Как выбрать систему жидкостного охлаждения

Содержание

1. Почему эффективность СЖО выше, чем у воздушного кулера

2. Конструкция СЖО

3. Подсветка и мониторинг 

4. Характеристики СЖО и варианты выбора 

Качественное охлаждение процессора является непременным условием его стабильной работы. Одним из лучших технических решений для охлаждения процессора являются системы жидкостного охлаждения (СЖО).

Как таковые СЖО начали производиться одновременно с появлением возможности разгонять процессоры. Сильное тепловыделение «кристаллов» превышало потенциал воздушных кулеров, энтузиасты стали мастерить самодельные СЖО. В обычном магазине ее было не так просто найти. Но, к счастью, производители систем охлаждения осознали потребности рынка, и освоили производство необслуживаемых СЖО, что послужило приобщению к жидкостному охлаждению широкой массы пользователей ПК.

Почему эффективность СЖО выше, чем у воздушного кулера

Эффективность СЖО достигается за счет того, что скорость теплоотвода с помощью движущегося жидкого теплоносителя намного выше, чем скорость естественного теплоотвода с помощью теплопередачи внутри металлического радиатора.

Скорость отвода тепла зависит не только от скорости движения жидкости, но и от теплоемкости жидкости, площади радиатора. В среднем СЖО обеспечивают примерно в три раза лучший теплосъем по сравнению с обычным воздушным охлаждением, в переводе на градусы это означает падение температуры на 15–25 градусов по сравнению с воздушным охлаждением при нормальной комнатной температуре.

Конструкция СЖО

Любая замкнутая система жидкостного охлаждения содержит следующие элементы:

1. Водоблок

Его назначение — эффективно снимать тепло с процессора и передавать его протекающей воде. Соответственно, чем выше теплопроводность материала, из которого изготовлены подошва и теплообменник водоблока, тем выше и эффективность этого элемента. Но теплопередача также зависит и от площади соприкосновения теплоносителя и радиатора — поэтому конструкция водоблока важна ничуть не меньше материала.

2. Помпа

У необслуживаемых маломощных систем помпа обычно совмещена с водоблоком и располагается над ним. Функция помпы — обеспечить циркуляцию теплоносителя с такой скоростью, чтобы перепад температур между теплообменником водоблока и жидкостью был максимальным. Современные производители используют поверхность помпы в разных целях. Там может быть просто светящийся логотип, а может быть полноценный дисплей, отображающий температуру процессора, скорость вентилятора, или другие данные.

3. Радиатор

Назначение радиатора — рассеивать тепло, приносимое теплоносителем. Соответственно, он должен быть изготовлен из материала с высокой теплопроводностью, обладать большой площадью и быть укомплектован мощным вентилятором (вентиляторами). Если площадь радиатора СЖО сравнима с площадью радиатора процессорного кулера и вентилятор на ней установлен ничуть не мощнее, то не стоит ожидать от такой СЖО эффективности, превышающей эффективность того же кулера.

Соединительные трубки должны быть достаточной толщины, чтобы не создавать большого сопротивления водяному потоку. По этой причине обычно используются трубки диаметром от 6 до 13 мм — в зависимости от скорости потока жидкости. В качестве материала трубок обычно используется ПВХ или силикон. Лучше, если трубки имеют оплетку, защищающую их от повреждения.

Подсветка и мониторинг

Подсветка

Большинство необслуживаемых СЖО сейчас имеют в комплекте поставки вентиляторы с подсветкой. У бюджетных систем вентилятор может светиться одним цветом, в более дорогих системах установлены «ветродуйки», способные передать всю палитру цветов. Система с RGB встроится в единую систему подсветки компьютера и будет менять цвета синхронно с остальными компонентами, например материнской платой, оперативной памятью, видеокартой. В зависимости от типа подсветки, для питания используются разные виды коннекторов, что очень важно учитывать при выборе, так как некоторые из них могут быть несовместимы с материнской платой.

Одноцветная LED-подсветка может поддерживать только один зафиксированный цвет. В данном случае нельзя изменить цвета на другой или изменить режим частоты подсветки. Такая подсветка питается от того же коннектора что и мотор вентилятора или помпы. Это может быть 3-pin или 4-pin PWM или Molex разъемы. Встречаются так же комбинированные варианты.

F-RGB (Фиксированная многоцветная подсветка) может поддерживать сразу несколько цветов но в зафиксированном виде. В данном случае нельзя изменить ни цвет, ни режим частоты подсветки. Такая подсветка питается так же как и обычная одноцветная, через -pin или 4-pin PWM или Molex разъемы.

RGB-подсветка поддерживает весь спектр основных цветов радуги за исключением того, что в каждый момент времени устройство поддерживает только 1 цвет: белый, красный, желтый, зеленый, синий и фиолетовый (а также полное отключение подсветки, т.е. черный цвет). Кроме того, имеется возможность изменения режимов частоты работы подсветки, что поможет выбрать более подходящий для вас тип освещения. В такую подсветку встроены светодиоды 12v, которые контролируются специальными микросхемами в хабе или в материнской плате. Подсветка работает за счет распределения питания диодов по отдельным каналам: вентиляторы подключаются отдельно, а RGB-система — с помощью специального кабеля — к контроллеру. Питание такой подсветки подключается через разъемы 4pin 12V или 6-pin.

A-RGB-подсветка (Adressable RGB) — это более новая и более продвинутая версия RGB-подсветки. Ее основное отличие — возможность распределения цветовых сигналов между диодами раздельно, за счет того, что используется диоды 5V вместо 12V. Такая подсветка дает ультимативные возможности по ее настройке. Управление происходит с помощью программного обеспечения совместимого с вашей материнской платой, либо через ПДУ. A-RGB подсветка питается через коннектор 3pin 5v, вместо 4pin 12v.

НИКОГДА не пытайтесь подключить RGB-устройство к 3pin разъему, так как это почти мгновенно повредит материнскую плату. Обратной совместимости между 3pin 5v и 4pin 12v НЕ СУЩЕСТВУЕТ.

ARGB-подсветка позволяет выстраивать более сложные цветовые схемы благодаря наличию большего количества оттенков и возможности их чередования — начиная от обычной радуги, и заканчивая чередованием нескольких цветов одновременно.

Если вдруг у вашей материнской платы не предусмотрен контроль подсветки, то у многих моделей есть собственный независимый пульт, который «курирует» скорость, режимы и цвет. Ниже представлены типы разъемов в зависимости от производителя.

Современные СЖО поддерживают все самые популярные стандарты синхронизации подсветки, среди них можно выделить: ASUS AURA SYNC, GIGABYTE RGB FUSION, MSI Mystic Light Sync, ASRock Polychrome RGB, BIOSTAR RGB SYNC.

Дисплей

Для дополнительного мониторинга прямо на водоблок устанавливаются OLED-дисплеи. Например, дисплеи LiveDash у СЖО ASUS, которые позволяют выводить параметры температуры процессора, напряжения, скорости вращения вентиляторов, частоты и так далее.

Система подключается через внутренний порт USB на материнской плате и управляется специальным программным обеспечением.

Удобным и эффективным этот способо контроля можно назвать, только если системный блок стоит на столе и у него имеется прозрачная стенка.

Характеристики СЖО и варианты выбора

Обслуживаемая СЖО является выбором энтузиастов. Такие системы всегда дороже необслуживаемых, сложны в сборке и установке, а также после установки нет гарантии отсутствия протечек.

Следующим параметром, на который следует обратить внимание при выборе СЖО — это типоразмер радиатора. Радиаторы изготавливают под размер, кратный числу установленных вентиляторв. Вам нужно заранее определиться с тем, радиатор какого размера сможет уместиться в корпусе.

На сегодняшний день в продаже имеется несколько типоразмеров радиаторов:

• Односекционные под вентилятор 92 мм.
• Односекционные под вентилятор 120 мм.
• Односекционные под вентилятор 140 мм.
• Двухсекционные под два вентилятора 120 мм.
• Двухсекционные под два вентилятора 140 мм.
• Трехсекционные под три вентилятора 120 мм.
• Трехсекционные под три вентилятора 140 мм.

В процессе эксплуатации СЖО необходимо регулярно прочищать радиатор от пыли, иначе эффективность охлаждения резко снизится. Еще очень важно, чтобы водоблок на процессоре располагался ниже верхнего уровня шлангов. Это нужно для того, чтобы имеющийся небольшой пузырек воздуха, оставляемый для компенсации расширения жидкости, внутри системы не попал в водоблок.

Количество подключаемых вентиляторов не оказывает прямое влияние на эффективность СЖО, но чем их больше, тем можно сделать ниже скорость вращения каждого отдельного вентилятора при сохранении общего воздушного потока, и, соответственно, снизить шумность при поддержании эффективности.

Минимальный уровень шума выше 40 дБ уже может восприниматься как некомфортный (40 дБ соответствует обычному звуковому фону в жилом помещении — негромкая музыка, спокойный разговор). Чтобы шум вентиляторов не мешал сну, он не должен превышать 30 дБ.

Регулировка скорости вращения вентиляторов может быть ручной и автоматической. Ручная регулировка позволяет менять скорость вращения вентиляторов в соответствии с личными предпочтениями, автоматическая же подстраивает скорость под текущую температуру процессора и обеспечивает лучшие условия работы оборудования.

Защита от протечек представляет собой емкость, которая отвечает за регулировку давления в замкнутом контуре. Емкость выполнена из эластичного материала. При избыточном давлении стенки емкости растягиваются, благодаря чему увеличивается фактический объем контура.

Тип коннектора питания вентилятора и помпы. У простых СЖО с вентиляторами без подсветки используется 2 коннектора – для помпы и для вентилятора. Если вентиляторы имеют подсветку, то добавляется еще третий коннектор для управления подсветкой и синхронизации смены цветов. Сегодня на рынке встречаются четыре типа коннектора питания помпы: 3-pin, 4-pin, SATA 15 pin и Molex.

3-pin коннектор на старых материнских платах не позволяет изменять скорость вращения вентилятора, но все новые материнские платы способны менять напряжение на таких коннекторах, меняя тем самым скорость.

Если ваша материнская плата не может управлять скоростью вращения 3-pin вентилятора, то кулеры и двигатель помпы СЖО с 3-pin коннектором питания будут всегда вращаться на максимальной скорости. Для изменения степени охлаждения придется дополнительно покупать «реобас».

4-pin коннектор предполагает управление скоростью вращения двигателей с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). При этом питание подается полное — 12 вольт, но не постоянно, а импульсами, меняя продолжительность которых можно очень точно задавать частоту вращения двигателей. Кроме того, при таком способе нет ограничения на минимальную скорость вращения — регулируемый таким способом двигатель может вращаться даже со скоростью 1 об/мин. Единственный недостаток такого способа — он сложнее в реализации, а, следовательно, — дороже, но не намного. Также, при использовании этого типа коннектора можно через программы мониторинга узнавать текущую скорость вращения вентиляторов. Примеры СЖО с питанием 4-pin можно увидеть здесь.

Коннекторы питания SATA 15 pin и MOLEX подойдут тем, у кого заняты все свободные 3- и 4-pin коннекторы материнской платы. Но в этом случае можно воспользоваться разветвителем питания вентиляторов. Примеры СЖО с питанием SATA.

Коннекторы типа MOLEX — это старейший вид компьютерного разъема питания, появившийся в начале 1960-х годов.  Примеры СЖО с питанием MOLEX. 

При выборе СЖО обязательно следует проверить ее совместимость с процессорным разъемом (сокет) вашей материнской платы. 

Чаще всего современные СЖО поддерживают широкий набор процессорных разъемов, вплоть до старых, образца 2011 года (LGA 775). Типичный набор поддерживаемых сокетов состоит из AM4, LGA 1151, LGA 2066, TR4, LGA 1151-v2, sTRX4, LGA 1200, FM2+, LGA 1156, AM3, LGA 1155, AM3+, LGA 775, LGA 1366, AM2+, AM2, FM1, LGA 2011, FM2, LGA 1150.

Крепление водоблока к материнской плате производится через отверстия для системы охлаждения в материнской плате. С обратной стороны крепится усиливающая пластина, а с лицевой стороны водоблок прижимается другой пластиной, они обе стягиваются через материнскую плату винтами, идущими в комплекте поставки СЖО.

Актуальными разъемами на сегодняшний день являются AMD AM4  и Intel LGA1200.

Еще одним немаловажным параметром является тепловыделение процессора. Узнать значение TDP вашего процессора можно в разделе процессоров на сайте DNS, в расширенных фильтрах, характеристика «Тепловыделение (TDP)» или на официальном сайте производителя, и в соответствии с этим значением нужно подобрать СЖО. Здесь есть прямая зависимость между TDP и ценой — чем больше тепла может отвести СЖО, тем она дороже.

• СЖО с TDP до 100 Вт. 
• СЖО с TDP от 100 Вт до 200 Вт.
• СЖО с TDP от 200 Вт до 300 Вт.
• СЖО для мощных процессоров с TDP от 300 Вт.