Sistemi di raffreddamento per computer ad acqua. ¡ - Guida al raffreddamento ad acqua (CBO)

Se hai acquistato un nuovo computer potente, consumerà molta elettricità e farà anche molto rumore, il che è uno svantaggio molto spiacevole e molto significativo. Unità di sistema sufficientemente ingombranti (per la circolazione dell'aria), con grandi dispositivi di raffreddamento, in questo caso non sono l'opzione migliore, quindi oggi vi parleremo di un'opzione alternativa: il raffreddamento ad acqua per un computer (in particolare, sui suoi tipi, caratteristiche e, di naturalmente, vantaggi) .

Perché è necessario raffreddamento ad acqua?!
Come abbiamo già detto, le normali ventole per computer creano molto rumore e inoltre, nonostante la loro elevata potenza, non sono in grado di rimuovere razionalmente il calore generato dai componenti del computer dall'unità di sistema, il che di per sé aumenta il rischio di guasto di qualsiasi elemento dal surriscaldamento.

In queste condizioni, i produttori hanno rivolto la loro attenzione ai sistemi di raffreddamento a liquido per le parti dei computer. Un controllo di molti di questi sistemi nel loro insieme mostra che un sistema di raffreddamento a liquido per computer ha il diritto di esistere a causa di una serie di indicatori che lo distinguono favorevolmente da un sistema ad aria.

Vantaggi e principi del raffreddamento ad acqua

Non è necessario il raffreddamento ad acqua grande volume unità di sistema al fine di fornire una migliore circolazione dell'aria nell'unità di sistema stessa. Tra l'altro fa molto meno rumore, il che, tra l'altro, è anche un fattore importante per le persone che, per un motivo o per l'altro, trascorrono molto tempo al computer. Qualsiasi sistema di aria, anche di altissima qualità, con tutti i suoi vantaggi, durante il suo funzionamento crea continuamente un flusso d'aria che percorre l'intera unità di sistema, in ogni caso aumenta il rumore nella stanza, e per molti utenti un basso livello di rumore è importante, poiché Il ronzio costante è molto fastidioso e fastidioso. Il software regola in modo indipendente la pressione del flusso del fluido nel sistema, a seconda dell'intensità della dissipazione del calore del processore e di altri componenti del computer. Cioè, il sistema può aumentare o diminuire automaticamente l'efficienza della dissipazione del calore, che fornisce un controllo continuo e accurato del regime di temperatura, sia per ogni singolo elemento (che sia un processore, una scheda video o un disco rigido), sia durante l'intero spazio dell'unità di sistema. Pertanto, l'uso del raffreddamento a liquido elimina anche lo svantaggio di qualsiasi sistema ad aria, quando le parti del computer vengono raffreddate principalmente dall'aria dall'unità di sistema, che viene continuamente riscaldata dalle stesse parti e non ha il tempo di lasciare l'unità in modo tempestivo . Con il liquido, tali problemi sono esclusi. Un tale sistema è in grado di far fronte ai suoi compiti in modo molto più efficiente rispetto a qualsiasi raffreddamento ad aria.

Inoltre, oltre all'elevato livello di rumore, il raffreddamento ad aria del computer porta a un grande accumulo di polvere: sia sulle ventole di raffreddamento stesse che su altri componenti. A sua volta, ciò ha un effetto molto negativo sia sull'aria nella stanza (quando un flusso d'aria con polvere lascia l'unità di sistema), sia sulla velocità di tutti i componenti, su cui si deposita tutta la polvere.

Tipi di raffreddamento ad acqua in base al luogo di raffreddamento

• Di grande importanza in qualsiasi sistema di questo tipo è dissipatore di calore della cpu. Rispetto ai dispositivi di raffreddamento tradizionali, un dissipatore di calore del processore con due tubi collegati ad esso (uno per l'ingresso del liquido, l'altro per l'uscita) sembra molto compatto. Ciò è particolarmente piacevole, perché l'efficienza di raffreddamento di un tale radiatore è chiaramente superiore a qualsiasi dispositivo di raffreddamento.


• Chip grafici della scheda video sono raffreddati allo stesso modo dei processori (in parallelo con loro), solo i radiatori per loro sono più piccoli.


• Il raffreddamento a liquido non è meno efficiente. Winchester. Per questo sono stati sviluppati radiatori ad acqua molto sottili, che sono fissati al piano superiore del disco rigido e, grazie alla maggiore area di contatto possibile, forniscono una buona dissipazione del calore, cosa impossibile con il tradizionale soffio d'aria.

L'affidabilità dell'intero sistema idrico dipende soprattutto dalla pompa (pompa di pompaggio): l'arresto della circolazione del liquido farà scendere istantaneamente l'efficienza di raffreddamento quasi a zero.

I sistemi di raffreddamento a liquido sono divisi in due tipi: quelli con pompa e quelli senza di essa - sistemi senza pompa.

1° tipo: sistemi di raffreddamento a liquido con pompa
Esistono due tipi di pompe: quelle con il proprio alloggiamento sigillato e quelle semplicemente immerse in un serbatoio di refrigerante. Quelli che hanno il proprio alloggiamento sigillato, ovviamente, sono più costosi, ma anche molto più affidabili di quelli immersi in un liquido. Tutto il liquido utilizzato nel sistema viene raffreddato in un radiatore scambiatore di calore, al quale è collegato un raffreddatore a bassa velocità, che crea un flusso d'aria, che raffredda il liquido che scorre nei tubi curvi del radiatore. Il dispositivo di raffreddamento non sviluppa mai un'elevata velocità di rotazione, quindi il rumore dell'intero sistema è molto inferiore a quello dei potenti dispositivi di raffreddamento utilizzati nel raffreddamento ad aria.

2° tipo: sistemi senza pompa
Come suggerisce il nome, non vi è alcun compressore meccanico (cioè pompa) in essi. La circolazione del liquido viene effettuata utilizzando il principio di un evaporatore, che crea una pressione diretta che sposta il liquido di raffreddamento. Un liquido (con un basso punto di ebollizione) si trasforma continuamente in vapore quando viene riscaldato a una certa temperatura e vapore in un liquido quando entra nel radiatore dello scambiatore di calore-condensatore. Solo il calore generato dall'elemento raffreddato fa muovere il liquido. I vantaggi di questi sistemi includono: compattezza, semplicità e basso costo, poiché non c'è pompa; minimo numero di parti meccaniche in movimento – fornisce un basso livello di rumorosità e una bassa probabilità di guasti meccanici. Ora sugli svantaggi di questo tipo di raffreddamento ad acqua del computer. L'efficienza e la potenza di tali sistemi sono notevolmente inferiori a quelle dei sistemi di pompaggio; viene utilizzata la fase gassosa della sostanza, il che significa che è necessaria un'elevata tenuta della struttura, poiché eventuali perdite porteranno all'immediata perdita di pressione del sistema e, di conseguenza, all'inoperabilità. E sarà molto difficile notarlo e risolverlo.

Vale la pena installare il raffreddamento ad acqua su un computer?

I vantaggi di questo tipo di raffreddamento a liquido sono: alta efficienza, dimensioni ridotte dei dissipatori di chip per computer, possibilità di raffreddamento parallelo di più dispositivi contemporaneamente e non alto livello rumore - in ogni caso, inferiore al rumore di un potente dispositivo di raffreddamento di qualsiasi sistema ad aria. In realtà, tutto ciò spiega che i produttori di laptop sono stati tra i primi a utilizzare il raffreddamento a liquido. Il loro unico inconveniente, forse, è solo la complessità dell'installazione in unità di sistema originariamente progettate per sistemi ad aria. Questo, ovviamente, non rende impossibile l'installazione di un tale sistema sul tuo computer, sarà semplicemente irto di alcune difficoltà.

È probabile che dopo un po 'di tempo nella tecnologia informatica ci sarà una transizione dai sistemi di raffreddamento ad aria ai sistemi liquidi, perché oltre alle difficoltà nell'installare tali strutture sui case delle unità di sistema odierne, non presentano altri svantaggi fondamentali e il loro vantaggi rispetto al raffreddamento ad aria molto, molto significativi. Con l'avvento sul mercato di custodie adatte per unità di sistema, è probabile che la popolarità di questi sistemi cresca costantemente.

Pertanto, gli esperti del sito non hanno nulla contro questi sistemi di raffreddamento, ma piuttosto consigliano loro di dare la preferenza se le circostanze lo richiedono. Solo quando si sceglie l'uno o l'altro sistema, non è necessario salvare, per non finire nei guai. I sistemi di raffreddamento ad acqua economici hanno una bassa qualità di raffreddamento e un livello di rumorosità piuttosto elevato, motivo per cui, quando si decide di installare il raffreddamento ad acqua, contare su una quantità di sprechi piuttosto elevata.

Sono finiti i giorni in cui un computer non richiedeva sistemi di raffreddamento specializzati. Con l'aumentare delle velocità di clock dei processori centrale e grafico, quest'ultimo ha iniziato ad acquisire radiatori passivi e successivamente ha richiesto l'installazione di ventole. Oggi nessun PC può fare a meno di dispositivi di raffreddamento speciali per il raffreddamento del processore, della scheda video e del northbridge del chipset. Spesso sui dischi rigidi vengono installati dispositivi di raffreddamento specializzati e ventole aggiuntive vengono posizionate nel case stesso per la convezione forzata.

Non c'è niente da fare che non si possa discutere con le leggi della fisica, e la crescita delle frequenze di clock e delle prestazioni del PC è inevitabilmente accompagnata da un aumento del consumo energetico e, di conseguenza, della generazione di calore. Questo, a sua volta, costringe i produttori a creare nuovi sistemi di raffreddamento più efficienti. Ad esempio, non molto tempo fa, iniziarono ad apparire sistemi di raffreddamento basati su tubi di calore, che ora sono ampiamente utilizzati per creare sistemi di raffreddamento per laptop.

Accanto ai tradizionali sistemi di raffreddamento basati su radiatori con ventole, stanno diventando sempre più diffusi i sistemi di raffreddamento a liquido, utilizzati in alternativa ai sistemi ad aria. Qui però va fatta una nota importante: nonostante tutte le rassicurazioni dei produttori sulla necessità di utilizzare sistemi di raffreddamento a liquido per garantire condizioni di temperatura normali, in realtà questa condizione non è affatto necessaria durante il normale funzionamento del PC.

In realtà, tutti i processori moderni sono progettati specificamente per il raffreddamento ad aria, e per questo è sufficiente un normale dispositivo di raffreddamento fornito in una versione in scatola del processore. Le schede video sono generalmente vendute con un dispositivo di raffreddamento ad aria di serie, eliminando la necessità di soluzioni di raffreddamento alternative. Inoltre, mi permetto di affermare che i moderni sistemi di raffreddamento ad aria hanno una certa riserva e che quindi molti produttori riducono anche la velocità delle ventole senza sacrificare le prestazioni, creando così set silenziosi per il raffreddamento di processori e schede video. Ricordiamo almeno i kit per PC silenziosi ZALMAN: questi dispositivi utilizzano ventole a bassa velocità, che, tuttavia, sono abbastanza.

Il fatto che i sistemi di raffreddamento ad aria tradizionali riescano a far fronte al compito loro assegnato è dimostrato dal fatto che nessun produttore di PC domestico installa sistemi di raffreddamento a liquido nei propri modelli seriali. In primo luogo, è costoso e, in secondo luogo, non ce n'è bisogno speciale. E le storie spaventose secondo cui quando la temperatura del processore aumenta, le sue prestazioni diminuiscono, a causa della tecnologia Throttle, sono, in generale, finzione.

Perché, allora, abbiamo bisogno di sistemi di raffreddamento a liquido alternativi? Il fatto è che finora abbiamo parlato del normale funzionamento del PC. Se guardiamo al problema del raffreddamento dal punto di vista dell'overclocking, si scopre che i sistemi di raffreddamento standard potrebbero non essere in grado di far fronte ai loro compiti. È qui che vengono in soccorso sistemi di raffreddamento a liquido più efficienti.

Un'altra applicazione dei sistemi di raffreddamento a liquido è l'organizzazione della rimozione del calore in uno spazio limitato del case. Pertanto, tali sistemi vengono utilizzati nel caso in cui il case non sia sufficientemente grande per organizzare un efficace raffreddamento dell'aria al suo interno. Quando il sistema è raffreddato da un liquido, tale liquido circola attraverso tubi flessibili di piccolo diametro. A differenza delle linee aeree, i tubi del fluido possono essere configurati in quasi tutte le configurazioni e direzioni. Occupano un volume molto più piccolo dei canali d'aria, con la stessa o molto maggiore efficienza.

Esempi di tali casi compatti in cui il tradizionale raffreddamento ad aria potrebbe non essere efficace sono varie opzioni sistemi barebone o laptop.

Il dispositivo dei sistemi di raffreddamento a liquido

Diamo un'occhiata a cosa sono i sistemi di raffreddamento a liquido. La differenza fondamentale tra il raffreddamento ad aria e quello a liquido è che in quest'ultimo caso, invece dell'aria, viene utilizzato un liquido per trasferire il calore, che ha una capacità termica maggiore dell'aria. Per fare ciò, invece dell'aria, viene pompato un liquido attraverso il radiatore: acqua o altri liquidi adatti al raffreddamento. Il liquido circolante fornisce una dissipazione del calore molto migliore rispetto al flusso d'aria.

La seconda differenza è che i sistemi di raffreddamento a liquido sono molto più compatti rispetto ai tradizionali raffreddatori ad aria. Ecco perché i produttori di laptop sono stati i primi a utilizzare il raffreddamento a liquido sui dispositivi prodotti in serie.

In termini di progettazione del sistema di circolazione forzata del liquido in un circuito chiuso, i sistemi di raffreddamento a liquido possono essere suddivisi in due tipi: interni ed esterni. Allo stesso tempo, notiamo che non vi è alcuna differenza fondamentale tra sistemi interni ed esterni. L'unica differenza è quali blocchi funzionali sono all'interno della custodia e quali all'esterno.

Il principio di funzionamento dei sistemi di raffreddamento a liquido è abbastanza semplice e ricorda il sistema di raffreddamento dei motori delle automobili.

Il liquido freddo (solitamente acqua distillata) viene pompato attraverso i radiatori dei dispositivi raffreddati, dove si riscalda (rimuove il calore). Successivamente, il liquido riscaldato entra nello scambiatore di calore, nel quale scambia calore con l'ambiente circostante e si raffredda. Per un efficiente scambio di calore con l'ambiente circostante, gli scambiatori di calore utilizzano solitamente ventilatori. Tutti i componenti della struttura sono interconnessi da tubi flessibili in silicone con un diametro di 5-10 mm. Per far circolare il liquido attraverso una custodia chiusa, viene utilizzata una pompa speciale: una pompa. Lo schema a blocchi di un tale sistema è mostrato in fig. 1.

Attraverso i sistemi di raffreddamento a liquido, il calore viene rimosso dalle unità di elaborazione centrale e dai processori grafici delle schede video. Allo stesso tempo, i radiatori liquidi per grafica e processori centrali presentano alcune differenze. Per le GPU, sono di dimensioni inferiori, ma fondamentalmente niente di speciale l'una dall'altra. L'efficienza di un radiatore liquido è determinata dall'area di contatto della sua superficie con il liquido, pertanto, per aumentare l'area di contatto all'interno del radiatore liquido, vengono installate alette o aghi colonnari.

Nei sistemi di raffreddamento a liquido esterni, all'interno del case del computer viene posizionato solo un radiatore a liquido e il serbatoio del refrigerante, la pompa e lo scambiatore di calore, posti in una singola unità, vengono estratti dal case del PC.

Sistemi interni di raffreddamento a liquido

Un classico esempio di sistema di raffreddamento a liquido interno è il CoolingFlow Space2000 WaterCooling Kit di CoolingFlow (www.coolingflow.com), mostrato nella Figura 1. 2.

Riso. 2. Kit di raffreddamento ad acqua CoolingFlow Space2000

Questo sistema è destinato esclusivamente al raffreddamento del processore su cui è installato il radiatore a liquido Waterblock Space2000 SE+. La pompa è abbinata a un serbatoio di liquido da 700 ml.

Un altro esempio di sistema di raffreddamento a liquido con una pompa installata all'interno di un case per PC è il sistema Poseidon WCL-03 (Fig. 3) di 3RSystem (www.3rsystem.co.kr).

Il sistema Poseidon WCL-03 è progettato per il raffreddamento a liquido del processore o del chipset.

Poseidon WCL-03 è costituito da due blocchi funzionali. Il primo blocco è un serbatoio dell'acqua con dimensioni di 90X25X30 mm, combinato con un radiatore dello scambiatore di calore di dimensioni 134X90X22 mm (Fig. 4), e il secondo è un dissipatore del processore a liquido combinato con una pompa (Fig. 5). Il dissipatore del processore è realizzato in alluminio e misura 79X63X8mm e pesa 82g.

Riso. 4. Serbatoio acqua combinato con radiatore scambiatore di calore Poseidon

Riso. 5. Dissipatore di calore CPU combinato con pompa di sistema Poseidon WCL-03

Un altro esempio di sistema di raffreddamento a liquido interno è TherMagic CPU Cooling System di Evergreen Technologies (Figura 6). Come suggerisce il nome, questo sistema è progettato per raffreddare il processore ed è costituito da due blocchi funzionali: un dissipatore di calore del processore a liquido in rame e un'unità scambiatore di calore combinata con una pompa.

Riso. 6. Sistema di raffreddamento della CPU TherMagic

Lo scambiatore di calore è un involucro di plastica a sezione quadrata piuttosto impressionante, su entrambi i lati del quale sono presenti ventole che guidano l'aria attraverso il dispositivo.

All'interno dell'alloggiamento dello scambiatore di calore è presente una pompa miniaturizzata che pompa il liquido attraverso il sistema e un grande radiatore in rame con alette di grande superficie (Fig. 7).

Lo scambiatore di calore è fissato a una sede standard predisposta per una ventola aggiuntiva nel case del computer; fuoriesce aria calda.

Sistemi di raffreddamento a liquido esterni

I sistemi di raffreddamento a liquido interni hanno uno svantaggio: montarli all'interno di un case può causare problemi, poiché i case standard sono inizialmente progettati specificamente per i sistemi di raffreddamento ad aria. Pertanto, chi preferisce un sistema di raffreddamento a liquido interno dovrà selezionare il case appropriato. I sistemi di raffreddamento a liquido esterni non presentano questo inconveniente.

Un classico esempio di sistema di raffreddamento a liquido esterno è il sistema Aquagate ALC-U01 di Cooler Master (www.coolermaster.com). Questo sistema è un blocco separato in alluminio con dimensioni di 220x148x88 mm (Fig. 8).

Questa unità può essere installata all'interno del computer, occupando due alloggiamenti da 5,25 pollici o separatamente dall'unità di sistema (ad esempio, sopra) (Fig. 9).

Naturalmente, anche con la collocazione esterna al corpo, il sistema Aquagate ALC-U01 rimane collegato al corpo con due tubi flessibili per il pompaggio dell'acqua. Lo stesso sistema di raffreddamento del processore (radiatore liquido) sembra abbastanza tradizionale (Fig. 10).

All'interno dell'involucro in alluminio del sistema Aquagate ALC-U01 è presente uno scambiatore di calore, una pompa e un serbatoio di liquido. Lo scambiatore di calore è costituito dal dissipatore di calore stesso e da una ventola da 80 mm che espelle l'aria calda dal dissipatore di calore. La velocità della ventola è controllata da un sensore di temperatura integrato nel sistema e può essere di 4600, 3100 e 2000 giri/min.

Il secondo esempio di un sistema di raffreddamento a liquido esterno che non consente l'installazione interna è il sistema Exos-Al (Fig. 11) di Koolance (www.koolance.com)

Le dimensioni di questo sistema sono 184X95X47 mm. All'interno dell'unità esterna Exos-Al è presente un massiccio radiatore dello scambiatore di calore (Fig. 12), l'aria calda viene aspirata da tre ventole. Inoltre, il blocco ha una pompa e, naturalmente, un serbatoio dell'acqua.

Il sistema di raffreddamento a liquido Exos-Al può essere utilizzato sia per il raffreddamento della CPU che della GPU. Solo i radiatori a liquido utilizzati per il raffreddamento sono diversi. Il dissipatore di calore per il processore centrale è mostrato in fig. 13, e il dissipatore per la GPU è mostrato in fig. 14.

Si noti che Koolance produce non solo sistemi di raffreddamento a liquido esterni, ma anche interi case con un sistema di raffreddamento a liquido integrato basato sul sistema Exos-Al. Un esempio di tale caso è mostrato in Fig. 15.

Riso. 15. Custodia Koolance PC2-C con sistema di raffreddamento a liquido integrato

Naturalmente, un'azienda così nota come ZALMAN (www.zalman.co.kr), specializzata nella produzione di sistemi di raffreddamento, non poteva ignorare i sistemi di raffreddamento a liquido e ha anche presentato la sua soluzione sul mercato: un sistema RESERATOR 1 esterno ( Fig. 16) .

Riso. 16. Sistema esterno di raffreddamento a liquido ZALMAN RESERATOR 1

Nel suo design, questo sistema è molto originale e non è simile a nessuno dei precedenti. Si tratta infatti di una sorta di "tubo dell'acqua" installato accanto all'unità di sistema del PC.

Il sistema RESERATOR 1 comprende diversi blocchi funzionali: lo scambiatore di calore stesso (Fig. 17) con una pompa incorporata (Fig. 18) e un serbatoio di liquido, un radiatore di liquido del processore ZM-WB2 (Fig. 19), un flusso di liquido (Fig. 20) e un dissipatore di calore a liquido opzionale per la GPU ZM-GWB1 (Fig. 21).

Riso. 17. Scambiatore di calore con pompa incorporata e serbatoio di liquido del sistema RESERATOR 1

Riso. 18. Pompa installata nella parte inferiore dello scambiatore di calore RESERATOR 1

Lo scambiatore di calore esterno del sistema RESERATOR 1 ha un'altezza di 59,2 cm con un diametro di 15 cm, comprese le alette divergenti del radiatore, la sua superficie totale è di 1.274 m2.

L'indicatore di flusso del liquido è incluso nel circuito di circolazione del liquido ed è destinato al controllo visivo del flusso del liquido. Quando il liquido circola nel circuito, la serranda all'interno dell'indicatore inizia a vibrare, il che indica lo stato normale del sistema.

Il dissipatore di calore liquido del processore ZM-WB2 ha una base interamente in rame e può essere utilizzato per qualsiasi processore e socket (Intel Pentium 4 (Socket 478), AMD Athlon/Duron/Athlon XP (Socket 462), Athlon 64 (Socket 754)).

Un altro esempio di sistema di raffreddamento esterno a liquido è il sistema di raffreddamento a liquido Aquarius III (Fig. 22) della nota azienda Thermaltake (www.thermaltake.com).

Riso. 22. Sistema di raffreddamento a liquido esterno Aquarius III Liquid Cooling

Questo sistema ricorda in molti modi il sistema Aquagate ALC-U01 discusso sopra. All'interno dell'alloggiamento in alluminio 312X191X135mm dell'unità di raffreddamento a liquido Aquarius III sono presenti una pompa dell'acqua, uno scambiatore di calore con una ventola da 80 mm e un serbatoio del liquido.

La pompa è installata all'interno di un piccolo serbatoio di fluido. A seconda della temperatura del liquido, la pompa è in grado di modificare la velocità del rotore (il valore può essere monitorato allo stesso modo di un refrigeratore convenzionale).

Per fornire tubi in silicone attraverso i quali circola il liquido, nel kit è fornito un tappo corrispondente (Fig. 23).

Il serbatoio è realizzato in plastica trasparente con illuminazione a LED dall'interno. Per il controllo visivo delle prestazioni della pompa, all'interno del serbatoio sono posizionate due sfere di plastica bianca che ruotano durante il funzionamento. Quattro tubi sono collegati al serbatoio con la pompa. Due di questi provengono da un serbatoio d'acqua aggiuntivo, attraverso il quale è possibile aggiungere acqua al sistema e quindi giudicarne la quantità nel circuito. Secondo le istruzioni, il serbatoio dovrebbe essere installato all'esterno della custodia, ma ciò non è necessario: è sufficiente monitorare mensilmente il livello dell'acqua nella pompa in base ai contrassegni appropriati e aggiungere liquido se necessario.

Il dissipatore a liquido del processore (Fig. 24) è completamente in rame ed è universale, cioè può essere installato su qualsiasi processore moderno.

Riso. 24. Processore di raffreddamento a liquido Aquarius III Raffreddamento a liquido

Il futuro dei sistemi di raffreddamento

Nonostante tutta l'efficienza dei sistemi di raffreddamento a liquido, è già diventato chiaro che verrà inevitabilmente il giorno in cui le velocità di clock dei processori raggiungeranno quel valore molto critico in cui l'ulteriore utilizzo dei sistemi di raffreddamento tradizionali diventerà impossibile. Pertanto, gli sviluppatori non smettono di cercare sistemi di raffreddamento fondamentalmente nuovi e più efficienti. Uno di questi sviluppi promettenti, basato su una scoperta degli scienziati della Stanford University, è di proprietà di Cooligy (www.cooligy.com).

In realtà, il sistema di raffreddamento tecnologicamente nuovo ricorda un liquido tradizionale. In ogni caso sono presenti anche un radiatore a liquido, uno scambiatore di calore e una pompa. La differenza principale sta nel principio di funzionamento della pompa e del radiatore liquido.

Un dissipatore di calore liquido, chiamato Microchannel Heat Collector, è integrato nel chip di silicio del microcircuito (processore). All'interno, il radiatore liquido ha una struttura a microcanali con una larghezza di un singolo canale di circa 20-100 micron.

L'idea di utilizzare una struttura a microcanali per un raffreddamento efficiente dei microcircuiti è stata avanzata già nel 1981 dai professori della Stanford University Dr. David Tuckerman e Dr. Fabian Pease. Secondo il loro studio, la struttura a microcanali incorporata nel silicio consente di rimuovere 1.000 watt di calore da ogni centimetro di superficie del silicio. L'efficienza della rimozione del calore in una struttura a microcanali incorporata in un cristallo di silicio è realizzata grazie a due effetti. Innanzitutto, il calore sottratto al cristallo di silicio viene trasferito su una distanza molto breve, poiché i microcanali si trovano direttamente nel cristallo di silicio. In secondo luogo, il calore ceduto dalla parete del microcanale liquido freddo viene trasferito anche su una distanza molto breve, poiché il diametro del microcanale stesso è molto piccolo. Il risultato è molto alto rapporto trasferimento di calore della struttura del microcanale, e in funzione della larghezza del canale stesso (Fig. 25).

Di conseguenza, minore è lo spessore del microcanale, più efficientemente viene rimosso il calore e più fredde rimangono le pareti del microcanale (Fig. 26).

Riso. 26. Man mano che lo spessore del microcanale diminuisce, l'efficienza della rimozione del calore aumenta

La seconda caratteristica del sistema di raffreddamento sviluppato da Cooligy è la pompa stessa, che fa circolare il liquido in un circuito chiuso.

Il principio di funzionamento di questa pompa si basa sul fenomeno elettrocinetico, pertanto tale pompa è chiamata elettrocinetica (pompa EK).

In una pompa elettrocinetica, il liquido (acqua) passa attraverso tubi di vetro, le cui pareti hanno una carica negativa (Fig. 27). Nell'acqua, a causa della reazione di elettrolisi, c'è una certa quantità di ioni idrogeno caricati positivamente, che saranno spostati verso le pareti di vetro caricate negativamente.

Se un campo elettrico viene applicato lungo un tale tubo di vetro, gli ioni idrogeno positivi si sposteranno lungo il campo, trascinando con sé l'intero liquido. In questo modo è possibile far muovere il liquido all'interno del tubo di vetro.

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Cos'è un sistema di raffreddamento ad acqua?

Un sistema di raffreddamento ad acqua è un sistema di raffreddamento che utilizza l'acqua come mezzo di trasferimento del calore per trasferire il calore. A differenza dei sistemi raffreddati ad aria che trasferiscono il calore direttamente all'aria, un sistema raffreddato ad acqua trasferisce prima il calore all'acqua.

A chi è adatto un sistema di raffreddamento ad acqua?

Se sei un utente normale che trascorre 2-3 ore al giorno al computer, che non lavora con la grafica, non gioca, non overclocca (overclock), non ama il modding, allora sarà sufficiente un dispositivo di raffreddamento ad aria standard per te. Ma se il tuo computer è uno stile di vita, o guadagni, se vuoi la massima potenza con l'overclock dell'intero sistema, il silenzio perfetto, o forse il tuo computer fa parte dell'interno, allora il raffreddamento ad acqua è esattamente ciò di cui hai bisogno.

Il waterblock della CPU è uno scambiatore di calore che trasferisce il calore dalla CPU al refrigerante. Il waterblock per il processore è costituito da una base metallica a diretto contatto con il dissipatore di calore del processore e da un coperchio con fori per includerlo nel circuito CBO. Per ottenere le massime prestazioni, la superficie interna della base ha una struttura complessa.





I waterblock per le schede video sono divisi in due tipi principali: un waterblock che copre solo il chip e un waterblock con copertura completa, che fornisce la rimozione del calore da tutti i componenti critici della scheda video contemporaneamente. La base di tali blocchi d'acqua ha una struttura complessa, che contribuisce a una dissipazione del calore più efficiente.





Il radiatore nel sistema di raffreddamento a liquido è necessario per rimuovere il calore dal circuito di raffreddamento all'atmosfera. Per fare ciò, su di esso vengono solitamente installate una o più ventole di grande diametro. La taglia del radiatore è determinata dalla potenza da prelevare dal circuito di raffreddamento.





La pompa è una pompa elettronica che fa circolare il liquido di raffreddamento nel circuito del sistema di raffreddamento.

Il serbatoio serve per accumulare aria dal circuito di raffreddamento e fornire una fornitura di liquido. Serve anche per equalizzare la pressione: questo è necessario perché il liquido si espande quando viene riscaldato.

La pompa e il serbatoio possono essere realizzati come un unico dispositivo oppure possono essere unità LSS separate.





Raccordo (raccordo inglese, da adattamento - per montare, montare, assemblare) - la parte di collegamento della tubazione, installata in punti delle sue diramazioni, svolte, transizioni a un diametro diverso, nonché, se necessario, frequenti montaggi e smontaggi di tubi. I raccordi servono anche per sigillare ermeticamente la tubazione e altri scopi ausiliari.





Il circuito del sistema di raffreddamento a liquido è rappresentato da tubi o tubi flessibili che collegano tutti i suoi componenti in un unico meccanismo. Una corretta progettazione del circuito è fondamentale per massimizzare l'efficienza dell'intero WTO ei nostri ingegneri mettono tutti i loro anni di esperienza in questo compito. Inoltre, il contorno può essere uno di elementi chiave progettazione dell'intero sistema.





Il refrigerante (refrigerante, refrigerante) è progettato per trasferire il calore dai blocchi d'acqua riscaldati dai componenti del sistema ai radiatori che lo dissipano nell'atmosfera. A differenza dell'acqua ordinaria, i fluidi specializzati sono più efficienti e non portano alla corrosione dei componenti LSS. I refrigeranti possono essere colori differenti, compresi quelli con additivi fluorescenti.

Vantaggi del raffreddamento ad acqua

I principali vantaggi di SVO

• Prima di tutto, questa è un'efficienza incredibile, espressa nella stabilità del regime di temperatura. Ti sentirai a tuo agio giocando o lavorando senza blocchi e surriscaldamenti.
• Capacità di overclocking senza perdita di stabilità del sistema. Sarai in grado di ottenere prestazioni aggiuntive grazie a un overclock più elevato e più sicuro del sistema.
• Una significativa riduzione dei livelli di rumore, fino al completo silenzio. Questo ti aiuterà a sbarazzarti del fastidioso rumore.
• Ridurre il livello di polvere che si accumula all'interno del computer, aumentando la durata di tutti i componenti.
• Unico aspetto e il design renderà il tuo computer diverso dalla maggior parte dei PC standard e noiosi.

5. Serbatoio (vaso di espansione) Il vantaggio dei sistemi con serbatoio è il riempimento più conveniente del sistema e la rimozione più conveniente delle bolle d'aria dal sistema.

› CBO fai da te

Do il benvenuto a tutti!

Stavo riordinando le macerie sul portatile e ho trovato immagini di 6 anni fa, in cui ho catturato il processo di creazione di un sistema di raffreddamento ad acqua fatto in casa (SVO) computer.

Bene, iniziamo con ordine. Molte persone probabilmente si staranno chiedendo: "Anafiga?"
Risponderò subito.

Preistoria

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C'è anche una vite WD 1GB/32MB/Black/SATA2, 4GB DDR2 800MHz (fino a 1300MGz) con un dissipatore di calore autocostruito, una scheda video superiore Saphire ATI HD6870, quindi un modello di punta apparso di recente con supporto DX11.

Ho anche acquistato una scheda madre da gioco ASUS R.O.G. serie X35-chip 2xPCIEx16 con l'aspettativa di installare una seconda scheda video e assemblare Crossfier o SLI. Poco dopo è stata acquistata una seconda scheda, ma non simile alla Saphire ATI HD6870 e nemmeno un altro modello "Famiglia Rossa", e si decise di fare amicizia con due inconciliabili rivali ATI e NVIDIA, ha acquistato ASUS GeForce GT9600 esclusivamente per supportare la tecnologia proprietaria "Campo verde"- PhysX.

Per coloro che non capiscono bene perché, la tecnologia PhysX fornisce supporto per la fisica del movimento e l'interazione di piccoli oggetti nella grafica del gioco il più vicino possibile alla realtà, come: polvere nei raggi di luce, fogliame nel vento, frammenti volanti, ecc.

Ecco una dimostrazione dell'effetto della tecnologia PhysX nell'ambiente acquatico:

Nel gioco che una volta amavo Sacro 2

B Terre di confine 2

In Batman: Le origini di Arkham

Bene, e un sacco di dove altro - puoi trovare in tyrnet.

Perché non installare una scheda video allora? "campo verde"? - concorrenti da "accampamento rosso" a parità di potenza, di norma sono più economici o hanno più potenza a parità di prezzo. L'unica cosa che manca è una sciocchezza come la fisica) Puoi prendere una carta molto economica per la fisica. Il requisito principale è la presenza di una GPU più o meno produttiva. La presenza di un bus "ampio" e di una memoria veloce e ampia non è necessaria! E queste schede video costano parecchio.

Il mostro Saphire ATI HD6870 con un sistema di raffreddamento di riferimento occupava molto spazio nel case, aveva una turbina ad alte prestazioni e, di conseguenza, rumorosa, l'ASUS GeForce GT9600 francamente economica aveva un dissipatore di calore scadente e un miserabile dispositivo di raffreddamento su di esso , a seguito della quale la GPU ad alte prestazioni si è riscaldata a temperature di circa 87-96 gradi! Non in ordine!

A tutto questo aggiungerò anche un processore overcloccato dallo standard Da 2,83 GHz a 3,6 GHz. Il caldo e il rumore erano mooore. Ho assemblato un sistema del genere con un margine per 5-6 anni, mentre studiavo all'istituto (uno studente per corrispondenza, ho pagato di tasca mia, quindi l'ho preso con un margine - non ci saranno soldi sul computer durante i miei studi), in modo che fornisca una grafica confortevole tutti i giochi con risoluzione fino a FullHD e impostazioni grafiche massime - non sono abituato a scendere a compromessi))

Ferro overcloccato, sistema video ad alte prestazioni ha generato molto calore. E non riceviamo calore da nessuna parte. È preso dal web! La potenza di un alimentatore da 450 W era insufficiente ed è stato installato un secondo alimentatore da 350 W, il carico è stato distribuito tra di loro. Perché non acquistare un nuovo potente alimentatore? - e guardi i loro prezzi ... market.yandex.ru/model.xm...odelid=6199502&hid=857707 A quel tempo costavano circa 5-7 mila.

Prima sopportato il rumore, ha aperto il balcone: l'unità di sistema è stata raffreddata da aria fresca e gelida, ma con l'inizio dell'estate la situazione è diventata più complicata. Il computer ha semplicemente iniziato a surriscaldarsi!

Qualcosa doveva essere fatto. Ha iniziato a scavare in Internet alla ricerca di modi per rimuovere il calore. Nel frattempo, ho dotato l'unità di sistema di dispositivi di raffreddamento aggiuntivi per la massima rimozione del calore dalla scatola.

A quel tempo, 12 (!) Dispositivi di raffreddamento coesistevano miracolosamente nell'unità di sistema! Tra cui, 2 sono alimentatori, 1 è un processore, 1 è un sistema di raffreddamento per l'alimentazione del processore, 2 sono schede video e 6 pezzi forniscono ventilazione per la scatola.

È necessario parlare dell'ululato di questo mostro!

Dopo aver studiato Internet, è stato scelto il percorso del samurai; il tipo più economico di raffreddamento ad alte prestazioni per la casa è NWO. Acquistare qualcosa del genere in Ekb è un problema, non sto parlando del nostro entroterra. Sì, e tali sistemi costano oh, quanto non economici. Bene, alla fine! Le nostre mani non sono per la noia!

Pertanto, è stata presa la decisione di creazione indipendente sistemi di raffreddamento ad acqua per computer di casa.

Mi scuso immediatamente per la pessima qualità della foto - allora c'era solo un telefono e il telefono era antico)

Questo è l'aspetto dell'unità di sistema prima dell'aggiornamento. All'inizio c'era solo una scheda video.

Non c'è posto per un secondo alimentatore ((

Nella prima versione era installato un waterblock per CPU. L'intero sistema era un sistema ermetico di tubi trasparenti, una pompa dell'acquario ridisegnata, un blocco dell'acqua del processore, un radiatore di raffreddamento con due ventole da 120 mm alimentate a 5 V per ridurre al minimo il rumore, un vaso di espansione con sensore di pressione e circolazione del flusso e circuiti per la protezione contro le perdite e l'arresto della circolazione del refrigerante .

Blocco idrico della CPU

È stato fatto da zero. La base - il dissipatore di calore è ricavato da uno spesso pezzo di rame elettrico (~ 4 mm di spessore). Ho ritagliato 120 lastre della camera di scambio termico da un sottile foglio di rame (0,4 mm), le ho adagiate con cartone elettrico, le ho accostate, ho stagnato un piano e le ho saldate alla base. Dopo aver tolto il cartone elettrico, abbiamo ottenuto una base con dissipatore da 120 piastre.

Blocco idrico della CPU

La maglietta era fatta di un pezzo di plastica spessa che cadeva sotto il braccio. La parte superiore è una lastra di rame da 1 mm con raccordi in rame saldati ad essa.

Dall'alto, invece dei normali fermi di fissaggio del radiatore, installiamo una piastra di ferro a forma di X da 1 mm con fori per i prigionieri di montaggio e serriamo l'intero "sandwich" sul sigillante con quattro viti.

radiatore del liquido di raffreddamento

È stato fatto da Radiatore in rame per stufa Gazelle. Ma così com'è, era troppo ingombrante, e io si è prefissato l'obiettivo di inserire l'intero CBO nel case dell'unità di sistema in modo che non sporga nulla. L'unità di sistema è una normale MidiTower.

Pertanto, ci armiamo di un seghetto per metallo e tagliamo spietatamente il radiatore alla dimensione dell'unità di sistema!

Mentre il radiatore è aperto, cambiamo il raccordo con un diametro più piccolo in modo che il nostro tubo sia inserito. Inoltre, non dimenticare di mettere una partizione impermeabile al centro tra i raccordi, in modo che il liquido di raffreddamento passi attraverso il radiatore e non stupidamente da un raccordo all'altro. Ritagliamo e saldiamo le pareti mancanti dal foglio di rame.

Ora un momento importante. Le alette del radiatore sono già molto spesso posizionate e non sarà realistico attraversarle con i dispositivi di raffreddamento del computer e anche con un'alimentazione ridotta. Pertanto, ci armiamo di cacciavite, forbici e estremamente attentamente stringiamo insieme le piastre del radiatore, aumentando il gioco.

C'è una differenza!

Assicurati di controllare la tenuta. Dalla prima volta è quasi impossibile assemblare ermeticamente. Pertanto, stiamo cercando buchi e come saldare. Se il posto non è disponibile, è consentito versare con sigillante. Dovrebbe essere controllato per la tenuta dopo che le piastre sono state separate. c'è un'altissima probabilità di danneggiare i canali del radiatore (l'ho forato in 2 punti).

Completamento della pompa

Sono state acquistate un paio di pompe (~$10 l'una). se la pompa si guasta, il computer sarà inutilizzabile.

L'essenza della revisione è ridurre il rumore della girante e installare nuovi raccordi.

La girante ha una certa corsa rispetto al magnete del rotore per ridurre il colpo d'ariete. Ma questo crea rumore inutile, perché la girante era strettamente incollata al magnete sul silicone. Inoltre, 2 rondelle di spessore millimetrico sono realizzate in silicone alle estremità dell'assale per mitigare gli impatti longitudinali.

I nuovi raccordi sono stati incollati su resina epossidica.

Pompa finita

Va aggiunto che per ridurre la trasmissione delle vibrazioni dalla pompa al corpo dell'unità di sistema, la pompa è stata installata su una sospensione a molla su un pezzo di plexiglass e, a sua volta, è anche su molle al hardware dell'unità di sistema. Non ci sono foto di questa unità, mi dispiace.

Vaso di espansione

Realizzato in un contenitore di plastica adatto. Puoi anche da un barattolo di vetro, anche da un pezzo di tubo di fogna con estremità ovattate: c'è qualcuno che è bravo per questo. Il mio era piatto e largo per adattarsi alla parte inferiore dell'unità di sistema e non interferire con le schede del bus PCI installate.

Installiamo 2 raccordi, realizziamo una partizione, lasciando un piccolo spazio: questo serve per una migliore separazione delle bolle d'aria dall'acqua.

Come sensore di flusso è stato scelto un dispositivo di raffreddamento a tre fili per computer in miniatura. La foto non è in una buona posizione. Dovrebbe essere posizionato con le lame direttamente davanti ai raccordi in modo che inizi a ruotare.

Il segnale dal sensore Hall viene preso dal filo giallo e va alla scheda di controllo della circolazione del liquido di raffreddamento.

COME protezione dalle perditeè stata scelta l'opzione di creare una pressione leggermente ridotta nel sistema, in modo che i tubi morbidi del sistema non vengano schiacciati, ma allo stesso tempo, se si verifica una perdita, non uscirà liquido dal sistema, ma l'aria lo farà entrare nel sistema.

Misuratore di pressioneè stato realizzato in lattice, montato sul tappo del vaso di espansione.

Nella copertura tagliamo un foro di 10 mm più piccolo del diametro della membrana in lattice, incolliamo sopra la membrana, incolliamo un piccolo pad di contatto con il cablaggio saldato ad esso. Installiamo una struttura a forma di U sopra, avvitiamo la vite di regolazione e vi colleghiamo i fili (ho 2 gambe in plexiglass, un pezzo di textolite con un dado saldato e un bullone nel dado). Lo regoliamo in modo che alla normale pressione atmosferica, la membrana che sale chiuda il contatto e la vite.

Membrana con contatto

Sensore finito

Perché Avevo ancora ATI in garanzia, quindi non ho smontato la costosa scheda e installato un waterblock su di essa. Successivamente, il waterblock è stato assemblato e installato su una scheda video "ausiliaria", abbassando così notevolmente i decibel.

Waterblock della scheda videoè stato creato utilizzando una tecnologia diversa dal waterblock del processore.

Diverse spirali di filo di rame sono state saldate su una base di rame, formando così alette di raffreddamento. Un involucro di rame è curvo e saldato sulla parte superiore. L'intensità di riscaldamento del chip video è parecchie volte inferiore, quindi un blocco idrico così semplificato è proprio il posto dove stare.

Waterblock della scheda video con elementi di fissaggio.

Oh si protezione del sistema!

L'ho creato su una piccola sciarpa, che ho posizionato sulla copertina dello slot libero superiore del CD-ROM. Il circuito aveva un'indicazione delle modalità sui LED, un pulsante per forzare l'avvio della pompa anche quando il computer era spento - questo per facilitare il processo di riempimento dell'impianto con acqua, e un'uscita relè per spegnere il computer potenza in caso di perdita o arresto della circolazione del liquido di raffreddamento e un relè per accendere la pompa. L'avvio del computer è rimasto regolare. Quando l'alimentatore è acceso, viene applicata tensione al relè di abilitazione della pompa e l'intero sistema inizia a funzionare.

Un NO. Perché gli alimentatori in caso di perdita erano completamente diseccitati, non era possibile alimentare il circuito dal locale di presidio a 5V e dovevano essere alimentati terzo già un alimentatore, ma a bassa potenza basato su un trasformatore convenzionale)) Ora al suo posto sarebbe possibile inserire un caricabatterie da un telefono cellulare.

Test trascorso in laboratorio sul tavolo.

Brocciare, spurgare ...)

Montaggio e inizio

Prima di tutto, ho ritagliato un posto per il secondo alimentatore dal basso sotto l'HDD, fornendo fori di ventilazione per espellere aria calda.

Ho installato un enorme radiatore con due dispositivi di raffreddamento da 120 mm installati su di esso nella parte superiore, occupando 2 lotti per un CD-ROM. Naturalmente, tagliamo la parte superiore dell'unità di sistema per la rimozione dell'aria riscaldata. Inoltre, la mia unità di sistema ha una copertura decorativa con fori di ventilazione sulla parte superiore, quindi il radiatore non è visibile dall'esterno!

Mettiamo una scheda di protezione con un'indicazione e un pulsante per l'avvio forzato della pompa sul tappo superiore del vano radiatore. 2 DVD-ROM vanno giù.

Fissiamo 3 relè sul muro sotto l'alimentatore principale (2 per lo spegnimento e 1 per l'avvio della pompa): normali automobilistici da 12 V, ma con un design leggermente modificato, in modo da non far entrare 220 nel circuito di alimentazione del computer. Anche la pompa stessa sarà posizionata lì.

Organizziamo tutto come dovrebbe essere e mettiamo la scheda video. Colleghiamo il terzo alimentatore, che ho installato sul coperchio laterale dell'unità di sistema sul connettore.

Il sistema è assemblato e funzionante. Tutto ha funzionato subito. E soprattutto mi ha colpito SILENZIO ! Dopo quel ruggito infernale che prima emetteva l'unità di sistema, si udì solo un fruscio appena percettibile di alimentatori e una pompa. Bene, la scheda video si è fatta sentire solo in giochi potenti))

Totale quello che abbiamo.

Era:

CPU 2,83 GHz/1333 MHz t=80 gradi
Ram 800MHz
GPU NVidia 915 MHz t=94 gradi
HDD t=53 gradi
Ruggito selvaggio di refrigeratori

Diventò:

CPU 3,6 GHz/1900 MHz t=54 gradi
Ram 1300MHz
GPU NVidia 1050 MHz t=62 gradi
HDD t=43 gradi

E il silenzio...

Chiedere il prezzo:
Pompe 2 pezzi 20 $
Gazelle stufa radiatore rame 30$
Tubi trasparenti 2$
Acqua distillata 1 $
Morsetti 5$
Orgsetclo, hardware, molle, rame, strumenti - gratuitamente.
L'esperienza e la soddisfazione sul lavoro non hanno prezzo!

L'obiettivo è stato raggiunto. Aveva un potente computer overcloccato con funzionamento silenzioso e stabile, l'intero sistema si adattava all'unità di sistema. Ma lì è tutto affollato ... E ha iniziato a pesare una tonnellata, non altrimenti!)))

Ma questo barile di miele non era privo di una goccia di catrame...
Nel corso del tempo, iniziarono ad apparire perdite e non c'era tempo e voglia di cercare ed eliminare. Perché il consiglio di protezione è stato disattivato, per il quale ha pagato dopo un po '. Ad un certo punto, il computer mi ha accolto con uno schermo nero freddo dopo aver premuto il pulsante di accensione. Dal blocco idrico del processore, l'acqua è entrata nella scheda video, uccidendola. Fortunatamente c'era una seconda scheda video, sulla quale è durata fino all'acquisto di una nuova. Anche la scheda madre è diventata un po ', motivo per cui la sua durata è diminuita in modo significativo. Ora si trova e nuova madre e una scheda video con una capacità simile a quella del defunto, ma già 2 volte più economica. Il processore è lo stesso, DDR3 4GB RAM, quello duro è lo stesso.

Un buon raffreddamento del processore centrale e del processore della scheda video negli ultimi decenni è stato una condizione necessaria per il loro funzionamento ininterrotto. Ma non solo il processore e la scheda video vengono riscaldati nel computer: potrebbe essere necessario un dispositivo di raffreddamento separato per il chipset, i dischi rigidi e persino i moduli di memoria. I produttori di case aggiungono ventole aggiuntive, ne aumentano la potenza e le dimensioni e migliorano il design dei radiatori. E, naturalmente, i sistemi di raffreddamento a liquido non potevano essere ignorati.

In generale, il raffreddamento a liquido dei processori non è un argomento nuovo: gli overclocker si sono trovati a lungo di fronte a un'efficienza insufficiente del raffreddamento ad aria. "Overcloccati" al massimo teorico, i processori si sono riscaldati in modo tale che nessuno dei dispositivi di raffreddamento disponibili in vendita in quel momento potesse farcela. Non c'erano sistemi di raffreddamento a liquido nei negozi e i forum degli overclocker erano pieni di argomenti sulla "idropisia" fatta in casa. E oggi molte risorse si offrono di assemblare da sole un sistema di raffreddamento a liquido, ma questo ha poco senso. Il costo dei componenti è paragonabile al prezzo di un LSS economico nei negozi e la qualità (e, quindi, l'affidabilità) di un assemblaggio in fabbrica è solitamente ancora superiore a quella artigianale.

Perché l'efficienza LSS è superiore a quella di un semplice dispositivo di raffreddamento?

Gli LSS considerati non hanno elementi che producono freddo, il raffreddamento avviene a causa dell'aria vicino all'unità di sistema, come nel caso del raffreddamento ad aria convenzionale. L'efficienza dell'LSS è ottenuta grazie al fatto che la velocità di rimozione del calore utilizzando un refrigerante in movimento è molto più elevata della velocità di rimozione del calore naturale utilizzando il trasferimento di calore all'interno di un radiatore metallico. Ma la velocità di rimozione del calore dipende non solo dalla velocità del refrigerante, ma anche dall'efficienza del raffreddamento di questo liquido e dall'efficienza del suo riscaldamento da parte del calore del processore. E, se il primo compito viene risolto aumentando l'area del radiatore, l'area dello scambiatore di calore del radiatore e migliorando il flusso d'aria, nel secondo caso il trasferimento di calore è limitato dall'area di il processore. Pertanto, l'efficienza complessiva del sistema è limitata dall'efficienza del waterblock del processore. Ma anche con una tale limitazione, LSS fornisce una rimozione del calore circa 3 volte migliore rispetto al raffreddamento ad aria convenzionale. In numeri, ciò significa una riduzione della temperatura del chip di 15-25 gradi rispetto al raffreddamento ad aria a temperatura ambiente normale.

Design LSS

Qualsiasi sistema di raffreddamento a liquido contiene i seguenti elementi:

- blocco idrico. Il suo scopo è rimuovere efficacemente il calore dal processore e trasferirlo all'acqua corrente. Di conseguenza, maggiore è la conducibilità termica del materiale con cui sono realizzati la suola e lo scambiatore di calore del waterblock, maggiore è l'efficienza di questo elemento. Ma il trasferimento di calore dipende anche dall'area di contatto tra il liquido di raffreddamento e il radiatore, pertanto il design del waterblock non è meno importante del materiale.

Pertanto, un waterblock a fondo piatto (senza canali), in cui il liquido scorre semplicemente lungo la parete adiacente al processore, è molto meno efficiente dei waterblock con una struttura inferiore complessa o scambiatori di calore (tubolare o serpentino). Gli svantaggi dei blocchi d'acqua con una struttura complessa è che creano molta più resistenza al flusso d'acqua e, quindi, richiedono una pompa più potente.

- pompa dell'acqua. L'opinione diffusa che più potente è la pompa, meglio è, e che LSS senza una pompa potente separata sia generalmente inefficace non è corretta. La funzione della pompa è quella di far circolare il liquido di raffreddamento a una velocità tale che la differenza di temperatura tra lo scambiatore di calore del blocco dell'acqua e il liquido sia massima. Cioè, da un lato, il liquido riscaldato deve essere rimosso in tempo dal blocco dell'acqua, dall'altro deve entrare nel blocco dell'acqua già completamente raffreddato. Pertanto, la potenza della pompa deve essere bilanciata con l'efficienza degli altri elementi dell'impianto e la sostituzione della pompa con una più potente nella maggior parte dei casi non darà un effetto positivo. Le pompe a bassa potenza sono spesso combinate in un alloggiamento con un blocco idraulico.

- Termosifone. Lo scopo del radiatore è dissipare il calore portato dal liquido di raffreddamento. Di conseguenza, dovrebbe essere realizzato con un materiale ad alta conduttività termica, avere un'ampia area ed essere dotato di un potente ventilatore (ventilatori). Se l'area del dissipatore di calore LSS è paragonabile all'area del dissipatore di calore del dispositivo di raffreddamento della CPU e la ventola installata su di esso non è più potente, non dovresti aspettarti che un tale LSS sia più efficiente dello stesso dispositivo di raffreddamento.

- I tubi di collegamento devono essere di spessore sufficiente per non creare una grande resistenza al flusso dell'acqua. Per questo motivo vengono comunemente utilizzati tubi con un diametro da 6 a 13 mm, a seconda della portata del fluido. Il materiale del tubo è solitamente PVC o silicone.
- Il liquido di raffreddamento deve avere un'elevata capacità termica e un'elevata conduttività termica. Tra i liquidi disponibili e sicuri, l'acqua distillata ordinaria soddisfa al meglio queste condizioni. Spesso all'acqua vengono aggiunti degli additivi per ridurne le proprietà corrosive, per prevenire la crescita di microrganismi (blooming) e semplicemente per effetto estetico (additivi coloranti nei sistemi con tubi trasparenti).

Nei sistemi potenti con un grande volume di liquido di raffreddamento, diventa necessario utilizzare un vaso di espansione, un serbatoio in cui andrà il liquido in eccesso durante la sua espansione termica. In tali sistemi, la pompa è solitamente abbinata a un vaso di espansione.

Caratteristiche dei sistemi di raffreddamento a liquido.

LSS assistito / incustodito.

Sistema esente da manutenzione viene dalla fabbrica completamente assemblato, riempito di refrigerante e sigillato. L'installazione di un tale sistema è semplice: alcuni dispositivi di raffreddamento esenti da manutenzione non sono più difficili da installare rispetto a un normale dispositivo di raffreddamento. L'LSS incustodito presenta anche degli svantaggi:
- Bassa manutenibilità. I tubi sono spesso semplicemente saldati in raccordi di plastica monopezzo. Da un lato, questo garantisce la tenuta, dall'altro, la sostituzione di un elemento danneggiato di un tale sistema può causare complicazioni.
- La complessità della sostituzione del liquido di raffreddamento è solitamente associata anche alla riparazione del sistema - se parte del liquido è fuoriuscito, può essere molto difficile riempire l'LSS incustodito - tali sistemi, di norma, non vengono forniti con il riempimento buchi.
- La scarsa versatilità è associata alla non separabilità del sistema. È impossibile espandere il sistema o sostituire uno qualsiasi dei suoi elementi con uno più efficiente.
- La lunghezza fissa dei tubi limita le possibilità di scelta della posizione del radiatore.

LSS servito sono spesso forniti come un insieme di elementi e l'installazione di un tale sistema richiederà tempo e una certa abilità. D'altra parte, le possibilità di personalizzazione sono molto più elevate: puoi aggiungere blocchi d'acqua per il chipset e per la scheda video, modificare tutti gli elementi in elementi più adatti a un particolare computer, spostare il dissipatore a qualsiasi (ragionevole) distanza dal processore, ecc. Non puoi aver paura che il socket (e il sistema di raffreddamento) diventi obsoleto durante la sostituzione della scheda madre: per ripristinare la rilevanza, devi solo sostituire il waterblock del processore. Gli svantaggi dell'LSS revisionato, oltre alla complessità dell'installazione e al prezzo elevato, includono un'alta probabilità di perdite attraverso connessioni staccabili e un'alta probabilità di contaminazione del liquido di raffreddamento.

LSS deve supportare PRESA scheda madre su cui è installato. E se un LSS servito può ancora essere adattato a un'altra presa acquistando un ulteriore blocco idrico appropriato, allora un LSS non presidiato può essere utilizzato solo con quelle prese elencate nelle sue caratteristiche.

Numero di fan non influisce direttamente sull'efficienza di LSS, ma un gran numero di essi consente di ridurre la velocità di rotazione di ogni singolo ventilatore mantenendo il flusso d'aria totale e, di conseguenza, ridurre il rumore mantenendo l'efficienza. Se un CBO con un gran numero di ventole sarà più efficiente dipende dal loro flusso d'aria massimo totale.

Flusso d'aria massimo calcolato in piedi cubi al minuto (CFM) e determina quanta aria viene forzata attraverso la ventola al minuto. Più alto è questo valore, maggiore è il contributo di questa ventola all'efficienza del dissipatore. Dimensioni ( lunghezza, larghezza, spessore) i radiatori non sono meno importanti: quattro potenti ventole che soffiano su un semplice radiatore sottile con una piccola area della piastra raffredderanno il liquido di raffreddamento non meglio di una ventola ben abbinata a un radiatore con un'ampia area di piastre.

Materiale del radiatore determina la sua conduttività termica, cioè con quale velocità il calore ad esso trasferito verrà distribuito su tutta l'area del radiatore. La conduttività termica del rame è quasi doppia rispetto alla conduttività termica dell'alluminio, ma in questo caso l'efficienza del radiatore dipende più dal design e dall'area che dal materiale.

Materiale del blocco dell'acqua, per le sue ridotte dimensioni, è più importante del materiale del radiatore. In effetti, il rame è l'unica opzione praticabile. I waterblock in alluminio (trovati negli LSS economici) riducono così tanto l'efficienza del sistema che non ha senso utilizzare il raffreddamento a liquido.

Massimo livello di rumore dipende da velocità massima del ventilatore. Se il sistema non fornisce il controllo della velocità, questo parametro dovrebbe essere prestato molta attenzione. Se è presente un controllo della velocità, è necessario prestare attenzione livello minimo di rumore.

I livelli di rumore superiori a 40 dB possono già essere percepiti come scomodi (40 dB corrispondono al normale sottofondo sonoro in un'area residenziale: musica soft, conversazioni tranquille). Per garantire che il rumore delle ventole non interferisca con il sonno, non dovrebbe superare i 30 dB.

Regolazione della velocità di rotazione i ventilatori possono essere manuali e automatici. La regolazione manuale consente di modificare la velocità della ventola in base alle preferenze personali, mentre quella automatica regola la velocità in base alla temperatura corrente del processore e fornisce Condizioni migliori funzionamento dell'attrezzatura.

Tipo di connettore di alimentazione può essere a 3 pin e a 4 pin.
3 pin Il connettore non ha un filo separato per cambiare la velocità della ventola. È possibile controllare la velocità di rotazione di tale ventilatore solo modificandone la tensione di alimentazione. Non tutte le schede madri supportano questo metodo. Se la scheda madre non è in grado di controllare la velocità di rotazione di una ventola a 3 pin, i dispositivi di raffreddamento e il motore della pompa con un connettore di alimentazione a 3 pin ruoteranno sempre velocità massima. Per modificare il grado di raffreddamento, dovrai acquistare in aggiunta