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无线电电子与电气工程百科全书 计算机水冷却系统。 无线电电子电气工程百科全书
最近，计算机组件变得越来越热，为了冷却它们，必须使用更高效的冷却系统。 尽管传统空气冷却系统可靠、简单且成本低廉，但空气的导热率较低，这意味着它不是最佳的冷却解决方案，更不用说大风量产生的噪音了。 最新的冷却器只会发出相当大的轰鸣声，而效率变得可以接受，但并不总是足够。 近年来，水冷系统变得越来越流行。 对于那些讽刺地看待这种想法的人，我会说，这种方法在汽车行业中使用并非毫无意义，请记住臭名昭著的风冷哥萨克，尽管发动机较弱，但无法应对冷却。 水的散热效果比空气好得多，这就是为什么水系统比空气系统更有效的原因。 正是电脑的噪音激发了我创造水冷的灵感。 首先，我晚上工作，电脑就在床边，所以影响了我妻子的睡眠。 其次，长时间呆在噪音环境中（我每天坐在电脑前超过 12 个小时）并不会以最好的方式影响健康。 第三，使用标准冷却方式很难对系统进行超频（我需要一个高效的视频处理系统）。 如今，互联网上有很多关于领先制造商的现成系统以及自制冷却系统的材料（自制系统通常效率更高）。 我不想重复自己并对水冷系统进行另一次审查（我将在使用的链接中给出它们），根据我的经验，我只是尝试精美而详细地描述我的设计。 我们将在我的设计模型上考虑水冷系统的主要部件：
水通过带有泵（3）的软管供给到水块（5,6,7、2、1），流经水块的通道，水吸收热量，然后进入散热器（4），由风扇单元 (3200) 吹动。 因此，热量被强制排出到壳体外部。 膨胀水箱(1.5)防止系统中存在空气，增加系统中冷却剂(水)的体积，从而增加系统的惯性，此外，水箱中的水对泵进行冷却。 在我们的例子中，系统的惯性是一个很大的优点，因为处理器通常不会在满负载下持续工作。 当它运行时，系统会平稳加热，而在处理器空闲期间，水有时间冷却。 我注意到这个规则并不总是有效，例如，在我的第 7 个处理器上，100 小时的视频编码了 XNUMX 个小时，而处理器负载为 XNUMX%。 风扇单元 设计用于冷却散热器。 看着四位粉丝的街区，人们立刻对系统的沉默产生了怀疑。 事实上，所有风扇都是通过电阻打开的，或者您可以不在 12 V 下打开它们，而是在 5 V（有些可能启动不良）或 7 V 下打开它们。在最低速度下，您听不到它们的声音全部。 在第二个版本中，我放了一个3位开关，第一个位置是+12V（整圈），第二个位置通过20Ω2W电阻，第三个两个25Ω2W串联（4W）。 这使得在炎热的夏天长时间计算机负载期间高速打开风扇成为可能。 我马上预约，每种模式降低/升高处理器温度1度，水温2度。 差异可以忽略不计，但最大模式下的噪音是足够的，但当它很热时，你可以使用它。
猜猜风扇托架外壳是用什么制成的。 来自塑料尺子！ 它们很便宜，而且众所周知是用二氯乙烷粘合的。 由于需要向风扇单元输出 12V，因此还内置了用于打开泵的继电器（如图）。 散热器 通过将热量传递给空气来冷却水。 我认为，散热器的位置位于系统单元的顶部。 在内部，它不能通过已经很热的空气进行冷却（并且这种系统的效率非常依赖于环境温度），它的底部通风很差，不会从侧面产生独立的气流，并且它非常放在单独的盒子里很麻烦。 从散热器的材质来看，铜的导热性好，但散热差，因此，在这方面，铝应该更好，但我没有实际检查，我立即买了铝，而且更便宜。 VAZ-2101 的炉散热器奇迹般地适合 InWin 外壳的宽度，此外，配件的螺纹非常快速且冷静地切割在出口/入口管的塑料紧固件中。 我没有将其放入外壳中，因为通风更好，我唯一在底部粘贴了多孔橡胶条，这将散热器抬高到外壳上方并产生更好的空气流通。 它不会破坏美观，但吸尘非常方便:)。 有必要放一个过滤器，他们说普通女性的紧身衣效果很好 - 正如他们所说，便宜又令人愉快。 水泵 整个冷却系统的心脏是水泵，它负责抽水。
水冷系统的可靠性就取决于它。 中容量的潜水泵是最常用的，价格便宜，也最常见。 它们的缺点是：电源220V、振动大、水温限制在35℃以下。 oC. 关于水族箱泵不可靠的谣言纯属虚构，只是制造商的疏忽造成了质量低劣的泵。 选择一个好的泵是一个问题，品牌的泵价格昂贵，而且事实证明它们并不那么容易买到。 例如，在我们国家，整个城市都散布着廉价的波兰 AquaEL，关于它们的评论不是很森林，而且它们的特性很奇怪。 德国IHEIM被认为是民间最好的泵，但它们非常昂贵。 泵的主要特性是性能（升/小时）和水位上升高度（米）。 性能很大程度上取决于水位上升的水位（特性中指示了未考虑水位上升的性能），例如，零水位时的 700 升/小时在 300 水位时变为 30 升/小时cm，进一步情况更糟。 对于正常冷却，组装系统中 150l/h 的容量就足够了（系统中的所有组件都会降低泵的性能）。 为了进行实验，我买了一台便宜的中国RESUN，型号SP-1200，容量700升/小时，提水高度0,8m，功率12W，尺寸130x52x109。 在检查了浴室中水泵的性能后，我确信中国人的话的真实性:)你不应该追求强大的水泵，水泵越大，它就越会加热水箱中的水。 以迎赢A500为例，水位高度为35cm。 膨胀水箱 我就买了这样一个冰箱用的容器，容量2.5升。 她只是别致地放在机箱底部，甚至不干扰硬盘。 其尺寸为 175x175x125。
首先，您需要修改盖子 - 建造填充孔和电线孔。 我用塑料维生素瓶的顶部制作了填充孔，并用药瓶制作了橡胶塞作为绳索。 如果有一个排水孔也很好。 接下来，我们在容器主体上为配件打孔，最好通过在火上加热工具来完成此操作。 配件内部用螺母紧固，两侧涂有密封剂。 关于密封剂的一些知识。 管道透明硅酮密封胶不是最好的选择，最好使用汽车密封胶，白色，不透明，它具有更好的粘合性能，更有弹性和更强。 必须用厚厚的泡沫橡胶层保护泵免受墙壁影响或悬挂起来，否则泵的振动会让您的感觉难以形容。
在第一次用粗硅胶管连接泵和配件的实验之后，我感到很困惑。 泵运转时发出的隆隆声非常可怕，整个容器都在振动，振动只能通过与本体牢固连接的配件连接来传递。 有必要寻找一种软泵配件联轴器的解决方案。 第二个实验是用灌肠剂作为界面进行的，由于其体积，它有时间抑制泵喷射的水流的振动，从而产生了部分嗡嗡声。 结果好多了，但我无法真正修复这个设计，而且它很难放入容器中。 第三个实验在建筑和沉默的结合方面更为成功。 我拿了一块白色的泡沫材料，就是放在盒子里主板下面的那个，用它做了一个1,5层的管子，用胶水粘合Moment，并在接缝处涂上密封剂。 但材质的厚度还是给人一种略显生硬的设计感。 然后我采用了相同的材料，只是更薄（各种设备都装在里面）。 通过将其粘成两层，我得到了一根非常柔软且有弹性的管子。 运转时的噪音消失了，隐隐约约传来隆隆声。 这是一场胜利！ :) 但没多久:( 工作了 2 分钟后，管子就掉下来了，因为材料在水中拉伸了一点。我不得不在管子的两侧使用夹子，因为它们在水中会生锈，所以我完全用密封剂填满了它们。事实证明，设计是可靠的，很快一年了，一切都运转良好。 罐内有液体。 通常，倒入蒸馏水，如果倒入普通水，它会很快开花，系统中的所有组件将由于覆盖了菌斑而停止有效工作，并且泵将完全失效。 为了可靠性，您可以在蒸馏水中添加伏特加、酒精或汽车冷却液（最佳选择）。 事实上，防冻剂对铝和铜呈中性，使用这种液体，您可以将这两种金属在系统中结合，并与普通水形成电偶。 人们说最好的比例是1：3，我拿了1：4——2升水和0.5升进口防冻液。 尽管我在处理器水冷头中同时使用了铜和铝，但运行 7 个月后，系统仍然保持清洁。 实验开始时，将普通水倒入系统中，一周后系统中的所有东西都被一层粘稠的涂层覆盖。 在添加防冻液的情况下，必须小心泄漏。 重建后，我的处理器水块在 5% 负载 100 小时后泄漏。 清洗和干燥后，显卡无法启动，即使用伏特加水清洗也无济于事，我不得不买一张新的。 一周后，她奇迹般地赚到了。 哦，我还想买一个新的:) 水块 水块是系统的工作工具。 也许是系统中最难制造的部分。 通常，它由导热性最强的材料制成，以便最快地将热量从芯片传递到冷却剂（水）。 最便宜的最佳导热材料是铜。 比它稍微好一点 - 银，差两倍 - 铝。 对于许多人来说，找到这种尺寸的铜锭是一项艰巨的任务。 我在寻找素材的过程中也煎熬了很长时间，顺便说一句，花了最长的时间。 但后来我发现了一个地方，在那里你可以找到大量该系统的所有组件 - 正如我们所说，这是一个“奇迹之地”或跳蚤市场，人们在那里出售他们从旧时代就一直存在的东西。 水冷头设计有很多选择。 在互联网上，有关最有效设计的会议主题超出了一千页的范围。 一般来说，水冷头的设计不会对处理器的温度产生太大影响，但有时几度也很重要。 我有兴趣在系统的不同部分尝试多种选项。 我不会假装自己是最好的水块”，我只是选择了我最喜欢的设计。以下是项目中的这些美女:)
处理器水冷头 系统中最重要的水冷头（照片中心）。 处理器作为最热的设备，需要更好的冷却。 我选择了“螺旋”式设计来实现，冷水进入块体的中心部分，当它撞击底部时，会产生湍流，从而增加金属的散热。 该设计需要工厂生产，他们在带有CPU的机器上为我制作，但有些工匠设法用钻头在膝盖上完成这样的事情。 我马上就会说，我不喜欢“鼻涕”上的设计，所以我不是这种制造的支持者。 我再送一个处理器水冷头，它在进口评测中占据第一名，而且无论是设计还是纯粹的美观我都喜欢。
在中央配件下方有一个所谓的加速器（右图），它可以增强水流精确地流向块的中心部分。 该套件包括 5 个不同槽宽的加速器，您可以选择最适合自己的一个:) 很酷的东西，一切都正确完成，此外，这里有一个分流器给您，可惜它的成本与整个冷却系统一样:( 芯片组水冷头 该芯片组是所有系统中“最冷”的芯片。 使用无源散热器时，它会加热到40-45度，可以根本不放水块，但如果热量被转移到外壳外部，则应将其移除，这会增加系统的可靠性。 我给它买了一个最简单的水块，它完全（除了配件）制作简单快速。 两个 10 毫米厚的有机玻璃方块粘在一起形成一个盖子。 在一个部件中，借助钻头和锉刀，形成“蛇”型贯穿轨道，在另一个部件中，它是一个带有配件安装座的盖子。 盖板从下方沿整个周边用沉头 M3 螺钉固定。 我想为视频制作这样的块，但我想 - 具有 GPU 温度的有机玻璃......一如既往，最好用密封剂填充所有裂缝。 安装水块 它们必须被磨利，这也限制了制造速度并增加了结构的成本。 最好的材料是黄铜，它不易氧化和腐蚀，而且不会与水冷头的铜底座发生冲突。 我的第一个配件是铝制的，它们很好，因为它们很轻，而且更容易获得制造材料，否则它们的优势就结束了。 管 直径10-12mm的硅胶管在汽车市场上大量销售。 较少——液压阻力显着增加，泵负载重，其性能下降。 一般来说，More 不允许有可用空间，在将系统推入内部后，这些空间仍应保留。 有些经过强化，有些则没有。 加强型是好的，因为它们不会在弯曲时断裂，它们是不好的，因为它们厚约 2 毫米。 在水冷时用夹子将管子夹在配件上是非常理想的 - 管子紧紧地固定在一起，但当水加热时，水也会泄漏，所以最好谨慎行事。 水块的连接方式可以是串联、并联、并串。 经验表明，并行连接不会带来任何切实的好处，但这样的系统有几个缺点。 首先是需要额外的部件——分离器。 其次，分支回路可以具有不同的水力阻力和不同的水平，在这种情况下，在阻力较小的回路中，水将以较大的流量流动，而在另一个回路中则以较小的流量流动。 我们需要它吗？ 建筑用铜管可以在销售管道装置的建筑市场找到。 不幸的是，所有管道装置的直径都是 14 毫米，这对我来说太大了。 但是，经过长时间的寻找，我找到了一根10毫米的管子。 对于小于 10 毫米的角，一切都变得更加复杂，我仍然没有找到它们，但它们是，它们只是停止进口（至少在我们国家）。 测试 测试配置： 板：EPOX 8RDA3+ rev 2.0 - nForce2 处理器：AMD Burton 2500 空气 = 24OC CPU标准模式1820MHz=2500+,Vcore=1,65V 简单 + S2Clk：
CPU 刻录负载：
加载 SandraBurn-in Wizard”CPU 算术 & CPU 多媒体测试：
РCPU超频模式2200MHz=3200+，Vcore=1,8 В 简单 + S2Clk：
CPU 刻录负载：
加载 SandraBurn-in Wizard”CPU 算术 & CPU 多媒体测试：
实际应用中工作时达到的最高温度（对应于 Sandra 中的负载结果） - 45OC. 相同负载下风扇以最大速度运行时的最小值 40OC. 风扇最大转速时的噪音与一台Titan CU5TB的噪音大致相同，处理器温度达到55OC.总计负15OC. 如果我们以最小的噪音进行工作，那么差异已经是 20OC，但 CU5TB 的噪音仍然高得不成比例。 出版：cxem.net
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