Problematika vodního chlazení se stává, tak jak roste teplo "produkované" nejvýkonnějšími procesory (a to dnes už pomalu překračuje hranici 100W), stále aktuálnějším tématem. To, že se nejedná o pouhý výstřelek nadšených amatérů dokázala nedávno firma Apple, když se rozhodla své nejvýkonnější počítače chladit právě "vodníkem". Ne, nepředpokládám, žeby vodní chlazení mělo být v každém budoucním počítači... přesto nebude od věci podívat se na několik základních dílů tohoto alternativního směru.

Domácí výroba nebo značkový výrobek?

Sami možná osobně znáte pár nadšenců, kteří u nás vyvíjejí a vyrábějí svá vlastní řešení, existují také české firmy, které se na tuto problematiku zaměřují. Poněkud méně populární jsou u nás pak výrobky renomovaných zahraničních firem - jsme národem kutilů a vodní chlazení je něco, na čem je možné ukázat svou tvořivost a šikovnost.

Proč ale vůbec měnit klasický a relativně bezpečný chladič za něco, co už jen při vyslovení "voda v počítači" vyvolá obavy u nejednoho z PC uživatelů.

Klady vodního chlazení jsou nepopíratelné. Jednak bývá ve většině případů jednoznačně výkonnější (rozdíly teplot mohou dosáhnout i desítek °C), dalším nezanedbatelným kladem je nižší hluk - tedy pokud je konstrukce promyšlená. V neposlední řadě je tady také možnost chladit vodou kromě procesoru také grafickou kartu, čipset a občas i zdroj a proměnit celý počítač na téměř nehlučnou mašinu.

Mezi hlavní zápory vodního chlazení patří vyšší pořizovací cena, častější údržba a monitorování kompletu a složitější montáž. Právě složitější montáž a údržba odrazuje od vodníka většinu uživatelů. Věřte mi, že pokud mu věnujete trochu času a budete opatrní a svědomití, můžete mít na několik let vystaráno.

Spousta z Vás si teď určitě říká "brrrrrr, vodu do svýho PC nikdy nepustil, že ono a tohle". Pokud si ale opravdu dáte pozor, není se čeho bát. Utáhnout hadičky, dobře umístit bloky, pro běžný český ručičky žádný problém. Pojďme na věc ale postupně:

Co potřebuji na vodníka?

Základem je samozřejmě PC, nepochybuji však, že jej všichni máte. Výběr dalších periférií je i u nás poměrně široký. V našem případě je třeba dát si pozor na takové "maličkosti" jako jsou například díry okolo Socketu A (které i dnes bohužel nenajdete na mnoha základních deskách).

Bloky

Bloky vodního chlazení se vyrábějí dnes ve většině případů z mědi, existují samozřejmě i hliníkové. Z hlediska účinnosti není až tak důležitý použitý materiál jako spíše konstrukce samotného bloku. Na obrázku vidíte použití třech bloků, kdy blok 1 chladí CPU, blok 2 čipset a poslední blok 3 se pak nalézá na grafické kartě.

Vodní chlazení samozřejmě není nutné osazovat na všechny vyjmenovaná místa a můžete použít pouze blok pro CPU. V ideálním případě je však nejlépe chladit kromě CPU i čipset a grafickou kartu. V extremních případech je také možné vidět chlazení vodou i na pevných discích a zdrojích. Pro běžného uživatele však postačí použít základ tří bloků, stejně jako to vidíte na obrázku.

Čerpadlo

Neméně důležitou součástí je samostatné čerpadlo. Velice často bývají používané akvaristické čerpadla. Mezi jednoznačně nejpoužívanější patří v našich končinách čerpadla firmy Eheim. Existují samozřejmě další firmy, které vyrábějí kvalitní čerpadla, přesto právě firma Eheim patří mezi špičku. Jejich modely patří mezi cenově dostupné a také dostatečně výkonné.

Čerpadlo Eheim 1046

Ve světě jsou považována za nejspolehlivější. Také samotný hluk produkovaný těmito čerpadly je minimální, při spuštění PC nejsou takřka slyšet. Jedná se o čerpadla, která nemusí být přímo ponořena v kapalině a díky tomu jej lze umístit kdekoli do skříně. Můžete je však použít také jako ponorné. Zapojení do koloběhu je vyřešeno šroubeními (přímé šroubení s převlečnou maticí), jejichž instalace je nenáročná jak na um tak i na čas.

• EHEIM 1046, výkon 300l/min, rozměry 135 x 95 x 56 mm (75mm s podstavcem)

• EHEIM 1048, výkon 600l/min, rozměry 150 x 100 x 65 mm (75mm s podstavcem)

My sami jsme při testech používali právě model 1046, který nám na testy zapůjčila firma Aquacool. Nevýhodou těchto dvou řešení je přímé napájení z 220V, musíte tedy při případné koupi jednoho z nich řešit umístění kabelu a také jeho vypínání.

Firma Eheim však nedávno uvedla model, který je napájen klasickým konektorem molex a jeho umístění a vypínání je bezproblémové. Jde o model 1046, který bude dle mého názoru doplněn i o výkonnější model 1048.

Eheim však není jediným výrobcem, my jsme se však rozhodli toto téma příliš nerozpitvávat. Pokud však existují čerpadla, o kterých by měli naši čtenáři určitě vědět, stačí nás upozornit formou emailu na adresu valek(zavináč)pctuning.cz . Rádi tuto kapitolku rozšíříme o další modely a výrobky.

Tepelný výměník - radiátor

Vzniklé teplo je samozřejmě nutné někam předat. O vyprodukované teplo se vždy stará výměník. Vyrábějí se rozličné modely, u nichž je opět použit ve většině případů hliník či měď. V našich luzích a hájích se s úspěchem používají výměníky různých automobilů. Jednoznačnou jedničkou je pak radiátor topení používaný u vozů Škoda 120.

Mezi špičkové se však řadí výrobky takových firem jako je Airplex či Maxxxpert a další. My jsme k testům využili výrobek firmy Maxxxpert, model MXL-mono. Jde o výměník, vyrobený z hliníku s měděnými trubkami. Jeho rozměry 120 x 140 x 75 mm jsou ideální z pohledu umístění ve skříni a použití až dvou 120 mm větráčků.

V samotném těle je umístěno 12 trubek kolmo na žebra radiátoru. Jsou spolu propojeny a ústí do dvou nátrubků. Výstup a vstup.

Výměníků či radiátorů, jak chcete existuje celá řada. Dají se opatřit i řešení, která v sobě kromě výměníku ukrývají i čerpadlo. Podobné řešení uvedla i česká firma AQcool, která prodává kompletní sadu vodního chlazení i se všemi trubičkami a kapalinou. Stačí zapojit a jedem.

Výměník s integrovaným čerpadlem. Vynikající je možnost montáže na case.

Recenzi tohoto produktu naleznete i na našich stránkách zde. Toto zboží nemůže také chybět v našem shopu zde.

Další příslušenství

Kromě těchto základních  částí se také používají expanzní nádobky, větráčky a nezbytné hadice se sponami a přechodkami. V neposlední řadě je také nutná nádobka na kapalinu. Obvykle stačí láhev nebo kanystřík či něco podobného.

Expanzní nádobka se používá pro doplňování a čistění. Není sice nutnou součástí, přesto se však její použití doporučuje. Ulehčuje kontrolu množství kapaliny a její doplňování. Stejně tak se s ní dobře odvzdušňuje. My sami jsme ji pro přímé testování nepoužili, přesto její koupi doporučujeme. Výběr na trhu je stejně pestrý jako u ostatních součástí vodního chlazení. Konstrukce dnešních expanzních nádob dokonce dovoluje tzv. samoodvzdušňování.

Větráčky používané u sad vodních chlazení bývají nejčastěji 80x80mm, 92x92mm či 120x120mm. Jde u nich především o tichý (nejlépe neslyšitelný) chod. Běžně jsou k dostání různé modely, spíše se vyplatí si připlatit a koupit značkové a pomaloběžné modely. Přeci jen nám jde o minimum hluku, ne? ;-)
V našem testu jsme použili větráček Nexus Real Silent Case Fan. Jeho parametry vyčtete z obrázku.

Jeho vysoký výkon a minimální hlučnost je vynikající pro použití právě v systémech vodního chlazení či v case. Oranžová barva připomíná barvu firmy Thermaltake.

Hadičky je nejlépe použít jakékoli silikonové. Koupíte je běžně ve všech marketech typu Bau... či Horn.... . Jejich tloušťku a průměr budete muset podřídit svým dílům vodního chlazení stejně jako spony. 

Použitá kapalina

Ideální kapalina do vodního chlazení počítače by měla mít co největší tepelnou kapacitu, což je vlastnost, která udává schopnost látky absorbovat dodávané teplo a dále pak tepelnou vodivost. Neměla by mít korozívní účinky na kovové časti okruhu a nemela by narušovat těsnění a plastové časti. Vzhledem k používání odstředivých čerpadel o male učinnosti při vyšším zatížení by měla mít co nejnižší viskozitu.

Z běžně dostupných kapalin je pro tyto účely nejvhodnější obyčejná destilovaná voda. Ve valné většině případů jsou dnes používány bloky z mědi bez jakékoli povrchové úpravy a proto je dobré přidávat do destilované vody glykol jako inhibitor koroze.
Při používání kombinace hliníku a mědi v okruhu dochází k elektrolytické korozi a jsou dvě možnosti jak ji předejít. Přidáním glykolu do okruhu nebo opatřit hliníkové části vhodnou povrchovou úpravou.
Další přísadou by měl být etanol (lih). Etanol snižuje viskozitu kapaliny po přidání glykolu a působí proti vzniku vodních řas.
Ideální variantou je použít v okruhu komponenty pouze z mědi a plastu. Při této kombinaci stačí používat pouze směs destilované vody a etanolu.

Sami jsme při při testování použili destilovanou vodu bez jakýchkoli příměsí! Naše nádobka na kapalinu měla obsah 1,5l. Když přidáme přibližně 0,2dcl v oběhu samotného vodního chlazení, uznáte že nejde o veliké množství. V praxi se běžné u kamárádů a známých úplně od nádobky upouští takže se dá říci, že i množství vody v oběhu je dostatečné na uchlazení všech periférií.

Celkově se nám do dnešního testu sešla sedmička borců. Všechny z nich lze běžně koupit. Nejdříve si je tedy stručně popíšeme a v závěru najdete jejich výkony v testech.

Zalman ZM-WB2 Gold

Firma Zalman, průkopník v oblasti chlazení se nám díky firmě TNtrade, které tímto děkujeme, mohla pochlubit svým novějším modelem bloku vodního chlazení ZM-WB2 Gold. Jak už název napovídá jde o model, který je částečně pozlacen. Lze jej použít pro všechny dnes běžně používané procesory. V balení najdete samozřejmě všechny spony a také redukce na menší průměry hadic.

 
Samotné tělo chladiče je vyrobeno kompletně z mědi, obal pak z hliníku. Modrá barva spolu s pozlacením a niklovaným šroubováním bloku docela sluší.

Hlavní část je vyrobena promyšleně.

Spodní pozlacená plocha je špičkově vyleštěna, bez nerovností což jen napomůže kvalitnímu dosednutí plochy chladiče na CPU. Stabilita a dotlak na CPU je vynikající. Jeho samotná montáž je bezproblémová na všech procesorech, které jsme měli k dispozici (Socket A, Socket 478, Socket 754).

• Rozměry 64 x 31 mm

• Váha 447g

• Materiál měď (jádro), hliník (obal)

• Použití pro Socket A, 478 i 754 případně 940 či 939

KPcool revize 1.5

Dva nadšenci z České republiky již nějakou dobu vyrábějí sadu bloků pro vodní chlazení, kterou samozřejmě také dále vyvíjejí. Jejich podomácku vyrobené bloky, které prezentují jako KPcool se můžou směle kvalitou provedení rovnat výrobkům renomovaných firem. V sadě najdete kromě bloku na CPU také blok na čipset a grafickou kartu.

Umístění je možné opět na všechny dnes dostupné sockety. Sponu si volíte při objednávce. Stejně tak je možnost si vybrat s několika barevných variant. Blok je opět vyroben v kombinaci mědi (jádro) a hliníku (eloxovaný obal).

blok na CPU má své rozměry i hmotnost na hranici nosnosti základní desky

Jádro bloku má až nebezpečně podobnou konstrukci jako předchozí zalman. Více je však žeber a přímo pod trubičkami vedoucími vodu do bloku je vyfrézovaná drážka pro snadnější průnik vody do jednotlivých žeber.

Spodní plocha je ručně lapována, ale i na obrázku je patrné, že je mírně drsná. Její rovina je zcela v pořádku. Montáž bloku i celé sady je bezproblémová. Dotlak na CPU je i v případě tohoto bloku v pořádku. Vyžaduje však vytažení kompletní základní desky (zalman toto vyžaduje také) a umístění šroubků, na ně pak samotných bloků. Šroubky se sponou, kterou dostanete při koupi použijete pouze na Vámi určený procesor.

• Rozměry 70 x 44 mm

• Váha přibližně 450g

• Materiál měď (jádro), hliník (obal)

• Použití pro Socket A, 478 i 754 případně 940 či 939

Aquacool Master

Další blok je opět vyroben v České republice firmou Aquacool. Kvalita zpracování a způsob jakým je blok vyroben jen potvrzuje, že se stále najdou lidé, kteří opravdu umí.

Na obrázku je dobře vidět stopy po frézování v drážkách bloku.

Na stránkách výrobce je možné si vybrat také další doplňky a poskládat si tak kompletní sadu se vším všudy. Tělísko, vyrobené z mědi s vybráním ve tvaru kříže je zakryto plexisklem, do kterého je následně vyfrézován závit. Nezbytné těsnění je dobře dotlačeno pomocí plexi. Speciální tvar labyrintu podle výrobce pomůže turbulentnímu proudění, které má přinést účinnější přenos tepla do kapaliny.

Spodní plocha bloku je perfektně vyleštěna, její rovina je také na jedničku. Montáž tohoto bloku nevyžaduje demontáž základní desky, upínání je řešeno pomocí spon, které jsou přitaženy jedním šroubkem ve středu bloku. Je třeba si dát pozor na dotažení šroubku, nesmíte to přehnat. Použití není limitováno, umístění a dodání spon je na přání podle Vašeho procesoru.

• Rozměry 52 x 52 x 22 mm

• Váha

• Materiál měď

• Použití pro Socket A, 478 i 754 případně 940 či 939

Galaxi

Blok z domácí produkce, vyrábí jej jednotlivec z Prahy. Jeho web lze nalézt na adrese Galaxi. Dnes testovaný blok je velice kvalitně vyroben, i samotná technologie výroby nebude podle prvního pohledu na blok jednoduchá.

Niklovaný povrch jen dokazuje jak profesionálně lze vyrábět.

Kromě kompletní sady je výrobce schopen dodat také expanzní nádobu a vodní bloky na HDD.
Blok je vyroben jak také jinak opět z mědi, která je niklována. Na měděné základně je umístěno plexi, které je frézováno z jediného kusu. To proto aby byla zachována maximální bezpečnost.
Tento model je možno také dodat v kombinaci mědi a hliníku, kdy hliník nahradí původní plexisklo. Hliníkové pouzdro se dále eloxuje. Pět žeber vevnitř bloku má zajistit maximální kontakt s vodou a tím předat co nejvíce tepla do protékající kapaliny.

Spodní plocha má znatelné mírné stopy po frézce. Není to ale nic tak hrozného. Podle výrobce se v poslední době všechny bloky pískují, díky tomu by měl být povrch ještě hladší. Stopy u našeho bloku jsou opravdu minimální a nebude problém je zaleštit. Stejně tak rovina celé dosedací plochy je vynikající. Upínání je možno řešit dvěmi způsoby. Buď jednodušší sponou na socket nebo pak sponou do základní desky. Ve druhém případě už bude nutné demontovat základní desku. Podle mých informací je zatím dostupná pouze spona pro socket A a socket 478. Majitelé Athlonů 64 si budou muset ještě chvíli počkat.

• Rozměry 60 x 50 x 35

• Váha 220g

• Materiál měď

• Použití pro socket A a socket 478

AQcool CPU

I když firma AQcool dodává své řešení většinou jako komplet, lze koupit i samostatné bloky. Myslím, že výrobní portfolio firmy AQcool není třeba nijak představovat. Firma je na trhu se svým řešením již nějaký ten pátek a i na našich stránkách jste mohli zahlédnout test setu firmy AQcool.
Nejmenší blok v dnešním testu je právě od firmy AQcool. Při rozměrech 40x40x10mm jsme měli trochu obavy, zda bude mít vůbec tento blok šanci a nezůstane daleko vzadu. Jak to dopadlo se dozvíme dále.

Dnes testovaný blok je vyroben z mědi, která je na dosedací ploše leštěna a zbytek bloku je vypískován a následně niklován. Trubičky dovolují nasadit hadičky o průměru 5-7 mm. Jak to vypadá uvnitř tělíska se nám bohužel nepodařilo zjistit. Výrobce uvádí, že při montáži a demontáži je schopno tělísko i z hadičkami projít otvorem PCI bez demontáže hadiček. Zkoušeli jsme to a opravdu tomu tak je. Je otázkou jak často budete své vodní chlazení demontovat.

Nenechte se zmást tím co vidíte, protože máme tento blok v redakci na testy již nějakou dobu, je docela poškrábaný. Jinak je velice hezky vyleštěn a i rovina je "jak když střelí". Montuje se pomocí spony na socket a jeho dotažení je zajištěno jedním šroubkem ve středu chladiče. Pokud si nedáte pozor, můžete poškodit u těchto řešení procesor. K dotažení je třeba mít trochu citu. Stejně jsou v tomto ohledu na tom i bloky Aquacool a Galaxi. Výhodou je však to, že nemusíte vyndávat základní desku s case. Umístit lze tento blok na všechny sockety.

• Rozměry 40 x 40 x 10 mm

• Váha

• Materiál měď

• Použití pro Socket A, 478 i 754 případně 940 či 939

Cascade

Další z českých výrobků, na který lze narazit na fóru overclocking.cz. Jednotlivec, který má tento blok na svědomí je schopen vyrobit jakýkoli blok na přání.

Hlavní část bloku, jádro je vyrobena z mědi se speciálními kanálky (je jich 58). Jsou dobře viditelné na následujícím obrázku. Průtok vody těmito kanálky má zajistit "přímé bombardování" jádra CPU a docílit tak maximálního chladícího účinku.

Na měděnou základnu bloku jsou pak našroubovány dvě plexi části, přičemž jedna slouží jako mezikus s vybráním pro lepší využití a usměrnění proudu vody a druhá jako kryt s fitinkami.

Pohled shora.

Montáž je bezproblémová, stejně jako je kvalitně vyleštěna spodní dosedací plocha. U procesorů AMD je nutná demontáž desky. Blok se pak montuje na čtyři šroubky. Je určen pouze pro procesory AMD.

• Rozměry 80 x 50 x 22 mm

• Váha

• Materiál měď

• Použití pro socket A

Erty

Další z českých zástupců,  Vladimír Felcman, jehož stránky naleznete zde dodal do testu hned dva bloky na CPU. My jsme se nakonec rozhodli otestovat pouze jeden z nich a to ten novější. Kromě výroby bloků je schopen Vláďa vyrobit i celoměděný výměník. Dokonce je možno si objednat i chlazení HDD.

Konstrukce tohoto bloku vychází s osvědčeného principu, který je částečně upravený použit i u bloku Zalman nebo KPcool.

Čtveřice žeber je provrtána přímo pod nátrubky což by mělo docílit maximálního kontaktu chladící kapaliny a jádrem. Jednak se tím zvýší styková plocha chladiče a také proudění. Samotné tělo bloku je měděné stejně jako jádro. Jsou spolu pečlivě spájeny.

Spodní plocha chladiče je po vysoustružení a spájení s krytem zřejmě ručně lapována. Rovinnost a jemnost povrchu je slušná. I když to na fotografii vypadá jinak, opravdu tomu tak je. Celkově je blok vyroben velice čistě. Jeho montáž však skrývá jedno úskalí. Díky menšímu průměru dosedací plochy je nutné si dát pozor na vychýlení bloku. Jeho průměr totiž tak tak vychází na gumičky na AMD procesoru a při neopatrné montáži se může stát, že Vám blok dosedne křivě a tím pádem poškodíte CPU, jak se to podařilo nám.
Montáž je možná zatím pouze na procesory socket A a socket 478.

• Rozměry 46 x 22 mm

• Váha 155g

• Materiál měď

• Použití pro socket A a socket 478

Původně jsme chtěli testovat tyto bloky na třech procesorech, testy však ukázaly, že rozdíly jsou identické ať jde o Pentium 4 či AMD Athlony. Aby zde byla možnost porovnání (s testy vzduchových chladičů, které jste mohli na našich stránkách číst zde), rozhodli jsme se změnit své rozhodnutí ohledně frekvencí testovaného procesoru.
Proto byl nakonec v testech použit pouze procesor AMD Athlon XP 2500+ Barton, který jsme přetaktovali s napětím 1,75V na frekvenci 2,2GHz (200MHz x 11).

• Procesor AMD Athlon XP 2500+ Barton @ 3200+ při 1,75V

• Základní deska EPOX 8RDA3+

• Zdroj Enermax EG465AX-VE

• Software MBM5 (15s intervaly záznamu)

Měřili jsme následně: Po vložení bloku do okruhu (čerpadlo před blokem, za blokem výměník, dále pak nádobka s vodou) byl tento dvě hodiny temperován. Dbali jsme na stálou teplotu místnosti a vody. Místnost měla teplotu 21°C, voda pak při startech 20°C. Každý blok byl měřen 2x a výsledky byly brány průměrem ze dvou výsledků. Zaokrouhlovali jsme na celé stupně nahoru. Burn jsme prováděli programem Prime 95 po dobu dvou hodin. Celkové měření zabralo docela dost času, proto omluvte také pozdější uveřejnění článku.

Měření průtoku blokem se nám bohužel podařilo ztratit (tedy mně nešťastným smazáním), proto prosím omluvte jeho nepřítomnost. Bohužel jsem se díky nedostatku času nedostal k naměření. Pokud však někdo máte tyto hodnoty, uvítám je na emailu support&pctuning.cz a uveřejním je.

Testy

Nejdříve se podíváme jak na tom byla teplota vody při jednotlivých stavech, při nezatíženém procesoru a pak po zatížení.

Schopnost ochladit dostatečně vodu je přímo závislá na schopnostech výměníku, čerpadla a průtoku blokem. Podle jednotlivých teplot se dá usuzovat, jaké množství kapaliny proteče jednotlivými bloky.

Rozdíly teplot do dvou stupňů Celsia jsou minimální.

Po dvouhodinové temperaci CPU je z grafu hezky vidět, jaké pořadí můžeme předpokládat. Nejlépe je na tom blok Cascade, následovaný blokem KPcool. Vedoucí třetici doplňuje Zalman spolu s blokem Ertyho.

Poslední graf nás zřejmě všechny zajímá nejvíce. Jednoznačným vítězem se stává blok Cascade Radka-B, následovaný blokem KPcool. Třetí skončil jediný zahraniční zástupce Zalman ZM-WB2. Největší výkonový propad prodělal blok firmy AQcool. S 48°C je o celých 7°C celsia za vedoucím blokem.

Závěr

Test ukazuje, že konstrukce vodního bloku nemá na celkový chladící výkon vodního chlazení tak zásadní význam, jak by se na první pohled mohlo zdát (hmotnost největšího bloku několikanásobkem nejmenšího typu).

Výkonově "propadl" pouze nejmenší blok firmy Aqcool -  i když propadl není to správné slovo. I tento blok totiž skvěle uspěl v porovnání s klasickým vzduchovým chlazením - pro srovnání jsme provedli test s chladičem dodávaným v tzv. BOX sadě s procesorem Athlon XP 2500+. V našem "burn" testu dosahovala teplota CPU po 2 hodinách zatížení meze 63C.

Poznámka: Rádi bychom poděkovali všem jednotlivcům a firmám, které nám zapůjčily testované bloky a periferie. Zvláštní poděkování pak patří KaRlOsovi za pomoc při opatření bloků.

Další články v kategorii

• Fractal Design Meshify 2 Compact — ještě lepší a stylovější
• Přehled příslušenství skříní Fractal Design se soutěží o ceny
• Test skříně Corsair 5000D AIRFLOW – někdo to rád chladné
• Vyhlášení soutěže o skříně Fractal Design  Define 7 Compact
• Test skříní Fractal Design Meshify 2 a Meshify 2 XL