Система водяного охлаждения

Deepcool Castle 280 RGB

Сокеты Intel: LGA 1200, 1151, 1150, 1155, 1156, 1366, 2011, 2011-3, 2066
Сокеты AMD: TR4, AM4, AM3+, AM3, AM2+, AM2, FM2+, FM2, FM1
Рассеиваемая мощность (TDP): 250 Вт
Штатные вентиляторы: 140x140x25 мм – 2
Скорость вращения: 500-1800 об/мин
Уровень шума: до 36 дБ (по рез. тестов – до 60 дБ на макс. об.)
Подсветка: RGB
Габариты радиатора: 325 × 148 × 27 мм
Габариты помпы: 91 × 79 × 72 мм

Еще одна система жидкостного охлаждения от Deepcool под названием Castle 280 RGB предлагает классическую для необслуживаемого решения компоновку со всеми ее преимуществами и недостатками. К первым можно отнести легкость установки, относительную универсальность, приличную эффективность охлаждения на средних и высоких оборотах вертушек, довольно тихую помпу. Ко вторым – высокий уровень шума вентиляторов под серьезной нагрузкой, а также не самую скромную цену – за те же деньги можно купить условный Noctua NH-D15. Впрочем, этот воздушный охладитель, безусловно, не столь красив, как рассматриваемая СВО, подсветку которой можно синхронизировать с иллюминацией материнской платы и других подключенных к ней устройств при помощи фирменного программного обеспечения ASUS, MSI, Gigabyte или ASRock. Особенно шикарно все это выглядит в динамике, хотя не устану повторять – большинству пользователей подсветка со временем надоедает, сколь бы она ни была красива, тем более, в 2020 году мало кто выключает на ночь компьютер. Что касается эффективности охлаждения – картина в целом привычная для 280 и 240-миллиметровых СВО данной ценовой категории: на максимальных и средних оборотах решение легко обходит многие суперкулеры, включая Phanteks PH-TC14PЕ, на низких же чуть-чуть ему уступает или показывает схожую производительность.

Тестирование

Тестовый стенд:

Корпус: Thermaltake V9;
Реобас: Zalman ZM-MFC1 Plus (http://www.terralab.ru/guide/372170);
Материнская плата: ASUS P5K Premium/WiFi-AP;
Видеокарта: Gainward GeForce 8800 GTS 512 (@750 /1750/2000 МГц);
Процессор: Core 2 Quad Q9300;
Память: 4 x 2 Гб Samsung DDR2 800 МГц;
ОС: Windows Vista 64-bit (SP1), NVIDIA 181.22

Условия тестирования довольно просты. Мы всегда стараемся собирать тихие системы, поэтому с помощью реобаса уменьшили (c 1300 до 1000 в минуту) обороты переднего и заднего вентилятора. Верхний 230 мм вентилятор постигла та же участь: вращение лопастей мы замедлили в два раза – с 800 до 400 оборотов.

В качестве спарринг-партнера мы пригласили один из лучших в мире кулеров для видеокарт – Thermalright T-Rad2. Учитывая высокие обороты вентиляторов DuOrb AX, мы остановили свой выбор на двух 92 мм вентиляторах Titan TFD-A9225M12C/RB (2200 об/мин), оснастив ими новинку от Thermalright.

Наше испытание – двухчасовой беспрерывный прогон теста Canyon Flight из набора 3DMark06. В таблице мы привели пиковые температуры.

Пиковые температуры GeForce 8800 GTS 512 (@750 /1750/2000 МГц)

В тихом режиме DuOrb AX обходит штатное СО (которое ощутимо шумит) на 15 градусов. Проигрыш Thermalright в тихом режиме – 7 градусов – ощутимый, но не фатальный. 74 градуса – далеко от критической температуры.

Совсем неплохой результат для бюджетного кулера стоимостью в $33, против Thermalright T-Rad2 ценой $50. Но давайте обстоятельно разберемся в итогах.

Оксид водорода

Среди энтузиастов популярностью пользуются так называемые системы водяного охлаждения (СВО). У них есть три отличительных особенности: высокая эффективность, низкий уровень шума и запредельная цена.

Так выглядит типичный водоблок для центрального процессора.

Любая жидкостная система водяного охлаждения состоит из резервуара, радиатора, помпы, водоблока, а также шлангов и фитингов. Все эти компоненты образуют единый замкнутый контур, по которому циркулирует жидкость, коей обычно выступает дистиллированная вода или она же, но с антикоррозионными присадками.

На трехчиповой ASUS EAH3850 Trinity установлена автономная СВО — необычная компоновка видеокарты не оставила производителю выбора.
Zalman Reserator 2 — комплексная СВО для истинных энтузиастов.

Резервуар, как следует из названия, предназначен для хранения жидкости и обычно совмещается с радиатором. Чем больше резервуар и массивнее радиатор, тем выше эффективность охлаждения. Помпа — это единственный подвижный элемент во всей конструкции. Именно она отвечает за циркуляцию жидкости внутри системы. Наконец, водоблок крепится непосредственно к нагревающемуся элементу, коим может выступать центральный процессор, чипсет, оперативная память или видеокарта. В последнем случае водяному охлаждению может подвергаться не только видеочип, но также память и подсистема питания — все зависит от конфигурации водоблока. Этот ключевой элемент пронизывает масса тонких каналов, через которые проходит вода, забирающая тепловую энергию и переносящая ее в радиатор, где и происходит охлаждение жидкости. Стоит заметить, что в одном контуре может присутствовать сразу несколько водоблоков, подсоединенных последовательно, однако охлаждать каждый из них в этом случае будет хуже.

Выдающаяся эффективность жидкостных СО обусловлена высокой теплоемкостью воды и непрерывной ее циркуляцией по замкнутому контуру — водоблок просто не успевает нагреться. В дорогих и качественных системах водяного охлаждения радиатор, как правило, отличается большими размерами и располагается вне системного блока. Взгляните, например, на ветерана жидкостного охлаждения в лице Zalman Reserator 2. А потом взгляните на его цену… Да-да, будьте готовы выложить за хорошую СВО порядка 300-400 долларов.

В системах попроще малый объем циркулирующей жидкости зачастую пытаются компенсировать добавлением вентилятора к радиатору. Малые размеры подобных СО благотворно сказываются на стоимости, но при этом теряется одно из главных преимуществ подобных устройств — бесшумность. Да и высокой эффективности при таком подходе обычно достичь не удается. Так что, как правило, такие модели шумят и охлаждают так же, как хорошие кулеры, но стоят при этом в несколько раз дороже. Покупают эти системы скорее ради престижа, а вовсе не из-за практических соображений.

Также последнее время набирают популярность видеокарты с предустановленной автономной СВО. Охлаждают такие системы плохо, шуму от них много… Единственное их преимущество — малые размеры. Такие видеокарты обычно занимают один слот расширения, а не два, так что их удобнее использовать в конфигурациях SLI или CrossFire.

Deepcool Captain 240 Pro

Сокеты Intel: LGA 1200, 1151, 1150, 1155, 1156, 1366, 2011, 2011-3, 2066
Сокеты AMD: TR4, AM4, AM3+, AM3, AM2+, AM2, FM2+, FM2, FM1
Рассеиваемая мощность (TDP): не указана
Штатные вентиляторы: 120x120x25 мм – 2
Скорость вращения: 500-1800 об/мин
Уровень шума: до 30 дБ (по рез. тестов – до 56 дБ на макс. об.)
Подсветка: RGB
Габариты радиатора: 290 × 120 × 27 мм
Габариты помпы: 93.7 × 93× 85 мм

Система жидкостного охлаждения Deepcool Captain 240 Pro хорошо известна российскому пользователю – на нее выходило множество обзоров. Это классическая необслуживаемая СВО, и ноу-хау тут только одно – клапан, через который сбрасывается избыточное давление, когда хладагент внутри контура нагревается и расширяется. Реализован такой инженерный ход во избежание протечек. Действительно ли необходима такая перестраховка или это скорее маркетинговая фишка – вопрос спорный: если «водянки» и протекают, то случается это крайне редко, и скорее из-за брака или ошибок в эксплуатации вроде чрезмерного сгибания шлангов, чем из-за повышенного давления. Ладно, поехали дальше. Два 120-миллиметровых кулера выдают неплохой воздушный поток, по заявлению производителя, достигающий почти 70 CFM, а благодаря настраиваемой RGB-подсветке еще и эффектно выглядят, так что обладатели корпусов с боковым окном или прозрачными стенками останутся довольны. По эффективности Captain традиционно для качественных необслуживаемых СВО обходит Phanteks PH-TC14PE на 4-8 градусов, немного проигрывая ему разве что в малоинтересных для геймеров и оверклокеров сверхтихих режимах работы. Надежность, долговечность, приятная глазу кастомизируемая RGB-подсветка, достойная эффективность отвода тепла – все это позволяет рекомендовать 240 Pro для любых совместимых процессоров Intel и AMD.

Электричество

Кулер Titan Amanda на основе модуля Пельтье.

Еще одна радость для ценителей необычных решений — кулеры на основе модуля Пельтье. В подобных конструкциях используется специальная пластина, под воздействием тока тепло переносится с одной ее стороны на другую. Проблему отвода тепла от кулера чудо-модуль не решает — он лишь перераспределяет тепловую энергию внутри устройства. Соответственно, если одна сторона пластины обладает низкой температурой, то другая, напротив, будет очень горячей, и ее надо будет охлаждать с удвоенной силой. По этой причине подобные кулеры обычно снабжаются мощными вентиляторами. По сути, кулеры на основе модуля Пельтье не сильно отличаются от традиционных воздушных, но по эффективности сопоставимы с качественными СВО, а их цена находится в разумных пределах. Если вас заинтересовали эти необычные устройства — присмотритесь, скажем, к моделям Titan Elena (для видеокарт) и Titan Amanda (для процессоров).

Встречаются также СО, в которых термоэлектрический модуль работает в тандеме с водяным охлаждением. Пример подобного гибрида — процессорный кулер CoolIT Freezone. Эффективность данного решения впечатляет, но цена непомерно высока.

Криогенный экстрим

Поговорим о вещах, выходящих за рамки обыденности. Например, о тех системах охлаждения, что используют любители разгона для установки различных мировых рекордов быстродействия. Понятно, что всевозможных высокоэффективных систем охлаждения, выпускаемых серийно, таким людям явно недостаточно. Чтобы выжать максимум из «железа», нужны отрицательные рабочие температуры, и чем ниже будут показания термометра, тем лучше. В домашних условиях экстремальный холод достигается с помощью систем фазового перехода, жидкого азота или сухого льда.

Вентиляторы

В чистом виде вентиляторы используются сегодня разве что для налаживания циркуляции воздуха внутри корпуса. Дело в том, что сама по себе вертушка не обладает высокой эффективностью охлаждения, и если просто приделать вентилятор к процессору или видеочипу, ничего хорошего из этого не выйдет — чипы обладают малыми размерами и выделяют слишком много тепла на единицу площади.

Без просторного, хорошо проветриваемого корпуса качественное охлаждение наладить проблематично.
Noctua NF-S12 — очень тихо, очень дорого.

К основным характеристикам вентиляторов можно отнести их диаметр, уровень шума, скорость вращения, тип подшипника и создаваемый воздушный поток. Именно последняя характеристика определяет абсолютную производительность устройства, выраженную в объеме воздуха, пропускаемого через вентилятор за единицу времени. Тип подшипника напрямую влияет на долговечность вертушки. Например, вентиляторы на основе подшипников скольжения живут в среднем двадцать тысяч часов, использование шарикоподшипников увеличивает этот срок до пятидесяти тысяч часов, а применяя гидродинамический тип, можно добиться феноменальной цифры в 150 тысяч часов, правда, и стоит подобное устройство недешево.

Для эффективного охлаждения внутренностей системного блока необходимо, чтобы температура внутри него была как можно ниже, и корпусные вентиляторы играют в этом важную роль. В идеальном случае несколько вентиляторов должно работать на вдув (intake), а еще несколько — на выдув (exhaust). Вертушки, нагнетающие воздух, обычно располагаются на передней и боковой стенках корпуса, а также изредка на дне, как, например, в случае с Cooler Master Cosmos. Выброс воздуха осуществляется через заднюю и верхнюю стенки. Это, по сути, оптимальная конфигурация, и при установке или замене вентиляторов не стоит пытаться менять эту закономерность. Не последнюю роль в эффективности охлаждения играет объем корпуса — чем больше системный блок, тем медленнее он прогревается и тем эффективнее циркулирует воздух внутри него.

Термоинтерфейсы

Основание радиатора и теплораспределитель чипа должны контактировать как можно более плотно. Однако даже на отполированной до зеркального блеска поверхности располагается множество микротрещин, снижающих теплопроводность соединения. Чтобы улучшить контакт между поверхностями, применяют так называемые термоинтерфейсы.

Пример термоинтерфейса — это термоклей. Он хорошо проводит тепло, выдерживает сильный нагрев и хорошо склеивает любые поверхности. Вот только снять приклеенный радиатор практически невозможно, так что этот термоинтерфейс используют в редких случаях.

В большинстве случаев в роли связующего звена выступает термопаста — вещество с высокой теплопроводностью, заполняющее собой микротрещины. Клейкими свойствами термопаста не обладает, так что радиатор должен оснащаться собственными креплениями. На сегодня существует огромное множество марок термопаст, и выпускаются они из самых разных материалов, начиная с керамики и заканчивая жидкими металлами.

Также для установки радиаторов на чипы видеопамяти нередко используются клейкие термопрокладки — они не в состоянии выдержать большой вес, но их, по крайней мере, можно безболезненно удалить.

Система охлаждения своими руками

Систему охлаждения процессора можно приобрести уже в готовом виде. Однако из-за довольно высокой стоимости устройства и не всегда достаточной эффективности предлагаемых моделей, допускается сделать её самостоятельно и в домашних условиях.

Получившаяся система будет не такой привлекательной на вид, но вполне эффективной в действии.

Для самостоятельного изготовления системы следует сделать:

Ватерблок;
Радиатор;
Помпу.

Повторить конструкцию большинства СВО, выпускаемых серийно, вряд ли удастся. Однако, немного разбираясь в компьютерах и термодинамике, можно попробовать сделать что-то похожее если не на вид, то хотя бы по принципу действия.

Изготовление ватерблока

Главную деталь системы, на которую приходится максимум выделяемого процессором тепла, изготовить сложнее всего.

Для начала выбирается материал устройства – обычно это листовая медь. Затем следует определиться с габаритами – как правило, для охлаждения достаточно блока 7х7 см с толщиной около 5 мм.

Геометрическая форма устройства принимается такой, чтобы находящаяся внутри жидкость максимально эффективно омывала все элементы охлаждаемой конструкции.

Конструкция ватерблока своими руками

В качестве основания ватерблока можно выбрать, например, медную пластину, а рабочую структуру изготовить из тонкостенных медных трубок. Количество трубок на примере принято равным 32 шт.

Сборка осуществляется с использованием припоя и электропечи, нагретой до температуры 200 градусов. После этого приступают к изготовлению следующей детали – радиатора.

Радиатор

Чаще всего это приспособление выбирают уже готовым, а не изготавливают дома. Найти и приобрести такой радиатор можно либо в компьютерном магазине, либо в автомобильном салоне.

Однако существует возможность и самостоятельно создать необходимый элемент СВО из следующих предметов:

4 медных трубок диаметром 0,3 см и длиной 17 см;
18 метров медного обмоточного провода (d = 1,2 мм);
Любого листового металла толщиной около 4 мм.

Трубки обрабатываются припоем, из металла изготавливается оправка шириной в 4–5 см и длиной до 20 см. В ней сверлятся отверстия, куда заводится проволока. Теперь провод наматывается вокруг обмотки.

Процесс повторяют три раза, получив столько же одинаковых спиралей.

Обмотка проволоки для радиатора

Сборку спиралей и трубок начинают, сначала изготовив рамку. Затем натягивают на неё проволоку. Заключительным этапом является соединение рамки с входным и выходным коллекторами системы. В результате получается деталь следующего вида:

Радиатор в сборке

Помпа и другие детали

В качестве помпы допускается брать аналогичное устройство, предназначенное для аквариумов. Достаточно будет прибора производительностью 300–400 л/мин.

Его комплектуют расширительным бачком (плотно закрывающейся пластиковой ёмкостью) и шлангом из ПВХ с проходными патрубками из обрезков металлических (медных) трубок.

Помпа с трубками и бачком для охлаждения

Сборка

Перед тем, как собирать и устанавливать систему, следует удалить заводское устройство, установленное на процессоре. Теперь необходимо:

Закрепить ватерблок сверху охлаждаемой детали, для чего используют прижимную планку;
Заправить систему дистиллированной водой;
Закрепить на внутренней поверхности крышки компьютера радиатор (напротив отверстий). Если вентиляционных отверстий нет, их следует проделать самостоятельно.

Система в сборке

Завершающим этапом должно стать закрепление сначала вентилятора на процессоре (поверх ватерблока). И, наконец, необходимо обеспечить питание для помпы путём установки её рабочего реле внутри блока питания.

Рекомендуется подбирать устройство, рассчитанное на ток 50–100 мА и напряжение 3.3–24 В.

В результате получается собственноручно изготовленная система водяного охлаждения, достаточно эффективно снижающая температуру процессора на 25–35 градусов. При этом экономятся средства, которые могли бы пойти на покупку недешёвого оборудования.

Тематичсекие видеоролики:

Система водяного охлаждения для компьютера — Подробное описание

Система водяного охлаждения своими руками

Систему водяного охлаждения для вашего компьютера можно собрать своими руками. Водяное охлаждение — СВО поможет вам собрать бесшумную и стабильную систему для любых целей. Будь то игровой компьютер или рабочий.

Лед

Для охлаждения системы сухим льдом используется то же оборудование, что и в случае с жидким азотом, но стакан в данном случае заполняется смесью из теплоносителя (например, спирта или ацетона) и дробленого сухого льда. Стоит заметить, что температура сухого льда составляет «всего» минус 78 градусов, зато он более доступен для рядовых пользователей. К тому же это вещество незаменимо в тех случаях, когда чип отказывается функционировать под жидким азотом из-за слишком низкой рабочей температуры.

Такое, как ни странно, тоже бывает.

Ну вот, мы познакомились с принципиальным устройством разных видов систем охлаждения. Теперь, вооружившись знанием, вы сможете выбрать для своего компьютера лучший способ пасть ниже нуля.

Сборка

Мы обещали рассказать, чем DuOrb AX еще отличается от DuOrb. Речь идет о добавлении официальной поддержки таких популярных ныне видеокарт, как Radeon HD 4870, Radeon HD 4850 и GeForce 9600 GT, GeForce 8800 GTS/GT 512 MB.

Для наших опытов, как и в случае с Thermalright T-Rad2, мы использовали Gainward GeForce 8800 GTS 512.

Установка несложная. К боковинам у основания кулера прикрепляем винтиками две пластины-лепестки с каждой стороны, чтобы получилась площадка с четырьмя отверстиями.

В них с помощью гаек закрепляются штырьки, и вся эта конструкция соединяется с видеокартой так, чтобы штырьки попали в её крепёжные отверстия.

Перед этим, конечно, нужно нанести тонкий 1 мм слой термопасты на графический чип. Thermaltake экономит на тюбиках и вместо них поставляет термопасту в пакетике, пользоваться которым не так удобно и приятно.

В итоге нам останется с обратной стороны закрепить штыри шестигранными гайками. Контакт кулера с графическим процессором плотный, во многом благодаря идеально ровной зеркальной поверхности подошвы.

Кстати, основание предшественника – DuOrb – было лишено полировки.

Да, чуть не забыли – в комплекте есть 15 радиаторов для чипов памяти и 4 VRM-радиатора для охлаждения силовых элементов.

При желании можно поставить их и до установки кулера. По размерам и, соответственно, массе, радиаторы проигрывают тем, что поставлялись с Thermalright T-Rad2.

Азот

Но все же, температуры, создаваемые фреонными установками, далеки от тех, что в состоянии обеспечить жидкий азот. Минус 196 градусов Цельсия — такова температура кипения этой чудесной субстанции.

Система, охлаждавшаяся жидким азотом.

Пустить жидкий азот по замкнутому контуру проблематично: вещество быстро испаряется, увеличивая при этом свой объем на пару порядков, и, в отличие от фреона, не возвращается в прежнее агрегатное состояние. По этой причине при охлаждении процессоров или видеочипов жидким азотом используется так называемый открытый стенд, то есть нашпигованная деталями материнская плата без компьютерного корпуса — он в подобных опытах лишь мешается.

Вспомогательные компоненты при работе с жидким азотом — высокая емкость малого диаметра с гладким основанием (так называемый стакан) и крепления, способные придавить эту емкость к охлаждаемому чипу с достаточной силой. Залив в емкость ценное вещество, можно приступать к опытам. Правда, и здесь существует проблема образования конденсата: стакан быстро обрастает снежными хлопьями, которые со временем срываются, падают на поверхность материнской платы и тают. Вообще, системные платы покрываются специальным лаком, защищающим от влаги, но от серьезного потопа он не спасает. Выходов из этой ситуации несколько. Самый простой — надеть на стакан изоляцию для труб. Самый изощренный — приставить к емкости мощный комнатный вентилятор. В этом случае образующийся снег будет очень плотным — хоть снеговиков лепи, — так что отдельные хлопья не будут срываться со стакана. Также некоторые эстеты в буквальном смысле поливают систему жидким азотом, чтобы «выпавший» снег не таял, но… вы представляете себе, как выглядит материнская плата после завершения экспериментов?

Жидкий азот быстро улетучивается, так что содержимое емкости приходится постоянно обновлять. Поиграть с комфортом на таком компьютере навряд ли удастся. А вот поставить пару-тройку рекордов быстродействия, прогнав соответствующие бенчмарки, — легко!