Hlavní stránka Návody Úpravy: snížení hluku Moderní vodní chlazení a co byste o něm měli vědět
Moderní vodní chlazení a co byste o něm měli vědět
autor: Vojtěch Nekvapil, Jan Skácel , publikováno 20.12.2007
Moderní vodní chlazení a co byste o něm měli vědět

Ve světě počítačových nadšenců je spousta věcí, které nejsou běžnými uživateli pochopeny – jednou z nich je například vodní chlazení. Když je správně navrženo, tak může představovat výborný doplněk počítačové skříně a držet teploty a hluk na nízké úrovni. Když je odfláknuto, může to být zašmodrchané klubko nebezpečných hadic, které chladí hůř než vzduch a během chvilky může "usmažit" váš drahý procesor či grafickou kartu.


Odpor prostředí

Síla průtoku a výtlačné výšky je výrobci uváděná tak trochu podvodně. Obojí je měřeno v prostředí bez jakéhokoliv omezení (to je to nejlepší co může být). To znamená, že průtok a výtlak budou pokaždé dosahovat ve vašem okruhu nižších hodnot, než je uvedeno na krabici čerpadla z důvodu různých omezení – tlakových ztrát.

Moderní vodní chlazení a co byste o něm měli vědět

Omezení je cokoliv co snižuje průtok (respektive zvyšuje odpor), jelikož redukuje množství energie, kterou obsahuje protékající voda. Stává se to pokaždé když proudu vody stojí něco v cestě.
Přiklad: pokud máte v okruhu prudkou zatáčku o 90° (kolínko), tak voda hrnoucí se vpřed naráží do stěn, než zatočí. Tohle zpomaluje vodu, protože to narušuje přirozené proudění.

Jsou to všechna omezení vytvořená ostrými zatáčkami, prudce se snižujícím průřezem trasy (je to jako když cpete kostku zpět do 8mm vnitřního průměru hadice) a objekty v hlavním toku vody. Čím víc je omezení, tím větší výtlak čerpadla je zapotřebí. To znamená větší spotřebu energie a hluk.

Nyní se zamyslíme nad bloky. Většina z nich má fitinky na horní straně. Což znamená, že voda narazí do dna než zatočí. A při jejím průchodu skrz blok naráží na spousty měděných výstupků, stojících jí v cestě. A to ji poměrně dost zpomaluje. Poté potká ještě boční stěnu, než opustí blok. S každou molekulou se zde zachází jako s pingpongovým míčkem, než se konečně dostane ven z bloku. To je celý princip omezení.

Konečné omezení je součtem všech tlakových ztrát (toto není zcela přesné, ale ztráta tlaku na každém bloku je souhrnná). Proto tedy nepřidávejte víc bloků, než opravdu potřebujete, nebo ztratíte výtlak a voda se bude okruhem plazit.

S touto myšlenkou v hlavě, to tedy vypadá, že nejlepší je mít vstupy na boku bloku, kdy bude voda protékat rovnoběžně se dnem bloku a proteče ven s minimálními změnami toku. Samozřejmě je to velmi vzdálené od ideálu, pokud si vzpomeneme, jak vše funguje. Je zde spousta styčných ploch, které pomáhají zlepšit kontakt. Každá kolize molekuly vody s měděným blokem přenese teplo z bloku do vody a to udržuje váš procesor chladný.

Stejný princip se používá, když vodu ochlazujeme, když voda prochází trubičkami výměníků a předává teplo výměníku, kde je následně pomocí ventilátoru předáno do okolního vzduchu (případně sáláním v případě pasivního chlazení).

Celé vodní chlazení je o rovnováze. Musíme nalézt ideální poměr průtoku a výtlaku s minimálním možným odporem okruhu, ale tak, aby to chladilo.

Poznámka o tlaku, turbulencích a kvalitě bloků

Můžeme se ponořit hluboko do složitosti vodních bloků. Mnohem víc než do celého systému. A to taky uděláme… V následujícím článku se seznámíme se základními pravidly a principy pro konstrukci vodních bloků, ale je tu několik velmi důležitých věcí z chemie a fyziky, které musí být vysvětleny, ale protože je tohle pouze obecný článek pro začátečníky, vše vysvětlíme příště.

Měřit či neměřit?

Takže chceme mít odpor bloků a výměníků malý, ale ne všechny bloky mají stejný poměr mezi chladícími schopnostmi a odporem, jak tedy poznáme ty dobré od těch špatných?

Během času průmysl začal používat měřící jednotky známé jako C/W (C/W zaznamenáváme na setinné stupnici vynášející rozdíl teplot bloku vůči chladící látce – voda, vzduch). Tento způsob měření se potýká s opravdu velkým problémem jak psal Bill Adams v roce 2002 a doposud nebyl vyřešen. Ve skutečnosti, si průmysl prostě vytvořil svůj vlastní prostředek k porovnávání kvality odvodu tepla. Rs-a, je technický název pro rozdíl mezi teplotami CPU a vzduchem.

Chápete? Nikdo ve skutečnosti neví, kolik wattů tepla se z CPU přenese do vodního bloku, protože jsou zde minimálně tři odpory (teplovodivá pasta mezi jádrem a heatspreederem, heatspreeder samotný a opět pasta, tentokrát mezi heatspreederem a blokem). To znamená, že většina C/W stupnic je odhadována jako ten nejlepší způsob k porovnání.

Takže měření je na nic. Jak tedy opravdu poznáme dobrý blok?

Nejlepším způsobem, který jsme schopni vymyslet, a většina fór s námi bude souhlasit, je otestování ve skutečném světě. Dívat se na rozdíly mezi procesorem s vodním blokem a procesorem s pevně určeným vzduchovým chlazením. Používající stejnou teplovodivou pastu a měřené ve stejném prostředí. Bohužel pro většinu testů, to znamená testovat každý blok ve stejnou dobu. Částečně kvůli příchodu větších výzev jako jsou čtyř jádrové procesory.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
591 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 289.1Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.