Kvapalné chladenie - všetko, čo potrebujete vedieť

Kvapalné chladiace systémy sú čoraz viac nárokom nielen pre hráčov, ale aj pre menej pokročilých používateľov a fanúšikov moddingu. Napriek tomu, že sa považujú za dekoratívnejšie ako chladič, vo všeobecnosti sú oveľa lepšie chladiace systémy ako chladiče.

V tomto článku nájdete všetko, čo potrebujete vedieť o tomto komponente počítača. Možno vás presvedčíme, že jeden z nich má dobré výhody v prípade, že máme výkonný počítač.

Čo je to tekuté chladenie a ako to funguje

Všetci budeme vedieť alebo sme niekedy videli náš chladič CPU, hliníkový blok s horným ventilátorom. Rovnako ako toto slúži systém chladenia tekutín na odvádzanie tepla z procesora, a to nielen z tohto, ale aj z iného hardvéru, ako je grafická karta, RAM alebo VRM.

Nezabúdajte, že operačná nadácia je úplne iná ako umývadlo. Tieto systémy sa skladajú z uzavretého okruhu destilovanej vody alebo akejkoľvek inej kvapaliny, ktorá sa môže použiť. Táto kvapalina zostáva v nepretržitom pohybe vďaka čerpadlu alebo nádrži vybavenej čerpadlom, takže prechádza rôznymi blokmi inštalovanými na chladenom hardvéri. Horúca tekutina naopak prechádza cez v podstate radiátorový chladič, viac-menej veľký, vybavený ventilátormi. Týmto spôsobom sa kvapalina opäť ochladzuje a cyklus sa opakuje donekonečna, keď je naše zariadenie v prevádzke.

Rovnako ako v chladiči, systém chladenia kvapaliny sa opiera o dva princípy termodynamiky a tretinu mechaniky tekutín.

• Vodivosť: Vodivosť je jav, pri ktorom horúce pevné telo odovzdáva svoje teplo chladnejšiemu telu, ktoré je s ním v kontakte. K tomu dochádza medzi chladiacim blokom alebo studeným blokom a CPU, IHS procesora odovzdáva teplo do bloku, cez ktorý tekutina potom prechádza do chladenia. Konvekcia: Konvekcia je ďalší jav prenosu tepla, ktorý sa vyskytuje iba v tekutinách, vode, vzduchu alebo pare. V tomto prípade konvekcia pôsobí na pohybujúcu sa vodu v okruhu. Na jednej strane blok CPU odovzdáva teplo tekutine, zvyšuje jej teplotu, a na druhej strane chladič odvádza toto teplo cez svoje kanály a rebrá, ktoré sú kúpané v prúde vzduchu generovanom ventilátormi. Laminárny tok: Kvapaliny majú dva typy pohybového režimu, laminárne a turbulentné. V tomto prípade sa vždy predpokladá, že tok je laminárny, usporiadanejší a že je schopný absorbovať viac tepla prúdením.

Merania a veľkosti

Po základoch operácie je vhodné vedieť, aké sú veľkosti, ktoré by sme mali vedieť o zložkách chladenia kvapaliny. Rovnako ako u ventilátorov alebo chladičov bude stále viac a menej dobrých komponentov.

• Hluk: Čerpadlo je prvok, ktorý má motor, takže pri prevádzke tiež generuje hluk. Meria sa v dBA. RPM: Podobne ako ventilátory bude mať čerpadlo určité otáčky za minútu. Okrem toho majú vždy PWM alebo analógové ovládanie. Prietok: prietok kvapaliny sa meria v L / h (litre za hodinu), čím vyšší je, tým viac chladiacej kapacity bude systém mať. Tlak: Tlak je sila vyvíjaná kvapalinou na steny rúrok a rozptylové komponenty. Meria sa v baroch (baroch). Výška čerpania: v bežných systémoch bude dôležitým parametrom čerpadla maximálna výška, pri ktorej môže byť čerpaná kvapalina. Týmto spôsobom môžeme namontovať systém a zabezpečiť, aby kvapalina dosiahla najvyššie plochy: Plocha a formát chladiča: Chladiaci výkon chladiča je určený maximálnou plochou, ktorú pokrýva, a to ako v hrúbke, tak aj v dĺžke a šírke. Meria sa vm ², a čím viac, tým lepšie, samozrejme. Vodivosť: všetky komponenty, či už tekuté alebo blokové, majú tepelnú konektivitu, čo je ich schopnosť prenášať teplo bez odporu. Meria sa vo W / m * K (Watty na Kelvin Meter). Ide o to, že táto vodivosť je najvyššia v každom prvku. Typické parametre ventilátorov: medzi typické parametre ventilátorov máme statický tlak meraný v mmH2O a jeho prietok vzduchu meraný v FCM. Všetky tieto informácie máme v článku pre fanúšikov: všetko, čo potrebujete vedieť.

Druhy chladenia kvapalinami

Na trhu nájdeme hlavne dva typy kvapalinového chladenia, systémy typu všetko v jednom a systémy na mieru.

All-in-one alebo AIO systémy sú v podstate obvody, ktoré sú už kompletne zostavené výrobcom so všetkým potrebným na inštaláciu a prevádzku. Vo všeobecnosti sú oveľa lacnejšie ako nasledujúce, ktoré uvidíme, hoci procesor dokážu ochladiť iba vďaka jedinému bloku s integrovaným čerpadlom, chladiču a jeho rúrkam inštalovaným pevne a tekutine už zavedenej.

Druhým typom tekutého chladenia je personalizovaný alebo vlastný, ktorý zahodením pochopíme, že ho budeme musieť zostavovať kus po kúsku. V nich sú komponenty dodávané zvlášť a v množstve, ktoré sme si objednali. Napríklad 3 metre trubice, dva studené bloky, nádrž, dva radiátory atď. Týmto spôsobom sa obvod dokonale prispôsobí nášmu podvozku, s komponentmi, ktoré chceme chladiť, as dizajnom, ktorý považujeme za vhodný. Tieto vlastné systémy obsahujú bloky na ochladenie pamäte VRM RAM alebo pevných diskov.

Stále existuje tretí spôsob chladenia kvapalinou, ktorým je ponorenie. Tu sa vykonáva ponorenie všetkých elektronických komponentov do nádoby s tekutinou, ktorá nevodí elektrinu. Tieto tekutiny sú zvyčajne oleje, ktoré nemajú elektrickú vodivosť. V nich čerpací systém udržuje tekutinu v pohybe, takže prúdenie je efektívnejšie.

Súčasti kvapalinového chladenia

Pozrime sa bližšie na rôzne komponenty, ktoré sa podieľajú na chladení kvapalinou. Vo všeobecnosti sú všetky systémy založené na rovnakých komponentoch, aj keď môžeme vidieť určité varianty alebo väčší počet niektorých z nich.

Chladiaca tekutina

Chladiaca tekutina je prvkom zodpovedným za prenášanie tepelnej energie z komponentov do radiátora. Normálne by sa mala používať tekutina s dobrou vodivosťou a strednou viskozitou, aby sa zabránilo turbulentnému toku. Najvýznamnejším výrobcom chladiacich kvapalín je Mayhems, ktorý má širokú škálu tekutín určených na chladenie na mieru, aj keď so svojím Hydro X dodáva aj ďalšie značky, napríklad Corsair.

Najbežnejšie používané tekutiny sú obvykle odvodené od etylénglykolu alebo jednoducho glykolu. Je to organická chemická zlúčenina vyrobená z etylénoxidu, takže je určite toxická. Má vyššiu viskozitu ako voda, je bezfarebný a bez zápachu, a preto sa zvyčajne pridávajú farebné prísady, aby sa uľahčilo ich odlíšenie od vody. Táto zlúčenina sa zmieša s destilovanou vodou alebo inými doplnkami, čím sa vytvorí zmes, a jej teplota varu 197 ° C je ideálna pre chladivo, auto alebo tieto systémy, ktoré vidíme.

Avšak v systémoch all-in-one je bežne používanou tekutinou destilovaná voda alebo čistá voda, ktorá má dobrý tepelný výkon a nie je elektricky vodivá.

Čerpadlo a nádrž

Čerpadlo je prvok, ktorý spôsobuje pohyb kvapaliny v okruhu, ak by nebolo možné preniesť teplo z elektronických komponentov do radiátora. V systémoch typu všetko v jednom je toto čerpadlo obvykle umiestnené priamo v chladnom bloku, aby sa zjednodušil okruh a optimalizovala obsadená plocha. V týchto systémoch je výmena tekutiny o niečo zložitejšia, pretože musíme systém dobre prečistiť, aby vo vnútri nebol žiadny vzduch, ktorý by zhoršoval cirkuláciu.

Na druhej strane, v prispôsobených systémoch zmierňujú tento problém čistenia systému pomocou nádrže, ktorá integruje čerpadlo. Povedzme, že je to ako expanzná nádrž automobilov, prvok, ktorý obsahuje veľké množstvo tekutiny pri okolitom tlaku, kde padá zhora a zdola, čerpadlo ju opäť uvedie do pohybu. To tiež bráni zvyšovaniu tlaku v obvode v dôsledku expanzie tekutiny v dôsledku teploty.

Na trhu máme v zásade dva typy čerpadiel na chladenie: D5 a DDC s rôznymi variantmi. Čerpadlá D5 sú vo všeobecnosti väčšie, hoci systém otáčania motora je v podstate rovnaký na oboch. Motor s osou spočívajúcou na základni, kde sa otáča, a ktorý má magnety, ktoré sú nútené otáčať vinutiami alebo cievkami, umiestnené v nezávislej komore, aby sa nezmočili.

Ak je D5 väčší, má väčší prietok a nižšiu hlasitosť, hoci tlak tekutiny je nižší. Tieto čerpadlá sa zvyčajne používajú v bežných systémových nádržiach. Naopak, DDC s menšími, kompaktnejšími čerpadlami, ktoré pohybujú tekutinou pri vyššom tlaku. DDC sa zvyčajne používajú pre systémy typu všetko-v-jednom postavené na chladnom bloku.

Chladné bloky

Chladné bloky alebo chladiace platne sú prvky, ktoré sú namontované priamo na elektronické komponenty, ktoré sa majú chladiť. Tieto bloky môžu mať veľmi odlišné tvary a vzory, hoci je konštantné, že sú vyrobené z medi alebo hliníka. Sú to dva najpoužívanejšie kovy, prvý s vodivosťou 372 až 385 W / mK v závislosti od jeho čistoty a druhý s 237 W / mK. Je zrejmé, že čím vyššia je vodivosť, tým lepšia bude voľba, takže je zrejmé, že meď je najlepšou voľbou v dĺžke, pretože výroba je prekonaná iba striebrom a drahšími zlúčeninami.

Tieto bloky majú pevnú základňu, ktorá je v kontakte s IHS CPU alebo GPU, zatiaľ čo vo vnútri je kovom vedený veľký počet kanálov na zhromažďovanie tepla. Bloky systémov all-in-one sú o niečo zložitejšie, pretože tam integrujú čerpadlo. Niektoré z nich majú dokonca rebrá a ventilátory, ktoré odvádzajú časť tepla už priamo zo samotnej základne, čím sa uľahčuje práca, ktorú musí radiátor robiť.

Dobrá vec je, že výrobcovia sprístupňujú užívateľom bloky kompatibilné s pamäťou RAM, s modulmi VRM na základných doskách, napríklad vzorcom Asus Maximus XI, alebo pre úložné jednotky SSD alebo HDD. Možnosti sú obrovské.

Tepelná pasta

Medzi procesorom a blokom musí samozrejme existovať komponent, ktorý zlepšuje prenos tepla, a to bude tepelná pasta. Jeho prevádzka, aplikácia a vlastnosti budú presne rovnaké ako pri normálnych chladičoch, čím sa zlepší kontakt medzi blokom a CPU.

radiátor

Radiátor alebo výmenník je komponent zodpovedný za vysielanie tepla, ktoré dopravuje kvapalinu do okolitého prostredia. Jeho prevádzka je úplne rovnaká ako akékoľvek iné radiátory alebo klimatizácia automobilov. Je to veľká plocha vždy postavená z hliníka a vybavená veľkým počtom kanálov, cez ktoré cirkuluje horúca voda vo forme špirály. Tieto kanály sú zase spojené veľmi hustým systémom tenkých hliníkových rebier, ktoré distribuujú teplo po celom povrchu.

Chladič nemôže správne fungovať bez systému núteného vetrania, takže na jeho povrchu sú nainštalované ventilátory, ktoré vytvárajú prúd vzduchu kolmý na rebrá, ktoré zhromažďujú teplo prúdením. V podstate sú do radiátora zapojené dve výmeny vody a kovu a vzduchu.

Radiátory používané v systémoch chladenia kvapalín PC sú takmer vždy štandardizované veľkosti, so šírkou 120 alebo 140 mm a rôznymi dĺžkami v závislosti od počtu ventilátorov, na ktoré sa chystáme namontovať. Môže byť 120, 140, 240, 280, 360 alebo 420 mm pre 1, 2 alebo 3 120 mm alebo 140 mm ventilátory. Podobne majú štandardné hrúbky 25 - 27 mm, zatiaľ čo v bežných systémoch máme bloky, ktoré pre extrémne konfigurácie dokonca presahujú 60 mm.

fanúšikovia

Ventilátory sú zodpovedné za dodávku potrebného prúdu vzduchu na chladenie tekutiny, ktorá prechádza radiátorom. Už pre nich máme článok, v ktorom veľmi podrobne vysvetlíme, ako to funguje. Tu musíme zostať s jeho rozmermi, pretože nájdeme rozmery 140 mm a 120 mm.

Podľa kapacity nášho podvozku a chladiča namontujeme jeden alebo druhý. Všetky systémy AIO už samozrejme obsahujú potrebné systémy, stále však môžeme vykonať ďalšiu konfiguráciu s názvom Push and Pull. To spočíva v umiestnení ventilátorov na obidve strany radiátora, niektoré budú tlačiť vzduch smerom k nemu a ostatné ho budú zhromažďovať a vytlačiť vyššou rýchlosťou. Skutočne to nezdvojnásobuje prietok, hoci pre hrubé radiátory by to malo stáť za to.

skúmavky

Dôležitou súčasťou kvapalinového chladiaceho systému budú rúrky, ako by sme mohli dostať tekutinu z jedného miesta na druhé bez nich? Rúry, rovnako ako iné komponenty, majú obvykle štandardnú časť, ktorá je 10 mm (3/8 palca) alebo 13 mm (1/2 palca) pre ohybné rúry a 10 alebo 14 mm pre pevné rúry .

V prípade systémov AIO by sme sa s nimi nemali príliš obávať, pretože majú dĺžku medzi 40 a 70 cm a sú v systéme úplne zmontované. Sú takmer vždy vyrobené z gumy a pokryté textilnou alebo nylonovou sieťou na ich vystuženie. To im umožní bezpečné zaobchádzanie bez ohýbania alebo rozdelenia.

Niečo iné je v prispôsobených systémoch, pretože na začiatku ich budeme musieť kúpiť samostatne a s vnútornou a vonkajšou časťou kompatibilnou so zvyškom spojovacích prvkov. Na jednej strane máme flexibilné trubice, ktoré sú zvyčajne vyrobené z polyvinylchloridu (PVC). Ak je výhodou to, že sú flexibilné a ľahko sa inštalujú, pretože sa celkom dobre prispôsobujú situácii hardvéru, aj keď si dávajte pozor, pretože sa ľahko skladajú. Na druhej strane máme tuhé rúrky tiež vyrobené z PVC alebo polymetylmetakrylátu, termoplastickej zmesi, ktorú budeme musieť zahriať, aby sme jej dali správny tvar. S posledne menovaným je výsledok zostáv veľkolepý.

Kovania a spojovacie prvky

A v neposlednom rade máme spájacie prvky, ktoré sa používajú iba pre vlastné systémy. AIO sú už dodávané so všetkým nainštalovaným a spoje sa zvyčajne vyrábajú tlakom alebo rukávmi, ktoré nie je možné odstrániť.

Namiesto toho, aby sme mohli namontovať ďalší systém, budeme potrebovať tvarovky alebo spojky vo forme lakťov, rukávov alebo rozdeľovačov, aby sa spojili s kusmi hadov. Tieto spojovacie prvky sú obvykle vyrobené z mosadze, zliatiny medi a zinku odolné voči vode a dobrej odolnosti proti korózii. Nájdeme ich tiež priamo v hliníku alebo medi, a ak sú veľmi kvalitné, v nerezovej oceli.

Osvetľovací systém RGB

Prirodzene, v kvapalinovom chladiacom systéme musí byť prítomnosť RGB osvetlenia prioritou, pretože ide o veľkolepé naše PC. V skutočnosti čoraz viac systémov zahŕňa RGB ventilátory a tiež LED diódy na bloku čerpadla. A nehovorme o zvyčajných, napríklad o Corsair Hydro X, ktorý má RGB vo všetkých svojich chladiacich blokoch, v nádrži a v ventilátoroch.

Väčšina z nich je priamo ovládateľná softvérom alebo sú inak kompatibilné s technológiami osvetlenia základnej dosky, napríklad Asus AURA Sync, MSI Mystic Light, Gigabyte RGB Fusion alebo ASRock Polychrome.

Inštalácia kvapalinového chladenia

V prípade týchto systémov nie je rozhodnutie také jednoduché ako rozhodnutie o záchytoch vzduchu, pretože typ zásuvky je určený pre viac faktorov. V každom prípade sú kroky, ktoré treba urobiť, odlišné, ak ide o AIO alebo vlastný systém.

AIO

V prípade zariadení typu all-in-one bude táto úloha pomerne jednoduchá, pretože systém pochádza z továrne kompletne zostavený a my musíme iba zabezpečiť kompatibilitu s miestom, na ktoré je určený. Toto sú faktory, ktoré je potrebné zvážiť:

• CPU socket: Je zrejmé, že potrebujeme blok kompatibilný s naším vybavením, hoci prakticky všetky ponúkajú úplnú podporu pre AMD a Intel. Na lacnejších systémoch sú zvyčajne vynechávané iba Threadrippery, ak ich máme, musíme sa riadiť jeho špecifikáciami. Kompatibilita so šasi: Aby sme mali chladič, potrebujeme na jeho umiestnenie dostatok miesta. Tu je dôležité zistiť, či takéto upevnenie podporuje. Čo má byť normálne 240 alebo 360 mm s minimálnou hrúbkou 50 mm ako ventilátor + chladič

Pravda je, že o niečo viac, ak vôbec niečo, aby sme zistili, či má naša doska svetelné hlavice na pripojenie fanúšikov.

Chladenie na mieru

Toto je už ďalšia vec, pretože musíme systém kompletne zostaviť. Pokiaľ ide o vyššie uvedené pre AIO, sme v presne rovnakých podmienkach, hoci sa samozrejme musíme venovať kompatibilite s ostatnými komponentmi. Existujú bloky blokovania pre rôzne GPU, napríklad Nvidia RTX, GTX atď. a jeden z týchto poistných systémov, ktoré budeme implementovať aj v našich. Bude veľmi dôležité vedieť, či má daný systém bloky kompatibilné s naším GPU. Pre referenčné modely sú takmer vždy k dispozícii, ale pre grafické karty zostavené podľa značiek je to zložitejšie.

Ďalším dôležitým faktorom bude výber podvozku, pretože nie všetky umožňujú inštaláciu prečerpávacích nádrží. Podobne sa flexibilné rúry ľahšie inštalujú a sú univerzálnejšie, ale tuhé rúry dodávajú veľkolepý vzhľad.

Nakoniec musíme študovať spôsob, akým navrhneme obvod a existuje niekoľko spôsobov, ktoré možno považovať za štandard:

Čerpanie studenej vody:

Osobne sa nám najviac páči. Schéma zapojenia, ktorá sa má použiť, bude Pump -> CPU + GPU Block -> Radiator -> Tank -> Pump. Týmto spôsobom voda dosiahne nádrž čo najchladnejšiu po prejdení radiátorom, aby sa zabránilo zahmlievaniu, ak je priehľadná a RGB. Okrem toho prechádza blokmi s vyšším tlakom, takže jeho účinnosť bude lepšia.

Čerpanie teplej vody:

Tento systém má čerpadlo -> chladič -> CPU + GPU blok -> nádrž -> čerpadlo. Dobrá vec na tom je, že časť tepla sa rozptyľuje v samotnej nádrži, ale zlá vec je, že keď prechádza okruhom radiátora, stráca tlak. Teplo tiež zahmlieva nádrž a ak sú vysoké teploty, mohli by sme mať problémy.

Dvojstupňový systém:

V tejto konfigurácii predstavujeme druhý radiátor v okruhu, bez ohľadu na zvolenú konfiguráciu. Toto môže byť umiestnené medzi blokmi CPU a GPU alebo môže byť po sebe nasledujúce s prvým radiátorom.

údržba

Tieto systémy si v zásade vyžadujú rovnakú údržbu ako ostatné komponenty. Aj keď sa pridáva dôležitý faktor, ako napríklad tekutina, ktorá nevyhnutne opotrebuje buď AIO alebo Custom.

V prvom prípade je to úplne uzavretý systém, preto by v zásade mal zostať nezmenený, ale v niektorých systémoch bude pravdepodobne potrebné doplniť ho po niekoľkých rokoch, 1, 2 alebo 3. Toto si všimneme v dôsledku zvýšenia teplôt v komponenty, ktoré sa majú chladiť, alebo hluk v čerpadle.

V bežných systémoch sa musí tekutina vymieňať častejšie, 1 alebo 2 roky.

Výhody a nevýhody kvapalinových chladiacich systémov

Na záver sa pozrime, aké sú výhody a nevýhody, ktoré nám tieto chladiace systémy ponúkajú v porovnaní s tradičnými chladičmi vzduchu.

výhody:

• Efektívnejší systém pre chladenie komponentov.Orentoval na konfigurácie s pretaktovacou kapacitou a vysokovýkonnými komponentmi. Viac upratané a menej miesta zaberané na doske. Po vypnutí ventilátorov sú komponenty menej znečistené.Je možné chladiť nielen CPU, ale tiež GPU a dokonca aj pevné disky, VRM a RAM, ak je karta kompatibilná Ľahká inštalácia pre AIOM Lepšia estetika a kapacita prispôsobenia Plne prispôsobiteľné potrebám používateľov

nevýhody:

• Sú drahšie ako chladiče Potrebujeme kompatibilný podvozok Zavádzanie kvapaliny zvyšuje riziko úniku kvapaliny

Záver a sprievodca najlepším chladením kvapalinami

Sme presvedčení, že v tejto záležitosti sme nezanechali nič, pretože sme do hĺbky videli všetky prvky, ktoré tvoria chladiace systémy, ako aj ich prevádzkové základy. Teraz vám zanecháme sprievodcu po najlepších tekutinách, ktoré môžeme nájsť na trhu.

Sprievodca najlepšími chladičmi, ventilátormi a kvapalinovým chladením pre PC

Už ste niekedy používali tekuté chladenie? Myslíš si, že to stojí za to? AIO alebo Custom?