Nie da się jednak omówić Water Coolingu bez opisania innych rodzajów chłodzenia.
Chłodzenie pasywne
Podstawą chłodzenia pasywnego jest radiator. Jest to specjalny kawałek metalu lub stopów, który odpowiednio ukształtowany odprowadza ciepło z poszczególnych elementów. Najczęściej posiada żebra, które szybko oddają ciepło do otoczenia. W ten sposób chłodzić można procesory, karty graficzne czy chipsety płyt głównych. Do układu takiego bywają dołączone heat pipe’y czyli rurki (najczęściej miedziane), w których płynie ciecz. Rurki takie wykorzystane są także w chłodzeniu aktywnym.
Dla kogo?
Niewątpliwą zaletą takiego rozwiązania jest cicha praca i brak potrzeby dodatkowego zasilania. Przy zadaniach, które wymagają dużej mocy obliczeniowej radiator nie jest już jednak wystarczający. Z tego tez powodu chłodzenie pasywne można polecić osobom, które cenią sobie ciszę, a komputera używają głównie do pracy.
Chłodzenie aktywne
To chłodzenie za pomocą coolera (wentylatora) i radiatora jednocześnie. Radiator zbiera ciepło z chłodzonego komponentu i oddaje je do coolera, który następnie wydmuchuje je na zewnątrz.
W starszych typach coolerów prędkość była stała, w nowych dopasowuje się do obciążenia. Istnieje także możliwość manualnego jej ustawienia. Chłodzenie takie jest przeznaczone dla większości użytkowników i najczęściej wykorzystywane przez producentów sprzętu.
Wymiana seryjnego chłodzenia na wydajniejszy układ często skutkuje zwiększeniem wydajności i cichszą pracą. W takim przypadku można pokusić się o niewielkie podkręcenie danego komponentu np. procesora.
Dla kogo?
Chłodzenie powietrzem wystarczy zarówno do pracy, jak i rozrywki. Jest najpopularniejszym rodzajem chłodzenia. Wydajne chłodzenie wystarczy także do niewielkiego OC. Przy mocniejszym, potrzeba będzie czegoś lepszego i bardziej wydajnego: chłodzenie wodne.
Chłodzenie cieczą
Skoro cieczą można chłodzić silnik samochodu, czemu nie zrobić tego samego z podzespołami komputerowymi? Z takiego założenia wyszli producenci układów do water coolingu.
Chłodzenie cieczą (WC – Water Cooling), jest metodą stosunkowo nową. Na początku była stosowana przez entuzjastów podkręcania i składana samodzielnie z różnych komponentów. Dziś każdy ma do niej dostęp.
Jak to działa?
Chłodzenie składa się z kilku elementów takich jak:
– Blok chłodzący
– Chłodnica
– Pompka
– Zbiornik wyrównawczy (rezerwuar)
– Węże
– Czynnik chłodzący
Zasada działania jest prosta: blok chłodzący odbiera ciepło od danego komponentu i transportuje je czynnikiem chłodzącym (cieczą) do chłodnicy, która oddaje ciepło na zewnątrz, do otoczenia. Następnie ciecz dostarczona jest do zbiornika wyrównawczego. Pompka (niekiedy zanurzona w zbiorniku wyrównawczym) znów przekazuje ciecz do bloku chłodzącego i sytuacja się powtarza. Niekiedy pompka może przekazywać ciecz do chłodnicy, a dopiero potem do bloków chłodzących. Zapewnia to niską temperaturę cieczy tuż przed odebraniem ciepła od poszczególnych komponentów.
Za i przeciw
Podstawowym plusem jest oszczędność prądu – wentylator, który chłodzi poszczególne elementy pobiera dużo więcej prądu niż pompka i niewielkie wentylatory, które wydmuchują ciepło na zewnątrz obudowy. Szczególnie jest to zauważalne w czasie obciążenia.
Innym plusem jest możliwość lepszego podkręcenia podzespołów. Ponieważ chłodzenie wodne jest dużo bardziej wydajne niż chłodzenie powietrzem, można pokusić się o podkręcenie karty graficznej czy też procesora w większym stopniu niż ma to miejsce w chłodzeniu powietrzem.
Za chłodzeniem wodnym przemawia także cisza. W układzie takim hałas generuje jedynie pompka i wentylatorki od chłodnicy. Oczywiście rozwiązanie takie ma też minusy.
Jeżeli nie używamy specjalnych płynów lub płynów niskiej jakości, możemy spotkać się z glonami. Innym – choć bardzo rzadkim problemem – może być rdza. Dotyczy to głównie układów o niskiej jakości. Należy wtedy do wody dodać środków antykorozyjnych. Korozja, która jest pozostawiona sama sobie, szybko się rozprzestrzeni. Lepsze – i droższe – materiały, są zrobione ze stopów nierdzewnych.
Ostatnim minusem jest czyszczenie. Chociaż układ czyści się nieczęsto – a przynajmniej rzadziej niż w przypadku chłodzenia powietrzem – czynność ta może nastręczać pewnych problemów. Do wody dolewa się wtedy różnych substancji czyszczących np. płynu do mycia garnków czy nawet środków żrących o niewielkim stężeniu. Układ pracujący w ten sposób należy pozostawić na 10 minut. Następnie trzeba go rozłożyć i uzupełnić nowym chłodziwem.
Dobrze zamontowany układ, do którego zostały dolane środki chroniące przed rozwojem życia biologicznego potrafi działać i wyglądać dobrze nawet powyżej roku. Nie zmienia to faktu, że ciecz trzeba wymieniać.
Istnieją także cudowne płyny typu all-in-one, które zapobiegają wszystkim nieprzyjemnościom. Przykładem takiego środka jest Feser One.
Bloki
Bloki są ważną częścią instalacji. Od ich wydajności zależy, ile ciepła przejmą. Istnieje wiele rodzajów bloków. Istotne i najczęściej wykorzystywane są jednak tylko trzy.
Blok CPU
Ważnym parametrem bloku CPU jest ilość ciepła, które może on odebrać. W tym celu należy udać się na portale testujące tego rodzaju sprzęt. Poza tym trzeba uważać czy dany blok pasuje pod nasz procesor.
Blok GFX
Jest to blok, który montowany jest na karcie graficznej. Istnieją dwa rodzaje tego typu urządzeń: full cover i klasyczny.
W pierwszym przypadku blok chłodzi również pamięci i – czasami – sekcje zasiania. Poważnym minusem jest jednak to, że pasuje tylko do jednego modelu karty graficznej, a więc po jej wymianie musimy również wymienić blok, co nie jest małym wydatkiem. Urządzenie full cover kosztuje bowiem około 500 zł.
Klasyczny blok chłodzi tylko GPU jest więc rozsądniejszym i tańszym (o nawet 300 zł) rozwiązaniem.
Blok SB i NB
Czyli bloki chłodzące mostki północne (north bridge) i południowe (south bridge) płyty głównej. Wystarcza najtańsze układy, odporne na korozję.
Pompka
Pompka jest jednym z mniej istotnych komponentów układu wodnego. Jednak stanowi jego napęd. Istnieją pompki niededykowane oraz dedykowane. Te drugie przeznaczone są specjalnie do montażu układu wodnego, dlatego są częściej wybierane i to je polecamy. Jeszcze parę lat temu, dedykowanych pompek było bardzo mało. Sytuacja zmieniła się wraz z rozwojem procesorów i większymi możliwościami overclockingu.
Oczywiście wybór niededykowanej pompki wiąże się często z mniejszymi kosztami, ale musimy mieć świadomość, że były projektowane do innych celów. Wśród urządzeń niededykowanych znajdziemy pompki C.O. i C.W.U. Pierwsze z nich pompują wodę do… kaloryferów. Drugie odpowiadają za jej cyrkulację w domowych rurach.
Urządzenia takie są wytrzymałe, wydajne i ciche.
C.O. wymagają jednak użycia płynu antykorozyjnego, gdyż ich korpus zbudowany jest z żeliwa. Chociaż żeliwo ze względu na duża zawartość węgla wykazuje też wysoką odporność na korozję, należy pamiętać, że urządzenie będzie miało stały kontakt z wodą. C.W.U. zbudowany jest z mosiądzu, a więc całkowicie odporny na korozję. Nie potrafi jednak zassać wody – mogą być więc problemy z czyszczeniem układu. Tak jedne, jak i drugie są też dużo większe niż pompki dedykowane.
Wyróżniamy dwa rodzaje pompek: zatapialne i niezatapialne. Te pierwsze wymagają zanurzenia w zbiorniku wyrównawczym. Dlatego też najczęściej sprzedawane są wraz z rezerwuarami, które wsuwa się w zatoki 5.25″.Pracująca pompka wytwarza ciepło oddając je wodzie, przez co skuteczność takiego rozwiązania zmniejsza się. Z tego też powodu coraz więcej użytkowników decyduje się na drugi rodzaj urządzenia.
Przed zakupem warto sprawdzić wszystkie parametry urządzenia. Jednym z nich jest wysokość podnoszenia słupa wody. Im większy tym lepiej. Dzięki temu urządzenie będzie mogło pracować w bardziej złożonym układzie. Jednak nie ma sensu przepłacać – 2 metry w zupełności wystarczy, jeżeli chcecie schładzać kartę graficzną i procesor. Niemniej istotna – szczególnie dla overclockerów – jest maksymalna temperatura, jaką może wytrzymać pompka. Przepływ wody chłodzi ją, jeżeli jednak ciecz jest zbyt gorąca może dojść do przegrzania, a w konsekwencji do uszkodzenia wirnika.
Chłodnica
To serce naszego chłodzenia. Jeżeli składacie komputer od nowa warto pomyśleć o odpowiedniej obudowie. Często jedynym kryterium wyboru chłodnicy, jest miejsce, które pozostaje do jej instalacji. Najczęściej montowana jest u góry obudowy, co wiąże się z wierceniem w materiale, aby założyć wentylatory. Innym rozwiązaniem jest instalacja jej z tyłu, w obudowach, które mają miejsce na dodatkowy 120 mm wentylator. Można też postawić chłodnicę poza obudową. Popularnym wyjściem jest założenie z tyłu kątowników w które włoży się chłodnice. Niestety w takim przypadku należy wywiercić dziury w obudowie na rurki i zastosować gumowe przepusty, aby ich nie poprzecinać. Ostatecznością jest instalacja na obudowie, co niestety nie wygląda zbyt estetycznie.
Urządzenie wyposażone jest w wentylatory, maksymalnie może ich mieć trzy. Są też wyjątki, jak np.
BlackWater Colossus, który umożliwia zamontowanie nawet 9 wentylatorów na stronę.
Oczywiście im więcej wentylatorów, tym większa wydajność. Rzadkością są urządzenia z pasywnym systemem chłodzenia, od których powoli się odchodzi.
Istnieją dwa rodzaje chłodnic: grubsza i cieńsza. Teoretycznie ta pierwsza jest wydajniejsza. W praktyce jednak polecić ją można tylko ekstremalnym overclockerom ponieważ wymaga dodatkowego chłodzenia. Wzrasta przez to głośność instalacji, a przecież cisza powinna być jej największym atutem. Do typowego WC obejmującego CPU i GPU lepsza jest więc “chuda” chłodnica.
Typowe chłodnice zbudowane są z miedzi i mosiądzu, ale istnieją także droższe, aluminiowe modele. Należy jednak pamiętać o korozji elektrolitycznej. Woda, która płynie w naszym układzie to woda demineralizowana, która została pozbawiona wszelkich dodatkowych składników. Paradoksalnie podczas procesu demineralizacji powstają wodorotlenowe jony ujemne. Szukają one jonów dodatnich by się z nimi połączyć, w wyniku czego aluminium koroduje. Należy więc dodawać do wody środków, które ją zahamują. Przykładowe środki to Innovatek, Feser One czy też Swiftech. Większość z nich świeci w ciemności, co przy przeszklonej obudowie może być dodatkową atrakcją.
Zbiornik wyrównawczy (rezerwuar)
Nie dajmy się zwieść opinii, że im więcej wody jest w zbiorniku, tym wolniej przebiega ogrzanie cieczy do jednakowego poziomu. Tak naprawdę nie ma to dużego znaczenia, a wraz ze wzrostem pojemności wzrasta też cena. Przy wyborze rezerwuaru rolę grają wygląd i koszt zakupu. Rezerwuar można zastąpić trójnikiem, jednak jest to zawodna metoda, która grozi rozlaniem cieczy.
Węże
To właśnie poprzez węże ciecz dostaje się do układów, które chcemy schodzić, a także łączy poszczególne urządzenia instalacji. Można mówić, że to mało istotny element, interesujący wizualnie, jednak nie do końca tak jest. Ważny jest bowiem wybór tworzywa z jakiego wąż jest zrobiony. Do wyboru mamy:
Silikon
Najmniej trwały spośród wszystkich materiałów, ale najtańszy. Dodatkowym plusem jest jego elastyczność
.
PVC
PVC znany też jako PCV (niepoprawna nazwa) to inaczej polichlorek winylu – wyjątkowo odporne tworzywo sztuczne. Najbardziej popularne i przystępne cenowo.
Tygon
Najdroższe węże, których cena za jedną sztukę to wydatek rzędu 50 zł. Są bardzo elastyczne i niezwykłe odporne na uszkodzenia mechaniczne.
Bierzemy się do roboty
Składanie
Najważniejsza rzecz to oczywiście złożenie zestawu. Układ składamy “na sucho” czyli jeszcze na zewnątrz obudowy, bez włączonego zasilania.
Do złożenia zestawu użyliśmy:
Blok karty graficznej (Sapphire Radeon 5870):
EK Water Blocks EK-FC 5870 CF – Acetal
Blok procesora:
EK Water Blocks Supreme HF Acetal
Chłodnica:
EK Water Blocks CoolStream RAD XT 240
Rezerwuar:
EK Water Blocks Reservoir Combo DCP 4.0
Pompka:
EK Water Blocks DCP 4,0
Wentylator:
2 x XTHERMAL BTF 120 PRO
Złączki:
8 x Feser złączka prosta SM10/13 G1/4
Wąż:
3 x Black Water wąż PVC Flexi 10/13 Clear
Chłodziwo:
Feser One UV Blue
Wszystkie części zostały dostarczone przez sklep Cooling.pl.
Podzespoły na których zamontowaliśmy układ:
Płyta główna:
Asus P6T Deluxe
Procesor:
Intel Core i7 940
Karta graficzna:
Sapphire Raden HD 5870 Eyefinity6
Montaż bloku CPU
Jeżeli mamy zamontowane chłodzenie na procesorze, zdejmujemy je i smarujemy procesor taśmą termoprzewodzącą. Płytę odwracamy “do góry nogami”, przykładamy zapinkę w miejscu, gdzie będziemy montować blok i wkładamy śrubki w odpowiednie otwory. Odwracamy płytę i przykręcamy śruby. Następnie zdejmujemy zabezpieczenie z bloku i nakładamy go na procesor. Wystarczy już tylko nałożyć sprężyny na śruby i przykręcić je na górze. Później wkręcamy złączki w odpowiednie otwory.
Montaż bloku karty graficznej
Musimy zdjąć chłodzenie oraz obudowę z karty. Uwaga: Nie odklejamy termopadów! Kładziemy blok i układamy gumowe podkładki w miejscu w którym będziemy przykręcali go do karty graficznej. Następnie ostrożnie kładziemy kartę procesorem do dołu i przykręcamy śrubki. Instalacja jest nieco uciążliwa. Jeżeli poruszymy kartą w czasie wkręcania, podkładki mogą się przemieścić i uniemożliwić wkręcenie pozostałych śrub. Gdy już połączymy blok i kartę, wkręcamy złączki. Od dołu należy je uszczelnić metalowymi elementami do których jest dołączony kluczyk.
Chłodnica
Po wyjęciu chłodnicy z opakowania, zdejmujemy jej plastikowe zabezpieczenia i na ich miejsce wkręcamy złączki. Pozostaje jeszcze montaż coolerów. Do niektórych dodawane są kołeczki montażowe, trudne do założenia. W takim wypadku odradzamy instalacje i radzimy zaopatrzyć się w śrubki. Nieumiejętna instalacja może zakończyć się uszkodzeniem chłodnicy.
W zestawie EK śrubki dołączone były do chłodnicy.
Pompka i rezerwuar
Odkręcamy śrubki z pompki. Następnie wkładamy uszczelkę w pasujący otwór rezerwuaru i przykręcamy go do pompki. Na dole rezerwuaru mamy miejsce na dwie złączki. Ponieważ będziemy chłodzić jedynie procesor i kartę, w jedną z dziurek wkręcamy złączkę, a w drugą specjalną zaślepkę dołączoną do zestawu.
Łączymy układ ze sobą
Pompkę łączymy wężem z chłodnicą, do której podłączamy również procesor. Procesor z kolei łączymy z kartą graficzną, a kartę z pompką. Końcówkę węża, jak i złączki na blokach należy posmarować płynem do naczyń. Ułatwia on montaż, a po zaschnięciu uszczelni układ. Poza ludwikiem należy jednak uszczelnić wąż czymś jeszcze. W zestawie dostaliśmy złączki o-ringowe. Zakłada je się na wąż i przykręca dozłączek. To najprostszy, najwygodniejszy i najpewniejszy sposób uszczelniania. Alternatywą jest silikon lub taśma teflonowa.
Wprowadzanie cieczy do układu
Przyszedł czas na napełnianie układu cieczą. W tym celu należy uruchomić pompkę. Najlepiej, aby posiadała oddzielne zasilanie, wtedy nie musimy uruchamiać komputera. Jeżeli jednak zasilana jest z molexa, nie pozostaje nam nic innego, jak podpiąć ją pod zasilacz.
Odłączamy wszystkie komponenty od zasilacza: płytę główną, napędy, wentylatory itd. Aby zasilacz działał samodzielnie, na wtyczce ATX musimy zmostkować zielony kabelek z dowolnym czarnym, a następnie włączyć zasilanie przełącznikiem. Pompka zacznie zasysać ciesz i wprowadzać ją w układ. Kiedy rezerwuar będzie pusty, wyłączamy urządzenie i dolewamy chłodziwa. Czynność powtarzamy kilkakrotnie, aż cały układ napełni się płynem. Musimy poczekać, aż uciekną z niego pęcherzyki powietrza i piana. Jeżeli układ jest szczelny i nic nie przecieka pozostawiamy go włączonego na około godzinę. Po tym czasie wszystkie pęcherzyki powietrza powinny się ulotnić, a w układzie pozostanie sama ciecz.
Wartość użytego zestawu to 1504 zł. Jest to jednak jeden z najwydajniejszych systemów chłodzenia dostępnych na rynku. Z powodzeniem można złożyć zestaw podobny wydajnościowo już za około 600 zł, co z ceną dobrej obudowy nie powinno przekraczać 1200 zł.
Jest jednak tego warte. Temperatura komponentów może zmniejszyć się o 20-40
o
C. Chłodzenie cieczą w pełni wynagrodzi nam koszt zakupu ciszą, zwiększeniem wydajności i możliwościami bezpiecznego OC.
