Оригинальная система водяного охлаждения процессора компьютера

Вот и настало время рассказать о моей сравнительно новой, но уже немного обкатанной системе водяного охлаждения (СВО) процессора. А оригинальность её заключается в использовании обычного испарителя воды вместо традиционного радиатора с кулерами. Кулера тут, конечно, тоже есть, вот только работают они в целом на меньших оборотах, чем в большинстве подобных систем: так, что их вообще не слышно.

Надеюсь, заинтересовал! Тогда читайте дальше, щас расскажу поподробнее!

Да, а на десерт будет видео первого запуска и заполнения водой! 🙂 

Теория

Все вы, наверное, знаете, из чего состоит традиционная система водяного охлаждения:

• Водоблоки, установленные на охлаждаемые элементы.
• Насос (помпа), перекачивающий охлаждающую жидкость.
• Расширительный бачок для слива/долива и контроля уровня и состояния охлаждающей жидкости.
• Шланги - то, что соединяет все узлы системы охлаждения.
• Теплоноситель (охлаждающая жидкость) - жидкость, текущая по шлангам и переносящая тепло от охлаждаемых компонентов к радиатору.
• Радиатор - устройство для непосредственного охлаждения теплоносителя, и, следовательно, охлаждаемых компонентов.

Я, разумеется, особо велосипед изобретать не стал, начав проектировать свою систему водяного охлаждения по точно такой же схеме. Решил я заменить в ней лишь одну маленькую деталь, а точнее провести для начала эксперимент: что, если вместо установки традиционного радиатора системы водяного охлаждения сделать двухконтурную систему, где тепло из внутреннего закрытого контура будет передаваться во внешний открытый контур с обычной водопроводной водой, которая от этого тепла будет естественным образом или при помощи кулеров испаряться? Забегу вперёд, чтобы вы лучше себе это представляли и покажу фото готового испарителя-охладителя:

Да, это слегка изменённый, описанный в предыдущей статье мой старый увлажнитель-охладитель воздуха. Именно на его основе я и начал собирать этот проект.

Плюс такой системы очевиден: температура обычного радиатора даже при обдувании его вентилятором и в самых идеальных условиях не может быть ниже температуры окружающего воздуха. А в моей системе - легко! Например, если в квартире нет кондиционера и в комнате реально 28 градусов - извиняйте, именно от этой точки и будет плясать вся традиционная система водяного охлаждения. Температуру же воды в испарителе даже в таких жарких условиях можно легко опустить ниже 20 градусов, то есть, грубо говоря, на 10(!!!) градусов ниже!

У некоторых из вас может появиться вопрос - а нахрена всё это нужно, если даже 35-40 градусов для процессора - полностью допустимая, нормальная температура? А дело тут всё в том, что подобные системы действительно не актуальны для простых смертных, не занимающихся разгоном процессора. А вот когда у вас напряжение на процессоре задрано настолько, что эффективность всей системы его охлаждения упирается в теплопроводность крышки самого этого процессора, а также термопасты и водоблока - вот тогда и есть жизненно важная необходимость подавать на водоблок максимально холодную воду.

Да, я оверклокер. Мой Intel Core i5-2500K я брал исключительно под разгон: собственно, буква K в его названии как раз и означает разблокированный для разгона множитель. Его штатная частота составляет 3.3 ГГц а напряжение - 1.2 вольта. У меня же он абсолютно стабильно (тьфу-тьфу-тьфу) трудится на частоте 4.8 ГГц и более чем высоком напряжении 1.48V. Вместе с этим процессором был куплен довольно дорогой ($55) воздушный кулер Termalright True Spirit, который, как оказалось, со штатным вентилятором не особо справлялся с такой мощностью, и мне пришлось заменить на нём кулер на более мощный. При этом температура процессора при стопроцентной загрузке доходила до 80-85 градусов, а в тестах стабильности с поддержкой AVX вообще чуть ли не троттлинг начинался, а кулер при этом шумел как пылесос.

Конечно, есть в этом и плюс - загрузку процессора выше ~70% можно было всегда определить на слух (до этой отметки кулер было не слышно и комп работал тихо), но всё равно в какой-то момент мне это надоело и я решил, что водянке - быть!

Компоненты

К сожалению, у нас в рознице я не нашёл отдельно водоблока (про помпу и расширительный бачок я вообще уже молчу - взял бы насос от аквариума, а бачок бы сам смайстрачил на крайняк). Поэтому в поисках нужных компонентов я отправился на AliExpress. Вот, что я нашёл и купил:

• Водоблоки. Я выбрал вот этот.
• Можно взять отдельно насос на 12 вольт или специальную помпу именно для водяного охлаждения и отдельно расширительный бачок. А можно взять и всё вместе, 2 в одном, что я и сделал, остановив свой выбор на Syscooling SC-300T.
• Шланг 8 на 10мм. Я взял вот этот, 5 метров - хватило впритык!
• Алюминиевые трубки - хрен знает от чего, наверное от какой-то системы кондиционирования. Медь вряд ли пойдёт, т.к. в водопроводной воде, мне кажется, ей настанет кирдык.
• Теплоноситель - я использовал обычную очищенную воду из фильтра с обратным осмосом, то есть, грубо говоря, то же самое, что и дистиллированная. Никаких флуоресцентных красителей я не использовал - всё это понты, а мне надо чтобы работало. Особенно на этапе обкатки глупо туда сразу что-то дорогое заливать - вдруг что.
• Стяжки для соединения гибкого шланга и алюминиевых трубок (ну или хомуты, если они есть или денег не жалко). Они очень дешёвые, выбирайте на свой вкус!
• Опционально - какой-нибудь клей для герметизации соединений, я использую термоклей.

Вот основные компоненты перед сборкой:

Помпа, водоблок и магистрали

Ну, про установку помпы и водоблока я углубляться не буду - помпу поставил внизу вечно открытого системника, для установки водоблока, понятное дело, пришлось вынимать материнку и сзади закручивать в неё комплектные с водоблоком винты для его крепления. Это, конечно, был геморрой, так как у меня там натыркано всего - мама не горюй. Ушло на это не меньше двух часов, потом ещё несколько дней мучался с постоянно отваливающимся винчестером (у меня их 6 штук плюс 2 ССДшки). Короче, это было самое щепетильное и геморройное, остальное - в радость! Как всё выглядит в системнике - вы видели на первой фотке... ну ладно, не мотайте, повторюсь:

Прикинул место установки испарителя, 7 раз отмерил и один раз отрезал шланги к нему - всего 3 отрезка: 2 длинных, от помпы и от водоблока к испарителю, и третий короткий, между водоблоком и помпой. Соединил всё так: помпа высасывает из водоблока подогретую им воду и закачивает его в испаритель-охладитель, где она пробегает по алюминиевым трубкам и, охлаждаясь в них, снова попадает в водоблок, и так по кругу.

Теплообменник

Ну а теперь самое главное: теплообменник испарителя-охладителя. Напомню, что в качестве основы для испарителя я взял свой старый увлажнитель воздуха, описанный в предыдущей статье.

Подготовка трубок - радиаторов

Начал я с подготовки трубок: где нужно - отпилил края; далее некоторые трубки пришлось кое-где посгибать, чтобы в итоге все они были максимально равномерно распределены по дну корыта с водой. Специального трубогиба у меня не нашлось, поэтому, чтобы их не поломать, сгибал я их вокруг жёсткой стальной трубы от пылесоса:

Соединение трубок между собой

Трубок у меня было довольно много, и все они были короткие, поэтому их нужно было как-то соединить между собой. Для этого я использовал отрезки всё того же шланга, последовательно подрезая его то со стороны помпы, то со стороны водоблока.

Так как внешний диаметр алюминиевых трубок был 1 в 1 таким же, как и внутренний диаметр шланга, для их плотного соединения шланг пришлось бы натягивать на трубки весьма глубоко - сантиметров на 5 минимум, в итоге бы сильно терялась полезная поверхность теплоотдачи, поэтому такой вариант сразу отпал. Вместо этого я решил посадить места соединений трубок и отрезков шланга на термоклей. Взял свой термофен и какой-то старый, отодранный где-то моток уже использованного клея:

Клей наносил на край трубки, разогревая её феном, и на это дело насаживал шланг, после чего ещё раз хорошенько прогревал место соединения, слегка покручивая трубку и шланг в противоположных направлениях:

Так я и выполнил все подводные соединения:

Запустил систему, и вот, через несколько дней случилась катастрофа! Видимо, из-за повышения температуры теплоносителя увеличилось также и его давление, что привело к разрыву одного из таких соединений, в котором шланг был насажен неглубоко и вообще сразу же изгибался. Несколько часов, пока я спал, а Adobe Media Encoder рендерил видосы для моего YouTube-канала, помпа гоняла внутри системы грязную воду из-под крана, которая была залита в корыто. А от этой воды (чего не скажешь о чистой, которую я использую в качестве теплоносителя) трубки заметно мутнеют, что и произошло. Видите, на фотке с неподключёнными компонентами шланг идеально прозрачный, на фотках испарителя шланг весь мутный, а на фотках внутри системника он слегка помутневший? Вот после этой роковой ночи он слегка и помутнел, пришлось громко материться и долго промывать всю систему...

Тут мне на глаза попалась упаковка стяжек и я вздохнул с облегчением: вот и выход из ситуации! Все соединения я повторно прогрел до размягчения, а кое-где и вовсе переделал всё по новой:

В остальных местах я всего лишь чуть поглубже натянул отрезки шланга и каждое соединение жёстко зафиксировал стяжкой:

Вот такая красота получилась в итоге:

Такой ужасный налёт оставляет вода из-под крана (а многие её пьют!). Можно, конечно, заливать сюда и воду из фильтра с обратным осмосом, но я считаю это слишком затратным - всё равно минимум раз в месяц всё это надо мыть, т.к. если не известковые отложения из воды, то пыль сделает своё дело. В мой самодельный ультразвуковой увлажнитель воздуха я, естественно, заливаю только очищенную воду, так как если туда залить вот эту вот хрень из-под крана, то весь налёт будет оседать на близлежащих предметах, ведь воду ультразвуковой увлажнитель не испаряет, а выбрасывает в виде тумана из маленьких капель. И всё его приходится периодически опорожнять и промывать из-за засасываемой вентилятором пыли, которая остаётся в воде.

Тут же испаряется лишь чистая вода, а вся гадость остаётся внутри, на стенках и трубках. Со стенок она легко смывается жёсткой губкой или с помощью уксуса, а с трубок - обычной старой зубной щёткой или тряпкой.

Изменение конструкции испарителя-охладителя

Напомню, когда испаритель был увлажнителем, он выглядел вот так:

Но за полтора года его эксплуатации выяснилось, что его весьма неудобно мыть: крышка хоть и поднимается, но всё равно нужно залазить под кулеры, стараясь их не намочить... Поэтому я решил изготовить новый вариант его крышки, сделав её полностью съёмной, чтобы в любой момент можно было унести корыто в ванную и там его спокойно полностью отмыть. Взял я очередную картонную жертву - крышку от подарочного набора шоколадных конфет, вырезал в ней отверстия под ту самую спарку вентиляторов и посадил их, как водится, на термоклей:

С обратной стороны тоже всё проклеил, так как картонка оказалась двухслойная, и слои между собой соединены только по краям:

С торца сделал из любимых пластиковых карточек, запасы которых у меня просто неисчерпаемы, такой вот ограничитель, он одновременно удерживает согнутые боковины крышки, позволяет легко задвигать её до упора при установке и закрывает небольшие щели, через которые может выдуваться воздух там, где не надо:

Всю электрическую часть я оставил без изменений. Вот так сейчас выглядит работающий испаритель-охладитель:

Первый запуск

Маша сняла видео первого запуска и заправки водой этой системы охлаждения:

Результаты

Честно говоря, я немного скептически относился к этому китайскому водоблоку, но нет, он превзошёл все мои ожидания! Система охлаждения оказалось эффективнее моего весьма дорогого воздушного кулера, и теперь самый громкий шум, издаваемый моим компьютером - это шум его жёстких дисков, даже под 100% загрузкой процессора! Алюминиевые трубки отлично справляются с теплоотдачей в воду, рассеивая в ней 133 ватта мощности моего разогнанного камня, если верить показаниям Core Temp.

Скорее всего, следующую видеокарту я куплю либо сразу под водянку, либо с простой системой охлаждения и отдельно водоблок для видеокарты на AliExpress: почему бы и нет, надо же использовать потенциал по полной! Буду держать вас в курсе, не переключайтесь!

Понравился материал?

Похожие записи: