Væskekjøling - alt du trenger å vite

Flytende kjølesystemer er i økende grad et krav ikke bare for gamer-entusiaster, men for mindre avanserte brukere og fans av modding. Til tross for at de blir sett på som mer dekorative enn en kjøleribbe, er dette generelt mye bedre kjølesystemer enn kjøling.

I denne artikkelen vil vi se alt du trenger å vite om denne PC-komponenten. Kanskje vi overbeviser deg om at det å ha en gir gode fordeler i tilfelle vi har en kraftig datamaskin.

Hva er væskekjøling og hvordan fungerer det

Vi vil alle kjenne eller noen gang ha sett CPU-kjøleren vår, en aluminiumsblokk med en vifte på toppen. Som dette tjener et flytende kjølesystem til å fjerne varme fra prosessoren, og ikke bare fra dette, men også fra annen maskinvare som grafikkort, RAM eller VRM.

Husk at driftsstiftelsen er ganske annerledes enn en luftvaske. Disse systemene består av en lukket krets med destillert vann eller annen væske som kan brukes. Denne væsken forblir i kontinuerlig bevegelse takket være en pumpe eller en tank utstyrt med en pumpe slik at den passerer gjennom de forskjellige blokker installert på maskinvaren som skal kjøles. I sin tur passerer den varme væsken gjennom det som egentlig er en radiatorformet kjøleribbe, mer eller mindre stor, utstyrt med vifter. På denne måten avkjøles væsken igjen og gjentar syklusen på ubestemt tid mens utstyret vårt kjører.

Akkurat som i en kjøleapparat er det flytende kjølesystem avhengig av to prinsipper for termodynamikk for å fungere, og en tredjedel av fluidmekanikk.

• Ledning: ledning er fenomenet der et varmere, solid legeme overfører varmen til en kaldere som er i kontakt med den. Dette skjer mellom kjøleblokken eller kaldblokken, og CPU-en, IHS-en til prosessoren fører varme til blokken som fluidet deretter passerer til avkjøling. Konveksjon: konveksjon er et annet fenomen med varmeoverføring som bare forekommer i væsker, vann, luft eller damp. I dette tilfellet virker konveksjon på det bevegelige vannet i kretsen. På den ene siden overfører CPU-blokken varme til væsken, øker temperaturen, og på den andre siden fjerner radiatoren denne varmen gjennom kanalene og finnene badet i en luftstrøm generert av viftene. Laminar strømning: Væsker har to typer bevegelsesregime, laminær og turbulent. I dette tilfellet er det alltid ment at strømmen er laminær, mer ordnet og at den er i stand til å absorbere mer varme ved konveksjon.

Målinger og størrelser

Etter det grunnleggende ved operasjonen, er det praktisk å vite hvilke størrelser vi bør vite om komponentene i væskekjøling. Som med vifter eller koblinger, vil det være flere og mindre gode komponenter.

• Støy: pumpen er et element som har en motor, så den vil også generere støy ved bruk. Det måles i dBA. RPM: I likhet med viftene vil en pumpe ha visse omdreininger per minutt. I tillegg har de alltid PWM- eller Analog-kontroll. Flow: væskestrømmen måles i L / t (liter per time), jo høyere dette er, jo mer kjølingskapasitet vil systemet ha. Trykk: Trykk er den kraft som utøves av væsken på veggene i rørene og dissipasjonskomponentene. Det måles i bar (barer) Pumpehøyde: i tilpassede systemer vil en viktig parameter for pumpen være den maksimale høyden som væsken kan pumpes på. På denne måten kan vi montere systemet og sikre at væsken når de høyeste områdene. Radiatorens areal og format: kjøleevnen til en radiator bestemmes av det maksimale arealet den dekker, både i tykkelse og i lengde og bredde. Det måles i m ², og jo mer, jo bedre, selvfølgelig. Konduktivitet: alle komponenter, enten de er flytende eller blokkerer, har termisk tilkobling, som er deres evne til å transportere varme uten motstand. Det måles i W / m * K (Watt per Kelvin Meter). Tanken er at denne konduktiviteten er den høyeste mulige i hvert element. Typiske parametere for vifter: blant de typiske parameterne for vifter har vi dets statiske trykk, målt i mmH2O og dets luftstrøm, målt i FCM. Vi har all denne informasjonen i fansens artikkel: alt du trenger å vite.

Flytende kjølingstyper

I markedet kan vi hovedsakelig finne to typer flytende kjøling, alt-i-ett-systemer og tilpassede systemer.

Alt-i-ett eller AIO-systemer er i utgangspunktet kretsløp som allerede er ferdig montert av produsenten med alt nødvendig å installere og betjene. Generelt er de mye billigere enn de følgende som vi vil se, selv om de bare vil kunne avkjøle prosessoren takket være en enkelt blokk med en integrert pumpe, en radiator og dens rør installert på en fast måte og væsken som allerede er innført.

Den andre typen flytende kjøling er den personaliserte eller tilpassede, som ved å forkaste vi vil forstå at vi må sette den sammen stykke for stykke. I dem kommer komponentene alle separat, og i mengden vi har bestilt. For eksempel 3 meter rør, to kalde blokker, en tank, to radiatorer, etc. På denne måten tilpasser kretsen seg perfekt til chassiset vårt, med komponentene som vi vil avkjøle og med designen som vi anser som passende. Disse tilpassede systemene har blokker for å avkjøle til og med VRM RAM-minner eller harddisker.

Det er fortsatt en tredje metode for væskekjøling som er nedsenking. Det som gjøres er å fordype alle elektroniske komponenter inne i en beholder med en væske som ikke er ledende for strøm. Disse væskene er vanligvis oljer som ikke har elektrisk ledningsevne. I dem holder et pumpesystem væsken i bevegelse slik at konveksjonen er mer effektiv.

Komponenter av væskekjøling

La oss se nærmere på de forskjellige komponentene som er involvert i væskekjøling. Generelt er alle systemer basert på de samme komponentene, selv om vi kan se visse varianter eller et større antall av noen av dem.

Kjølevæske

Kjølevæsken er det elementet som har ansvar for å føre den termiske energien fra komponentene til radiatoren. Normalt bør en væske med god ledningsevne og middels viskositet brukes for å unngå turbulent strømning. Den mest kjente produsenten av kjølevæsker er Mayhems, som har et bredt spekter av væsker for tilpasset kjøling, selv om det også forsyner andre merker som Corsair med sin Hydro X.

De mest brukte væskene er vanligvis avledet fra etylenglykol, eller ganske enkelt glykol. Dette er en organisk kjemisk forbindelse laget av etylenoksyd, så det er absolutt giftig. Den har en høyere viskositet enn vann, og er fargeløs og luktfri, og det er grunnen til at fargetilsetningsstoffer vanligvis tilsettes for å skille det fra vann. Denne forbindelsen blandes med destillert vann eller andre tilskudd for å danne blandingen, og med et kokepunkt på 197 makesC gjør den ideell for kjølevæske, bil eller disse systemene som vi ser.

I alt-i-ett-systemer er imidlertid væsken som normalt brukes destillert vann, eller rent vann, som har god termisk ytelse og ikke er elektrisk ledende.

Pumpe og tank

Pumpen er elementet som får væsken til å bevege seg gjennom hele kretsen, hvis det ikke ville være mulig å transportere varme fra de elektroniske komponentene til radiatoren. I alt-i-ett-systemer er denne pumpen normalt plassert direkte i kaldblokken for å forenkle kretsløpet og optimalisere den okkuperte plassen. I disse systemene er å skifte væske litt mer komplisert siden vi må rense systemet godt slik at det ikke er luft inni som forverrer sirkulasjonen.

På tilpassede systemer lindrer de derimot dette problemet med å rense systemet ved hjelp av en tank som integrerer pumpen. La oss si at det er som ekspansjonstanken på biler, et element som inneholder en stor mengde væske ved omgivelsestrykk der den faller ovenfra og under, en pumpe setter den i gang igjen. Dette forhindrer også at kretsen øker i trykk på grunn av utvidelsen av væsken på grunn av temperaturen.

I markedet har vi i utgangspunktet to typer pumper for kjøling: D5 og DDC med forskjellige varianter. D5-pumper er generelt større, selv om motorens dreiesystem i det vesentlige er det samme på begge. En motor med aksen som hviler på basen der den roterer, som har magnetene som blir tvunget til å rotere av viklingene eller spolene plassert i et uavhengig kammer slik at de ikke blir våte.

D5 er større og har større flyt og lavere lydstyrke, selv om væsketrykket er lavere. Disse pumpene brukes vanligvis i tilpassede systemtanker. I kontrast, DDC-er med mindre, mer kompakte pumper som beveger væske ved høyere trykk. DDC-er brukes vanligvis for alt-i-ett-systemer som er bygget på kaldblokken.

Kaldblokker

Kuldeblokkene eller kjøleplatene er elementene som er installert direkte på de elektroniske komponentene som skal avkjøles. Disse blokkene kan ha veldig forskjellige former og design, selv om det er en konstant at de er laget av kobber eller aluminium. De er de to mest brukte metaller, den første med en ledningsevne på mellom 372 og 385 W / mK avhengig av dens renhet, og den andre med 237 W / mK. Det er klart, jo høyere ledningsevne, jo bedre valg vil det være, så det er tydelig at kobber er det beste alternativet i lengden, siden det bare blir overgått av sølv og dyrere forbindelser å produsere.

Disse blokkene har en solid base som lager kontakt med IHS til CPU eller GPU, mens internt fører et stort antall kanaler væsken gjennom metallet for å samle varme. Blokkene i alt-i-ett-systemer er noe mer komplekse, siden de integrerer pumpen der. I tillegg har noen av dem til og med finn og vifter for å fjerne en del av varmen allerede direkte fra selve basen, og dermed lindre arbeidet som radiatoren må gjøre.

Det gode er at produsentene gjør tilgjengelig for brukerblokkene kompatible med RAM-minne, med VRM-ene på hovedkortene, for eksempel Asus Maximus XI Formula, eller for SSD- eller HDD-lagringsenheter. Mulighetene er enorme.

Termisk pasta

Men selvfølgelig, mellom CPU og blokkering må det være en komponent som forbedrer varmeoverføring, og dette vil være den termiske pastaen. Driften, bruken og egenskapene vil være nøyaktig de samme som i vanlige kjølelegemer, noe som forbedrer kontakten mellom blokken og CPU.

radiator

Radiatoren eller veksleren er komponenten som har ansvaret for å sende varmen som transporterer væsken til miljøet. Driften er nøyaktig den samme som alle andre bilradiatorer eller klimaanlegg, det er en stor overflate som alltid er bygget i aluminium, utstyrt med et stort antall kanaler som varmt vann sirkulerer i form av en spole. I sin tur er disse kanalene koblet sammen av et veldig tett system av tynne aluminiums finner som fordeler varme gjennom overflaten.

En radiator kan ikke fungere ordentlig uten et tvangsventilasjonssystem, så vifter er installert på overflaten for å generere en luftstrøm vinkelrett på finnene som samler varme gjennom konveksjon. I hovedsak er to konveksjonssentraler mellom vann og metall involvert i en radiator.

Radiatorene som brukes i PC-væskekjølesystemer er nesten alltid en standardisert størrelse, med en bredde på 120 eller 140 mm og forskjellige lengder, avhengig av antall vifter vi skal passe. Det kan være 120, 140, 240, 280, 360 eller 420mm for 1, 2 eller 3 120mm eller 140mm vifter. På samme måte har alt-i-ett-ene en standard tykkelse på 25-27 mm, mens vi i tilpassede systemer har blokker som til og med overstiger 60 mm for ekstreme konfigurasjoner.

fans

Viftene har ansvaret for å tilføre den nødvendige luftstrømmen for å avkjøle væsken som renner gjennom radiatoren. For dem har vi allerede en artikkel der vi forklarer på en veldig detaljert måte hvordan det fungerer. Her, det vi må bo med, er dens dimensjoner, siden vi finner de på 140 mm og de på 120 mm.

Avhengig av kapasiteten til chassiset og radiatoren, monterer vi det ene eller det andre. Selvfølgelig inkluderer alle AIO-systemer allerede de nødvendige, men vi kan fortsatt gjøre en ekstra konfigurasjon kalt Push and Pull. Som består av å plassere vifter på begge sider av radiatoren, noen vil presse luften mot den, og de andre vil samle den og utvise den med større hastighet. Den dobler ikke virkelig strømmen, selv om det for tykke radiatorer kan være verdt å gjøre.

rørene

Den viktige delen av et væskekjølesystem vil være rørene, hvordan kan vi få væsken fra et sted til et annet uten dem? Rør, som andre komponenter, har vanligvis en standard seksjon som er 10 mm (3/8 inch) eller 13 mm (1/2 inch) for fleksible rør og 10 eller 14 mm for stive rør .

Når det gjelder AIO-systemer, bør vi ikke bekymre oss for mye for dem, siden de er mellom 40 og 70 cm lange og er ferdig montert i systemet. Disse er nesten alltid laget av gummi og dekket med tekstil- eller nylonnett for å forsterke dem. Dette vil gjøre det mulig å håndtere dem trygt uten å bøye eller dele.

Noe annerledes er de tilpassede systemene, siden vi til å begynne med må kjøpe dem separat og med interiør og utvendig del som er kompatibel med resten av skjøteelementene. Vi har på den ene siden de fleksible rørene, som vanligvis er laget av polyvinylklorid (PVC). Hvis fordelen er at de er fleksible og enkle å installere, siden de tilpasser seg ganske bra til situasjonen til maskinvaren, selv om du er på vakt, fordi de bretter veldig enkelt. På den annen side har vi stive rør også bygget i PVC eller polymetylmetakrylat, en termoplastisk forbindelse som vi må varme opp for å gi den riktig form. Med sistnevnte er resultatet av forsamlingene spektakulært.

Beslag og koblingselementer

Og sist, men ikke minst, har vi skjøteelementene som bare brukes til tilpassede systemer. AIO-er leveres allerede med alt installert, og skjøtene er vanligvis laget av trykk eller med ermer som ikke kan fjernes.

I stedet, for å montere det andre systemet, trenger vi beslag, eller fagforeninger i form av albuer, ermer eller skillevegger for å bli med i delene av had. Disse skjøteelementene er vanligvis laget av messing, en kobber- og sinklegering som er motstandsdyktig mot vann og god korrosjonsbestandighet. Vi kan også finne dem direkte i aluminium eller kobber, og hvis de er av ekstrem kvalitet, i rustfritt stål.

RGB belysningssystem

Og selvfølgelig, i et flytende kjølesystem må tilstedeværelsen av RGB-belysning være en prioritet, siden det handler om at PC-en vår er spektakulær. Faktisk inkluderer flere og flere systemer RGB-vifter og også LED på pumpeblokken. Og la oss ikke snakke om tilpassede, for eksempel Corsair Hydro X, som har RGB i alle sine kjøleblokker, i tanken og i viftene.

De fleste er direkte håndterbare med programvare, eller er på annen måte kompatible med hovedkortets belysningsteknologier, for eksempel Asus AURA Sync, MSI Mystic Light, Gigabyte RGB Fusion eller ASRock Polychrome.

Installasjon av væskekjøling

Når det gjelder disse systemene, er ikke avgjørelsen så enkel som for luftvasker, siden flere faktorer påvirker hvilken type stikkontakt den er beregnet på. I alle fall er trinnene å ta forskjellige hvis det er en AIO eller et tilpasset system.

AIO

Hos alt-i-ett vil oppgaven være ganske enkel, siden systemet kommer ferdig montert fra fabrikken og vi bare trenger å sikre kompatibilitet med stedet det er beregnet på. Dette er faktorene du må vurdere:

• CPU-kontakt: Det er klart vi trenger en blokk som er kompatibel med utstyret vårt, selv om praktisk talt alle tilbyr hele spekteret av støtte, for AMD og Intel. Bare Threadrippers er vanligvis utelatt på billigere systemer. Hvis vi har en av disse, må vi ivareta spesifikasjonene. Chassikompatibilitet: Ved å ha et kjøleredskap trenger vi nok plass på chassiset til å si det. Her er det viktig å se om den støtter slik montering. Hva skal normalt være 240 eller 360 mm med en tykkelse på minimum 50 mm som vifte + radiator

Og sannheten er at litt mer, om noe, for å se om brettet vårt har lyshoder for å koble fansen.

Tilpasset kjøling

Dette er allerede en annen sak, fordi vi må sette systemet sammen fullstendig. Når det gjelder de nevnte for AIO-er, er vi i nøyaktig de samme forholdene, selv om vi selvfølgelig må sørge for kompatibiliteten med andre komponenter. Det er kalde blokker for forskjellige GPU-er, for eksempel Nvidia RTX, GTX etc. og et av disse forsikringssystemene som vi skal implementere også i vårt. Det vil være veldig viktig å vite om det aktuelle systemet har blokker kompatible med GPU-en vår. For referansemodeller er de nesten alltid tilgjengelige, men for grafikkortene satt sammen av merkene er det mer komplisert.

En annen viktig faktor vil være valget av kabinettet, fordi ikke alle av dem tillater installasjon av pumpetanker. På samme måte er fleksible rør enklere å installere og mer allsidige, men stive rør gir et spektakulært utseende.

Endelig må vi studere måten vi skal utforme kretsen på, og det er flere måter som kan betraktes som standard:

Pumping av kaldt vann:

Personlig er det den vi liker mest. Kretsskjemaet som skal brukes vil være Pump -> CPU + GPU Block -> Radiator -> Tank -> Pump. På denne måten når vannet tanken så kald som mulig etter å ha passert gjennom radiatoren for å forhindre at den tåker hvis den er gjennomsiktig og RGB. I tillegg går den gjennom blokkene med høyere trykk, slik at effektiviteten blir bedre.

Pumping av varmt vann:

Dette systemet har en Pumpe -> Radiator -> CPU + GPU Block -> Tank -> Pumpe loop. Det gode med det er at en del av varmen er spredende i selve tanken, men den dårlige tingen er at når den går gjennom radiatorkretsen mister den trykket. Dessuten vil varmen tåke tanken, og hvis de er høye temperaturer kan vi være i trøbbel.

Dual stage system:

I denne konfigurasjonen introduserer vi en andre radiator i kretsen, uansett valgt konfigurasjon. Dette kan plasseres mellom CPU- og GPU-blokkene, eller være på rad med den første radiatoren.

vedlikehold

Disse systemene krever i prinsippet samme vedlikehold som de andre komponentene. Selv om det tilsettes en viktig faktor som væsken, som uunngåelig slites bort enten AIO eller Custom.

I det første tilfellet er det et helt lukket system, så det skal i prinsippet forbli uendret, men i noen systemer kan det hende det må fylles etter noen år, 1, 2 eller 3. Vi vil merke dette på grunn av en økning i temperaturene i komponenter som skal avkjøles eller støy i pumpen.

I tilpassede systemer må væsken skiftes oftere, 1 eller 2 år.

Fordeler og ulemper med flytende kjølesystemer

For å avslutte, la oss se hva som er fordeler og ulemper som disse kjølesystemene gir oss sammenlignet med tradisjonelle luftvasker.

fordeler:

• Mer effektivt system for avkjøling av komponenter.Ordrevet til konfigurasjoner med overklokkekapasitet og komponenter med høy ytelse. Mer ryddig og med mindre plass på bordet. Ved å ha viftene fra brettet blir komponentene mindre skitne. Det er mulig å kjøle ikke bare CPU, men også GPU og til og med harddisker, VRM og RAM hvis brettet er kompatibelt Enkel installasjon for AIOMs Bedre estetikk og tilpasningskapasitet Fullt tilpasningsdyktig etter brukerens behov

ulemper:

• De er dyrere enn kjøleribber. Vi trenger et kompatibelt understell. Innføring av væske aktiverer risikoen for lekkasjer

Konklusjon og guide til beste væskekjøling

Vi mener at vi ikke har lagt igjen noe angående denne saken, siden vi har sett i dybden alle elementene som utgjør kjølesystemene, så vel som deres driftsfundament. Vi overlater deg nå med vår guide til de beste væskene som vi kan finne på markedet.

Veiledning for de beste kjølerommene, viftene og væskekjøling for PC

Har du noen gang brukt flytende kjøling? Tror du det er verdt det? AIO eller tilpasset?