15 советов

Устройство систем жидкостного охлаждения

ассмотрим,
что представляют собой жидкостные системы охлаждения. Принципиальная разница
между воздушным и жидкостным охлаждением заключается в том, что в последнем
случае для переноса тепла вместо воздуха используется жидкость, обладающая большей,
по сравнению с воздухом, теплоемкостью. Для этого вместо воздуха через радиатор
прокачивается жидкость — вода или другие подходящие для охлаждения жидкости.
Циркулирующая жидкость обеспечивает гораздо лучший теплоотвод, чем поток воздуха.

Второе различие заключается в том, что жидкостные системы охлаждения гораздо
компактнее традиционных воздушных кулеров. Именно поэтому первыми стали применять
жидкостное охлаждение на серийных устройствах производители ноутбуков.

В плане конструкции системы принудительной циркуляции жидкости по замкнутому
контуру системы жидкостного охлаждения можно разделить на два типа: внутренние
и внешние. При этом отметим, что никакого принципиального различия между внутренними
и внешними системами не существует. Разница заключается лишь в том, какие функциональные
блоки находятся внутри корпуса, а какие — снаружи.

Принцип действия жидкостных систем охлаждения достаточно прост и напоминает
систему охлаждения в автомобильных двигателях.

Холодная жидкость (как правило, дистиллированная вода) прокачивается через
радиаторы охлаждаемых устройств, в которых она нагревается (отводит тепло).
После этого нагретая жидкость поступает в теплообменник, в котором обменивается
теплом с окружающим пространством и охлаждается. Для эффективного теплообмена
с окружающим пространством в теплообменниках, как правило, используются вентиляторы.
Все компоненты конструкции соединяются между собой гибкими силиконовыми шлангами
диаметром 5-10 мм. Для того чтобы заставить жидкость циркулировать по замкнутому
корпусу, используется специальный насос — помпа. Структурная схема такой системы
показана на рис. 1.

Рис. 1. Общая схема жидкостного охлаждения с помпой

Посредством систем жидкостного охлаждения тепло отводится от центральных процессоров
и графических процессоров видеокарт. При этом жидкостные радиаторы для графических
и центральных процессоров имеют некоторые различия. Для графических процессоров
они меньше по размеру, однако принципиально ничем особенным друг от друга не
отличаются. Эффективность жидкостного радиатора определяется площадью контакта
его поверхности с жидкостью, поэтому для увеличения площади контакта внутри
жидкостного радиатора устанавливают ребра или столбчатые иголки.

Во внешних жидкостных системах охлаждения внутри корпуса компьютера размещается
только жидкостный радиатор, а резервуар с охлаждающей жидкостью, помпа и теплообменник,
помещенные в единый блок, выносятся за пределы корпуса ПК.

Ноутбуки

12. Особенности ноутбуков.

Все компоненты внутри ноутбука собраны в крайне малом пространстве мобильного корпуса. Помимо процессора в ноутбуке может быть установлена мощная видеокарта, жесткий диск…

Эти и другие устройства отделяют друг от друга считанные сантиметры, и при этом никакого пространства для циркуляции воздуха — внутри ноутбука просто нет.

Именно поэтому компоненты практически всегда работают при повышенных температурах. Исправить это, к сожалению, никак нельзя; но однако же можно уберечь ноутбук от дополнительного нагрева, таким образом продлив ему срок службы и избавив от критического перегрева.

13. Рабочее место…

Как я уже не раз упоминал здесь на блоге — старайтесь по возможности не располагать ноутбук на мягких поверхностях и коленях, особенно — когда за  ноутбуком вы работаете с ресурсоемкими задачами (например, обработка фото или видео). При несоблюдении этого простого правила перегрев компонентов ноутбука, включая батарею — обеспечен…

Старайтесь располагать ноутбук на ровной и твердой поверхности рабочего стола. При этом убедитесь, что никакие предметы, которые лежат лядом, не мешают току воздуха под- и вокруг ноутбука:

По сути — это самое главное и самое эффективное, что только можно сделать для избежание перегрева.

14. Погода…

Не работайте за ноутбуком под прямыми солнечными лучами. Они очень быстро и очень сильно нагревают его поверхность (особенно, если ноутбук темный) и быстро прогревают всё внутри корпуса.

В этом случае возможны даже повреждения отдельных компонентов от перегрева.

И последний совет, который я бы хотел дать в рамках этой статьи, для всех пользователей, в не зависимости от того, ноутбук ли у вас или же настольный ПК:

15. Регулярно выполняйте очистку от пыли!

Для настольных ПК: Они очень быстро накапливают пыль. Старайтесь по крайней мере раз в 6 месяцев открывать системный блок и очищать все внутренние компоненты от пыли.

Пыль препятствует отводу тепла от компонентов и существенно ухудшает теплообмен. Из-за пыли особенно могут перегреваться жесткие диски, видеокарта и процессор.

Отдельно хочу упомянуть о вентиляторах. Помните: забитый пылью вентилятор подает воздух намного менее эффективно:

Для очистки внутренних компонентов я обычно использую кисть и слегка влажную ткань. КАТЕГОРИЧЕСКИ не рекомендую использовать пылесос! В процессе чистки им можно случайно повредить хрупкие компоненты. Такое случается довольно часто. 

Приступайте к процедуре очистки ТОЛЬКО если компьютер выключен!

Для ноутбуков: Здесь ситуация несколько сложнее…

Дело в том, что ноутбуки обладают различными корпусами: некоторые открывают сразу доступ к системе охлаждения так, что можно почистить кистью вентилятор; а в некоторых, чтобы добраться до вентиляторов нужно разобрать полноутбука…

Здесь единственный совет, который я могу вам дать: не беритесь за разбор ноутбука, если вы не уверены в том, что сможете собрать всё назад…

Охлаждение системного блока

Как производится охлаждение? В основном – воздухом. Когда вы включаете компьютер, он начинает гудеть – включается вентилятор (очень часто их несколько), потом он затихает. Через несколько минут работы, когда ваша система достигла определенного порогового температурного значения, вентилятор включается вновь. И так все время работы. Самый большой и самый заметный вентилятор внутри системного блока просто выдувает из коробки нагревшийся воздух, чем и охлаждает все вместе взятое, включая компоненты, на которые трудно установить собственную систему охлаждения, например, жесткий диск. По законам той самой физики, на место нагретого воздуха через специальные вентиляционные отверстия в передней части системного блока, поступает охлажденный воздух. Точнее тот, который еще просто не успел нагреться. Охлаждая собой внутренние части компьютера, он нагревается сам и выходит через отверстия в боковой и/ или задней панели системного блока.

Будущее систем охлаждения

есмотря
на всю эффективность систем жидкостного охлаждения, уже сейчас стало понятно,
что неизбежно наступит день, когда тактовые частоты процессоров достигнут того
самого критического значения, когда дальнейшее использование традиционных систем
охлаждения станет невозможным. Поэтому разработчики не прекращают поиски принципиально
новых, более эффективных систем охлаждения. Одна из таких перспективных разработок,
основанная на открытии ученых Стандфордского университета (Stanford University),
принадлежит компании Cooligy (www.cooligy.com).

Собственно, технологически новая система охлаждения напоминает традиционную
жидкостную. Во всяком случае здесь тоже наличествуют жидкостный радиатор, теплообменник
и помпа. Основное же различие заключается в принципе действия помпы и жидкостного
радиатора.

Жидкостный радиатор, называемый Microchannel Heat Collector, встраивается в
кристалл кремния микросхемы (процессора). Внутри жидкостный радиатор имеет микроканальную
структуру с шириной отдельного канала порядка 20-100 мкм.

Идея использования микроканальной структуры для эффективного охлаждения микросхем
была высказана еще в 1981 году профессорами Стандфордского университета доктором
Дэвидом Тукерманом (David Tuckerman) и доктором Фабианом Пизом (Fabian Pease).
Согласно их исследованию, микроканальная структура, внедренная в кремний, позволяет
отводить 1000 Вт тепла с каждого сантиметра поверхности кремния. Эффективность
теплоотвода в микроканальной структуре, внедренной в кристалл кремния, реализуется
благодаря двум эффектам. Во-первых, тепло, отводимое с кристалла кремния, передается
на очень малое расстояние, поскольку микроканалы находятся непосредственно в
кристалле кремния. Во-вторых, тепло, передаваемое стенкой микроканала холодной
жидкости, тоже передается на очень малое расстояние, так как диаметр самого
микроканала очень мал. В результате достигается очень высокий коэффициент теплопередачи
микроканальной структуры, причем зависящий от ширины самого канала (рис. 25).

Рис. 25. Зависимость коэффициента теплопередачи от ширины микроканала

В результате чем меньше толщина микроканала, тем более эффективно отводится
тепло и тем более холодными остаются стенки микроканалов (рис. 26).

Рис. 26. По мере уменьшения толщины микроканала эффективность отвода
тепла возрастает

Второй особенностью системы охлаждения, разработанной компанией компании Cooligy,
является сама помпа, заставляющая циркулировать жидкость по замкнутому контуру.

Принцип действия данной помпы основан на электрокинетическом явлении, поэтому
такая помпа получила название электрокинетической (EK pump).

В электрокинетической помпе жидкость (вода) проходит по стеклянным трубкам,
стенки которых имеют отрицательный заряд (рис. 27). В воде вследствие реакции
электролиза имеется некоторое количество положительно заряженных ионов водорода,
которые будут смещаться к отрицательно заряженным стеклянным стенкам.

Рис. 27. Принцип действия электрокинетической помпы

Если вдоль такой стеклянной трубки приложить электрическое поле, то положительные
ионы водорода будут двигаться вдоль по полю, увлекая за собой всю жидкость.
Таким образом можно заставить двигаться жидкость внутри стеклянной трубки.

Элемент Пельтье

Термоэлектрический преобразователь (термоэлектрический охладитель), принцип действия которого базируется на возникновении разности температур при протекании электрического тока.

В принципе работы элементов Пельтье лежит контакт двух полупроводниковых материалов с разными уровнями энергии электронов в зоне проводимости.

В зависимости от направления тока верхние контакты охлаждаются, а нижние нагреваются — или наоборот. Таким образом электрический ток переносит тепло с одной стороны элемента Пельтье на противоположную и создаёт разность температур.

Если нагревающуюся сторону элемента Пельтье охлаждать при помощи радиатора и вентилятора, то температура холодной стороны станет ещё ниже. Разность температур может достигать 70 °C.

Плюсы →

• Небольшие размеры
• Отсутствие движущихся частей, газов и жидкостей
• Бесшумность.

Минусы →

Более низкий КПД, чем у установок на фреоне. Это ведёт к большой потребляемой мощности для достижения заметной разности температур.

Так же существуют различные комбинации всех перечисленных выше систем, но их практическая реализация очень сложна.

По совокупности всех положительных качеств, лучшим способом охлаждения компьютера и комплектующих, остается воздушное охлаждение.

Мне нравитсяНе нравится

Выбор системы СВО

Различают  три основных типа СВО: внешние,  внутренние и встроенные. Они различаются расположением по отношению к корпусу компьютера их основных компонентов (радиатор/теплообменник, резервуар, насос).

Внешние системы водяного охлаждения, выполняют  в виде отдельного модуля ( «ящика») , который при помощи шлангов подключен  к ватерблокам, которые установлены на комплектующих в самом корпусе ПК. В корпус внешней системы водяного охлаждения практически всегда выносится радиатор с вентиляторами, резервуар, помпа, и, иногда, для помпы с датчиками блок питания. Среди  внешних систем хорошо известны системы водяного охлаждения Zalman семейства Reserator. Такие системы устанавливаются  в виде отдельного модуля, и их удобство заключается в том, что пользователю  не нужно дорабатывать и переделывать корпус своего компьютера.  Их неудобство состоит только в габаритах и  сложнее становится  перемещать компьютер даже на небольшие расстояния, например, в другую комнату.

Внешняя пассивная СВО Zalman Reserator:

СВО Zalman Reserator

Встроенная охлаждающая система вмонтирована в корпус и продаётся в комплекте с ним. Такой  вариант является самым простым в обращении, потому, что вся СВО уже смонтирована в корпусе,  и снаружи нет громоздких конструкций. К недостаткам такой системы можно отнести высокую стоимость и то, что старый корпус ПК будет  бесполезным.

Внутренние системы водяного охлаждения расположены  полностью внутри корпуса ПК. Иногда,  некоторые компоненты внутренней СВО (в основном радиатор), устанавливают на внешней поверхности корпуса. Достоинством внутренних СВО является удобство переноски.  Нет необходимости слива жидкости при транспортировке. Также при установке внутренних СВО не страдает внешний вид корпуса, и при моддинге СВО может отлично украсить корпус вашего компьютера.

Проект Overclocked Orange:

Overclocked Orange

Недостатками  внутренних систем водяного охлаждения являются сложность их установки и  необходимость модификации корпуса во многих случаях. Также внутренняя СВО прибавляет вашему корпусу несколько килограмм веса.

Структура систем жидкостного охлаждения

Для многих не будет секретом, что СВО могут быть открытого (кастомные) и закрытого типа (готовые необслуживаемые решения для охлаждения конкретного типа комплектующих). И если с последними все понятно, то первая категория может быть построена по трем основным принципам:

Схема с параллельным подключением. Все узлы запитаны от одной помпы, которая гонит хладагент к радиатору с кулерами. Через решетку радиатора вода охлаждается и подходит к железу, с которых снимается тепловая энергия. Горячая жидкость возвращается в резервуар с помпой и процесс повторяется заново. Схема выглядит следующим образом.

Схема с последовательным подключением. Элементы также охлаждаются параллельно и очень эффективно, но для этого необходимо иметь мощную помпу и весьма оборотистые вертушки, которые смогли бы оперативно охлаждать хладагент в радиаторе. Схема прилагается.Есть так называемые комбинированные или двухконтурные водянки. Принцип работы основан на последовательном методе, однако каждый контур ориентирован на одну железку. Довольно дорогая схема как в плане строительства, так и по обслуживанию. Хотя владельцы топовых конфигураций в погоне за максимальной производительностью не видят в подобном решении ничего зазорного.

Охлаждение процессора

У процессора, как у очень важного и постоянно загруженного компонента вашего железного друга есть личная система охлаждения. Она состоит аж из двух компонентов – радиатора и вентилятора, конечно же меньших размеров, чем тот о котором мы только что говорили

Радиатор иногда называют теплосъемником, в соответствии с его основной функциональной деятельностью – он рассеивает тепло от процессора (пассивное охлаждение), а маленький вертилятор сверху сдувает тепло с радиатора (активное охлаждение). Кроме этого, процессор смазывается специальной термопастой, способствующей максимальной передаче тепла от процессора к радиатору. Дело в том, что поверхности и процессора, и радиатора даже после полировки имеют зазубрины около 5 мкм. В результате таких зазубрин между ними остается тончайший воздушный слой с очень низкой теплопроводимостью. Именно эти промежутки и замазываются пастой из вещества с высоким коэффициентом теплопроводности. У пасты ограниченный срок действия, соответственно, ее нужно менять. Это удобно делать одновременно с чисткой системного блока, о которой мы поговорим чуть ниже, тем более, что старая паста вообще может давать обратный эффект.

Системы каскадного охлаждения

Две и более последовательно включенных фреоновых установок. Для получения более низких температур требуется использовать фреон с более низкой температурой кипения. В однокаскадной холодильной машине в этом случае требуется повышать рабочее давление за счет применения более мощных компрессоров. Альтернативный путь — охлаждение радиатора установки другой фреонкой (то есть их последовательное включение), за счет чего снижается рабочее давление в системе и становится возможным применение обычных компрессоров.
Каскадные системы позволяют получать гораздо более низкие температуры, чем однокаскадные и, в отличие от систем открытого испарения, могут работать непрерывно. Однако они являются и наиболее сложными в изготовлении и наладке.

Виды систем охлаждения двигателя

Регулирование температуры автомобильного двигателя может осуществляться при помощи охлаждающей жидкости (антифриза, ОЖ) и посредством циркуляции воздуха. Исходя из этого различают три вида систем:

• Воздушная. Физически представляет собой обдув, благодаря которому происходит вытеснение горячего воздуха из подкапотного пространства в атмосферу. Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным (с использованием вентилятора). В силу низкой эффективности как самостоятельная система практически не применяется.
• Жидкостная. Представляет собой систему трубчатых контуров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Жидкостное охлаждение может быть принудительным (перекачка насосом), термосифонным (за счет разности в плотности нагретой и охлажденной жидкостей) и комбинированным (охлаждение головки блока цилиндров осуществляется принудительно, а остальные узлы термосифонным принципом). Такая система более эффективна в сравнении с воздушной, но при определенных режимах работы (длительный простой с включенным двигателем, повышенные температуры окружающей среды) может быть недостаточной для качественного охлаждения.
• Комбинированная. Представляет собой использование и воздушного обдува, и жидкостных контуров.

Системы охлаждения на основе жидкости также разделяются на открытые и закрытые. Первые имеют сообщение с атмосферой при помощи пароотводной трубки, а во вторых жидкость полностью изолирована от окружающей среды. В закрытых системах давление антифриза больше, а следовательно, выше и температура кипения. Это позволяет использовать их при высоких температурах нагрева жидкости (до 120°C).

Системы воздушного охлаждения

Пассивная

Если плотность теплового потока (тепловой поток, проходящий через единицу поверхности) не превышает 0,5 мВт/см², перегрев поверхности устройства относительно окружающей среды не превысит 0,5 °C (обычно — макс. до 50—60 °C), такая аппаратура считается не теплонагруженной и не требует специальных схем охлаждения.
На компоненты с превышением этого параметра, но с относительно низким тепловыделением (чипсеты, транзисторы цепей питания, модули оперативной памяти), как правило, устанавливаются только пассивные радиаторы.

Также, при не очень большой мощности чипа или при ограниченной вычислительной ёмкости задач, достаточно бывает только радиатора, без вентилятора.

Различные профили радиаторов

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок (или их разновидностей, таких, как термосифон и испарительная камера). Радиатор излучает тепло в окружающее пространство тепловым излучением и передаёт тепло теплопроводностью окружающему воздуху, что вызывает естественную конвекцию окружающего воздуха. Для увеличения излучаемого радиатором тепла применяют чернение поверхности радиатора.

Наиболее распространенный тип систем охлаждения в настоящее время. Отличается высокой универсальностью — радиаторы устанавливаются на большинство компьютерных компонентов с высоким тепловыделением. Эффективность охлаждения зависит от эффективной площади рассеивания тепла радиатора, температуры и скорости проходящего через него воздушного потока.

Поверхности нагревающегося компонента и радиатора после шлифовки имеют шероховатость около 10 мкм, а после полировки — около 5 мкм. Эти шероховатости не позволяют поверхностям плотно соприкасаться, в результате чего образуется тонкий воздушный промежуток с очень низкой теплопроводностью. Для увеличения теплопроводности промежуток заполняют теплопроводными пастами.

Пассивное воздушное охлаждение центрального и графического процессоров требует применения специальных (и довольно больших) радиаторов с высокой эффективностью отвода тепла при низкой скорости проходящего воздушного потока и применяется для построения бесшумного персонального компьютера.

Активная

Основная статья: Кулер

Для увеличения проходящего воздушного потока дополнительно применяют вентиляторы (совокупность его и радиатора именуют кулером). На центральный и графический процессоры устанавливаются преимущественно кулеры.

Также, на некоторые компьютерные компоненты, в частности, жёсткие диски, установить радиатор затруднительно, поэтому они принудительно охлаждаются за счёт обдува вентилятором.

Компоненты СВО

В системах водяного охлаждения используется определенный набор компонентов, обязательных и необязательных.

Обязательные компоненты СВО:

• радиатор,
• фитинги,
• ватерблок,
• помпа,
• шланги,
• вода.

Необязательными компонентами СВО являются: термодатчики, резервуар, сливные краны, контролеры помпы и вентиляторов, второстепенные ватерблоки, индикаторы и измерители (расхода, температуры,  давления), водные смеси, фильтры, бэкплейты.

Рассмотрим обязательные компоненты.

Ватерблок (англ. waterblock) – теплообменник, передающий  тепло от нагревшегося элемента (процессора, видео чипа и др.) воде. Он состоит из медного основания и металлической крышки с набором креплений.

Ватерблок

Основные типы ватерблоков: процессорные, для видеокарт, на системный чип (северный мост). Ватерблоки для видеокарт могут быть двух типов: закрывающие только графический чип («gpu only»)  и закрывающие все нагревающиеся элементы – фулкавер (англ. fullcover).

Ватерблок EK Waterblocks EK-FC-5970(Фулкавер):

Ватерблок EK Waterblocks EK-FC-5970

Для увеличения площади теплопередачи применяется микроканальную и микроигольчатая  структура. Ватерблоки делают без сложной внутренней структуры если  производительность не столь критична.

Чипсетный ватерблок XSPC X2O Delta Chipset:

XSPC X2O Delta Chipse

Радиатор. В СВО радиатором называют водно-воздушный теплообменник, передающий воздуху  тепло от воды в ватерблоке. Есть два подтипа радиаторов СВО: пассивные ( безвентиляторные), активные (продуваемые вентилятором).

Безвентиляторные можно встретить довольно редко (например, в СВО Zalman Reserator) потому, что данный тип радиаторов обладает более низкой эффективностью. Такие радиаторы занимают много места и их сложно поместить  даже в модифицированном корпусе.

Пассивный радиатор Alphacool Cape Cora HF 642:

Alphacool Cape Cora HF 642

Активные радиаторы более распространенны в системах водяного охлаждения из-за  лучшей  эффективности. Если использовать тихие или бесшумные вентиляторы, то можно добиться тихой или бесшумной работы СВО. Эти радиаторы могут быть  самого разного размера, но в основном их делают  кратными  к размеру 120 мм или 140мм вентилятора.

Радиатор СВО за компьютерным корпусом:

Радиатор СВО

Помпа – электрический насос, отвечает за циркуляцию воды в контуре СВО. Помпы могут работать от 220 вольт или от 12 вольт. Когда в продаже было мало специализированных компонентов  для СВО, то использовали аквариумные помпы, работающие  от 220 вольт.  Это  создавало некоторые трудности, из-за необходимости  включать помпу синхронно с компьютером. Для этого применяли реле, включающее  помпу автоматически при старте компьютера. Сейчас есть специализированные помпы, обладающие компактными размерами и хорошей производительностью, работающие от 12 вольт.

Компактная помпа Laing DDC-1T

Laing DDC-1T

У современных ватерблоков  довольно высокий коэффициент гидросопротивления, поэтому желательно применять специализированные помпы, так как  аквариумные не позволят  современной  СВО работать на полную производительность.

Шланги или трубки  также являются обязательными  компонентами  любой СВО, по ним вода течет от одного компонента к другому. В основном применяют шланги из ПВХ, иногда из силикона

Размер шланга не сильно влияет на производительность в целом, важно не брать слишком тонкие (менее 8 мм.) шланги

Флуоресцентный шланг Feser Tube:

Feser Tube

Фитингами называют специальные соединительные элементы для подключения  шлангов  к компонентам СВО (помпе, радиатору, ватерблокам). Фитинги нужно вкручивать в отверстие с резьбой находящееся на компоненте СВО. Вкручивать их нужно не очень сильно (гаечных ключей не понадобится).  Герметичность достиается уплотнительным кольцом из резины. Подавляющее большинство компонентов продаются без фитингов в комплекте. Это делается затем, чтобы пользователь мог  сам подобрать фитинги, под нужный шланг. Самый распространенный тип  фитингов – компрессионный (с накидной гайкой) и ёлочка (используются штуцеры). Фитинги бывают прямыми  и угловыми. Фитинги еще различаются по типу резьбы.  В компьютерных СВО чаще встречается резьба стандарта G1/4″, реже  G1/8″ или G3/8″.

Жидкостные системы охлаждения

Чудо-диво-изобретение последней десятилетки, используется в основном для серверов, но в связи с бурным развитием техники, со временем имеет все шансы перебраться и в домашние системы. Дорого и немного страшно, если представить, но достаточно эффективно, поскольку вода проводит тепло в 30 (или около того) раз быстрее воздуха. Такой системой можно практически без шума одновременно охлаждать несколько внутренних компонентов. Над процессором помещается специальная металлическая пластинка (теплосъемник), которая собирает тепло с процессора. Поверх теплосъемника периодически прокачивается дистиллированная вода. Собирая с него тепло, вода попадает в радиатор охлажденный воздухом, остывает и начинает свой второй круг с металлической пластины над процессором. Радиатор при этом рассеивает собранное тепло в окружающую среду, охлаждается и ждет новую порцию нагретой жидкости. Вода в таких системах может быть специальная, например, с бактерицидным либо антигальваническим эффектом. Вместо такой воды может использоваться антифриз, масла, жидкие металлы или еще какая-нибудь жидкость, обладающая высокой теплопроводностью и высокой удельной теплоемкостью, дабы обеспечить максимальную эффективность охлаждения при наименьшей скорости циркуляции жидкости. Конечно, такие системы более дорогие и сложные. Они состоят из помпы, теплосъемника (ватерблок или головка охлаждения), прикрепленного к процессору, радиатора (может быть как активным, так и пассивным), обычно прикрепленного к задней части корпуса компьютера, резервуара для рабочей жидкости, шлангов и датчикв потока, разнообразных измерителей, фильтров, сливных кранов и пр. (перечисленные компоненты, начиная от датчиков, опциональны). Кстати, замена такой системы — занятие не для слабонервных. Это вам не вентилятор с радиатором поменять.

Воздушные системы охлаждения

Сегодня это наиболее распространенный тип систем охлаждения. Принцип его действия очень прост. Тепло от нагревающего компонента передается на радиатор с помощью теплопроводящих материалов (может быть прослойка воздуха или специальная теплопроводящая паста). Радиатор получает тепло и отдает его в окружающее пространство, которое при этом либо просто рассеивается (пассивный радиатор), либо сдувается вентилятором (активный радиатор или кулер). Такие системы охлаждения устанавливаются непосредственно в системный блок и практически на все греющиеся компьютерные компоненты. Эффективность охлаждения зависит от размеров эффективной площади радиатора, металла из которого он сделан (медь, аллюминий), скорости проходящего потока воздуха (от мощности и размеров вентилятора) и его температуры. Пассивные радиаторы устанавливаются на те компоненты компьютерной системы, которые не очень сильно греются в процессе работы, и возле которых постоянно циркулируют естественные воздушные потоки. Активные системы охлаждения или кулеры разработаны в основном для процессора, видеоадаптера и прочих постоянно и напряженно работающих внутренних компонентов. Для них иногда могут устанавливаться и пассивные радиаторы, но обязательно с более эффективным чем обычно отводом тепла при низкой скорости воздушных потоков. Это дороже стоит и применяется в специальных бесшумных компьютерах.

Внутренние системы жидкостного охлаждения

лассическим
примером внутренней жидкостной системы охлаждения может служить система CoolingFlow
Space2000 WaterCooling Kit компании CoolingFlow (www.coolingflow.com),
показанная на рис. 2.

Рис. 2. Система жидкостного охлаждения CoolingFlow Space2000 WaterCooling
Kit

Данная система предназначена только для охлаждения процессора, на котором устанавливается
жидкостный радиатор Space2000 SE+ waterblock. Помпа совмещена с резервуаром
для жидкости емкостью 700 мл.

Другим примером системы жидкостного охлаждения с помпой, устанавливаемой внутрь
корпуса ПК, может служить система Poseidon WCL-03 (рис. 3) компании 3RSystem
(www.3rsystem.co.kr).

Система Poseidon WCL-03 предназначена для жидкостного охлаждения процессора
или чипсета.

Рис. 3. Система жидкостного охлаждения Poseidon WCL-03

Poseidon WCL-03 представляет собой два функциональных блока. Первый блок —
это емкость для воды с габаритами 90Ѕ25Ѕ30 мм, совмещенная с радиатором теплообменника
размером 134Ѕ90Ѕ22 мм (рис. 4), а второй — жидкостный радиатор процессора, совмещенный
с помпой (рис. 5). Радиатор процессора выполнен из алюминия и имеет размеры
79Ѕ63Ѕ8 мм при весе 82 г.

Рис. 4. Емкость для воды, совмещенная с радиатором теплообменника
системы Poseidon

Рис. 5. Радиатор процессора, совмещенный с помпой системы Poseidon
WCL-03

Еще одним примером внутренней системы жидкостного охлаждения является система
TherMagic CPU Cooling System компании Evergreen Technologies (рис. 6). Как следует
из названия, эта система предназначена для охлаждения процессора, а состоит
она из двух функциональных блоков: жидкостного радиатора процессора, выполненного
из меди, и блока теплообменника, совмещенного с помпой.

Рис. 6. Система жидкостного охлаждения процессора TherMagic CPU
Cooling System

Теплообменник это довольно внушительных размеров пластиковый корпус квадратного
сечения, по обеим сторонам которого расположены вентиляторы, прогоняющие воздух
сквозь устройство.

Внутри корпуса теплообменника расположены миниатюрная помпа, качающая жидкость
по системе, и крупный медный радиатор с ребрами большой площади (рис. 7).

Рис. 7. Строение теплообменника системы TherMagic CPU Cooling System

Теплообменник крепится к стандартному посадочному месту, предназначенному для
дополнительного вентилятора в корпусе компьютера; горячий воздух выдувается
наружу.

Фильтры от пыли для системного блока компьютера

После того, как вы установите дополнительные вентиляторы на корпус системного блока, необходимо подумать о фильтрах от пыли. Ведь пыль — одна из наиболее частых причин перегрева компьютера и выхода из строя некоторых его деталей.

Тут, как говорится, есть две новости, хорошая и плохая.

Начнём с плохой — через вентиляторы на боковой крышке корпуса будет всасываться внутрь системного блока на порядок больше пыли, чем при их отсутствие.

Теперь хорошая новость — если вы всё сделали правильно, а на вдув у вас стоят достаточно мощные вентиляторы, создающие небольшое избыточное давления воздуха внутри корпуса компьютера — то через все другие щели пыль в системный блок залетать не будет.

Поэтому, чтобы в вашем системнике было минимум пыли — не пожалейте немного денег для покупки двух пылевых фильтров.

Не нужно ставить фильтры там, где вентиляторы выдувают воздух, вам надо, чтобы пыль не залетала в системник, а не наоборот!

Сейчас в продаже есть огромное количество пылевых фильтров для компьютера на любой вкус и бюджет.

По своему опыту скажу — самые лучшие и наиболее простые в установке — это фильтры с магнитными рамками. Их достаточно просто прислонить к корпусу, и они будут держаться при помощи магнитных рамок. При этом их также легко снять и почистить от накопившейся пыли.

фильтр от пыли с магнитной рамкой

Однако, если вы не хотите на них тратиться — то можно подыскать что-то более простое или попробовать сделать фильтр самостоятельно.

Ключевые элементы СВО

Принцип охлаждения ПК разобрали, теперь перейдем к элементам, которые за это ответственны:

• Теплообменник – главный элемент, который вбирает в себя все тепло при нагреве процессора, видеокарты и прочих горячих железок;
• Помпа – механизм, который гоняет хладагент по контуру СВО. Некий аналог можно наблюдать в аквариуме для рыбок – принцип работы практически идентичный;
• Трубопровод – канал, по которым гоняется водичка от помпы к комплектующим и радиатору. И так по кругу;
• Переходники, фитинги и соединители – элементы, соединяющие конструкцию СВО;
• Расширительный бачок – резервуар, в котором находится жидкость, не активная в данный момент. Несмотря на тот факт, что контур закрыт и жидкость испариться не может, бачок нужен для того, чтобы спрятать в него помпу, которая при работе на свежем воздухе элементарно выходит из строя;
• Теплоноситель (он же жидкость, хладагент, дистиллят) – теплопроводящая субстанция, которая и охлаждает железо;
• Радиатор – конструкция, в которой остывает горячая вода, проходя через тонкие капилляры из меди или латуни;
• Кулер – вертушка, продувающая ребра радиатора.

Зная это, вам будет легче ориентироваться при возможном строительстве собственной СВО, если вдруг возникнет такая мысль.