Okiełznać żywioł - podstawy chłodzenia wodnego

Zestawy chłodzenia wodnego staniały już do takiego poziomu, że stały się interesującą alternatywą również dla mniej zamożnych użytkowników. Wszelakiego rodzaju fora miłośników tego rodzaju chłodzenia, pęcznieją od opisów i instrukcji jak samodzielnie i możliwie najmniejszym kosztem wykonać ten wydajny środek pozbywania się nadmiaru ciepła z podzespołów komputera. Wokół chłodzenia wodnego nagromadziło się sporo mitów i obaw. Niniejszy tekst jest przeznaczony dla osób, które o tym sposobie obniżania temperatury mają raczej mgliste pojęcie. Postaramy się w nim rozwiać niejasności dotyczące zastosowania WC (Water Cooling) i przedstawić podstawy jego działania.

Na początek sprecyzujmy sobie pojęcie, co to w ogóle jest to chłodzenie wodne i czym się różni od klasycznego chłodzenia powietrzem? Jak powszechnie wiadomo, w komputerach najczęściej wykorzystuje się zestawy chłodzone powietrzem. Zwykle składają się one z radiatora, wykonanego z aluminium, miedzi lub połączenia obu tych metali, oraz wiatraka. Radiator przejmuje ciepło generowane np. przez rdzeń procesora, a wentylator przyśpiesza jego rozpraszanie.

Istnieją oczywiście zestawy pasywne, czyli bez wiatraka, ale nie zdają one egzaminu - na przykład gdy podkręcamy nasz procesor i zaczyna on wydzielać znaczne ilości ciepła. Sytuacja pogarsza się także latem, gdy temperatura powietrza dochodzi do 40 stopni. Nawet takie całkiem udane konstrukcje, jak choćby Thermaltake Sonic Tower , nie zdają w takim wypadku egzaminu. Jeśli jednak nie zamierzamy bawić się w podkręcanie, taki bezgłośny zestaw może być interesującą alternatywą. Zauważmy jednak, że do tego radiatora wystarczy dołożyć wolnoobrotowy, a więc cichy 120 mm wentylator (producent dołącza zestaw do jego montażu), aby jego możliwości odprowadzania nadmiaru ciepła znacznie się zwiększyły.

Wentylatory umieszczone na radiatorach, które schładzają newralgiczne miejsca systemu - czyli procesor i GPU - są zwykle niewielkie i szybkoobrotowe, bowiem muszą rozpraszać duże ilości ciepła. Szybkość obrotów wiatraka nie idzie w parze z ciszą - im szybciej się on obraca, tym więcej hałasu on generuje. Duże wentylatory obracają się wolniej, więc pracują ciszej, choć i tak zagarniają więcej powietrza, niż mniejszy wiatrak o tej samej prędkości.

Płynne chłodzenie

W przypadku chłodzenia wodnego funkcję przekaźnika odprowadzającego ciepło pełni woda, a raczej ciecz chłodząca. Zastosowanie chłodzenia wodnego ma na celu zarówno efektywne, jak i ciche chłodzenie. Typowy zestaw wykorzystujący wodę składa się z kilku podstawowych części, mianowicie bloku wodnego, pompy i chłodnicy. Do tego należy dodać parę pomniejszych elementów jak układ rur, zbiornik wyrównawczy (rezerwuar), czy też ewentualne wskaźniki przepływu wody, lub temperatury. Istnieją układy w całości montowane we wnętrzu komputera, jak i takie w których część elementów, należy umieścić na zewnątrz.

Woda zostaje ogrzana w bloku wodnym umiejscowionym np. na procesorze, przepływa do chłodnicy gdzie zostaje ostudzona i dzięki pompce krąży w ten sposób w układzie. Wbrew obiegowej opinii ludzi nie mających styczności z tym rodzajem chłodzenia, tu także wykorzystuje się wentylatory. Nie ma jednak potrzeby intensywnego "rozbijania" nagromadzonego ciepła, więc wystarczy zastosować duże, wolnoobrotowe wiatraki, które nie czynią wiele hałasu. Rzecz oczywista istnieją także całkowicie pasywne zestawy - wtedy można usłyszeć co najwyżej dźwięk pracującej pompki (w droższych zestawach pompki są również bardzo dobrze wyciszone). Niestety całkowicie pasywne układy nie zachwycają osiągami, w porównaniu do wentylowanych zestawów WC. Dodatkowo chłodzenie wodne wygląda niezwykle efektownie, zwłaszcza jeśli w jego "żyłach" krąży płyn chłodzący reagujący na promienie UV, a my oczywiście mamy możliwość zajrzenia do wnętrza obudowy.

Ze względu na bardziej skomplikowaną konstrukcję, chłodzenie wodne jest oczywiście droższe od klasycznego. Najtańsze zestawy można kupić już za około ok. 300 zł. W przypadku zestawów z wyższej półki, które zawierają czujniki, wyświetlacze oraz bloki wodne na CPU, GPU oraz mostek północny, jak choćby Zalman Resorator XT , cena może wzrosnąć dziesięciokrotnie. Można także natrafić na bloki służące do chłodzenia dysku twardego. Trafiają się maniacy stosujący chłodzenie wodą w zasilaczach, ale to już można uznać, za "lekką" przesadę. Oczywiście każdy ma prawo ulepszać swój komputer do woli, więc...

Wśród zaawansowanych użytkowników najbardziej popularne jest jednak samodzielne kompletowanie części, dzięki którym można dobrać podzespoły indywidualnie do potrzeb. Nie brakuje też ludzi, którzy samodzielnie wykonują część lub nawet całość zestawu chłodzącego. Jeśli mamy odrobinę smykałki do majsterkowania, nie jest to przesadnie trudne zadanie. Zaletą samodzielnego wykonania jest niewielki koszt, w porównaniu do gotowych zestawów ze sklepu.

Identycznie jak w przypadku klasycznych radiatorów, przed nałożeniem bloku wodnego na układ należy zastosować pastę termoprzewodzącą. Podobnie jak w wypadku zestawów chłodzonych powietrzem znakomicie sprawdzają się tu pasty na bazie srebra jak Arctic Silver 5 , czy też OCZ Ultra 5+ . Nie ma żadnych przeciwwskazań do stosowania past silikonowych, ceramicznych, czy też opartych na bazie ciekłego metalu, jak choćby Collaboratory Liquid Pro . Należy jednak pamiętać, że akurat ta ostatnia nie może być stosowana na aluminiowe radiatory i bloki wodne, bowiem pod wpływem ciepła zostaną one po prostu "przyspawane" do rdzenia - w grę wchodzą jedynie miedziane elementy.

Jako ciekawostkę podam fakt, że niektórzy zaawansowani overclockerzy wykorzystują do obniżania temperatury wody chłodziarki freonowe (FWC - Freon Water Cooling) . Zastosowanie ich pozwala na schłodzenie cieczy w układzie poniżej temperatury otoczenia. Uzyskuje się w ten sposób niezwykle efektywny układ chłodzący, jednak powstaje problem ze skraplaniem się pary wodnej oraz osadzaniem szronu, więc doskonała izolacja układu staje się tu nieodzownym elementem.

Komputer + woda =... zwarcie?

Wiele osób martwi się też o właściwy montaż, a konkretnie o to, że jego niewłaściwe wykonanie może spowodować nieszczelność układu i zalanie komputera. Montaż chłodzenia wodnego wykonany wedle wszelkich prawideł tej sztuki minimalizuje taką ewentualność. Kwestia prawidłowej instalacji dotyczy każdego urządzenia. Równie dobrze możemy ukruszyć rdzeń podczas zapinania klasycznego radiatora na procesorach bez IHS (heatspreadera , czyli miedzianej osłony na rdzeń), czy nawet z gracją przeciągnąć solidnie śrubokrętem po płycie głównej podczas przykręcania jej do obudowy. Jeśli masz wątpliwości, czy potrafisz właściwie zainstalować dane urządzenie, to zleć to osobie, która posiada doświadczenie w tej dziedzinie.

Awaria systemu chłodzenia wodą, może zdarzyć się równie często co awaria wentylatora w klasycznych radiatorach. W czasach, kiedy większość płyt głównych posiada opcję automatycznego wyłączania się po przekroczeniu określonej temperatury procesora, nie jest to żadnym problemem.

Tradycyjnie używa się określania "chłodzenie wodne", chociaż obecnie ciecz używana do chłodzenia takich układów niewiele przypomina już wodę. Można oczywiście zastosować nawet kranówkę, ale prędko pojawią się znane akwarystom problemy z glonami oraz osadami z kamienia. W układach wodnych popularne stało się stosowanie mieszanki cieczy, jak choćby wody demineralizowanej oraz czynnika zapobiegającego rozwojowi glonów. Szybko zaczęto używać takich dodatków jak barwniki nadające wodzie określonych kolor, a także sprawiających, że świeci ona w świetle ultrafioletowym. Nie rozwiązywało to jednak problemu z niespodziewanym wyciekiem.

Dziś na rynku dostępne są dedykowane ciecze do układów chłodzących, które nie dość, że zawierają w sobie inhibitory korozji, substancje glonobójcze, czy barwniki, to na dodatek nie przewodzą prądu. Nawet całkowite zalanie płyty głównej nie grozi więc żadnymi poważniejszymi konsekwencjami. Wbrew pozorom, cena takiego chłodziwa nie jest wcale zaporowa i więcej kosztowałoby nas samodzielne wykonanie podobnej substancji. Przykładem cieczy dedykowanej specjalnie układom chłodzenia wodnego jest choćby Feser One , oferowany w 10 różnych kolorach, w cenie ok. 50 zł za litr. Polscy producenci starają się nie zostawać w tyle i przykładem rodzimego produktu może być choćby Frost Cool Liquid firmy Realitynet.

Coś dla laików

Mniej zaawansowani użytkownicy mogą poczuć się zniechęceni, nawet po krótkiej lekturze instrukcji instalacji takiego urządzenia. Jakieś chłodnice, pompki, bloki, odpowietrzanie, węże, króćce, płyny i to wszystko trzeba złożyć samemu?

Naprzeciwko takim wymaganiom wychodzą firmy oferujące gotowe, kompaktowe zestawy do montażu. Takim zestawem jest CoolRiver Aquamate , w którym musimy właściwie jedynie osadzić blok wodny (a konkretnie blokopompę) na procesorze - montaż nie różni się bardzo od zakładania "zwykłego" radiatora, a dodatkowo należy rozmieścić pozostałe elementy w obudowie i podłączyć do zasilacza. Wszystko jest tu już złożone, podłączone, ba - nalany jest nawet płyn chłodzący.

Producent najczęściej dołącza komplet zapinek, pozwalający zamontować blok wodny na większości popularnych gniazd procesorowych. Chłodzenie wodne wymaga minimalnej ingerencji użytkownika przy normalnej pracy. W przypadku tego zestawu producent zaleca wymianę płynu co 6-8 miesięcy, ale w praktyce i przy zastosowaniu właściwego chłodziwa, ten okres może ulec znacznemu wydłużeniu. Przez ten czas możemy błogo kontemplować ciszę i nie przejmować się konserwacją.

Dodatki, dodatki...

W układzie chłodzenia wodnego możemy zastosować jeszcze parę elementów, które może nie są niezbędne, ale też mogą się okazać przydatne. Takim przykładem jest wskaźnik przepływu cieczy. Informuje nas o tym czy pompka pracuje i czy nie jest na przykład zapowietrzona (niektóre modele po zapowietrzeniu przestają pracować). Innym gadżetem jest czujnik temperatury wody. Służy on właściwie tylko jako ciekawostka, bowiem interesuje nas temperatura chłodzonego układu, a nie cieczy w zestawie.

Chłodzenie wodne wydaje się idealnym rozwiązaniem dla tych użytkowników, którzy umiłowali sobie ciszę lub wykorzystują sprzęt do granic możliwości. Zastosowanie płynów nie przewodzących prądu minimalizuje ryzyko uszkodzenia komputera praktycznie do zera. Dodatkowym atutem jest niezwykle atrakcyjny wygląd i niemal nieograniczone możliwości modyfikacji.

Marcin Jaskólski

Copyright © Gazeta.pl sp. z o.o.