Væskekøling - alt hvad du har brug for at vide

Flydende kølesystemer er i stigende grad et krav ikke kun for gamerentusiaster, men for mindre avancerede brugere og fans af modding. På trods af at de ses som mere dekorative end en køleplade, er disse generelt meget bedre kølesystemer end køleplader.

I denne artikel ser vi alt hvad du har brug for at vide om denne pc-komponent. Måske overbeviser vi dig om, at det at have en giver gode fordele, hvis vi har en stærk computer.

Hvad er væskekøling, og hvordan fungerer det

Vi vil alle kende eller nogensinde have set vores CPU-køler, en aluminiumsblok med en ventilator på toppen. Som dette tjener et flydende kølesystem til at fjerne varme fra processoren og ikke kun herfra, men også fra anden hardware, såsom grafikkort, RAM eller VRM.

Husk, at driftsfundamentet er meget forskelligt fra en luftvaske. Disse systemer består af et lukket kredsløb med destilleret vand eller enhver anden væske, der kan bruges. Denne væske forbliver i kontinuerlig bevægelse takket være en pumpe eller en tank forsynet med en pumpe, så den passerer gennem de forskellige blokke, der er installeret på hardware, der skal køles. Til gengæld passerer den varme væske gennem det, der i det væsentlige er en radiatorformet kølelegeme, mere eller mindre stor, forsynet med ventilatorer. På denne måde afkøles væsken igen og gentager cyklussen på ubestemt tid, mens vores udstyr kører.

Ligesom i et kølelegeme er væskekølesystemet afhængigt af to principper for termodynamik til at fungere, og en tredjedel af fluidmekanik.

• Ledning: ledning er det fænomen, hvormed et varmere, solidt legeme overfører sin varme til et koldere, der er i kontakt med det. Dette sker mellem køleblokken eller kold blokken, og CPU'en overfører processorens IHS varme til den blok, gennem hvilken fluidum derefter passerer til afkøling. Konvektion: Konvektion er et andet fænomen med varmeoverførsel, der kun forekommer i væsker, vand, luft eller damp. I dette tilfælde virker konvektion på det bevægende vand i kredsløbet. På den ene side overfører CPU-blokken varme til væsken og øger dens temperatur, og på den anden side fjerner radiatoren denne varme gennem dens kanaler og finner, der er badet i en luftstrøm, der genereres af ventilatorerne. Laminar strømning: Væsker har to typer bevægelsesregime, laminær og turbulent. I dette tilfælde er det altid meningen, at strømningen er laminær, mere ordnet, og at den er i stand til at absorbere mere varme ved konvektion.

Målinger og størrelser

Efter de grundlæggende elementer i operationen er det praktisk at vide, hvad der er størrelserne, som vi skal vide om komponenterne i væskekøling. Som med ventilatorer eller kølelegemer vil der være flere og mindre gode komponenter.

• Støj: pumpen er et element, der har en motor, så den genererer også støj, når den kører. Det måles i dBA. RPM: Som ventilatorer har en pumpe sine visse omdrejninger pr. Minut. Derudover har de altid PWM- eller Analog-kontrol. Flow: væskestrømmen måles i L / h (liter pr. Time), jo højere dette er, jo mere kølekapacitet vil systemet have. Tryk: Tryk er den kraft, der udøves af væsken på væggene i rørene og dissipationskomponenterne. Det måles i bjælke (bjælker) Pumpehøjde: i brugerdefinerede systemer er en vigtig parameter for pumpen den maksimale højde, hvorpå væsken kan pumpes. På denne måde kan vi montere systemet og sikre, at væsken når de højeste områder Radiatorens areal og format: kølerkapaciteten på en radiator bestemmes af det maksimale areal, den dækker, både i tykkelse og i længde og bredde. Det måles i m ², og jo mere, jo bedre, selvfølgelig. Konduktivitet: alle komponenter, uanset om de er flydende eller blokke, har termisk tilslutning, hvilket er deres evne til at transportere varme uden modstand. Det måles i W / m * K (watt pr. Kelvin meter). Tanken er, at denne konduktivitet er den højest mulige i hvert element. Typiske parametre for ventilatorer: blandt de typiske parametre for ventilatorer har vi dets statiske tryk, målt i mmH2O og dets luftstrøm, målt i FCM. Vi har alle disse oplysninger i fansens artikel: alt hvad du har brug for at vide.

Flydende afkølingstyper

På markedet kan vi hovedsageligt finde to typer væskekøling, alt-i-en-systemer og brugerdefinerede systemer.

Alt-i-en eller AIO-systemer er dybest set kredsløb, der allerede er samlet af fabrikanten med alt det nødvendige for at installere og betjene. Generelt er de meget billigere end de følgende, som vi vil se, skønt de kun vil være i stand til at køle processoren takket være en enkelt blok med en integreret pumpe, en radiator og dens rør installeret på en fast måde og den allerede indførte væske.

Den anden type flydende køling er den personaliserede eller brugerdefinerede, som vi ved at kassere forstår, at vi bliver nødt til at samle det selv stykke for stykke. I dem kommer komponenterne alle separat og i den mængde, vi har bestilt. For eksempel 3 meter rør, to kolde blokke, en tank, to radiatorer osv. På denne måde tilpasser kredsløbet sig perfekt til vores chassis, med de komponenter, vi vil køle, og med det design, som vi finder passende. Disse brugerdefinerede systemer har blokke til køling af endda VRM RAM-hukommelser eller harddiske.

Der er stadig en tredje metode til væskekøling, der er nedsænkning. Det, der gøres her, er at nedsænke alle de elektroniske komponenter inde i en beholder med en væske, der ikke er ledende for elektricitet. Disse væsker er generelt olier, som ikke har elektrisk ledningsevne. I dem holder et pumpesystem væsken i bevægelse, så konvektionen er mere effektiv.

Komponenter i væskekøling

Lad os se nærmere på de forskellige komponenter, der er involveret i væskekøling. Generelt er alle systemer baseret på de samme komponenter, selvom vi kan se visse varianter eller et større antal af nogle af dem.

Kølevæske

Kølevæsken er det element, der er ansvarlig for at transportere den termiske energi fra komponenterne til radiatoren. Normalt skal der anvendes en væske med god ledningsevne og medium viskositet for at undgå turbulent strømning. Den mest markante producent af kølevæsker er Mayhems, som har en bred vifte af væsker til tilpasset køling, skønt den også leverer andre mærker som Corsair med sin Hydro X.

De mest almindeligt anvendte væsker er normalt afledt af ethylenglycol eller simpelthen glycol. Dette er en organisk kemisk forbindelse fremstillet af ethylenoxid, så det er bestemt giftigt. Det præsenteres med en højere viskositet end vand, der er farveløs og lugtfri, hvorfor der normalt tilføjes farvetilskud til at hjælpe med at differentiere det fra vand. Denne forbindelse blandes med destilleret vand eller andre kosttilskud for at danne blandingen, og med et kogepunkt på 197 ⁰C gør den ideel til kølevæske, bil eller disse systemer, som vi ser.

I alt-i-ett-systemer er det normalt anvendte fluid imidlertid destilleret vand eller rent vand, som har god termisk ydeevne og ikke er elektrisk ledende.

Pumpe og tank

Pumpen er det element, der får væsken til at bevæge sig gennem kredsløbet, hvis det ikke ville være muligt at transportere varme fra de elektroniske komponenter til radiatoren. I alt-i-et-systemer er denne pumpe normalt placeret direkte i den kolde blok, for at forenkle kredsløbet og optimere det besatte rum. I disse systemer er det lidt mere kompliceret at skifte væske, da vi skal rense systemet godt, så der ikke er nogen luft inde, der forværrer cirkulationen.

På den anden side lindrer de i tilpassede systemer dette problem med at rense systemet ved hjælp af en tank, der integrerer pumpen. Lad os sige, at det er som bilens ekspansionsbeholder, et element, der indeholder en stor mængde væske ved omgivelsestryk, hvor den falder ovenfra og ned, og en pumpe sætter den i gang igen. Dette forhindrer også kredsløbet i at stige i tryk på grund af ekspansionen af ​​væsken på grund af temperaturen.

På markedet har vi dybest set to typer pumper til køling: D5 og DDC med forskellige varianter. D5-pumper er generelt større, selvom motoromdrejningssystemet i det væsentlige er det samme på begge. En motor med aksen, der hviler på basen, hvor den roterer, som har magneterne, der er tvunget til at rotere af viklinger eller spoler placeret i et uafhængigt kammer, så de ikke bliver våde.

Da D5 er større, har D5 mere flow og lavere lydstyrke, selvom fluidtrykket er lavere. Disse pumper bruges typisk i brugerdefinerede systemtanke. I modsætning hertil er DDC'er med mindre, mere kompakte pumper, der bevæger væske ved højere tryk. DDC'er bruges typisk til alt-i-et-systemer bygget på den kolde blok.

Kolde blokke

De kolde blokke eller køleplader er de elementer, der er installeret direkte på de elektroniske komponenter, der skal køles. Disse blokke kan have meget forskellige former og design, selvom det er en konstant, at de er lavet af kobber eller aluminium. Det er de to mest anvendte metaller, den første med en ledningsevne på mellem 372 og 385 W / mK afhængigt af dens renhed, og den anden med 237 W / mK. Jo højere ledningsevne, jo bedre valg vil det naturligvis være, så det er åbenlyst, at kobber er den bedste mulighed i længden, da det kun overgås af sølv og dyrere forbindelser til fremstilling.

Disse blokke har en solid base, der skaber kontakt med IHS på CPU'en eller GPU'en, mens internt passerer et stort antal kanaler væsken gennem metallet for at opsamle varme. Blokkene i alt-i-en-systemer er noget mere komplekse, da de integrerer pumpen der. Derudover har nogle af dem endda finner og ventilatorer til at fjerne en del af varmen allerede direkte fra selve basen og således lette det arbejde, som radiatoren skal udføre.

Den gode ting er, at fabrikanterne gør tilgængelige for brugerblokkene, der er kompatible med RAM-hukommelse, med VRM'erne på bundkortene, for eksempel Asus Maximus XI-formlen, eller til SSD- eller HDD-lagerenheder. Mulighederne er enorme.

Termisk pasta

Men selvfølgelig skal der mellem CPU og blokken være en komponent, der forbedrer varmeoverførslen, og dette vil være den termiske pasta. Dens drift, anvendelse og egenskaber vil være nøjagtigt de samme som i normale kølelegemer, hvilket forbedrer kontakten mellem blokken og CPU'en.

radiator

Radiatoren eller veksleren er den komponent, der har ansvaret for at sende varmen, der transporterer væsken til miljøet. Dens funktion er nøjagtig den samme som enhver anden bilradiator eller aircondition, det er en stor overflade, der altid er bygget i aluminium forsynet med et stort antal kanaler, gennem hvilke varmt vand cirkulerer i form af en spole. Til gengæld er disse kanaler forbundet med et meget tæt system af tynde aluminiumfinner, der fordeler varme gennem overfladen.

En radiator kan ikke fungere ordentligt uden et tvungen ventilationssystem, så ventilatorerne er installeret på dens overflade for at generere en luftstrøm vinkelret på finnerne, der opsamler varme gennem konvektion. I det væsentlige er to konvektionsudvekslinger mellem vand og metal / luft involveret i en radiator.

Radiatorerne, der bruges i pc-væskekølesystemer, er næsten altid en standardiseret størrelse, med en bredde på 120 eller 140 mm og forskellige længder afhængigt af antallet af ventilatorer, som vi skal passe. Det kan være 120, 140, 240, 280, 360 eller 420 mm til 1, 2 eller 3 120 mm eller 140 mm ventilatorer. På samme måde har alt-i-en-ene en standardtykkelse på 25-27 mm, mens vi i brugerdefinerede systemer har blokke, der endda overstiger 60 mm til ekstreme konfigurationer.

ventilatorer

Ventilatorerne er ansvarlige for at tilføre den nødvendige luftstrøm til at afkøle væsken, der løber gennem radiatoren. For dem har vi allerede en artikel, hvor vi forklarer på en meget detaljeret måde, hvordan det fungerer. Her skal vi være med dens dimensioner, da vi finder dem på 140 mm og dem på 120 mm.

Afhængigt af kapaciteten på vores chassis og radiator monterer vi den ene eller den anden. Selvfølgelig inkluderer alle AIO-systemer allerede de nødvendige systemer, men vi kan stadig udføre en ekstra konfiguration kaldet Push and Pull. Det består af at placere ventilatorer på begge sider af radiatoren, nogle vil skubbe luften mod den, og de andre vil samle den og udvise den med større hastighed. Det dobler ikke rigtig strømmen, selvom det for tykke radiatorer måske er det værd at gøre.

rør

Den vigtige del af et flydende kølesystem vil være rørene, hvordan kunne vi få væsken fra et sted til et andet uden dem? Rør, som andre komponenter, har normalt en standardsektion, der er 10 mm (3/8 inch) eller 13 mm (1/2 inch) til fleksible rør og 10 eller 14 mm til stive rør .

Når det gælder AIO-systemer, skal vi ikke bekymre os alt for meget om dem, da de er mellem 40 og 70 cm i længden og er samlet i systemet. Disse er næsten altid lavet af gummi og dækket med tekstil- eller nylonnet for at forstærke dem. Dette gør det muligt at håndtere dem sikkert uden at bøje eller splitte.

Der er noget andet i de tilpassede systemer, da vi til at begynde med bliver nødt til at købe dem separat og med det indvendige og udvendige afsnit, der er kompatibelt med resten af ​​sammenføjningselementerne. Vi har på den ene side de fleksible rør, som normalt er fremstillet af polyvinylchlorid (PVC). Hvis fordelen er, at de er fleksible og lette at installere, da de tilpasser sig ganske godt til situationen på hardwaren, skønt pas på, fordi de foldes meget let. På den anden side har vi stive rør, der også er indbygget i PVC eller Polymethylmethacrylat, en termoplastisk forbindelse, som vi bliver nødt til at varme op for at give den den rette form. Med sidstnævnte er resultatet af samlingerne spektakulært.

Fittings og forbindelseselementer

Og sidst, men ikke mindst, har vi de sammenføjende elementer, der kun bruges til brugerdefinerede systemer. AIO'er leveres allerede med alt installeret, og samlingerne fremstilles normalt ved tryk eller med ærmer, der ikke kan fjernes.

I stedet for at montere det andet system har vi brug for fittings eller fagforeninger i form af albuer, ærmer eller skillevægge til at blive sammen med stykkerne af had. Disse sammenføjningselementer er normalt lavet af messing, en kobber- og zinklegering, der er modstandsdygtig over for vand og god korrosionsbestandighed. Vi kan også finde dem direkte i aluminium eller kobber, og hvis de er af ekstrem kvalitet, i rustfrit stål.

RGB belysningssystem

Og selvfølgelig skal tilstedeværelsen af RGB-belysning i et flydende kølesystem være en prioritet, da det handler om, at vores pc er spektakulær. Faktisk inkluderer flere og flere systemer RGB-fans og også LED'er på pumpeblokken. Og lad os ikke tale om brugerdefinerede dem, for eksempel Corsair Hydro X, som har RGB i alle sine køleblokke, i tanken og i fansen.

De fleste er direkte håndterbare med software eller på anden måde kompatible med bundkortbelysningsteknologier, f.eks. Asus AURA Sync, MSI Mystic Light, Gigabyte RGB Fusion eller ASRock Polychrome.

Installation af væskekøling

I tilfælde af disse systemer er beslutningen ikke så enkel som for luftvaske, da flere faktorer påvirker den type stik, den er beregnet til. Under alle omstændigheder er de trin, der skal tages, forskellige, hvis det er en AIO eller et brugerdefineret system.

AIO

I alt-i-én vil opgaven være ganske enkel, da systemet er fuldt samlet fra fabrikken, og vi behøver kun at sikre kompatibilitet med det sted, det er beregnet til. Dette er de faktorer, der skal overvejes:

• CPU-stikkontakt: Naturligvis har vi brug for en blok, der er kompatibel med vores udstyr, selvom praktisk talt alle tilbyder den fulde række support til AMD og Intel. Det er kun trådtrådene, der normalt ikke er til rådighed på billigere systemer, hvis vi har en af ​​disse, skal vi overholde dens specifikationer. Chassiskompatibilitet: Ved at have en køleplads, har vi brug for nok plads på chassiset til at sige det. Her er det vigtigt at se, om det understøtter sådan montering. Hvad der normalt skal være 240 eller 360 mm med en tykkelse på mindst 50 mm som ventilator + radiator

Og sandheden er, at lidt mere, hvis noget, for at se, om vores bord har lyshoveder til at forbinde fansen.

Tilpasset køling

Dette er allerede en anden sag, fordi vi er nødt til at samle systemet helt. Hvad angår det nævnte for AIO'er, er vi under nøjagtig de samme betingelser, selvom vi selvfølgelig skal være opmærksomme på kompatibiliteten med andre komponenter. Der er kolde blokke til forskellige GPU'er, f.eks. Nvidia RTX, GTX osv. og et af disse forsikringssystemer, som vi også vil implementere i vores. Det vil være meget vigtigt at vide, om det pågældende system har blokke, der er kompatible med vores GPU. Til referencemodeller er de næsten altid tilgængelige, men for de grafiske kort, der er samlet af mærkerne, er det mere kompliceret.

En anden vigtig faktor vil være valget af chassis, fordi ikke alle af dem tillader installation af pumpetanke. Tilsvarende er fleksible rør lettere at installere og mere alsidige, men stive rør giver et spektakulært udseende.

Endelig skal vi studere den måde, vi skal designe kredsløbet på, og der er flere måder, der kan betragtes som standard:

Pumpe med koldt vand:

Personligt er det den, vi kan lide mest. Kredsskemaet, der skal bruges, vil være Pumpe -> CPU + GPU-blok -> Radiator -> Tank -> Pumpe. På denne måde når vandet tanken så koldt som muligt efter at have passeret gennem radiatoren for at forhindre, at den tåger op, hvis den er gennemsigtig og RGB. Derudover går den gennem blokke med højere tryk, så dens effektivitet bliver bedre.

Pumpning af varmt vand:

Dette system har en Pumpe -> Radiator -> CPU + GPU Block -> Tank -> Pumpe loop. Den gode ting ved det er, at en del af varmen er dissipativ i selve tanken, men den dårlige ting er, at når den passerer gennem radiatorkredsløbet, mister den trykket. Varmen vil også tåge tanken, og hvis de er høje temperaturer, kan vi have problemer.

Dual stage system:

I denne konfiguration introducerer vi en anden radiator i kredsløbet, uanset hvilken valgt konfiguration. Dette kan placeres mellem CPU- og GPU-blokke eller være i træk med den første radiator.

vedligeholdelse

Disse systemer kræver i princippet den samme vedligeholdelse som de andre komponenter. Selvom der tilføjes en vigtig faktor, såsom væsken, som uundgåeligt slides enten AIO eller Custom.

I det første tilfælde er det et helt lukket system, så det skal i princippet forblive uændret, men i nogle systemer kan det være nødvendigt at udfylde det efter et par år, 1, 2 eller 3. Vi vil bemærke dette på grund af en stigning i temperaturerne i komponenter, der skal afkøles eller støj i pumpen.

I brugerdefinerede systemer skal væsken skiftes oftere, 1 eller 2 år.

Fordele og ulemper ved flydende kølesystemer

For at afslutte, lad os se, hvad er fordele og ulemper, som disse kølesystemer tilbyder os sammenlignet med traditionelle luftvaske.

fordele:

• Mere effektivt system til afkøling af komponenter. Oprettet til konfigurationer med overklokkekapacitet og komponenter med høj ydeevne. Mere ryddig og med mindre plads besat på brættet. Ved at have ventilatorerne fra tavlen bliver komponenterne mindre beskidte. Det er muligt at køle ikke kun CPU, men GPU og endda harddiske, VRM og RAM, hvis kortet er kompatibelt Let installation til AIOMs Bedre æstetik og tilpasningskapacitet Fuldt tilpasbar til brugerens behov

ulemper:

• De er dyrere end køleplader. Vi har brug for et kompatibelt chassis. Præsentation af væske aktiverer risikoen for lækager

Konklusion og guide til den bedste væskekøling

Vi mener, at vi ikke har efterladt noget med hensyn til denne sag, da vi har set dybtgående alle de elementer, der udgør kølesystemerne, såvel som deres driftsfundament. Vi overlader dig nu med vores guide til de bedste væsker, som vi kan finde på markedet.

Vejledning til de bedste heatsinks, ventilatorer og væskekøling til pc

Har du nogensinde brugt flydende køling? Tror du, det er det værd? AIO eller brugerdefineret?