одним минусом фреонок является то, что на покупку фреона нужна лицензия. У кого ее нет, выбор не велик: в свободной продаже есть только один — R134a (точка кипения которого -25°С).

Существует еще один хладагент — R290 (пропан), но сейчас он не используется в охладительных системах (возгораемость). Он обладает очень хорошими свойствами: точка кипения -41°С, совместим с любым маслом компрессора и главное, дёшев.
Одевайте варежки, «слоники» и шапки с шубой — мы добрались до самого холодного момента в этой статье.

Система экстремального охлаждения

Ну и в завершающей главе моей сегодняшней статьи станут системы, в качестве хладагента в которых используется жидкий азот.

Жидкий азот представляет собой прозрачную жидкость, без цвета и запаха, температурой кипения (при нормальном атмосферном давлении) которой равна ни много ни мало -195.8 градусов по Цельсию! Для хранения жидкого азота применяют специальные резервуары — сосуды Дьюара объемом от 6 до 40 литров. Тут вот Word подсказывает, что 40 литров это еще и 70.39 английских пинтов, 84.52 американских, 10.56 галлонов или 42.46 квартов

Установки данного типа предназначены только для экстремального охлаждения, в экстремальных условиях. Одним словом, при разгоне.

Всем по стакану

Системы с жидким азотом не содержат никаких помп (температура, знаете ли, не располагает или других подвижных элементов. Она представляет из себя высокий металлический (медный или алюминиевый) стакан с дном, который плотно соединяется с центральным процессором. Достать такую штуковину не так-то просто (хотя что в наше время не купишь?) – поэтому умельцы зачастую делают его самостоятельно.

Основной проблемой при разработке стакана является обеспечение процессора при полной нагрузке минимальной температурой. Ведь теплопроводные свойства жидкого азота сильно отличаются от той же воды. Он берет лишь тем, что «промораживает» стенки стакана, позволяя охладить процессор до температуры ниже 100 градусов. А так как тепловыделение камешка в простое и в режиме полной нагрузки отличается достаточно существенно (а скачки происходят мгновенно) — стакан часто не в состоянии вовремя эффективно отвести тепло. Для современного процессора оптимальной температурой является -110-130 градусов. Да, подойдет не любой термоинтерфейс. DeDaL советует AS ceramique.

После изготовления стакана, его (и материнскую плату) нужно тщательно теплоизолировать, чтобы конденсат, который неминуемо образуется от такого перепада температур, не замкнул какие-нибудь контакты на материнской плате. Обычно используют различные пористые и пенистые материалы, например вспененный каучук – неопрен. В несколько слоев обматывают отрезанным куском, после чего закрепляют тем же скотчем.

С изоляцией материнской платы несколько сложнее. Чаще всего поступают так – заклеивая разъемы, все «заливают» диэлектрическим лаком. Причем, с обратной стороны материнской платы такую процедуру тоже нужно проделать – в районе процессорного сокета. Такая лакировка абсолютно не мешает работе платы (хотя, вы автоматически лишаетесь гарантии – так, на всякий случай, если еще не лишились) – но зато вы почти гарантированно исключаете возможность пострадать от протекания жидкого азота.

Махмуд, поджигай!


Дальше все просто. После того, как Вы тщательно соберете все компоненты, можно приступать. С помощью какой-то промежуточной емкости (например, термос или какой-то другой теплоизолированный стакан) наливаете азот в стакан на материнской плате, после чего можете мучить свою систему, например, проведением забугорского синтетического теста

Кстати о тестах – вот список тех бенчмарков, которые официально приняты:
— 3Dmark 2001
— 3Dmark 2003
— 3Dmark 2005
— 3Dmark 2006
— Aquamark 3.0
— Super Pi как самый фундаментальный
— Pifast

Для часа работы компьютера достаточно 4-5 литров азота. Заливать в стакан нужно примерно до половины, причем постоянно поддерживая этот уровень.



Достать азот в наше время не является нерешаемой задачей. На каком-нибудь заводе вам его отпустят по цене рублей в 30 за литр. Попробовать купить его можно и в различных медицинских учреждениях. Естественно, нужно везде заранее созваниваться и все узнавать!




Что будет, если азот попадет на какую-либо часть тела? Смотря на какую. Если в глаза – пиши-пропало. Если же немного прольется на руку – ничего страшного не случится. Дело в том, что на поверхности кожи азот сразу закипает, благодаря этому между рукой и азотом образуется воздушная прослойка. Но все в этом мире не вечно… поэтому купаться и даже умываться крайне не советую. Устрашающего вида теплоизоляционные перчатки на руках тех, кто работает с азотом – это чаще всего просто требуемая техника безопасности, за несоблюдение которой больно ругают.

Что является недостатком такой системы охлаждения? Мне кажется, тут все очевидно. Вряд ли кто-то будет спокойненько серфить интернет или моделировать что-то, пусть и ресурсоемкое. Систему с азотом нельзя собрать в небольшую системку под столом и чтобы она там сама по себе стояла. Говоря иначе, такое охлаждение не подходит для решения бытовых задач – нужен постоянный и ответственный контроль, все нужно стараться делать тщательно и без ошибок.

Но зато как элегантно и демонстративно это со стороны…

Морозная свежесть

Итак, самое время подвести итоги. Мы узнали, что является самым главным нагревателем в компьютере — это центральный процессор, он же камень. После камня друг за другом идут видеокарта, чипсет материнской платы, жёсткий диск, системная память и различные платы расширения. Практически всегда и на всех компонентах компьютера, требующих охлаждения, оно(охлаждение) уже установлено и для штатного режима работы его вполне достаточно. Если Вы не собираетесь разгонять компьютер, то и модифицировать систему охлаждения Вам не имеет смысла.

Основное, что нужно помнить – что обязательно нужна вентиляция внутри корпуса, т.к. холодный воздух, приходящий из окружающей среды, для той же видеокарты будет намного полезней, чем установка или замена идущего в комплекте кулера на более дорогой.

Если же в Ваши планы входит разгон, то всегда нужно помнить 4 простых правила, однажды кем-то озвученных:

1. Всегда есть вероятность схода с дистанции каких-то участников мероприятия, по разным причинам — начиная от неправильных действий разгоняющего и кончая неправильными действиями производителя, не предугадавшего, что вот именно данная конкретная железка пойдет В РОССИЮ и там ее однозначно будут эксплуатировать на различных нештатных режимах.

2. Гарантии (и возможности продать это оборудование как исправное) в таком случае вы скорее всего лишаетесь, и винить в этом вы будете вынуждены только себя.

3. Устройства «noname» китайского производства рекомендуется исключить из состава вашей машины.

4. Три кита, на которых держится разгон — голова на плечах, руки с правильной заточкой, хорошее охлаждение. При отсутствии хотя бы одного из них можете расслабиться и о разгоне забыть.

Титры

Возможно, в каких-то моментах я был не прав – каюсь. Возможно, Вы все это давно знали – тогда искать причину «вселения злого духа» в компьютер Вам нужно самостоятельно и в другом месте. Я же свою миссию, рассказать об основных системах охлаждения, считаю выполненной

http://habrahabr.ru/post/64166/​