Продолжение статьи «Принцип работы жидкостных систем охлаждения персональных компьютеров»
Жидкостное охлаждение
Жидкостное охлаждение компьютера действует почти так же, как система охлаждения автомобиля. Охлаждающая жидкость циркулирует по каналам блока двигателя автомобиля и по другим элементам системы охлаждения, в состав которой входят:
насос, который обеспечивает продвижение охлаждающей жидкости по системе,
радиатор, отдающий тепло окружающему воздуху,
вентилятор, обдувающий воздухом радиатор,
резервуар для охлаждающей жидкости, в котором находится избыточная жидкость и куда эту жидкость можно доливать,
гибкие трубы, соединяющие разные части системы.
Для многих электронных компонентов недопустим прямой контакт с водой. Поэтому вместо каналов, по которым жидкость прокачивалась бы непосредственно через микросхемы, как в двигателе автомобиля, в компьютерах с жидкостным охлаждением используют водоохлаждаемые блоки (ватерблоки или водоблоки). Ватерблок представляет собой кусок металла с высокой теплопроводностью, меди или алюминия, в котором имеются полые трубки и каналы. Нижняя часть ватерблока изготовляется в виде плоской металлической поверхности, которая устанавливается непосредственно на верхнюю часть охлаждаемой микросхемы. Для улучшения передачи тепла от микросхемы к блоку между их смежными поверхностями наносится теплопроводящая паста. Микросхема нагревает ватерблок, а вода вбирает тепло, проходя по его каналам.
Многие ватерблоки центральных процессоров универсальны, чего нельзя сказать о графических процессорах; некоторые ватерблоки могут работать только с определенными микросхемами обработки графики. Ватеблоки используют также для охлаждения других сильно разогревающихся чипсетов, например, северного моста, соединяющего центральный процессор с оперативной памятью. Обычно ватерблок крепится к соответствующей плате, например, к системной плате или видеокарте, с помощью небольших винтов и шайб.
Остальные компоненты системы жидкостного охлаждения очень похожи на соответствующие элементы системы охлаждения двигателя автомобиля. Большинство жидкостных систем охлаждения компьютеров состоит из следующих элементов:
насоса
радиатора
вентилятора
резервуара для охлаждающей жидкости
системы трубок.
Как и в системах охлаждения автомобилей, обычно используется центробежный насос. Некоторые насосы погружные и их можно размещать прямо в резервуаре с охлаждающей жидкостью. Внешняя поверхность насосов других типов должна быть сухой. Погружной насос не должен сильно греться, чтобы от него не нагревалась вся жидкость в резервуаре.
Насос является одним из ключевых элементов системы. Его производительность характеризует скорость прохождения охлаждающей жидкости по трубкам и блокам. Если вода движется слишком быстро, она не успеет вобрать в блоке много тепла, прежде чем его покинет. Если же скорость ее движения слишком мала, чувствительные к перегреву компоненты могут нагреться до недопустимой температуры. Сложность системы отрицательно влияет на общую производительность. Чем большее сопротивление испытывает жидкость в блоках и радиаторах, тем ниже производительность.
Кроме того, насос должен быть достаточно мощным, чтобы перекачивать жидкость из самой нижней точки системы в самую верхнюю. Такую его характеристику называют давлением напора или вертикальным давлением, она играет важную роль в первую очередь при использовании жидкостных систем охлаждения в серверах с высокими вертикальными корпусами.
Конструкция радиатора может специально предназначаться для систем жидкостного охлаждения, но можно использовать и радиатор отопителя автомобиля. Радиаторы отопителя способны рассеивать много тепла, ведь они предназначены для подогрева воздуха в системе обогрева автомобиля в зимний период. Однако обычно они не отличаются таким привлекательным внешним видом, как специализированные радиаторы.
Вентиляторы используются не во всех системах жидкостного охлаждения, однако чаще всего их устанавливают, что позволяет быстрее отводить тепло. Не во всех системах имеется и отдельный резервуар для охлаждающей жидкости. В системах без резервуара, как правило, имеется специальная трубка для добавления жидкости и стравливания из системы лишнего воздуха. Обычно такую трубку выводят к заливной горловине в верхней части корпуса компьютера.
К трубкам систем жидкостного охлаждения компьютера предъявляются особые требования. Они должны быть достаточно гибкими, чтобы соединять компоненты, расположенные самым неудобным образом по отношению друг к другу. Но в то же время эти трубки не должны образовывать перекручивания и перегибы, поскольку это может ограничить циркуляцию жидкости в системе.
В простой системе насос соединен трубкой с входом ватерблока. Отдельные трубки проходят от выхода ватерблока до радиатора и от радиатора до резервуара, который зачастую располагают в одном из отсеков для привода CD-ROM. Еще одна трубка соединяет резервуар с насосом. В системах с несколькими ватерблоками выход одного блока подсоединяется трубкой к входу следующего блока, и так далее, в результате чего блоки оказываются соединенными последовательно, как гирлянда.
Еще один важный компонент системы жидкостного охлаждения – сама охлаждающая жидкость. Многие пользователи применяют дистиллированную воду, поскольку в водопроводной воде содержатся примеси, которые могут образовать взвесь в системе или засорять каналы в ватерблоках и радиаторе. Жидкость можно окрасить специальными добавками, что придает ей более привлекательный вид, когда используется прозрачный корпус. Добавками можно также понизить точку замерзания или поверхностное натяжение воды, что способствует повышению эффективности теплообмена. Наконец, некоторые добавки содержат антимикробные и антикоррозионные вещества, позволяющие продлить срок службы системы.
Если вы решили установить на свой компьютер систему жидкостного охлаждения, рекомендуется в течение некоторого времени прокачать насосом по системе жидкость, чтобы выявить возможные утечки. В течение такой проверки компьютер должен быть выключен. Это уменьшит вероятность повреждения оборудования, если произойдет утечка.
Убедившись в герметичности системы, можно включать компьютер. Температуру компонентов компьютера можно проверить, войдя в меню БИОС, или воспользовавшись программами мониторинга температуры, созданными сторонними производителями. При необходимости можно установить меньшие теплоотводы на микросхемы оперативной памяти и другие компоненты системы компьютера, которые сильно греются.
Узнать больше о компьютерах, термодинамике, компьютерах с жидкостным охлаждением и т.п. можно из других специализированных статей.
Источник:
Просмотров: 2561
Ваш коментарий будет первым
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.
Продолжение статьи «Принцип работы жидкостных систем охлаждения персональных компьютеров»
Ваш коментарий будет первым
