Почему шумит водяное охлаждение компьютера
C приближением лета, весьма актуальна, стала проблема тепловыделения домашнего компьютера. Если зимой системный блок грел комнату так, что приходилось закрывать батарею центрального отопления, то с наступлением теплых дней, была уверенность в том, что старенький оконный кондиционер не справится с потоком тепла. А поскольку подошло и время апгрейда, было решено, сделать максимум возможного, с целью обеспечить комфортные условия работы.Распостраненные подходы к проблеме охлаждения компьютера
Базовый приобрести готовый компьютер или комплектующие со штатными системами охлаждения. Типичный подход неискушенного пользователя, которых, кстати, подавляющее большинство, позволяет приобрести систему которая скорее всего будет работать и не перегреваться, но показатели шума вплотную приблизятся к медицинской норме в 45 Дб. Штатные кулера, как процессорные, так и для видеоплат, изготавливаются с целью минимизировать массу и соответственно цену. Производители видеокарт несколько более внимательны к ушам своих покупателей, существует достаточно много моделей видеокарт с пассивным охлаждением, а так же на рынке встречаются видеокарты с высокоэффективной и малошумящей системой охлаждения IceQ. Следует учесть, что производители компьютеров, оптимизируя соотношение цена/производительность, обычно, не ставят комплектующие имеющие качественные системы охлаждения, просто по причине их более высокой стоимости.
Пример правильного подхода к реализации системы охлаждения видеокарты, низкоскоростной вентилятор прогоняет воздух через радиатор и выбрасывает за пределы корпуса.
Продвинутый заапгрейдить систему охлаждения компьютера более совершенными вентиляторами, кулерами и реобасами. Большинство наших читателей отличаются именно таким подходом. Наиболее распространена в России продукция Arctic Cooling и
Те, кто решил собрать бесшумный медиацентр, могут обратить внимание на более компактный MiniATX вариант, стоящий вдвое дешевле.
Впрочем, и эти, рассчитанные на пассивное охлаждение корпуса, производитель рекомендует для разогнанных и производительных систем, обдувать внешним вентилятором. Отказавшись от корпуса вовсе, можно попробовать обойтись пассивным охлаждением. Компьютер ваш будет выглядеть примерно вот так:
Системы водяного охлаждения пользуются заслуженной популярностью у оверклокеров. Принцип их действия основан на циркуляции теплоносителя. Нуждающиеся в охлаждении компоненты компьютера нагревают воду, а вода в свою очередь, охлаждается в радиаторе. При этом радиатор может находиться снаружи корпуса, и даже быть пассивным.
Следует отметить существование криогенных систем охлаждения для ПК, работающих по принципу смены фазового состояния вещества, подобно холодильнику и кондиционеру. Недостатком криогенных систем является высокий шум, большая масса и стоимость, сложность в инсталляции. Но только используя подобные системы, возможно добиться отрицательной температуры процессора или видеокарты, а соответственно и высочайшей производительности.
Исторически так сложилось, что блоки питания обделены бесшумными системами охлаждения. Во многом это обусловлено тем, что они рассеивают 15-25% потребляемой компьютером энергии. Вся эта мощность выделяется на разных, активных и пассивных компонентах блока питания. Греются силовые диоды и ключи инверторов, трансформаторы и дроссели… Традиционная схема компоновки блока питания требует переосмысления с переходом на внешнее охлаждение. Блоки питания с возможностью подключения к водяной системе охлаждения производит только одна компания.
Бесшумные блоки питания других производителей маломощны, либо являются бесшумными только до определенной, весьма небольшой нагрузки.
Gembird CCC-PSU4X-S держит до 13 А по 12В шине | Topower Top-570NF пиковая мощность 570 Вт бесшумен до 150 Вт |
К сожалению, производители БП в настоящее время не выпускают блоки питания мощностью свыше 400 Вт с пассивной системой охлаждения. Отчасти это связано с возросшими требованиями к мощностным параметрам БП, отчасти с нежеланием производителей искать новые решения (таким решением могло бы быть к примеру, заливка внутренностей ИБП теплопроводным компаундом, использование тепловых трубок). В сложившейся ситуации, можно рекомендовать обратить внимание на блоки питания, отвечающие требованиям программы 80plus gold. Обладая КПД около 90%, такие БП могут обеспечить минимальный уровень шума системы охлаждения.Создание полностью бесшумного компьютера
Учитывая вышеизложенное, и имея определенные финансовые ограничения, было начато проектирование бесшумного компьютера. Очевидно, система охлаждения была выбрана жидкостная. На барахолке, по весьма сходной цене, был приобретен корпус с интегрированной системой охлаждения, Koolance PS2-901BW.
Система охлаждения включает в себя помпу, радиатор в верхней части корпуса, три низкооборотистых вентилятора GlacialTech GT80252BDL-2, блок термоконтроля и индикации.
Выбор блока питания оказался однозначен, только FSP ZEN 400 обладает полностью пассивной системой охлаждения, высоким КПД и достаточной мощностью. Несмотря на это, при тестировании на нагрузке в 300 Вт, радиатор БП разогрелся до 78 градусов. В связи с чем, было принято решение, установить на радиатор блока питания парочку имеющихся у меня водоблоков Zalman ZM-WB1, и проблема перегрева была решена.
Материнская плата была выбрана Elitegroup P35T-A, бюджетное решение, тем не менее, собранная на чипсете, поддерживающий новые 45 нм процессоры на 1333 МГц шине и гигабитную сеть на чипе Intel 82566. С целью предотвращения перегрева в условиях отсутствия обдува, на северный мост был установлен водоблок Zalman ZM-NWB1, а на процессор Intel Core 2 Duo E7500 соответственно Zalman ZM-WB4 Plus.
Имеющийся на северном мосту радиатор был переставлен на южный мост, сменив там тонкую алюминиевую пластинку. Охлаждение стабилизатора напряжений мне показалось достаточным, но возможно, после установки четырехядерника придется ставить ватерблок и туда. Впрочем, к тому времени я надеюсь обзавестись материнской платой с интегрированной системой охлаждения, к примеру Foxconn BlackOps или ASUS Blitz . Поскольку Zalman ZM-GWB3850 найти в продаже не удалось, на видеокарту Sapphire HD 3870 был установлен ватерблок Zalman ZM-GWB2, а на микросхемы памяти и радиатор стабилизатора питания, были наклеены с помощью термоклея Алсил-5, дополнительные радиаторы.
C целью сделать систему полностью бесшумной, в компьютер установлен твердотельный жесткий диск Transcend 2,5 SSD SATA, размером 32 Гб.
В дальнейшем, по мере удешевления дисков, планируется покупка четырехканального кэширующего контроллера и сборка массива RAID0 на основе твердотельных накопителей.
Изюминкой данного технического решения является двухконтурная система охлаждения. Предстоящая перспектива рассеивать в комнате несколько сотен Ватт меня нисколько не радовала, как по причине затрат на бесшумную реализацию этого проекта, так и по причине предстоящей летней жары. В поисках эффективного решения, был использован мировой опыт. В частности, уже достаточно давно, стойки датацентров охлаждают водопроводной водой.
Для начала было необходимо понизить давление с 6 атмосфер в водопроводе, до уровня который способен выдержать водоблок. Надежды на то, что они выдержат давление, более чем в одну-две атмосферы не было, и на отвод холодной воды был установлен понижающий давление редуктор.
Для предотвращения засоров в тонких подающих трубках и каналах водоблока, после редуктора вода очищается фильтром тонкой очистки.
Для осуществления теплообмена между водопроводной водой и охлаждающей жидкостью в компьютере, был взят водоблок Zalman ZM-WB3 Gold на внутренний контур и полностью медный водоблок от Thermaltake Big Water на внешний контур. Они были соединены между собой через термоинтерфейс и образовали теплообменник для передачи тепла от внутреннего контура охлаждения к внешнему. В случае прекращения подачи холодной воды, по достижению устанавливаемого порога температуры теплоносителя, включаются три вентилятора штатной системы охлаждения.
Во внутреннем контуре циркулирует смесь из дистиллированной воды и автомобильной охлаждающей жидкости G11, соотношением 80 к 20, добавка антифриза не дает воде загнивать и защищает систему от коррозии. Так как счетчика воды у меня не предусмотрено, после выполнения функции охлаждения, проточная вода стекает в канализацию. При очень небольшом расходе воды, текущей тоненькой струйкой, температура воды в системном блоке не превышала 30 градусов! И это при полной бесшумности системы.
* — В этой полной тишине, если прислушиваться, можно услышать шум текущей воды и урчание помпы. Поэтому, сама помпа и корпус компьютера изнутри, были шумоизолированы материалами Noisebuster.
Для проверки эффективности системы охлаждения, использовались две конфигурации программного обеспечения.
Idle загружен рабочий стол операционной системы Windows Vista Ultimate x64 SP1.
3D выполняется тестовый пакет Futuremark 3Dmark Vantage.
В обоих режимах использовалась штатная система водяного охлаждения Koolance, без подключения к холодной воде.
Idle Water и 3D Water в теплообменник внешнего контура подавалась холодная вода температурой около 17 градусов, вентиляторы штатной системы ошлаждения не работали.
Idle Air и 3D Air использовалась штатная, однослотовая, система охлаждения видеокарты ATI Radeon HD 3870 и процессорный кулер Neon 775 производства GIGABYTE.
Теплоносителем в первых четырех тестах является вода внутреннего контура охлаждения, а в двух последних тестах воздух внутри системного блока. Для получения стабильных результатов, все тесты выполнялись в течении часа, а показания о максимальной температуре снимались с помощью программы HWMonitor.
Из графика следует, что охлаждение водой значительно эффективнее, чем охлаждение воздухом. В частности, в системе охлаждаемой воздухом, во время простоя, зафиксированы параметры нагрева аналогичные нагруженной системы охлаждаемой водой! Система, охлаждаемая во время работы 3D теста воздухом, достаточно быстро прогрела воздух внутри системного блока до температуры выше 45 градусов. Неудивительно, что температура процессоров приблизилась к 80 градусам, а вентиляторы зашумели на полную мощность.
- Процессор Intel Core Duo E7200 3600р.
- Кулер GlacialTech Igloo 5062 250р
- Материнская плата Elitegroup P35T-A 2050р
- Память 2x2 ГБ DDR2 PC6400 1900р
- Видеокарта Sapphire Radeon HD 3870 512 МБ 4350р
- Жесткий диск 250 ГБ Seagate Barracuda 7200.10 SATA 1400р
- DVD-RW NEC-7190 SATA 700
- Корпус Delux DLC-SH496 400 Вт 2000р
- Дисковод FDD 3,5 TEAC 150р
- Итого: 16400р
Охлаждение | Улучшенное воздушное | Бесшумное воздушное | Водяное | Бесшумное водяное |
Компоненты | CPU Cooler Zalman CNPS9700Видеоплата HIS 3870 ICEQ3 | Zalman TNN 300 | Thermaltake Big Water 745ватерблоки Zalman NWB1 и GWB2 | Zalman Reserator 2БП FSP ZEN 400 |
Удорожание | 2300р 14% | 14800р 90% | 5000р 30% | 10900р 65% |
Для корректного подсчета, цена заменяемых компонент вычиталась из общей суммы, и графа удорожание содержит «чистую» сумму, на которую данная конфигурация становится дороже базовой.
- Корпус Koolance PS2-901BW Б/У 1000р
- Ватерблок Zalman ZM-WB4 Plus 700р
- Ватерблок Zalman ZM-NWB1 500р
- Ватерблок Zalman ZM-GWB1 500р
- Ватерблок Zalman ZM-NWB2 500р
- Ватерблок Thermaltake Big Water Б/У 200р
- Трубка силиконовая 10 метров 250р
- БП FSP ZEN 400 3700р
- Твердотельный жесткий диск 32 ГБ Transcend 3100р
- Фильтр тонкой очистки воды 300р
- Регулятор давления воды 250р
- Шумоизолирующий материал Noisebuster 350р
С зачетом корпуса и блока питания, сумма удорожания составляет 8250р или 50%, бесшумный жесткий диск прибавляет к этому еще 3200р (20%). Такова на настоящее время цена полной бесшумности компьютера.
Заключение
Шум неистребим, поэтому единственно разумным решением можно считать выбор такой системы охлаждения, которая эффективно охлаждает Ваш компьютер, при этом шумит менее 30 дб (по СН 2.2.4/2.1.8.562-96 - ночью в квартире) и стоит (по крайней мере) не дороже корпуса для компьютера.
Не забывайте, шум и тепловыделение это два параметра напрямую зависящие от производительности. Пока они растут одновременно и снижение шума мы получаем только при появлении новых технических решений и технологий. Так произошло при появлении кулеров на тепловых трубках.
Не смотря на высокий уровень шума, жидкостные системы охлаждения обеспечивают более низкую температуру охлаждаемых узлов и иногда их применение может быть оправдано.
При строительстве качественной системы жидкостного охлаждения и применении компонентов известных качеством производителей - это достаточно дорогая система (дешевизна обычно оборачивается низкой эффективностью с последующим доведением до нужного уровня качественными компонентами, что еще больше увеличивает затраты).
Поэтому при выборе системы охлаждения компьютера можно рекомендовать только серьезный подход к охлаждению, особенно это касается компьютеров которые позиционируются как высокопроизводительные, игровые, для экспериментов с разгоном.
Для этого необходимо сформулировать задачи для которых предназначен компьютер - это будет начало исходных данных. Как их продолжение, определитесь с основными компонентами компьютера, прикиньте (оцените) возможную мощность, прикиньте необходимый для охлаждения объем прокачиваемого через корпус воздуха - это будет требуемая производительность корпусного вентилятора. В сумме с вентиляторами других устройств компьютера можно оценить примерный уровень шума компьютера.
Это необходимо сделать для каждого варианта системы охлаждения, после чего выбрать самую тихую.
При использовании в компьютерах систем водяного охлаждения существуют риски выхода из строя комплектующих по вине этих систем охлаждения. И владельцам подобных систем необходимо знать об этом, чтобы свести эти риски к минимуму
Многие продвинутые пользователи, которые занимаются разгоном своих компьютеров, используют в них системы водяного охлаждения (далее СВО) или же просто приобретают компьютер с уже установленной СВО.
реклама
И беззаботно их эксплуатируют, не задумываясь, что порой подобные системы в зависимости от их качества изготовления, времени эксплуатации могут стать бомбой замедленного действия и вывести из строя дорогостоящие комплектующие. И к сожалению рано или поздно оверклокерам использующих на своих компьютерах СВО придется столкнуться с проблемой протечки охлаждающей жидкости. Со многими моделями СВО это произойдет "поздно", а с некоторыми моделями, такими, как DeepCool это может произойти достаточно "рано" и как всегда неожиданно. В качестве охлаждающей жидкости в подавляющем большинстве СВО используется вода с различными присадками или различные антифризы, и то и другое проводит электрический ток, а антифриз еще и является довольно сильной химически агрессивной жидкостью.
Очень кратко об устройстве СВО. Приведу лишь схему устройства, описание работы приводить не буду, так как оно есть на всех ресурсах и темой данной статьи не является.
реклама
И поэтому любая протечка выведет из строя все комплектующие, которые находятся ниже по течению. И в первую очередь этот адский, убивающий электронику поток героически примет видеокарта. И мне страшно представить, сколько будет стоить она в нынешнее время майнеробезумства в компьютере у человека, пользующегося эдакой гламурной системой охлаждения, которая как бы намекает на то, что все комплектующие в этой сборке обязаны быть высокопроизводительными и соответствующей этому стоимости. Пострадать может и материнская плата в зависимости от места утечки, и блок питания, если видеокарта героически не сдержит собой натиск этого уничтожающего безумия.
Очень часто утечка охлаждающей жидкости происходит из-под прокладки между основанием и подошвой ватерблока. Ватерблок это теплообменник при помощи которого тепло от нагревающегося элемента (центрального процессора, видеочипа или другого элемента) передается жидкому теплоносителю. Происходит подобное по причине выхода из строя уплотнительной прокладки ватерблока.
Давайте на примере ватерблока разберемся, как это происходит. Кратко рассмотрим устройство ватерблока и физику этого разрушительного процесса.
реклама
Ватерблок (водоблок) состоит из следующих основных элементов:
1. Подошва водоблока – металлическое основание, непосредственно контактирующее с теплораспределителем процессора.
2. Основание водоблока – основная часть, крепящаяся к материнской плате и к которой крепится подошва и фитинги со шлангами.
3. Уплотнительная прокладка.
реклама
В процессе эксплуатации СВО вследствие изменения температур ватерблока происходит изменение геометрических размеров подошвы и основания ватерблока (коэффициент теплового расширения материалов). Что и приводит при каждом нагревании и остывании ватерблока к изменению размера уплотнительного зазора между его составными частями, где и размещена уплотнительная резиновая прокладка для герметизации охлаждающего контура от окружающей среды. В процессе эксплуатации она постоянно подвергается деформации. При этом она должна компенсировать (поглощать) приложенные к ней деформации этим зазором, сохраняя полную герметизацию охлаждающего контура.
И другие составные части СВО имеют такие же уплотнительные прокладки с такими же проблемами.
И ничто не вечно под луной. И через некоторое время из-за постоянных деформаций прокладки под воздействием высоких температур, да ещё если и произведена она была нашими друзьями из поднебесной из неизвестного науке материала, например "китайрезинадлярусских"
произойдет утрата ее эластичности (упругости) и более она не сможет компенсировать прилагающиеся к ней деформации, сохраняя при этом полную герметизацию охлаждающего контура.
И что тогда произойдет?
Правильно, тогда страшный сон "водянщика" произойдет наяву. Кроме всего прочего часто возникает необходимость разборки СВО например с целью чистки, промывки забитых шламом полостей, водоводов, помпы. После подобной разборки, сборки СВО полностью или ее отдельных составных частей, вероятность протечек увеличится. В идеале после вышеуказанных процедур все прокладки, которые при разборке так сказать были вскрыты необходимо заменить на новые. Например, все грамотные автослесари и автолюбители занимающиеся ремонтом автомобилей самостоятельно знают, что в процессе ремонта старые уплотнительные прокладки, даже если они в хорошем состоянии повторно при сборке не используются, а устанавливаются новые. Как вы думаете почему? Потому что после повторного применения использованной прокладки, которая уже деформирована надёжность герметизации этих соединений будет значительно хуже, и вероятность протечек увеличится. И по этой же причине при проведении ремонта СВО необходима замена использованных прокладок на новые. Но новые попробуй ещё и найди. Поэтому частенько сборка СВО после ремонта производится со старыми, использованными, деформированными прокладками. И судный день водянщика станет еще ближе.
А какие же сейчас видеокарты дорогие!
Есть и другие слабые места СВО в плане протечек, например это шланги и их надежность крепления к фитингам, которые очень часто протекают. Но здесь можно хотя бы путем осмотра и своими ручками проверить надежность соединения этих элементов и предупредить большую беду.
И да, конечно же я знаю, что СВО обладают самой большой эффективностью охлаждения в сравнении с «воздушными» кулерами. Да, и шумность гораздо меньше, и отводимое тепло выводится за пределы корпуса компьютера, облегчая тем самым температурный режим остальным комплектующим. Но я еще знаю, что они довольно часто, особенно бюджетные модели протекают. И это очень серьезный недостаток.
Нет, я не призываю к полному отказу от использования СВО, понятно что при экстремальном разгоне без СВО не обойтись, но в таком случае при ее выборе также нельзя экономить, как и нельзя экономить при покупке блока питания. Так как при выходе из строя, как одного, так и другого, они могут унести за собой и другие дорогостоящие комплектующие. А для тех кто не занимается разгоном, я бы всё-таки рекомендовал обратить внимание в сторону хороших «воздушных» кулеров, которые не очень то и много будут проигрывать в эффективности охлаждения системам водяного охлаждения. И никогда не зальют комплектующие вашего компьютера токопроводящей и химически агрессивной жидкостью.
Надеюсь, моя статья будет для вас полезна. Кто не знал, будет знать, а кто знал - тому напомнил.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Паша Шпякин
Я точно уверен что это не вентили спецом их пальцом останавливал каждый, звук не продавал
И не видюха это, и не бп потому что звук издается в районе матери
Турбина на втулке в жидкости, втулка разбилась, крыльчатка корпуса девать начала. Теоретически разобрать и зафтулить, но там может и ось быть из пластика, тогда еще и токарка.
Паша Шпякин
Паша Шпякин
Паша Шпякин
Паша, Попробуй повернуть на 180 градусов, трубами вверх, может отпустит, возможно воздуха набилось и гоняет его там.
Паша Шпякин ответил Виктору
Виктор, это невозможно , трубки будут упиратся в вентиляторы. Я когда пк собирал это единственое норм положение
Паша Шпякин ответил Виктору
Паша Шпякин ответил Виктору
Паша Шпякин ответил Виктору
Виктор, А то что помпа на 100% всегда работала (см скриншот биоса) Это норм? Никогда не мог ее регулировать, вставлял все по идеи правильно
Паша, Ну по идее помпу надо было на минималочки спускать когда нагрузки нет а так втулку скорее всего стер конечно, плюс у тебя оттока воздуха толком нет потому что шлаги снизу завел из за маленького корпуса, не брак а просто износ особенность дешевой жедезяки. Отключи встроенную помпу а в шланги внедри другую для циркуляции если так жидкостную хочется. Только сначала с системника сними а то зальешь еще все кругом
Паша Шпякин ответил Виктору
Паша Шпякин ответил Виктору
Для каких задач вот это все, господа? Я вот только час назад задавался вопросом, на кой вообще эта штука. Радиаторная башня из 10 трубок не справится?
Если дребезжит, то подшипники фиговые, меняй вентилятор.
Если дребезжит вентилятор на радиаторе, то меняй его. Если сама помпа на водоблоке, то выстави на ней постоянное значение скорости в БИОСе, для водяного охлаждения не важно с какой скоростью работает помпа, главное чтоб прогоняло воду.
О, знаю эти вентиляторы. Ну их нах.
Хотите сказать ВОТ ЭТО лучше обычного нормального радиатора.
Не очень понятно что дребезжит, сам винтокрыл или корпус всего радиатора. Если сам вентилятор то нет там подшипников нормальных которые с шариками они максимум что могут это гудеть. А там скорее всего бронзовые втулки которые обязываются "подшипники качения" так они говно полное при низких скоростях вращения и несбалансированной крыльчатка могут развалится за 2-3 месяца. Нормальный винтокрыл воткните и забудьте, если дребезжит конечно он.
А зачем тег ЛГБТ? продаваны пид**ры?)
ННепонятен смысл этой конкретно водянки, радиатор есть, теплосъем есть, вентилятор есть, зачем помпа тогда? В чем приемущество?
Испарительные системы жидкостного охлаждения
SilverStone показала пассивную СВО
Компании SilverStone представил интересную, но малоперспективную разработку (по мнению автора) — жидкостную испарительную систему отвода тепла от процессора, в составе которой нет активных механических частей (помпы и вентиляторов). Поэтому она абсолютно бесшумна. Разработка SilverStone опирается на тот же принцип, который используется в тепловых трубках. Жидкость нагревается процессором, происходит её испарение с последующей конденсацией в радиаторе и рассеиванием тепла с радиатора.
Для реализации подобной системы необходимо выполнить ряд требований:
Во-первых, система эффективно работает только в вертикальном положении процессорного блока.
Во-вторых, патрубок от радиатора к водоблоку имеет меньший диаметр, чем патрубок, отводящий нагретый хладагент от процессора. За счёт разницы в диаметре создаётся дополнительный перепад давления, но циркуляцию запускает испарение жидкости и эффект от расширяющихся газов. Чем выше температура подошвы водоблока, тем активнее испарение и быстрее скорость циркуляции хладагента.
В-третьих система не запускается при температуре до 40 градусов по Цельсию.
Схематично испарительная система выглядит примерно так:
Теплоноситель с температурой испарения менее 40°С при нормальном атмосферном давлении. Таких жидкостей известно много, но все они: или токсичны, или взрывоопасны, или пожароопасны, или все это вместе. Поэтому примененный SilverStone теплоноситель самый большой секрет этой разработки.
Эта разработка носит концептуальный характер и как любой пилотный образец имеет недостатки. К ним можно отнести как невозможность работы при небольшом нагреве, что решается достаточно просто с помощью обычного ребристого радиатора являющегося частью блока испарителя.
Будем ждать дальнейшего развития разработки.
Что дальше?
С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром полупроводниковый холодильник на эффекте Пельтье.
Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.
В связи с вышеизложенным, непонятна низкая активность производителей комплектующих по оснащению материнских плат, видеокарт и блоков питания системами водяного охлаждения. Крайне необходимой является разработка штуцера, конструкция которого позволит подключать компоненты без риска разлива теплоносителя.
Современный компьютер насыщается высоко производительными устройствами, которых все больше и больше. Каждое такое устройство требует эффективного охлаждения и поэтому снабжено вентилятором. Вы покупаете ХОРОШИЙ компьютер, ставите его и через некоторое время начинаете замечать монотонный и назойливый шум. Что можно сделать? Вы ищите и находите множество статей по этому вопросу, меняете шумные вентиляторы на тихие, шум может уменьшиться .
Но об этом надо думать до того как Вы решили собрать (купить) себе компьютер! Так что считайте, тот компьютер который Вас сейчас не устраивает, это "попытка опыта" и дальше Вы сначала подумаете, а потом сделаете покупку. Вероятнее всего Вы сами соберете компьютер такой каким Вы его видите. И это будет именно то что Вам нужно.
В части 1 рассмотрены узлы компьютера и возможные пути снижения шумов вентилятора, здесь же я попытался сравнить шумовые свойства разных видов систем охлаждения.
Все написанное здесь не относится к типовому компьютеру, для типовых задач.
То самое чувство удовлетворения, когда включаешь сборку в первый раз
Шум систем жидкостного охлаждения
Тихие системы жидкостного охлаждения
Есть жидкостные системы охлаждения с естественной циркуляцией и естественным охлаждением внешнего теплообменника их еще называют пассивными.
Конечно они шумят меньше всего.
Но эта конструкция накладывает множество конструктивных ограничений на систему охлаждения.
Главным из которых я бы назвал требование обязательного размещения охлаждаемого источника тепла и внешнего теплообменника так, чтобы тепловой центр источника был ниже теплового центра внешнего теплообменника. Это как минимум означает, что системный блок должен стоять на полу.
А вторым - сложность управления распределения жидкого теплоносителя между источниками тепла, если их более одного.
Но даже в таком компьютере требуется несколько вентиляторов для вентилирования корпуса и блока питания. От корпусных вентиляторов отказываться нельзя, так как на системной плате или в компьютере имеются объекты выделяющие тепло, которые невозможно охватить системой жидкостного охлаждения. И это около 50% всего тепловыделения компьютера.
Не смотря на бесшумность подобные системы не нашли применения в системах охлаждения компьютеров, потому что их эффективность не лучше среднего кулера на тепловых трубках.
И получается Zalman Reserator во внешнем охладителе которого установлена помпа производительностью 5л/мин и работает от розетки с напряжением 220 v .
Но это уже принудительная циркуляция.
Системы жидкостного охлаждения с принудительной конвекцией и циркуляцией
Существуют системы жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией и принудительным охлаждением теплообменников, которые по эффективности лучше всех других систем охлаждения.
Но опять возникает проблема шума.
Шумят несколько вентиляторов охлаждающих радиатор, который требует эффективного охлаждения для хороших характеристик системы охлаждения, сильно шумит воздух в такой конструкции радиатора, .
. и хотя многие и говорят, что помпы работают бесшумно (многие говорят более уклончиво "имеют достаточно низкий уровень шума") но они шумят и чем они эффективнее (мощнее) тем шумят сильнее.
Реальные данные (см. ссылку 1) показывают:
Как и у вентиляторов уровень шума помпы напрямую связан с ее производительностью и может достигать 48 дб для наиболее производительных конструкций.
Для примера приведу характеристики помпы Koolance PMP-500:
Обращает на себя внимание, что уровень шума помпы в реальном тесте оказался ниже паспортного.
Из рисунка 5 видим, что понятие "приемлемый уровень шума" на практике означает > 34 дб в номинальном режиме. А это в сочетании с блоком из 2 - 6 вентиляторов радиатора даст уровень шума превышающий оптимальную систему воздушного охлаждения с кулерами процессора и других устройств с тепловым сопротивлением менее 0,1 °С/Вт .
Но правильно спроектированная система жидкостного охлаждения имеет достоинство - это более низкая температура охлаждаемых узлов.
Больным местом систем жидкостного охлаждения компьютера является распределение теплоносителя по охлаждаемым узлам в сложных системах охлаждения, содержащих более одного охлаждаемого объекта с разным тепловыделением.
Распределение теплоносителя
Мы знаем, что чем ниже температура теплоносителя, тем эффективнее отвод тепла. Поэтому, когда идет борьба за каждый градус, неразумно охлаждать тепловыделяющий элемент уже нагретым на другом элементе теплоносителем (последовательная схема охлаждения см. рис 4).
И конечно неразумно гнать на объект требующий для охлаждения 2 л/мин теплоносителя там где необходимо 0,5 л/мин. (Необходимый расход определяется количеством выделяемого тепла)
Метод регулирования расхода хорошо известен.
Регулятором (вентилем) выставит необходимый расход (по показаниям расходомера ), который в процессе работы поддерживается на заданном уровне в процессе всей работы системы.
Расходомеры (сигнализирующие или с визуальным контролем) кроме того контролируют наличие расхода охлаждающей жидкости через объект и предотвращают аварии системы.
Регуляторы - функция управления , Расходомеры - функция не только измерения, но и индикации (сигнализации) наличия циркуляции.
Существуют другие способы распределения теплоносителя в сложной (параллельной цепи).
Для этого рассчитывается набор диафрагм (шайб) с калиброванными отверстиями, площадь которых пропорциональна расходу при данном напоре.
Расчеты достаточно сложны и требуют установки в трубопровод дополнительных устройств.
Блоки регулирования достаточно громоздки и сильно удорожают систему жидкостного охлаждения.
Мама, я лох
В декабре 2019, в преддверии нового года решил я обновить себе комп, был у меня серверный 6ти ядерный проц, видюха 1060 и 16гб серверной памяти.Решил собрать себе хороший комп, что бы тянуло всё на высоких-ультра настройках.Свой комп я продал и начал по тихоньку покупать всё новое и дошло дело до видеокарты.Проблема была в том, что у меня на руках было 7000 грн(17к рублей) понятное дело я подался в ОЛХ(аналог АВИТО), искать б/у видюху, нашел вариант из своего города Gtx1080 не плохо, но с другого города пацан продавал 1080ti это прям NEXT LEVEL подумал я и позвонил ему.Попроси я у него сделать тесты, пацан всё заснял, видюху, серийник, показатели теста(furmark) и отправил мне её.Я бывало занимался пере продажей видеокарт и, что то понимаю в них.В общем иду я на почту забирать карту, проверяю серийник всё норм карта та же, прям в идеале, я был в эйфории комп мечты собрал, был рад, что мозг самоликведировался.Осмотрел карту, всё ок забрал, лечу домой подключать, достал карту поставил на стол, снимаю куртку и тут я замечаю, что на карте 1-ин 8ми пиновый разъём питания и тут меня накрывает, я понимаю, что это не то, что я покупал, у GTX 1080TI 2-а по 8 пин.В итоге оказалось, что шильдик с серийным номером был распечатан на глянцевой бумаге и приклеен, а тест был проведёт с второго корпуса спрятанного под столом. В итоге я получил RX580 на 8гб(и на том спасибо), попал на 4000грн(9000руб) и урок на всю жизнь..
Будьте бдительны и покупайте с рук!
Займи, но купи из 2008 года
И в продолжение совсем уж дикая сборка с весьма неоднозначным 3-Way SLI
Что дальше?
С целью экономии воды, возможно изготовление трехконтурной системы охлаждения, в которой теплообменник крепится непосредственно на трубу магистрали холодной воды, и жидкость этой, промежуточной системы, прокачивается отдельной помпой. Весьма интересна возможность расположить между первым и вторым контуром полупроводниковый холодильник на эффекте Пельтье.
Применение подобных, прогрессивных решений, позволяет достигнуть рекордной производительности при полном отсутствии шума.
В связи с вышеизложенным, непонятна низкая активность производителей комплектующих по оснащению материнских плат, видеокарт и блоков питания системами водяного охлаждения. Крайне необходимой является разработка штуцера, конструкция которого позволит подключать компоненты без риска разлива теплоносителя.
Современный компьютер насыщается высоко производительными устройствами, которых все больше и больше. Каждое такое устройство требует эффективного охлаждения и поэтому снабжено вентилятором. Вы покупаете ХОРОШИЙ компьютер, ставите его и через некоторое время начинаете замечать монотонный и назойливый шум. Что можно сделать? Вы ищите и находите множество статей по этому вопросу, меняете шумные вентиляторы на тихие, шум может уменьшиться .
Но об этом надо думать до того как Вы решили собрать (купить) себе компьютер! Так что считайте, тот компьютер который Вас сейчас не устраивает, это "попытка опыта" и дальше Вы сначала подумаете, а потом сделаете покупку. Вероятнее всего Вы сами соберете компьютер такой каким Вы его видите. И это будет именно то что Вам нужно.
В части 1 рассмотрены узлы компьютера и возможные пути снижения шумов вентилятора, здесь же я попытался сравнить шумовые свойства разных видов систем охлаждения.
Все написанное здесь не относится к типовому компьютеру, для типовых задач.
Шумы в современном компьютере
Можно ли собрать полностью бесшумный компьютер?
Хотелось бы Вас порадовать и сказать - можно, но увы - нельзя.
Шумы компьютера по источнику возникновения делятся на:
механические;
гидравлические;
аэродинамические;
электрические.
Все устройства этих типов шумят, к ним можно отнести практически все узлы. Одни шумят больше, другие меньше. Одни в звуковом диапазоне частот, другие на ультразвуковых частотах (промодулированных в том числе и звуковыми) и их гармониках.
Электромеханические шумы присущи керамическим конденсаторам, катушкам индуктивности, ферромагнитным сердечникам, сердечники из электротехнической стали.
Это как назойливый и постоянный писк комара около уха.
Шумят приводы дисков жестких и оптических.
Шумят системы охлаждения: воздушные, водяные - любые. Одни меньше, другие больше.
Все эти шумы могут многократно усилиться, трансформироваться в звуковой диапазон за счет вибраций монтажной рамы корпуса, которая обычно штампуется из тонкого стального листа и имеет плоскую конструкцию склонную к местным резонансам.
Шум системы воздушного охлаждения
Как известно, каждый узел компьютера выделяет тепло. Этого тепла тем больше чем больше потребляемая от источника питания этим узлом мощность. Причем не вся потребляемая мощность переходит в тепло, есть такой известный Вам параметр как КПД (коэффициент полезного действия). Который для источников питания находится на уровне 0,8 - 0,95, а для потребителей энергии (процессоров, чипов памяти, . ) приближается к 0,05.
Поэтому принимают потребляемую мощность за тепловыделение компьютера.
Чем больше выделяется тепла в корпусе компьютера, тем больше воздуха должна прогнать через корпус система вентиляции (см. ф.2.1).
Если не шутить, а говорить серьезно, то в современном компьютере имеется не менее 4 корпусных вентилятора, чаще 6, а иногда и более. а включая вентиляторы кулера процессора, видеокарты, HDD получается в общей сложности до 10 вентиляторов в компьютере. Каждый из них имеет свой уровень шума. Как оценить суммарный уровень шума от нескольких вентиляторов (оценить уровень шума от нескольких источников см. здесь).
Рассмотрим уровень шума корпуса от Cooler Master HAF XB (RC-902XB-KKN1) позиционирующийся производителем как "Корпус с выдающейся вентиляцией для сборки игрового компьютера класса премиум"
Его система вентиляции корпуса организована следующим образом:
Итого в корпусе Cooler Master HAF XB (RC-902XB-KKN1) может (максимально) быть установлено 6 (шесть) корпусных вентиляторов.
Дополнительно в компьютере используются еще по крайней мере три вентилятора (блок питания, кулер процессора - до 2 шт, видеокарты), а в игровом компьютере еще один для охлаждения HDD .
Как ни крути в сумме получается около десятка вентиляторов.
При тестировании этого корпуса (я натыкался на статью в Интернет) был замерен его уровень шума на уровне 35 дб.
Расчеты дают (даже для вентиляторов с уровнем шума на уровне 20-23дб) при использовании их на всех посадочных местах уровень шума "игрового компьютера класса премиум" при его работе составит около 42 дб. Это уровень шума на городской не очень шумной улице.
К сожалению, при большом тепловыделении в компьютере, система воздушного охлаждения шумят на уровне 25 - 40 дб.
Корпус хороший, но шумный.
Некоторые, кто интересуется системами охлаждения, скажут - "но ведь есть водяные системы охлаждения, которые не шумят".
Читайте также: