Jak działa chłodzenie wodne i dlaczego jest ono bardziej wydajne od chłodzenia powietrznego?

Chłodzenie wodne to najskuteczniejsze rozwiązanie na utrzymanie stabilnej temperatury procesora, choć jego koszt również jest imponujący.

Podstawowe elementy systemu chłodzenia wodnego to:

  • Radiator
  • Wentylator
  • Blok wodny
  • Pompka (zwykle połączona z blokiem wodnym)
  • Rurki / wężyki
  • Czynnik chłodzący
  • Zbiornik wyrównawczy (dotyczy chłodzeń customowych)

Zasada działania jest dość prosta i przypomina układ chłodzenia silnika spalinowego. Pompka zapewnia obieg czynnika chłodzącego w rurkach. Ciecz przechodzi przez blok wodny, który kontaktuje z powierzchnią procesora i następuje wymiana ciepła. Następnie trafia do radiatora, gdzie na skutek przepływu powietrza z wentylatorów temperatura ulega obniżeniu. Ochłodzona mieszanina ponownie przemieszcza się do bloku wodnego i cykl się powtarza.

Przewodność cieplna czynnika chłodzącego jest bardzo wysoka, a aktywny sposób odprowadzania ciepła spełnia swoje zadanie. Dlatego też wydajność chłodzenia wodnego jest znacznie wyższa niż w przypadku klasycznych chłodzeń, w tym najpotężniejszych chłodzeń wieżowych.

Możemy jednak zaznaczyć, że wyboru na korzyść chłodzenia wodnego dokonuje się pod warunkiem posiadania „gorących” procesorów lub jeśli planujesz zająć się overclockingiem. Praktyczne zalety takich chłodzeń są zauważalne w przypadku procesorów Core i7 / Ryzen 7 i wyższych. W przypadku komputerów klasy średniej opcję chłodzenia wodnego można również rozważyć, jeśli celem jest osiągnięcie minimalnego poziomu hałasu. Niektóre modele chłodzenia wodnego idealnie nadają się do ultrakompaktowych obudów, w których nie da się uzyskać wydajnej cyrkulacji przy użyciu chłodzenia powietrznego. W przypadku budżetowych PC nie ma sensu przyglądać się tej opcji.

Chłodzenie boxowe czy customowe?

Wybierając chłodzenie wodne, ważne jest rozumieć, że większość modeli to gotowe rozwiązania (boxowe). Jest to najlepsza opcja dla każdego komputera PC, która nie wymaga składania, konfiguracji, konserwacji i jest stosunkowo łatwa w montażu.

Customowe chłodzenia wodne wymagają pewnej wiedzy, aby samodzielnie prawidłowo dobrać wszystkie elementy systemu. Tutaj trzeba wziąć pod uwagę wiele parametrów, aby komponenty były kompatybilne i nie ograniczały wzajemnie swoich możliwości. Niektórzy producenci oferują gotowe zestawy do samodzielnego składania.

Dlatego eksperci zalecają, aby zwykli użytkownicy wybierali boxowe chłodzenia wodne, customowe zaś pozostają priorytetem dla entuzjastów, którzy tworzą designerskie komputery do gier z maksymalnym wykorzystaniem moddingu i stylizacji.

Popularne chłodzenia wodne

Dobór TDP na podstawie specyfikacji procesora

Najważniejszym kryterium wyboru chłodzenia wodnego jest TDP (Thermal Design Power). Wskazuje ono, ile ciepła można efektywnie odprowadzić. Producenci procesorów podają analogiczny parametr wydzielania ciepła, na który trzeba się orientować.

Ważne!Aby zapewnić efektywne chłodzenie, TDP chłodzenia musi być 2 razy większe niż TDP procesora. W przypadku podkręcania i topowych procesorów pożądane jest zapewnienie trzykrotnego zwiększenia TDP.

Przykładowo AMD Ryzen 9 Raphael 7900X ma TDP na poziomie 170 W. Warto wziąć pod uwagę, że liczba ta jest nominalna, przy maksymalnym obciążeniu lub podkręcaniu może ona znacznie wzrosnąć. Dlatego TDP chłodzenia wodnego musi nie tylko równać się maksymalnemu możliwemu poziomu wydzielania ciepła, ale także mieć dobry zapas, aby system chłodzenia nie działał na granicy swoich możliwości. Dlatego najlepszą opcją do AMD Ryzen 9 Raphael 7900X byłoby chłodzenie o TDP około 350 W.

Jaki radiator jest odpowiedni do komputerów gamingowych różnej klasy?

Wydajność chłodzenia w dużej mierze zależy od rozmiaru radiatora i liczby wentylatorów. Producenci oferują modele jednosekcyjne modele 120 lub 140 mm. Są kompaktowe, najczęściej montowane na tylnym panelu i są optymalne dla komputerów klasy średniej z procesorami Core i5 / Ryzen 5.

Gamingowe zestawy komputerowe są zwykle wyposażone w wielosekcyjne radiatory różnego rozmiaru, w zależności od liczby zamontowanych wentylatorów. Opcje mogą być następujące:

Najczęściej spotykane są radiatory dwusekcyjne 240 mm. Dobrze współpracują z procesorami o dużej wydajności, jednak w przypadku najgorętszych procesorów lepiej wybierać wydajniejsze chłodzenia o rozmiarze wentylatora 360 mm lub 420 mm. Takie chłodzenia montowane są na przednim lub górnym panelu. Najważniejsze jest, aby wybrać odpowiednich rozmiarów obudowę z obsługą chłodzenia wodnego.

Na tym etapie należy zwrócić uwagę na jakość radiatora i gęstość żeberek. W większości przypadków jest on wykonany z aluminium, ale w modelach klasy premium może stosować się miedź. Przy wizualnym przeglądzie nie powinno być żadnych uszkodzeń. Gęstość żeberek powinna wynosić co najmniej 10 na cal. Im jest ona wyższa, tym efektywniej będzie schładzana ciecz krążąca w środku. Gotowe zestawy chłodzeń wodnych są zazwyczaj zbalansowane, jednak warto zapoznać się ze specyfikacją wentylatorów. Warto preferować łożyska hydrodynamiczne, które wytrzymują dłużej i charakteryzują się niskim poziomem hałasu. Warunkiem musi być obsługa PWM, aby system mógł niezależnie regulować prędkość obrotów wentylatora oraz wydajność chłodzenia CPU w zależności od temperatury.

Jakie właściwości powinien posiadać blok wodny?

Blok wodny montowany jest na górze procesora i odpowiada za wymianę ciepła pomiędzy jego powierzchnią a czynnikiem chłodzącym. Wybór chłodzenia wodnego powinien opierać się na kompatybilności z gniazdem, chociaż większość producentów dołącza do zestawu wszystkie niezbędne adaptery. Drugim ważnym elementem jest materiał podstawy. Najlepszą opcją jest miedź, która ma dobrą przewodność cieplną. Ważna jest także wewnętrzna budowa bloku wodnego, choć w opisie produktu dość trudno znaleźć taką informację. Zaleca się rozdzielenie przepływu cieczy na oddzielne mikrokanały. W ten sposób efektywność wymiany ciepła będzie znacznie wyższa.

Popularne bloki wodne do procesora

Wymagania dotyczące rurek łączących

Rurki łączące zapewniają cyrkulację cieczy po systemie. Bezpieczeństwo komputera zależy od ich jakości, gdyż najmniejsze wycieki doprowadzą do zwarcia i uszkodzenia podzespołów. Wybierając chłodzenie wodne, należy zwrócić uwagę na ważne właściwości wężyków. Istnieją wężyki elastyczne i sztywne. Te pierwsze wykonane są najczęściej z polichlorku winylu (PVC), drugie zaś z polimetakrylanu metylu (inaczej akrylu) lub metalu (aluminium, miedź).

Wężyki PCV są niedrogie, dlatego stosuje się je w większości gotowych chłodzeń wodnych. Dobrze radzą sobie ze podwyższonym ciśnieniem i temperaturą krążącej cieczy. Dodając barwnik do czynnika chłodzącego, można uzyskać ładną wizualizację obudowy dzięki przezroczystości.

Wadą jest niska wytrzymałość mechaniczna. Dość łatwo je uszkodzić lub przekłuć, dlatego takie wężyki często uzupełniane są oplotem ochronnym.

Sztywne rurki są stosowane przez entuzjastów w customowych zestawach. To dość kosztowna przyjemność, która wymaga również dokładnych obliczeń. Często wykonywane są samodzielnie lub na zamówienie o określonej długości i kącie.

Grubość rurek zależy od wydajności chłodzenia, w szczególności pompki. Standardem jest średnica 13 / 10 mm (zewnętrzna / wewnętrzna). W przypadku chłodzeń wodnych o wysokim TDP (powyżej 300 W) mogą stosować się wężyki o średnicy zewnętrznej 16 mm i średnicy wewnętrznej 12 mm. Zapewnia to większą przepustowość i przyspiesza odprowadzanie ciepła z procesora.

Należy wziąć pod uwagę długość wężyka, która zależy od miejsca i sposobu montażu chłodzenia w obudowie. W przypadku umieszczeniu od góry i z tyłu, odległość procesora od obudowy jest minimalna, dlatego 300 mm wystarczy, nawet jeśli radiator zostanie zamontowany na zewnątrz. Jeśli planujesz montaż chłodzenia wodnego na panelu przednim, zalecana jest standardowa długość 400 mm.

Możliwości modyfikacji i customizacji komponentów chłodzenia wodnego

Dość często komputery ulegają modernizacjom, dlatego chłodzenie wodne powinno również przewidywać możliwość modernizacji lub wymiany poszczególnych elementów. Zaleca się preferować modele z wymiennymi kształtkami, które pozwolą na odłączenie radiatora i bloku wodnego, wymianę elastycznych wężyków na sztywne rurki, zapewniając wygodne modyfikowanie.

Dla koneserów wszystkiego, co stylowe, odpowiednie będą podświetlane chłodzenia, które często można zsynchronizować z efektami świetlnymi innych podzespołów. Modnym trendem są chłodzenia z wbudowanym wyświetlaczem, który pozwala na monitorowanie stanu systemu w czasie grania bez dodatkowego oprogramowania.

Podsumowanie

Ważne jest rozumieć, że koszt jakościowych i wydajnych chłodzeń wodnych zaczyna się od 400 PLN. Najpopularniejsze marki to: Asus, Deepcool, ID-COOLING, Corsair. Porządne chłodzenia wodne oferują też Gigabyte, Arctic, Be Quiet! Wybierając, należy preferować zaufane marki, ponieważ zła jakość komponentów może powodować wycieki i awarie drogich podzespołów z utratą gwarancji.