Системы жидкостного охлаждения для ПК — неплохая альтернатива воздушным кулерам. По сравнению с ними СЖО способны отвести больше тепла, поэтому идеально подходят для «горячих» процессоров и видеокарт. Однако устроены такие системы заметно сложнее, чем обычное воздушное охлаждение. Из чего они состоят, и как работают?
СЖО для компьютера
Системы жидкостного охлаждения действительно могут быть более эффективными, чем башенные кулеры. Всё потому, что чисто физически вода имеет лучшую теплопроводность, чем воздух. Поэтому СЖО, у которой теплоносителя гораздо больше и которому не нужно закипать для движения по контуру, могут показывать себя лучше…но не всегда. Когда они хороши:
Когда нужно экстренно охладить резко нагревшийся процессор. Вода быстро заберет лишнее тепло и не позволит ему сгореть;
Когда процессор непрерывно работает на высокой частоте (например, с разгоном) в тяжелых задачах вроде 3D-моделирования, монтажа видео или сведения музыки.
Жидкостные системы охлаждения принято делить на обслуживаемые и необслуживаемые. К первым относятся в основном самосборные или кастомные модели, скомпонованные из отдельных элементов. Их в любой момент можно открыть и почистить, долить теплоноситель либо расширить контур или добавить в конструкцию какие-то детали. Необслуживаемые СЖО - это, как правило, заводские системы, где всё собрано из коробки, а замена жидкости в контуре представляется не самой простой задачей. По этой причине они более надежны с точки зрения безопасности “здесь и сейчас”.
Такие СЖО сразу проектируются так, чтобы там было попросту нечему течь. Их контур герметичен, из-за чего риск протечки сводится к минимуму. Тем не менее, они тоже текут. Это случается нечасто, но причиной тому может быть не только заводской брак, но и внешние факторы, влияющие на СЖО в процессе эксплуатации. Поэтому для заводских систем большое значение имеет гарантия.
Большинство производителей дают гарантию только на саму систему. Если она протекает по независящим от вас причинам, ее скорее всего без проблем заменят на новую. Но, если СЖО зальет другие компоненты и они выйдут из строя, стоимость их ремонта вам никто не компенсирует. Безусловную гарантию предоставляет очень небольшое число производителей. Бывает даже так, что она действует только в отношении определенных моделей, поэтому уточняйте, что называется, по месту.
Одним из недостатков систем жидкостного охлаждения принято считать необходимость регулярной замены теплоносителя. Для этого приходится разбирать весь контур, сливать оттуда жидкость, а потом заливать свежую, стравливая попутно из системы воздух. Умельцы проводят такие манипуляции в домашних условиях, но для простых пользователей существуют специальные сервисные центры.
Если СЖО необслуживаемая, то замена жидкости в ней может быть сопряжена с определёнными трудностями. Например, вы рискуете потерять гарантию либо нарушить герметичность всего контура, и тогда протечки не избежать. Известна масса случаев, когда люди пользовались такими системами без обслуживания и горя не знали. Но со временем теплоноситель неизменно теряет свои свойства, а всем механизмам начинает требоваться смазка. В результате СЖО может завоздушиться, начать хуже охлаждать процессор, а осадок, выпадающий со временем, - забивать каналы. Но вернемся к устройству СЖО
Водоблок
Небольшой металлический блок. Устанавливается на охлаждаемую поверхность и используется для поглощения тепла с нее. Чаще всего такой поверхностью служит крышка центрального или графического процессора, реже — оперативная память, часть материнской платы или платы видеокарты.
Снизу водоблок имеет подошву, выполненную из меди или алюминия. Именно она служит для передачи тепла с поверхности крышки чипа или платы.
С обратной стороны подошвы внутри водоблока находится полость. Через нее проходит поглощающая тепло жидкость. Иногда эта сторона бывает ровной, но у основной массы водоблоков для увеличения площади контакта с жидкостью используется поверхность с микроканалами различных видов: ребрами, «змейками», «иголками», и т.д.
Ввод и вывод охлаждающей жидкости в водоблок осуществляется с помощью специальных отверстий, к которым подключаются трубки или шланги.
Помпа
Это миниатюрный насос, в основе которого лежит электрический мотор малой мощности. Благодаря помпе жидкость внутри контура СЖО приходит в движение.
Помпа равномерно «прокачивает» жидкость через водоблок, позволяя ей забирать тепло и переносить его к радиатору. У необслуживаемых СЖО помпа обычно объединена с водоблоком. А у обслуживаемых систем она нередко находится в одном корпусе со следующим компонентом — резервуаром.
Резервуар
Резервуар, или расширительный бак — элемент многих обслуживаемых систем жидкостного охлаждения. С его помощью в контур заливается жидкость, а также устраняется оставшийся в нем воздух. Вдобавок к этому резервуар компенсирует небольшое расширение жидкости, которое может возникнуть при ее сильном нагреве. Таким образом он уберегает от повышенного давления все компоненты СЖО. В первую очередь — чувствительные к нему шланги, трубки и места их соединений. В обслуживаемых СЖО с помощью резервуара можно визуально следить за количеством жидкости, при необходимости доливая ее. В необслуживаемых СЖО жидкость залита уже с завода, а шланги подобраны с учетом ее возможного теплового расширения. Поэтому отдельных резервуаров в них нет.
Радиатор
Радиатор осуществляет рассеивание тепла, которое передается ему вместе с движением жидкости от водоблока. Для этого он оснащается вентиляторами — одним или несколькими, в зависимости от размеров.
Если заглянуть внутрь радиатора, мы увидим теплотрубку, которая «змейкой» огибает его внутреннее пространство. Для повышения эффективности рассеивания на нее нанизано множество мелких металлических ребер. При движении жидкости по трубке тепло с ребер уносится вместе с потоком воздуха от вентиляторов.
Охлаждающая жидкость
За перенос тепла в контуре СЖО отвечает жидкий теплоноситель (что и следует из ее названия). Основной объем этой жидкости составляет обычная дистиллированная вода. Но часто в ней содержатся и различные добавки-присадки. Одни из присадок призваны защитить элементы системы охлаждения от коррозии. Другие — не допустить появления в контуре различных микроорганизмов и плесени. А для эффектного вида движущейся жидкости в прозрачных трубках или шлангах вдобавок к присадкам используются и красители.
Шланги и трубки
Шланги и трубки — два вида полых соединительных элементов, по которым в СЖО движется жидкость. Шланги делают из поливинилхлорида или резины. Из-за этого они гибкие и довольно мягкие. Поэтому могут использоваться как в необслуживаемой, так и в обслуживаемой системе охлаждения.
Трубки создаются из пластика или акрила, являются достаточно твердыми и имеют ограниченную гибкость. Именно за счет этих характеристик они могут придать СЖО более эффектный и аккуратный вид, чем шланги. Но из-за устойчивости к изгибам и деформации трубки встречаются лишь в обслуживаемых системах охлаждения — ведь только их пользователь может доработать «под себя».
Фитинги
Чтобы связать компоненты СЖО, шланги и трубки подключаются к ним с помощью резьбовых металлических креплений — фитингов. У готовых систем они обычно бывают прямыми или имеют угол в 90°. Для обслуживаемых СЖО в силу их широких возможностей по кастомизации различных форм фитингов существует намного больше.
Внутри фитинг устроен достаточно просто. Для шланга он обеспечивает герметичность соединения за счет его сдавливания и плотного прижима к своему металлическому корпусу. Разновидности для трубок схожи — с той разницей, что между трубкой и корпусом фитинга для герметичности дополнительно используются резиновые кольца.
Взгляд изнутри: фитинг для жёсткой трубки (слева) против фитинга для мягкого шланга (справа).
Как работает СЖО
При включении компьютера на вентиляторы СЖО и е помпу подается питание. Помпа начинает прокачивать жидкость, приводя ее в движение во всем контуре.
При проходе через водоблок жидкость забирает с собой тепло от его подошвы. Затем жидкость попадает в радиатор, где при движении по теплотрубке передает собранное тепло ей и нанизанным металлическим ребрам. Вентиляторы продувают эту конструкцию, и тепло покидает радиатор вместе с движущимся воздухом.
Остывшая жидкость вновь возвращается в помпу, и после этого раз за разом повторяет свой путь. Если используется обслуживаемая СЖО с резервуаром, жидкость по пути от радиатора к помпе проходит и через него. Там сбрасывается лишнее давление и пузырьки воздуха, которые могли остаться в системе после заливки жидкости.
Что лучше: кулер или СЖО
Но обслужить систему - это полбеды. Иногда гораздо сложнее добиться от них результата, превосходящего кулеры. Если ваша цель - снизить температуру процессора с 80 градусов до 65, а заодно украсить внутрянку своего компьютера, никаких проблем. Берите заводскую СЖО с двумя-тремя секциями, устанавливайте её внутрь ПК и радуйтесь. Но, если вы ищете средство охлаждения для оверклокнутого Threadripper или Ryzen с поддержкой PBO (Precision Boost Overdrive), которые умеют разгоняться автоматически, перед вами стоит сложная задача по выбору правильной системы.
Температура процессора с СЖО в среднем на 12-14 градусов ниже, чем при использовании кулера. Но что это даёт?
Использовать односекционные СЖО с радиатором 120 мм смысла нет вообще никакого. Тут неважен даже производитель, конкретная модель и частота и толщина оребрения. 240-е версии при прочих равных лучше справятся с охлаждением, но какой-нибудь суперкулер вроде Noctua NH-D15 или его аналог в лице “серебряной стрелы” может оказаться даже лучше. Это хорошо видно на таблице ниже:
Вывод
При выборе системы жидкостного охлаждения (СЖО) для процессора каждый пользователь должен учитывать ряд факторов, которые могут значительно повлиять на эффективность охлаждения, надежность и соответствие его специфическим требованиям.
1. Потребности в охлаждении
Первый и, пожалуй, самый важный аспект — это понимание своих потребностей. Разные пользователи имеют разные подходы к использованию своих систем:
- Геймеры: Игра на высоких настройках графики может вызывать значительное тепловыделение. Для таких пользователей важна высокая производительность охлаждения.
- Оверклокеры: Те, кто занимается оверклокингом, стремятся максимально увеличить производительность своего процессора, что также приводит к повышению температуры. В этом случае необходима более мощная система охлаждения.
- Обычные пользователи: Для тех, кто использует ПК для офисной работы или серфинга в интернете, стандартное воздушное охлаждение может быть вполне достаточным.
При выборе СЖО необходимо учитывать совместимость с материнской платой и корпусом. Некоторые СЖО требуют специфического места для установки радиатора или могут быть несовместимыми с определенными сокетами процессоров. Важно заранее проверить спецификации и размеры.
3. Производительность и уровень шума
От разных моделей СЖО может существенно отличаться как производительность, так и уровень шума. Более мощные модели могут быть более шумными, что важно для пользователей, ценящих тишину в работе. Баланс между эффективностью охлаждения и уровнем шума — еще один важный аспект выбора.
Некоторые СЖО имеют усложнённые механизмы установки, что может пугать менее опытных пользователей. Другие системы могут иметь удобные крепления и простую инструкцию. Выбор СЖО с легкой установкой — важный фактор для пользователей, которые не хотят сталкиваться с трудностями при сборке.
Жидкостные системы охлаждения могут потребовать периодического обслуживания, включая доливку жидкости или замену компонентов. Некоторые пользователи могут считать это дополнительным негативным аспектом, тогда как другие могут ценить долгосрочные преимущества, которые дает СЖО в плане охлаждения.
Рынок предлагает широкий спектр ценовых категорий для СЖО. От бюджетных моделей до высококлассных систем — выбор зависит от финансовых возможностей пользователя и его приоритетов в отношении охлаждения. Объективная оценка соотношения цены и качества — это важный шаг, позволяющий сделать правильный выбор.
Несмотря на многообразие моделей и технологий, выбор СЖО для процессора — это вопрос личных предпочтений и требований. Пользователь должен четко понимать свои нужды, оценивать совместимость с уже имеющимися компонентами, учитывать уровень шума и долговечность, а также готовность заниматься обслуживанием системы. Все эти факторы помогут сделать обоснованный выбор, который обеспечит надежное и эффективное охлаждение процессора в нужных условиях.
