Jak działa płyn chłodzący do komputera PC

Większość z nas zna warkot wentylatora komputera. Chociaż wentylatory niezaprzeczalnie świetnie radzą sobie z chłodzeniem sprzętu komputera, powietrze nie jest jedynym medium, które może przewodzić ciepło. Inne metody chłodzenia, takie jak chłodzenie cieczą, mogą nawet skuteczniej zapewniać najlepszą wydajność systemu.

Zobaczmy, jak działają wodne chłodziwa do komputerów PC i czy wdrożenie ich w konfiguracji może poprawić wydajność urządzenia.

Dlaczego chłodzenie komputera jest ważne?

Omówimy, dlaczego chłodzenie wodne jest tak wydajne, ale najpierw przyjrzyjmy się pokrótce, dlaczego Twój komputer w ogóle potrzebuje układu chłodzenia. Analogia jest dość prosta. Twój mózg nie będzie działał najlepiej, gdy klimatyzator zepsuje się podczas fali upałów, prawda? To samo dotyczy Twojego komputera.

Procesory (jednostki centralne) i procesory graficzne (jednostki przetwarzania grafiki) stały się znacznie szybsze w miarę ewolucji na przestrzeni lat, aby sprostać wymaganiom klientów. Aby umożliwić osiągnięcie wyższych prędkości, komponenty te mają teraz więcej tranzystorów i zużywają więcej energii.

Naturalnie, tranzystory te wytwarzają znaczną ilość ciepła podczas wykonywania swojej pracy. W miarę przekształcania energii elektrycznej w energię cieplną temperatura podzespołów stale rośnie. Jeśli nie istnieje sposób na pozbycie się nadmiaru ciepła, procesor lub procesor graficzny może osiągnąć niebezpieczną temperaturę roboczą. Najwyższa bezpieczna temperatura pracy komponentów różni się w zależności od modelu, ale ogólnie rzecz biorąc, temperatura procesora przy pełnej wydajności nigdy nie powinna przekraczać 185°F. Nie trzeba dodawać, że ekstremalne przegrzanie może poważnie uszkodzić komputer, ale także działanie w wysokich temperaturach, które nadal są uważane za bezpieczne przez dłuższy czas.

Zwykle płyta główna wykryje wzrost temperatury i poinformuje komponenty o spowolnieniu działania, aby zapobiec potencjalnej katastrofie. W rezultacie użytkownik doświadczy problemów z wydajnością, takich jak powolne i niereagujące aplikacje.

Konsekwencje przegrzania są jeszcze bardziej dotkliwe, jeśli użytkownik podkręcił swój procesor. Praktykę tę stosuje się w celu osiągnięcia wyższej częstotliwości taktowania niż zalecana przez producenta komponentu. Jednak wyższa wydajność naturalnie wiąże się z wyższymi temperaturami. Jeśli zastosowany system chłodzenia nie będzie w stanie sprostać zwiększonemu zapotrzebowaniu, procesor może zostać nieodwracalnie uszkodzony.

Utrzymywanie niskiej temperatury komponentów za pomocą układu chłodzenia pomaga w ten sposób w optymalnym funkcjonowaniu komputera i jest niezastąpione podczas wykonywania wymagających zadań.

Jak ochładza się komputer?

Komputery PC mogą korzystać z kilku różnych metod chłodzenia, które sprowadzają się do tej samej zasady. Medium przewodzące służy do odprowadzania nadmiaru ciepła z najważniejszych komponentów. Tym medium może być wszystko, od powietrza przez metalową powierzchnię po – jak się domyślacie – wodę. Oto typy chłodnic, które zwykle można spotkać w komputerach PC:

• Wentylatory, które nadmuchują zimniejsze powietrze bezpośrednio na elementy sprzętowe lub wyrzucają gorące powietrze na zewnątrz
• Radiatory to małe metalowe przedmioty, które na dużej powierzchni pobierają nadmiar ciepła z podzespołów
• Układy chłodzenia cieczą wykorzystują wysoką przewodność cieplną określonych cieczy, zazwyczaj wody lub olejów

Aby uzyskać najlepszy efekt, często łączy się te metody chłodzenia. Można na przykład zastosować wentylator, aby szybciej odprowadzać ciepło z radiatora do otaczającego powietrza. Podobnie systemy chłodzenia cieczą wykorzystują złożony układ wszystkich tych komponentów w celu zapewnienia szczególnie wydajnego chłodzenia.

Jak działa wodny płyn chłodzący do komputera?

Chociaż dopuszczenie jakiegokolwiek płynu w pobliżu drogiego komputera może wydawać się złym pomysłem, systemy chłodzenia wodą są nieocenionym atutem komputerów o wysokiej wydajności.

Układ chłodzenia cieczą działa podobnie jak samochód. Opiera się na podstawach termodynamiki, które postulują, że ciepło zawsze przemieszcza się od cieplejszych do zimniejszych obiektów, próbując stworzyć równowagę.

W przypadku układu chłodzenia cieczą cieplejszymi obiektami są części komputera, natomiast chłodniejszym „przedmiotem” lub medium jest płyn chłodzący. Gdy te dwa elementy się zetkną (choć nie bezpośrednio, nie martw się), ciepło zostaje przeniesione, transportowane do innych części systemu i ostatecznie rozproszone. Po ochłodzeniu ciecz krąży z powrotem w zamkniętej pętli, aby odebrać kolejną rundę nadmiaru ciepła i tak dalej.

W opisany powyżej proces zaangażowanych jest kilka elementów. Główne części systemu obejmują:

• Pompa
• Grzejnik
• Wentylator
• Zbiornik (opcjonalnie)
• Rury (lub rurki)
• Płyn chłodzący

W jaki sposób ciecz będzie chłodzić elementy bez bezpośredniego kontaktu z nimi? Rozwiązaniem jest płyta podstawowa. W pierwszym kroku pasta termoprzewodząca służy do połączenia modułu IHS (zintegrowanego rozpraszacza ciepła) procesora lub karty graficznej z płytą bazową. Ta płyta podstawowa jest częścią bloku wodnego, który przekazuje ciepło do napływającej cieczy.

Pompy (zwykle umieszczone na zewnątrz układu) tłoczą ciecz przez blok wodny do chłodnicy. Ciepło jest następnie przekazywane do grzejnika i rozpraszane do otaczającego powietrza, często za pomocą wentylatora, aby przyspieszyć jego działanie. Wreszcie kolejna rurka doprowadza płyn chłodzący z powrotem do bloku wodnego.

Proces wydaje się prosty, ale istnieje wiele ruchomych części, które muszą być idealnie dopasowane. Pompa, której używasz, musi być wystarczająco mocna, aby zapewnić cyrkulację cieczy, ale nie może robić tego zbyt szybko. W przeciwnym razie woda nie będzie w stanie zebrać wystarczającej ilości ciepła, aby schłodzić komponenty komputera. Podobnie lampy również mogą stanowić wyzwanie, zwłaszcza że każde ustawienie będzie inne. Należy upewnić się, że w układzie nie ma żadnych załamań, które mogłyby utrudniać przepływ.

Wreszcie kluczowym elementem całego systemu jest płyn, który wykona ciężką pracę. Chociaż często nazywana jest „wodą”, ciecz znajdująca się w układzie chłodzenia komputera PC zwykle nie jest wodą. Napełnianie rurek wodą z kranu może mieć szkodliwy wpływ na delikatny system, ponieważ zanieczyszczenia mogą powodować osadzanie się rur, które mogą potencjalnie zatykać rury. Woda destylowana jest lepszym wyborem i wielu wybiera ją jako opcję budżetową, ponieważ eliminuje główne problemy związane z wodą z kranu.

Istnieją jednak również specjalne, specjalnie opracowane płyny chłodzące do układów chłodzenia cieczą, które mają doskonałą przewodność cieplną i często zawierają dodatki antybakteryjne i antykorozyjne. Pomagają one utrzymać system w dobrej kondycji i wydłużają jego żywotność. Bez wątpienia wyglądają niesamowicie dzięki jasnym kolorom w układach chłodzenia z przezroczystymi rurkami. Te chłodziwa zazwyczaj nie przewodzą prądu ani nie utleniają elementów komputera w przypadku zalania obudowy.

Rodzaje układów chłodzenia cieczą

Istnieją dwie główne kategorie, do których zaliczają się systemy chłodzenia wodą w zależności od ich konfiguracji.

• Chłodnice AIO lub typu „wszystko w jednym”.
• niestandardowe pętle chłodzące

Obie te kategorie funkcjonują w ten sam sposób. Różnica polega głównie na ich złożoności. Chłodnice cieczy typu „wszystko w jednym” mają pojedynczy radiator i wbudowaną pompę. Wykorzystują całkowicie zamknięty system, który nie wymaga konserwacji. Nigdy nie będziesz musiał otwierać i napełniać takiego układu chłodzenia.

Bardziej złożone systemy niestandardowe, zwane także systemami „otwartymi”, wymagają regularnej konserwacji. Systemy te mogą mieć kilka pomp i zbiorników, które należy sprawdzać co sześć miesięcy lub co najmniej raz w roku. Przezroczyste rurki systemu otwartego pozwolą Ci kontrolować poziom płynu chłodzącego i reagować, gdy zauważysz jego spadek. Zazwyczaj system będzie musiał zostać całkowicie opróżniony, przepłukany i ponownie napełniony raz w roku lub najwyżej co dwa lata. Jednak jak sama nazwa wskazuje, kategoria ta oferuje większą elastyczność w konfiguracji.

Plusy i minusy chłodzenia wodą

Instalacja systemu chłodzenia wodą w komputerze ma wiele zalet:

• Wydajne chłodzenie – Ciecze mają większą gęstość niż powietrze, dzięki czemu mogą znacznie szybciej przewodzić ciepło. Dzięki temu użycie cieczy jako środka chłodzącego będzie skuteczniejsze w utrzymaniu optymalnej temperatury komputera.
• Cicha praca — zawsze możesz dodać kolejny wentylator do swojego komputera, ale prędzej czy później nie będziesz słyszeć dźwięku wydobywającego się z głośników wraz z całym hałasem, jaki wytwarzają. Układ chłodzenia cieczą wykorzystuje również wentylatory do wspomagania procesu chłodzenia. Jednak ci fani nie muszą tak ciężko pracować, aby wykonać tę pracę, więc są mniej uciążliwi.
• Wyższa wydajność – najważniejszą zaletą systemów chłodzenia cieczą jest wyższa wydajność komputera. Twój procesor i karta graficzna będą mogły działać najlepiej, bez ryzyka przegrzania. Urządzenie będzie miało także większy potencjał podkręcania.

Niemniej jednak ten system może nie być dla każdego. Wady inwestycji w system chłodzenia wodą są następujące:

• Są nieporęczne – dodatkowy wentylator nie zajmie dużo miejsca w obudowie komputera, ale system chłodzenia wodą wymaga nieco więcej miejsca na nogi. Jak wspomniano powyżej, system składa się ze sporej liczby komponentów, z których wiele znajdzie się poza obudową. Oczywiście może to zaśmiecić przestrzeń wokół pulpitu.
• Ich instalacja wymaga specjalistycznej wiedzy – systemy chłodzenia wodą wykorzystują hermetyczne rurki, dzięki czemu woda nie przedostaje się do komputera – pod warunkiem, że wszystko zostanie prawidłowo zainstalowane. Umieszczenie wszystkich ruchomych części tak złożonego systemu na swoim miejscu niewątpliwie wymaga specjalistycznej wiedzy. Dlatego ta opcja chłodzenia może nie być dostępna dla wszystkich.

Ostatecznie to, czy instalacja systemu chłodzenia wodnego się opłaci, zależy od Twoich potrzeb i sposobu korzystania z komputera. Powyższe powody wyraźnie sprawiają, że chłodzenie wodą jest lepsze od wentylatorów i innych metod chłodzenia, ale proces instalacji może być zastraszający.