Жидкостные системы охлаждения


Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — Википедия

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания — совокупность устройств, обеспечивающих подвод охлаждающей среды к нагретым деталям двигателя и отвод от них в атмосферу лишней теплоты, которая должна обеспечивать наибольшую степень охлаждения и возможность поддержания в требуемых пределах теплового состояния двигателя при различных режимах и условиях работы.

В период сгорания рабочей смеси температура в цилиндре достигает 2000 °C и более. Система охлаждения предназначена для поддержания оптимального теплового состояния двигателя в пределах 80-90°C. Сильный нагрев может вызвать нарушения нормальных рабочих зазоров и, как следствие, усиленный износ, заклинивание и поломку деталей, а также снижение мощности двигателя, за счёт ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью, самовоспламенения и детонации. Для обеспечения нормальной работы двигателя необходимо охлаждать детали, соприкасающиеся с горячими газами, отводя от них тепло в атмосферу непосредственно, либо при помощи промежуточного тела (воды, низкозамерзающей жидкости). При чрезмерно сильном охлаждении рабочая смесь, попадая на холодные стенки цилиндра конденсируется и стекает в картер двигателя, где разжижает моторное масло. Как следствие этого мощность двигателя уменьшается, а износ увеличивается. При понижении температуры масло густеет. Это является причиной того, что масло хуже подается в цилиндры и увеличивается расход топлива, уменьшается мощность. Поэтому система охлаждения должна ограничивать температурные пределы, обеспечивая наилучшие условия работы двигателя.

Система охлаждения, кроме основной функции охлаждения двигателя, выполняет ряд других функций, к которым относятся:

  • нагрев воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования;
  • охлаждения масла в системе смазки;
  • охлаждения отработанных газов в системе рециркуляции отработавших газов;
  • охлаждения воздуха в системе турбонаддува ;
  • охлаждения рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

Существует три типа систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания: воздушная, жидкостная и гибридная.

Воздушное охлаждение[править | править код]

6-цилиндровый двигатель с естественным охлаждением на мотоцикле (Honda CBX1000, 105лс) Авиамодельный двигатель O.S. (1,7см3). Pratt and Whitney R-4360 - 28-цилиндровый авиационный двигатель с естественным воздушным охлаждением (3500лс).

Воздушное охлаждение может быть естественным и принудительным. Естественное воздушное охлаждение является самым простым видом охлаждения. Тепло от двигателя с такой системой охлаждения передаётся в окружающую среду через развитое оребрение на внешней поверхности цилиндров. Недостаток системы заключается в том, что она из-за низкой теплоёмкости воздуха не позволяет равномерно отводить от двигателя большое количество тепла и, соответственно, создавать компактные мощные силовые установки. Неравномерность обдува требует дополнительных мер для исключения локальных перегревов - более развитого оребрения в аэродинамической тени, обращения более нагретых выпускных каналов вперёд по потоку, а холодных впускных - назад и т.п. Естественное воздушное охлаждение распространено на двигателях лёгкой высокоподвижной техники: мотоциклы, мопеды, авиа- и автомодели. С систематическим ростом форсировки моторов мотоциклов на наиболее совершенных моделях воздушное охлаждение уступает место жидкостному. По причине малой массы естественное воздушное охлаждение широко применялось и на поршневых авиационных двигателях, где близкие к цилиндрическим и имевшие малую окружную скорость комли лопастей винта практически не работали как вентилятор, но скорость набегающего на самолёт потока была сама по себе очень высока.

Универсальный "стационарный" двигатель воздушного охлаждения, установленный на газонокосилке.

Стационарные или плотно закапотированные двигатели оснащают системой принудительного воздушного охлаждения. В них с помощью вентилятора создаётся поток воздуха, который обдувает рёбра охлаждения. Вентилятор и оребрённые поверхности, как правило, закрыты направляющим кожухом. Достоинства такого двигателя аналогичны двигателям с естественным охлаждением: простота конструкции, малый вес, отсутствие охлаждающей жидкости. Однако такие двигатели отличаются повышенным шумом при работе, большими габаритами. Кроме того, при проектировании таких двигателей возникают проблемы с охлаждением отдельных элементов конструкции двигателя из-за неравномерного обдува. На легковых автомобилях, производимых в Европе, воздушное охлаждение широко применялось в 1950-х — 1970-х годах. В основном это небольшие машины типа Volkswagen Kafer, Fiat 500, Citroën 2CV; особняком стоит представительская Tatra 613. В СССР самым известным автомобилем с воздушным охлаждением был «Запорожец». Выпускались грузовые автомобили с дизелями воздушного охлаждения (например грузовики под маркой «Татра» с момента начала выпуска и до начала 2010 годов оснащались исключительно такими двигателями). Двигатели с воздушным охлаждением имеют многие трактора (иногда - тяжёлые, например Т-330; чаще - малые, от обычных пропашных до мини-тракторов мелких частных хозяйств), для которых характерны установившиеся режимы работы двигателя и специфические требования к простоте обслуживания. В настоящее время (2015-е) принудительное воздушное охлаждение применяется на большинстве скутеров, моторизованном инструменте (бензопилы, газонокосилки и пр.), двигателях малогабаритных генераторных установок, на мотоблоках и прочих самоходных и стационарных малых сельскохозяйственных и коммунальных машинах. Для последних очень распространены унифицированные ряды простых одно-двухцилиндровых двигателей воздушного охлаждения, одинаковые у различных производителей (Briggs & Strattonruen, Honda, Subaru, китайские), в виде компактного законченного блока с креплением на горизонтальную плоскость.

Жидкостное охлаждение[править | править код]

Жидкостное охлаждение морских судов открытого типа

Системы охлаждения классифицируются в соответствии со способом использования теплоносителя в системе.

Замкнутые — в таких системах жидкость-теплоноситель циркулирует по герметичному контуру, нагреваясь от источника тепла (нагревателя) и остывая в охлаждающем контуре (охладителе). В зависимости от устройства системы, теплоноситель может закипать или полностью испаряться, вновь конденсируясь в охладителе. Незамкнутые — в незамкнутых (проточных) системах теплоноситель подается извне, нагревается у источника тепла и направляется во внешнюю среду. В этом случае она играет роль охладителя, предоставляя необходимые объем теплоносителя нужной температуры на входе и принимая нагретый на выходе. Открытые — системы, в которых нагреватель помещен в некоторый объем теплоносителя, а тот заключен в охладителе, если таковой предусмотрен конструкцией. Например, открытая система с маслом в качестве теплоносителя используются для охлаждения мощных электротрансформаторов.

К «чисто жидкостным» системам охлаждения можно отнести лишь открытые системы охлаждения речных и морских судов, где для охлаждения используется забортная вода. В некоторых стационарных двигателях начала XX века мог отсутствовать радиатор, вместо этого имелся расширительный бак большого объёма — отчасти тепло рассеивалось за счёт испарения воды, отчасти — через стенки бака, а отчасти за счёт большого объёма воды, который не успевал достаточно прогреться за время работы двигателя.

Замкнутая система (Гибридный тип)[править | править код]

Тип сочетает вышеуказанные системы: тепло от цилиндров отводится жидкостью, после чего она, на удалении от теплонагруженной части двигателя, охлаждается в радиаторах воздухом. Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно выполняются из отдельных частей:

  • внутренняя — рабочая втулка или гильза цилиндра;
  • наружная — рубашка (у двигателей воздушного охлаждения рубашка имеет рёбра для эффективного отвода тепла).

Пространство между ними называется зарубашечным, в двигателе с водяным охлаждением тут циркулирует охлаждающая жидкость.


Система охлаждения состоит из рубашки охлаждения блока цилиндров, головки блока цилиндров, одного или нескольких радиаторов, вентилятора принудительного охлаждения радиатора, жидкостного насоса, термостата, расширительного бачка, соединительных патрубков и датчика температуры. Этот тип используется на всех современных автомобилях. Охлаждающая жидкость прокачивается насосом через рубашку охлаждения двигателя, забирая от неё тепло, а затем охлаждается сама в радиаторе. В этой системе существует два круга циркуляции жидкости — большой и малый. Большой круг составляют рубашка охлаждения двигателя, водяной насос, радиаторы (в том числе — отопителя салона), термостат. В малый круг входит рубашка охлаждения двигателя, водяной насос, термостат (иногда радиатор отопителя салона входит именно в малый круг). Регулировка количества жидкости между кругами циркуляции жидкости осуществляется термостатом. Малый круг охлаждения предназначен для быстрого введения двигателя в эффективный тепловой режим. При этом охлаждающая жидкость фактически не охлаждается, так как не проходит через радиатор. Как только она нагреется до оптимальной температуры, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать также и через радиатор, где непосредственно и охлаждается набегающим потоком воздуха (а в случае длительной стоянки - принудительно вентилятором). При этом, чем сильнее нагревается охлаждающая жидкость, тем сильнее открывается термостат, и тем сильнее жидкость охлаждается в радиаторе. Это и есть принцип поддержания оптимальной температуры двигателя 85-90 °C.

Очень опасным явлением является перегрев двигателя (кипение двигателя)[источник не указан 762 дня]. При этом охлаждающая жидкость в прямом смысле вскипает в рубашке охлаждения, что очень часто приводит к серьёзным последствиям и дорогостоящему ремонту. Для предупреждения перегрева двигателя логично применять жидкости с высокой температурой кипения, однако проще всего оказалось держать всю систему под некоторым избыточным давлением (около 1,1 атм), при котором повышается температура кипения охлаждающей жидкости (около 110 °C и 120 °C для воды и антифриза соответственно). Кроме того, при превышении температуры охлаждающей жидкости более 105 °C, включается принудительный обдув радиатора вентилятором.

Основные части жидкостной системы охлаждения[править | править код]

В жидкостных системах охлаждения поршневых двигателей наземного и воздушного транспорта, а также стационарных установок охлаждающая жидкость циркулирует по замкнутому контуру, а тепло рассеивается в окружающую среду с помощью обдуваемого воздухом радиатора.

Основные части жидкостной системы охлаждения:

  • Рубашка охлаждения (1) представляет собой полость, огибающую части двигателя, требующие охлаждения. Циркулирующая по рубашке охлаждения жидкость отбирает у них тепло и переносит его к радиатору.
  • Насос охлаждающей жидкости, или помпа (5) — обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру охлаждения. В некоторых двигателях, например мини-тракторов, может применяться термосифонная система охлаждения — то есть система с естественной циркуляцией охлаждающей жидкости, в которой этот насос отсутствует. Может приводиться в движение либо через ременную передачу от вала двигателя, либо от отдельного электродвигателя.
  • Термостат (2) — предназначен для поддержания рабочей температуры двигателя. Термостат перенаправляет охлаждающую жидкость по малому кругу — в обход радиатора, если температура не достигла рабочей.
  • Радиатор (3) имеет развитую поверхность, обдуваемую снаружи набегающим потоком воздуха. Радиатор изготавливается из материалов, хорошо проводящих тепло, чаще всего из алюминия (радиатор для охлаждения масла чаще всего делают из меди).
  • Вентилятор (4) создаёт дополнительный поток воздуха для обдува радиатора, в том числе во время остановок и при движении на малой скорости. Может приводиться ременной передачей от вала двигателя, но в современных автомобилях, за исключением крупных грузовиков, он работает от электродвигателя.
  • Расширительный бак содержит запас охлаждающей жидкости. С атмосферой расширительный бак сообщается через клапан, поддерживающий избыточное давление охлаждающей жидкости при работе, что позволяет двигателю работать при большей температуре, не допуская кипения охлаждающей жидкости, которое может привести к повреждению двигателя. Автомобили начала-середины XX века часто не имели расширительных бачков. В них запас охлаждающей жидкости находился в верхнем бачке радиатора. Это было вполне допустимо, так как в основном в системе охлаждения использовалась вода, и её расширение при нагреве было небольшим. С распространением антифризов на основе этиленгликоля использование расширительного бака стало обязательным. Полупрозрачный бак, расположенный в доступном месте в верхней точке системы, облегчает также контроль уровня жидкости.

В поршневой авиации также применяются двигатели, в которых цилиндры охлаждаются непосредственно набегающим воздухом, а головки цилиндров — с использованием жидкостной системы охлаждения. Такое решение позволяет снизить массу двигателя и одновременно более эффективно охлаждать головки цилиндров, которые являются наиболее теплонагруженными частями двигателя.

Охлаждение масла[править | править код]

В дополнение к основной системе охлаждения в двигателях большой мощности (на грузовиках и тепловозах), а также на двигателях с воздушным охлаждением применяется охлаждение масла. Охлаждение масла необходимо также потому, что оно поступает к па́рам трения — самым чувствительным к перегреву местам двигателя. Масло может охлаждаться охлаждающей жидкостью, либо окружающим воздухом от отдельного радиатора.

Испарительная система охлаждения[править | править код]

Также существует подвид системы охлаждения, называемый испарительной системой охлаждения. Главное отличие её от обычных водяных или этиленгликолевых — доведение температуры охлаждающей жидкости (воды) выше точки кипения, в результате чего при испарении от теплонагруженных деталей отводится большое количество тепла. Пар конденсируется в жидкость в радиаторе и цикл повторяется. Подобные системы использовались в авиастроении в 30-х годах XX века.[1] Кроме того в Китае по состоянию на 2014 год продолжают выпускаться дизели мощностью от 8 до 24 л.с. с испарительным охлаждением, предназначенные для мотоблоков и минитракторов.

ru.wikipedia.org

Обзор жидкостной системы охлаждения ICEKIMO 240 VGA от ID-COOLING | Периферия | Обзоры

Одним из самых горячих компонентов компьютера всегда являлись видеоускорители, особенно топовые модели, имеющие большое тепловыделение. Отсюда и повышенные требования к системам их охлаждения. Зачастую лучшим решением здесь является установка жидкостной системы охлаждения. Как правило, такие системы обладают на порядок меньшим уровнем шума, при этом охлаждая видеочип гораздо эффективнее.

Одним из примеров современной жидкостной системы охлаждения является модель ICEKIMO 240 VGA от компании ID-COOLING. Она предназначена для установки на видеокарты с тепловыделением до 300 Вт, с референсным дизайном плат. Основное условие совместимости - расположение элементов цепей питания не между видеочипом и видеовыходами. Предназначена ICEKIMO 240 для видеокарт серий GTX 9, GTX 10, ATI R9 400/300/200 series, и подобных им. Из особенностей – можно сразу отметить наличие подсветки. Подсвечены зелёными светодиодами все кулеры системы охлаждения и логотип компании.

Стоит сказать пару слов о бренде, и после сразу перейдём к распаковке и обзору данной СЖО.

Бренд ID-COOLING возник не так давно, в 2013 году. Специализируется на всевозможных системах охлаждения, как жидкостных, так и воздушных: для видеокарт, процессоров, серверов, корпусов пк, и т.п. Бренд достаточно известен на российском рынке, как производитель систем охлаждения с хорошим соотношением цена/качество.

Характеристики

Радиатор
Размеры (Д х Ш х В), мм 274 × 120 × 27
Материал радиатора Алюминий
Плотность радиатора, FPI 19
Количество вентиляторов 2
Модель вентилятора ID-Cooling PL-12025-G
Типоразмер 120 × 120 × 25
Количество и тип подшипника(ов) 1, гидродинамический
Скорость вращения, об/мин 700–1550
Максимальный воздушный поток, CFM 2 × 62
Уровень шума, дБА 18,0–26,4
Длина кабеля, мм 305 + 60
Вентилятор на кожухе
Модель ID-Cooling ND-9015M12B
Типоразмер 95 × 15
Количество и тип подшипника(ов) 2, качения
Скорость вращения, об/мин 1500
Воздушный поток, CFM 24,5
Уровень шума, дБА 22,8
Помпа
Размеры, мм Ø65 × 30
Скорость ротора помпы, об/мин 2100
Тип подшипника Керамический
Срок службы подшипника, часов/лет 50 000 / >5,7
Уровень шума, дБА 25,0
Длина кабеля, мм 180
Водоблок
Материал и структура Медь, оптимизированная микроканальная структура с каналами шириной 0,2 мм
Совместимость с видеокартами Все видеокарты AMD и NVIDIA с расстоянием между монтажным отверстиями 58,4 × 58,4 мм или 53,3 × 53,3 мм
Длина шлангов, мм 360
Внешний диаметр шлангов, мм 12
Хладагент Нетоксичный, антикоррозионный (пропиленгликоль)
Максимальный уровень TDP, Вт 300
Термопаста ID-TG01, >5,15 Вт/(м•К), 1 г
Подсветка Вентиляторов на радиаторе и кожухе, логотипа верхней панели кожуха
Общий вес системы, г 1160
Гарантийный срок, лет 3

Распаковка и комплектация

ICEKIMO 240 VGA поставляется в небольшой картонной коробке белого цвета. На лицевой стороне цветная полиграфия с логотипом компании и названием модели.

Смотрится упаковка очень приятно и стильно.

С обратной стороны – подробная спецификация, чертежи, размеры, информация о продукте и производителе. С одной боковой стороны отмечены особенности данной сжо, с других – только логотипы и названия компании и модели.

Внутри коробки мы находим каркас из вспененного полиэтилена, в котором размещены детали комплекта. Очень надёжно, за повреждения при транспортировке можно не опасаться.

Извлекаем из коробки следующий комплект:

• Радиатор сжо с кожухом и помпой • 2 вентилятора 120 мм ID-Cooling PL-12025-G • 16 радиаторов 15х20 мм и комплект термопрокладок • Прижимная пластина • Переходники для подключения кулеров 2х4pin -> 4pin и 2x4pin -> molex • Термопаста ID-Cooling ID-TG01 • Комплект средств монтажа • Руководство пользователя

Комплект достаточный для того, чтобы установить СЖО на видеокарту, ничего не докупая. Здесь есть достаточно термопасты (тюбика хватит даже на 2-3 раза). Порадовали комплектные переходники для подключения питания кулеров – это очень кстати, обычно разъёмы под кулеры на материнской плате довольно дефицитны. Если у вас не осталось ни одного свободного, то вентиляторы 120 мм можно подключить с помощью molex-разъёма. Делать это рекомендую в крайнем случае, так как вы лишитесь возможности регулировать их обороты. Лучшим в плане удобства решением здесь будет подключение все вентиляторов к реобасу.

Особенности и устройство

Конструкция ICEKIMO 240 VGA является типичной для подобных систем. Это необслуживаемая СЖО, уже заправленная и готовая к работе. Представляет собой радиатор, соединённый двумя шлангами с помпой и кожухом с вентилятором 95 мм. Кожух монтируется на плату видеокарты, и дополнительно охлаждает элементы цепей питания.

Радиатор имеет стандартные размеры – 272х120х27 мм, то есть попадает под типоразмер 280 мм. Состоит из 14 каналов, пространство между которыми занимает металлическая гофра, плотность которой – 19 рёбер на дюйм (FPI).

Шланги, идущие от помпы к радиатору, имеют диаметр 12 мм и закреплены жёстко в обжимных фитингах. Длина шлангов – 360 мм, и они довольно жёсткие.

Это создаёт некоторые трудности при установке системы охлаждения в корпус. Во-первых, приходится это делать как можно аккуратнее, чтобы не повредить целостность системы, а во-вторых, в некоторых больших корпусах вашу свободу выбора места монтажа будет ограничивать длина и жёсткость трубок.

Вентиляторы ID-Cooling PL-12025-G 120 мм, предназначенные для монтажа на радиатор, имеют прорезиненные участки у креплений. Но, в данном случае, при закреплении на радиаторе они соприкасаются с ним только пластиком, и пользы это не приносит.

Они имеют полупрозрачную крыльчатку и оснащены зелёными светодиодами. Подключаются коннекторами 4pin и имеют возможность регулировки оборотов – от 700 до 1550 об/мин. Их максимальный воздушный поток равен 62 CFM, а создаваемый шум от 18 до 26,4 дБ.

Кроме помпы, в данной сжо есть кожух, который монтируется на плату видеокарты. Он имеет дополнительный вентилятор размером 95 мм, охлаждающий зону VRM видеоускорителя. Разъём коннектора здесь 3pin, а значит, нет и программной возможности регулировать обороты (кстати, коннектор питания здесь общий у помпы и вентилятора).

Причудливая форма крыльчатки позволяет уменьшить «мёртвые зоны» и создаваемый шум. Действительно, при 1500 об/мин вентилятор «шумит» всего на 22.8 дБ, что не должно выделяться среди остальных вентиляторов корпуса. Воздушный поток, правда тоже не очень велик, он составляет 24.5 CFM.

Размеры кожуха – 270х110х30 мм, он занимает ровно 2 слота расширения и довольно компактен. Выполнен из металла с матовым покрытием. Сбоку есть пластиковые элементы, с помощью которых реализована подсветка (логотип ID-COOLING).

Про помпу известно то, что скорость вращения ротора 2100 об/мин, а в её контур закачан пропиленгликоль, что, впрочем, стандартно. Ротор имеет керамический подшипник с внушительным ресурсом в 50000 часов работы, то есть приблизительно около шести лет. Уровень шума не должен превышать 25 дБ, что совсем не громко.

Водоблок помпы изготовлен из меди, заявлена его микроканальная структура. Если рассмотреть качество полировки поверхности, соприкасающейся с видеочипом, то оно оставляет желать лучшего – видно обилие царапин и следы обработки.

Установка СЖО на видеокарту

Пару слов о совместимости – подойдёт почти любая видеокарта со стороной квадрата между отверстиями креплений 58,4 × 58,4 или 53,3 × 53,3 мм. Есть ещё один нюанс – дизайн платы видеокарты должен быть референсным или близким к нему. Ниже приведён взятый с официального сайта список совместимости.

Итак, подопытным кроликом для нашей ICEKIMO 240 VGA будет видеокарта с референсным дизайном платы, но не референсной системой охлаждения – GTX 1080 iChill X4 от Inno3D.

На ней установлен достаточно массивный радиатор с пятью теплотрубками. Обдувают его 3 вентилятора по 90 мм, и один дополнительный 45 мм сбоку, у зоны VRM. Выглядит вся эта система довольно внушительно, но с охлаждением справляется не самым лучшим образом, к тому же шумновата на высоких оборотах.

Снимаем радиаторы и бекплейт для монтажа СЖО.

Первым делом удаляем остатки старой термопасты, и наклеиваем радиаторы посредством приложенного «термо-скотча». Видимо, это новое решение от ID-COOLING, в других моделях СЖО обычно был в комплекте тюбик термоклея для радиаторов. У меня, честно говоря, такой способ вызывает некоторые сомнения по поводу надёжности соединения, как бы в процессе эксплуатации, со временем, радиаторы не отвалились со своих мест, учитывая их положение «вверх ногами» и постоянный нагрев.

Но тут есть компромисс – вы можете использовать для крепления радиаторов термоклей, если предложенный производителем способ смущает.

Итак, размещаем все 16 радиаторов на своих местах. Особенность ICEKIMO 240 VGA, связанная со совместимостью, как раз заключается в том, чтобы VRM зона располагалась в «хвосте» платы, за видеочипом, а не между ним и видеовыходами, поскольку в таком случае вентилятор кожуха не охлаждал бы компоненты цепей питания.

Далее наносим термопасту из комплекта ID-TG01, и монтируем кожух СЖО на плату при помощи прижимной пластины с обратной стороны. В моём случае некоторое неудобство создалось из-за выступающих элементов, распаянных на обратной стороне платы. Впрочем, решилось неудобство легко – подкладкой пары шайб из комплекта под каждый болт.

Усилие прижима получается очень высокое, поэтому не советую закручивать болтики до упора, есть риск повредить видеочип или саму плату.

Итак, остаётся закрепить на радиаторе два вентилятора и приступить к монтажу СЖО в корпус. Вентиляторы крепятся длинными винтами из набора, радиатор – короткими к корпусу.

Повторюсь, при монтаже следует быть аккуратным из-за не очень длинных и жёстких трубок, и не прикладывать чрезмерных усилий. Учтите также толщину радиатора вместе с вентиляторами – это порядка 55 мм. Это, например, не позволило установить радиатор на верхнюю стенку корпуса – банально не хватило места, мешался процессорный кулер.

В итоге радиатор был установлен на переднюю стенку, длины трубок хватило даже с некоторым запасом.

Несколько слов о подсветке – она имеется на кожухе, в виде светящегося логотипа компании, и на всех вентиляторах. Она не слишком яркая, приятной зелёной гаммы. Регулировки, к сожалению, не предусмотрено. Но смотрится она всё равно достаточно симпатично.

Тестирование ICEKIMO 240 VGA

Перейдём к тестированию. Оно будет проходить при температуре воздуха в помещении 25-26° C. Стенд – открытый.

Уровень шума будет замеряться с помощью микрофона, так что здесь будет допустима небольшая погрешность. Замеры будут производиться с расстояния 0,5 м.

Режимов тестирования будет три – это игровой режим (Witcher 3: Wild Hunt, запредельное качество в FullHD), режим майнинга на алгоритме equihash, и стресс-тест FurMark в разрешении 1280х720 (время теста 15 минут).

Было выбрано также три примерно соответствующих режима оборотов вентиляторов на эталонной СО и на радиаторе ICEKIMO 240 VGA. Все результаты приведены ниже в виде диаграмм.

Выводы из данных тестов можно сделать однозначные. Если сравнить усреднённые показатели, то при равных режимах СЖО ICEKIMO 240 VGA выигрывает у эталонной СО около 15° C, и это очень хороший показатель.

Стоит при этом сказать, что уровень шума также кардинально отличается. Если в эталонной СО при оборотах выше 60% уровень шума уже сложно назвать терпимым (почти до 40дБ при 100% оборотов), то ICEKIMO 240 VGA вы услышите только при оборотах выше 1200 об/мин (70% от максимума), да и при максимальных 1550 об/мин уровень шума будет не выше 30 дБ. А при закрытом корпусе этот показатель ещё снизится на несколько дБ.

Если же выставить обороты вентиляторов радиатора на 700-1000 об/мин, получаем уровень шума до 25 дб, который можно условно назвать «почти тишиной».

В тестировании участвовала достаточно «горячая» видеокарта GTX 1080, имеющая потребление около 180-190 Вт, и ICEKIMO 240 VGA уверенно справилась с отводом такого количества тепла. Можно с уверенностью предположить, что заявленные в параметрах предельные для неё 300 Вт тепла – не просто рекламный ход, и данная СЖО справится с охлаждением любой топовой современной видеокарты.

Итоги

ICEKIMO 240 VGA от ID-COOLING – достойная внимания система жидкостного охлаждения для вашей видеокарты. Она обладает очень достойной эффективностью охлаждения, низким уровнем шума, а также имеет светодиодную подсветку. В сравнении с не самой слабой системой воздушного охлаждения она выигрывает в среднем 15° C, и обеспечивает заметно меньший уровень шума.

Из недостатков можно отметить разве излишне жёсткие шланги, создающие некоторые неудобства при монтаже, но это не так существенно.

Могу рекомендовать ICEKIMO 240 VGA к покупке тем, кто ценит тишину или хочет добиться максимально эффективного охлаждения видеочипа. Стоит только заранее просчитать процесс монтажа радиатора в корпус и, в идеале, обзавестись реобасом для удобной регулировки оборотов вентиляторов.

Достоинства

• Высокая эффективность охлаждения • Низкий уровень шума • Приятная светодиодная подсветка

Недостатки

• Жёсткие шланги без поворотных фитингов

club.dns-shop.ru

Система охлаждения двигателя — DRIVE2

Назначение и классификация систем охлаждения
Температура газов в цилиндрах работающего двигателя достигает 1800-2000 градусов. Только часть выделенного при этом тепла преобразуется в полезную работу. Оставшаяся часть отводится в окружающую среду системой охлаждения, системой смазки и наружными поверхностями двигателя.
Чрезмерное повышение температуры двигателя приводит к выгоранию смазки, нарушению нормальных зазоров между его деталями следствием чего является резкое возрастание их износа. Возникает опасность заедания и заклинивания. Перегрев двигателя вызывает уменьшение коэффициента наполнения цилиндров, а в бензиновых двигателях еще и детонационное сгорание рабочей смеси.
Большое снижение температуры работающего двигателя также нежелательно. В переохлажденном двигателе мощность снижается из-за потерь тепла; вязкость смазки увеличивается, что повышает трение; часть горючей смеси конденсируется, смывая смазку со стенок цилиндра, повышая тем самым износ деталей. В результате образования серных и сернистых соединений стенки цилиндров подвергаются коррозии.
Система охлаждения предназначена для поддержания наивыгоднейшего теплового режима. Системы охлаждения подразделяются на воздушные и жидкостные. Воздушные в настоящее время на автомобилях встречаются крайне редко. Системы жидкостного охлаждения могут быть открытыми и закрытыми. Открытые системы – системы, сообщающиеся с окружающей средой через пароотводную трубку. Закрытые системы разобщены от окружающей среды, а поэтому давление охлаждающей жидкости в них выше. Как известно, чем выше давление, тем выше температура закипания жидкости. Поэтому закрытые системы допускают нагрев ОЖ до более высоких температур (до 110-120 градусов).

По способу циркуляции жидкости системы охлаждения могут быть:
— принудительными, в которых циркуляция обеспечивается насосом, расположенным на двигателе;
— термосифонными, в которых циркуляция жидкости происходит за счет разницы плотности жидкости, нагретой деталями двигателя и охлажденной в радиаторе. Во время работы двигателя жидкость в рубашке охлаждения нагревается и поднимается в верхнюю ее часть, откуда через патрубок поступает в верхний бачок радиатора. В радиаторе жидкость отдает теплоту воздуху, плотность ее повышается, она опускается вниз и через нижний бачок вновь возвращается в систему охлаждения.
— комбинированными, в которых наиболее нагретые детали (головки блоков цилиндров) охлаждаются принудительно, а блоки цилиндров – по термосифонному принципу.

Устройство системы охлаждения

Наибольшее распространение в автомобильных ДВС получили закрытые жидкостные системы с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости (ОЖ).

Закрытая система охлаждения с принудительной циркуляцией ОЖ


В состав таких систем входят: рубашка охлаждения блока и головки цилиндров, радиатор, насос ОЖ, вентилятор, термостат, патрубки, шланги, расширительный бачок. В систему охлаждения также включается радиатор отопителя.
ОЖ, находящаяся в рубашке охлаждения, нагреваясь за счет тепла, выделяемого в цилиндре двигателя, поступает в радиатор, охлаждается в нем и возвращается в рубашку охлаждения. Принудительная циркуляция жидкости в системе обеспечивается насосом, а усиленное охлаждение ее — за счет интенсивного обдува воздухом радиатора. Степень охлаждения регулируется при помощи термостата и путем автоматического включения или выключения вентилятора. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину радиатора или расширительный бачок. Емкость системы охлаждения легкового автомобиля, в зависимости от объема двигателя – от 6 до 12 литров. Сливают ОЖ через пробки, расположенные обычно в блоке цилиндров и нижнем бачке радиатора.
Радиатор отдает воздуху тепло от ОЖ.

Устройство радиатора


Он состоит из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления. Для изготовления радиаторов используются медь, алюминий и сплавы на их основе. В зависимости от конструкции сердцевины радиаторы бывают трубчатые, пластинчатые и сотовые.

Виды сердцевин радиаторов


Наибольшее распространение получили трубчатые радиаторы. Сердцевина таких радиаторов состоит из вертикальных трубок овального или круглого сечения, проходящих через ряд тонких горизонтальных пластин и припаянных к верхнему и нижнему бачкам радиатора. Наличие пластин улучшает теплоотдачу и повышает жесткость радиатора. Трубки овального (плоского) сечения предпочтительнее круглых, так как поверхность охлаждения их больше; кроме того, в случае замерзания ОЖ в радиаторе плоские трубки не разрываются, а лишь изменяют форму поперечного сечения.
В пластинчатых радиаторах сердцевина устроена так, что охлаждающая жидкость циркулирует в пространстве, образованном каждой парой спаянных между собой по краям пластин. Верхние и нижние концы пластин, кроме того, впаяны в отверстия верхнего и нижнего резервуаров радиатора. Воздух, охлаждающий радиатор, просасывается вентилятором через проходы между спаянными пластинами. Для увеличения поверхности охлаждения пластины обычно выполняют волнистыми. Пластинчатые радиаторы имеют большую охлаждающую поверхность, чем трубчатые, но вследствие ряда недостатков (быстрое загрязнение, большое количество паяных швов, необходимость более тщательного ухода) применяются реже.
В сердцевине сотового радиатора воздух проходит по горизонтальным, круглого сечения трубкам, омываемым снаружи ОЖ. Чтобы сделать возможной спайку концов трубок, края их развальцовывают так, что в сечении они имеют форму правильного шестиугольника. Достоинством сотовых радиаторов является большая, чем в радиаторах других типов, поверхность охлаждения.
В верхний бачок впаяны заливная горловина, закрываемая пробкой, и патрубок для подсоединения гибкого шланга, подводящего ОЖ к радиатору.

Устройство пробки радиатора


Сбоку наливная горловина имеет отверстие для пароотводной трубки. В нижний бачок впаян патрубок отводящего гибкого шланга. Шланги прикреплены к патрубкам стяжными хомутиками. Такое соединение допускает относительное смещение двигателя и радиатора. Горловину герметически закрывает пробка, изолирующая систему охлаждения от окружающей среды. Она состоит из корпуса, парового (выпускного) клапана, воздушного (впускного) клапана и запорной пружины. В случае закипания жидкости в системе охлаждения давление пара в радиаторе возрастает. При превышении определенного значения открывается паровой клапан и пар выходит через пароотводную трубку. После остановки двигателя жидкость охлаждается, пар конденсируется и в системе охлаждения создается разрежение. При этом возникает опасность сдавливания трубок радиатора. Для предотвращения этого явления служит воздушный клапан, который, открываясь, пропускает внутрь радиатора воздух.
Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости вследствие изменения температуры в системе устанавливается расширительный бачок.

Расширительный бачок


В некоторых радиаторах нет заливной горловины, и заполнение системы охлаждающей жидкостью осуществляется через расширительный бачок. В этом случае паровой и воздушный клапаны располагаются в его пробке. Метки, наносимые на расширительном бачке, позволяют контролировать уровень ОЖ в системе охлаждения. Проверка уровня проводится на холодном двигателе.

Насос ОЖ

Насос ОЖ


Устройство насоса ОЖ


обеспечивает ее принудительную циркуляцию в системе охлаждения. Насос центробежного типа устанавливается в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой и сальника. Корпус и крыльчатку насосов отливают из магниевых, алюминиевых сплавов, крыльчатку, кроме того, – из пластмасс. Привод насоса осуществляется ремнем от шкива коленвала двигателя. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, ОЖ из нижнего бачка радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса ОЖ попадает в отверстие рубашки охлаждения блока цилиндров. Вытеканию ОЖ между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте выхода вала — сальник.
Для усиления потока воздуха, проходящего через сердцевину радиатора, установлен вентилятор. Его монтируют либо на одном валу с насосом ОЖ, либо отдельно. Он состоит из крыльчатки с лопастями, привернутой к ступице. Для улучшения обдува воздухом двигателя и радиатора на последнем может быть установлен направляющих кожух. Привод вентилятора может осуществляться несколькими способами. Самый простой – механический, когда вентилятор жестко закрепляется на одной оси с насосом ОЖ. В этом случае вентилятор постоянно включен, что приводит к излишнему расходу мощности двигателя. Кроме того, вентилятор работает даже в неоптимальных режимах, например, сразу после запуска двигателя. Поэтому в современных двигателях такое подключение не используется, а вентилятор соединяется с приводом через муфту. Конструкция муфты может быть различной – электромагнитная, фрикционная, гидравлическая, вязкостная (вискомуфта), но все они обеспечивают автоматическое включение вентилятора при достижении определенной температуры ОЖ. Такое включение обеспечивает температурный датчик. Причем использование гидромуфты и вискомуфты делает возможным не толь

www.drive2.ru

система жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h4O 360 HFX / Корпуса, БП и охлаждение

⇡#Введение

Небольшая словенская компания EKWB уже тринадцать лет занимается разработкой и выпуском компонентов для жидкостного охлаждения для персональных компьютеров. За это время ассортимент выпускаемой продукции расширился от нескольких простеньких водоблоков до широчайшего спектра компонентов, охватывающего абсолютно всё в этой области. Особо необходимо отметить, что EKWB удаляет внимание не только выпуску основных продуктов в виде огромных радиаторов или флагманских водоблоков, но и каждому винтику в прямом и переносном смысле этого слова. Кроме того, компания идёт в ногу со временем, максимально оперативно выпуская fullcover-водоблоки для новых видеокарт, что весьма непросто, ведь обновляются они чаще, чем центральные процессоры, и имеют различные печатные платы.

Особой гордостью компании являются готовые наборы компонентов жидкостного охлаждения, в которых грамотно подобраны наиболее подходящие друг другу компоненты. В зависимости от входящих в них комплектующих, стоимость таких комплектов варьируется от 160 до 270 евро, но каждый их них включает в себя всё необходимое для организации жидкостного охлаждения самого высокого уровня. Нам на тестирование был предоставлен самый дорогой флагманский комплект EK-Supermacy KIT h4O 360 HFX. Давайте изучим его компоненты и узнаем, какую эффективность способна продемонстрировать данная система жидкостного охлаждения.

⇡#Упаковка и комплектация

Комплект системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX поставляется в компактной коробке-чемоданчике с пластиковой ручкой для переноски:

В плане оформления или информативности особыми изысками упаковка не отличается: название модели комплекта, краткое описание ключевых особенностей и перечень совместимых платформ — вот и всё, что приведено на оранжево-серой коробке. Никаких вам летающих драконов, покрытых льдом процессоров и футуристических дев, всё серьёзно.

Внутри большой коробки плотно уложены отдельные компоненты, а также дополнительные комплектующие в своих небольших упаковках:

Достав всё, удивляешься: как такая куча компонентов системы жидкостного охлаждения смогла уместиться в этой небольшой коробке? Смотрите сами, сколько всего в неё вошло:

Здесь и большой радиатор, и три 120-мм вентилятора, и отдельные коробки с помпой, водоблоком и расширительным бачком, и комплект крепления помпы, а также прочие аксессуары.

В числе последних фирменный шланг TUBE Masterkleer длиной 2 метра, внутренним диаметром 10 мм и внешним 13 мм, восемь компрессионных никелированных фитингов EK-PSC, а также 100 мл концентрата для хладагента:

Выпускается комплект в Словении (отдельные компоненты — в Китае), а его рекомендованная стоимость составляет 270 евро. Гарантийный срок равен пяти годам.

⇡#Радиатор EK — CoolStream RAD XTX 360 и вентиляторы GELID Silent 120

Основополагающим компонентом любой системы жидкостного охлаждения является радиатор. И инженеры EKWB не поскупились в этом плане, оснастив свой флагманский комплект большим радиатором EK-CoolStream RAD XTX 360. Он запечатан в отдельную коробку, столь же малоинформативную, как и основная упаковка:

Вместе с радиатором поставляются два комплекта винтов и инструкция, предупреждающая о возможном повреждении радиатора при использовании некомплектных винтов:

Разработанный специально для энтузиастов, радиатор EK-CoolStream RAD XTX 360 предназначен для систем с очень высоким уровнем тепловыделения сразу нескольких компонентов. Выглядит он следующим образом:

Как видите, радиатор довольно большой. Его размеры составляют 400х130х64 мм. Подробнее с ними можно ознакомиться по следующему чертежу:

Весит EK-CoolStream RAD XTX 360 почти полтора килограмма (1496 граммов, если точнее). И это без вентиляторов и жидкости. Массивная штука. 

Конструкция радиатора классическая для этого типа — он состоит из двух алюминиевых боковин, между которыми расположены 13 медных каналов с припаянной между ними медной перфорированной «гребёнкой»:

Толщина рабочего тела радиатора равна 50 мм, а благодаря большому расстоянию между рёбрами медной гребёнки он должен оптимально справляться с охлаждением хладагента как в высокоскоростных, так и в низкоскоростных режимах работы вентиляторов. Всего на EK-CoolStream RAD XTX 360 можно установить шесть вентиляторов шириной и длиной 120 мм. Их толщина ограничена только производителями самих вентиляторов и длиной крепёжных винтов.

Сверху радиатора есть отверстие, которое можно использовать для заливки или слива охлаждающей жидкости:

В нижней части расположены два отверстия для фитингов с резьбой G 1/4:

Добавим, что радиатор рассчитан на давление 1 бар и что при отдельной покупке EK-CoolStream RAD XTX 360 будет стоить 94,96 евро.

Для установки на радиатор в комплект системы EK-Supermacy KIT h40 360 HFX входят три вентилятора EK-FAN Silent 120 типоразмера 120х25 мм. Они запечатаны в отдельных коробочках, оформленных в таком же стиле, как и все остальные компоненты системы жидкостного охлаждения:

Выглядят они вполне обычно — чёрная рамка и чёрная семилопастная крыльчатка с классическими лопастями:

При изучении наклейки на статоре выясняется, что оригинальным производителем вентиляторов является хорошо известная нам с вами компания GELID:

Скорость вращения всех трёх «вертушек» постоянна — она заявлена на отметке 1600 об/мин, хотя, по данным мониторинга, она составила 1460 об/мин. PWM-управлением или какими-либо другими методиками регулирования скорости они не оснащены. Кроме того, нет в комплекте и единого кабеля для подключения всех трёх вентиляторов к одному разъёму питания и мониторинга. Это, пожалуй, единственный недостаток всей системы. Но не будем забегать вперёд. Добавим, что срок службы гидродинамических подшипников вентиляторов заявлен на отметке 50 000 часов, или более 5,7 года непрерывной работы.

Водоблок EK-Supremacy

Как мы с вами только что убедились, в комплекте EK-Supermacy KIT h40 360 HFX есть чем рассеивать тепло, теперь давайте узнаем, чем его планируется быстро снять с процессора. Для этой цели в комплект системы включен водоблок EK-Supremacy, запечатанный в отдельную коробочку:

Вместе с ним поставляются четыре усилительные пластины, две ламели, набор шпилек, винтов и пружин, высокоэффективная термопаста GELID GC-Xtreme и инструкция по сборке и установке:

Сам водоблок выглядит просто, но в то же время красиво — на полупрозрачной акриловой крышке вырезаны девять кругов, в одном из которых приклеен логотип компании-производителя:

Основание закрыто бумажной наклейкой, оберегающей его от случайных царапин и повреждений. Качество обработки контактной поверхности основания великолепное:

Шестигранный Г-образный ключик, входящий в комплект поставки водоблока, поможет полностью разобрать его:

Водоблок состоит из медного основания, стальной анодированной пластины и уже упомянутой здесь акриловой крышки. Последняя имеет довольно интересную конфигурацию с регулируемой высотой центральной впускной секции:

Между крышкой и медным основанием через дополнительную прокладку устанавливаются ламели разной толщины. По умолчанию там стоит ламель под номером J1, толщиной 0,8 мм — если можно так выразиться, универсальная. Однако для процессоров конструктива LGA1155/1156 рекомендуется заменить её ламелью номер J2, толщиной 1,0 мм, а для конструктива LGA2011 необходимо применять самую тонкую версию этой прокладки с номером J3, толщиной всего 0,7 мм:

Таким образом инженеры EKWB регулируют высоту подачи охлаждающей жидкости в рабочее тело водоблока и площадь концентрации хладагента на входе в рёбра водоблока.

Что касается структуры основания водоблока, то она микроканальная, выполненная в лучших традициях систем жидкостного охлаждения:

Качество прорезанных в водоблоке каналов очень высокое, а их количество равно 54.

Добавим, что контактная поверхность основания водоблока исключительно ровная, и вина за неравномерность отпечатка на нём теплораспределителя нашего процессора целиком лежит на самом выпуклом теплораспределителе:

EK-Supremacy можно приобрести и отдельно за 59,95 евро.

⇡#Помпа EK-DCP 4.0 и комплект крепления

Третьим компонентом в системе жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX является помпа EK-DCP 4.0. Она также запечатана в отдельной картонной коробке:

Вместе с помпой поставляются кабель для подключения питания, две пластиковые стойки для крепления, двусторонний скотч и инструкция по установке и подключению помпы:

EK-DCP 4.0 — самая мощная из выпускаемых EKWB помп. Её производительность заявлена на отметке 800 литров в час, а высота подъема жидкости составляет 4 метра. С виду это обычная пластиковая коробочка размером 75х54х66 мм, весом 670 граммов, с двумя патрубками с резьбой для фитингов:

На небольшой наклейке видна маркировка помпы, напряжение — 12 В, и сила тока — 1,8 А:

Из прочих известных характеристик помпы отметим максимальный уровень шума 24,5 дБА и срок службы керамического подшипника 50 000 часов. При отдельной покупке данное устройство стоит 44,95 евро.

Помимо помпы, в комплект системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX входит монтажный набор EK-DCP mounting plate KIT:

В его состав включены две толстые, но мягкие прокладки, стальная монтажная пластина, винты и инструкция по установке:

С помощью данного набора помпу можно установить в любое удобное место, а демпфирующие прокладки будут способствовать снижению уровня шума.

⇡#Резервуар EK-Multioption RES X2 — 150 Basic

Наконец, последним отдельным компонентом системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX является расширительный бачок (или резервуар) EK-Multioption RES X2 — 150 Basic:

В его комплект поставки входит крепление, винты и заглушки, а также инструкция по установке:

Цилиндрический резервуар высотой 150 мм, диаметром 60 мм и весом 270 граммов выполнен из толстого акрила и прикрыт двумя пластиковыми крышками сверху и снизу:

В верхней крышке одно отверстие с резьбой под фитинг, а в нижней — три, два из которых непосредственно в основании резервуара:

Кроме этого, внутри резервуара установлена дополнительная трубка диаметром 16 мм, играющая роль своеобразного «антициклона», и предотвращающая образование пузырьков воздуха. В инструкции к резервуару подробно описана его установка с помощью входящих в комплект креплений. EK-Multioption RES X2 — 150 Basic можно приобрести не только в составе системы EK-Supermacy KIT h40 360 HFX, но и отдельно за 32,95 евро.

⇡#Совместимость и установка

Установку системы можно начать с закрепления водоблока на процессоре. EK-Supremacy совместим со всеми без исключения современными платформами, а наличие в его комплекте сменных прижимных и усилительных пластин обеспечивает надёжный прижим как к процессорам AMD, так и к процессорам Intel. На платформе с LGA2011 водоблок вообще устанавливается элементарно — даже не приходится вынимать материнскую плату из корпуса системного блока. Нужно всего лишь ввернуть шпильки в отверстия пластины процессорного разъема и равномерно прижать водоблок гайками с насечкой и пружинами:

Никаких инструментов в этом случае не требуется, как не требуется их и для вворачивания во все отверстия компрессионных фитингов.

После этого остаётся разместить все компоненты в удобных местах и соединить их шлангами. Наиболее правильная с точки зрения достижения максимальной эффективности охлаждения последовательность соединения приведена на следующей схеме:

Так как мы собирали EK-Supermacy KIT h40 360 HFX только для проведения тестов, то разместили её рядом с открытым корпусом системного блока:

После прокачки системы и удаления из контура пузырьков воздуха цвет охлаждающей жидкости постепенно менялся с бледно-зелёного (как на фото) на прозрачный зелёный. Кстати, концентрат для хладагента разводится в 900 граммах дистиллированной воды и затем заправляется в систему через, например, отверстие вверху резервуара. Никаких сложностей во время сборки системы жидкостного охлаждения EK-Supermacy KIT h40 360 HFX не возникло.

Технические характеристики и рекомендованная стоимость

Наименование технических характеристик EK-Supermacy KIT h4O 360 HFX
Радиатор EK-CoolStream RAD XTX 360 и вентиляторы GELID Silent 120  
Размеры радиаторов (ДхШхВ), мм 400х130х64
Вес, г 1496
Материал радиатора медь, акриловое покрытие
Объём жидкости, мл ~600
Гарантированный срок работы без возникновения коррозии, лет 5
Количество вентиляторов, шт. 3
Типоразмер вентиляторов, мм 120х120х25
Номинальное напряжение, В 12
Максимальная сила тока, А 0,12
Скорость вращения вентиляторов, об/мин 1600
Статическое давление, мм водяного столба 1,7
Воздушный поток, CFM н/д
Уровень шума, дБА 25,8
Количество и тип подшипников вентиляторов 1, гидродинамический
Время наработки подшипника на отказ, час 50 000
Стоимость при отдельной покупке, € 94,95 + 5,95 x 3
Универсальный водоблок для процессора EK-Supremacy  
Размеры (ДхШхВ), мм н/д
Вес, г н/д
Материал водоблока медь, акрил
Крышка водоблока матовая полупрозрачная
Возможность установки блока охлаждения на материнские платы с разъёмами LGA 775/1155/1156/1366/2011
Socket AM2(+)/AM3(+)/FM1
Стоимость при отдельной покупке, € 59,95
Помпа EK-DCP 4.0  
Размеры (ДхШхВ), мм 75х54x66
Вес, г 670
Напряжение питания, В 12,0 (±10%)
Сила тока, А 1,8 (±10%)
Потребление, Вт 18 (±10%)
Производительность, л/час 800 (±10%)
Высота подъема жидкости, м 4,0 (±10%)
Развиваемое давление, бар н/д
Срок службы подшипника помпы, час 50 000
Температура жидкости, oC 25
Стоимость при отдельной покупке, € 44,95
Дополнительно
Расширительный бачок EK-Multioption RES X2 — 150 Basic
(150х60 мм, 160 мл, 270 г, € 32,95)
Хладагент (концентрат) EK-Ekoolant UV Blue
(антикоррозионный, нетоксичный, светящийся в ультрафиолете, объём 100 мл, 5 лет эксплуатации)
Шланг TUBE Masterkleer
(длина 2 м, внешний диаметр 13 мм, внутренний диаметр 10 мм, € 2,78)
Диаметр G-резьбы, дюйм 1/4
Фитинги EK-PSC, 8 шт. (€ 3,95x8)
Винты для вентиляторов, инструкции по сборке и установке, термопаста Gelid GC-Xtreme, крепление для помпы EK-DCP mounting plate KIT (€ 4,96)
Рекомендованная стоимость всего комплекта, € 269,95

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Системы охлаждения. Часть 1


Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей и автор получил приз - фанатский комплект NVIDIA.


Содержание

Данная статья представляет собой целостный материал, разбитый на две части для удобства восприятия. После каждой категории систем охлаждения дана табличка сравнительных оценок данной категории. Совокупность таких таблиц образуют таблицу сравнительной оценки потребительских характеристик различных систем охлаждения, приведенную во второй части статьи.

Часть 1

Часть 2

Небольшое введение

Краткое название, но огромная по объему тема. Статью я вынашивал давно (около 9 месяцев). Постоянно изменялся представительский материал, но не менялась идея. Все началось с того, как я прикупил домой модем и забрел на сайт www.overclockers.ru. Было это в августе 2003 г. (до этого лет 5 читал только iXBT.com). С тех пор, меня не покидала мысль что-нибудь да "сбацать" себе этакого. Про хорошее охлаждение я был неплохо осведомлен, ну, типа, какой кулер какого лучше, но зайдя на наш любимый сайт... В общем, ощущения были похожи на те, когда я маленьким ребенком первый раз сел в самолет и увидел, что кроме моего города в мире есть и другие города: есть море, которое больше речки около дачи... И понеслось... Пропилы в кулере, скотч на боковых ребрах радиатора с перевернутым вентилятором, но всего было мало. Хотелось большего, большего и большего. Впервые я осознано встретился с чем-то новым и ощутил сильнейшее действие закона возрастающих потребностей. Система жидкостного охлаждения (для простоты – ВО), элементы Пельтье, фреонка, чиллер – что выбрать... Я терялся в догадках. Нет. Я прекрасно знал, что "эти вещи" существуют и некоторые люди их используют, но я был просто поражен их доступностью. Их можно сделать самому и более эффективно, сэкономить кучу денег и получить от процесса огромное удовольствие. И в дополнение, не связываться с "не слишком продвинутыми" продавцами компьютерных фирм, молящимися в лучшем случае на мейнстрим, их предоплатами и месячными доставками (если у поставщиков есть), а мне нужен hi-end. Такой вот я человек – буду играть в старье, но накоплю на хорошую вещь. Шутка ли пересесть с Riva TNT на Radeon 9700! Жаль, что он у меня умер... Это и стало дополнительным стимулом к написанию конкурсной статьи, целями которой стали:

  1. Рассказать в общих чертах и достаточно простыми словами о способах охлаждения внутренностей наших "железных коней".
  2. Описать плюсы и минусы разных категорий систем охлаждения.
  3. Оценить привлекательность каждой категории систем охлаждения по ряду критериев (и это главная цель данной статьи).
  4. Предложить методику самооценки своих потребностей (о, как загнул!) по принципу "необходимость-достаточность".

В идеале должен получиться справочный материал (не люблю FAQ, искать вопрос в нужной формулировке – не по мне) для начинающего свой путь по охлаждению оверклокера.

Классификация систем охлаждения

Первая же поставленная перед собой проблема привела меня в тупик. Как разбить системы охлаждения на группы? Традиционно воздух-вода-экстрим слишком широкая группировка – "кашеподобно", по цене – так в каждой категории какой-нибудь производитель выдаст свой "прибабах" за много/мало у.е. Может по эффективности? Мда, а что считать эффективной системой охлаждения? Очевидно, что ту, которая справляется со своими задачами наиболее удобным для пользователя способом – тут то и проблема. Пользователи разные и задачи у них тоже. Решено было сделать некий микс:

  1. Пассивное охлаждение.
  2. Воздушное охлаждение regular.
  3. Воздушное охлаждение mod.
  4. Воздушное охлаждение hi-end, включая тепловые трубки.
  5. Жидкостное охлаждение.
  6. Жидкостное охлаждение hand-made.
  7. Охлаждение с помощью элементов Пельтье (на объекте охлаждения).
  8. Ватерчиллер (фреоновый и на элементах Пельтье).
  9. Холодильная установка (фреонка).
(Пункты с 6 по 9 рассмотрены во второй части материала).

Всякие "комп на балкон", "радиатор в ванну с водой", сухой лед, жидкий азот и т.п. упоминать не буду, т.к. это и не системы вовсе...

Оцениваться группы будут по следующим критериям:

  1. Эффективность охлаждения. Абсолютная (т.е. максимально возможная, все-таки не уйти от этой "скользкой" категории).
  2. Комплексность – возможность трудиться над всеми компонентами системного блока
    • блок питания
    • процессор
    • чипсет
    • цепи питания
    • винчестер
    • память
    • видеокарта
  3. Цена – куда без нее.
  4. Доступность – возможность приобретения "здесь и сейчас", требование спец. материалов и знаний, простота.
  5. Стиль - типа приятный внешний вид, красота, ногу не сломаешь, если попадет между труб (крутость от обладания не рассматривается).
  6. Шумность – спи моя радость усни.
  7. Удобство эксплуатации – комфорт есть комфорт, не надо следить за амебами в расширительном бачке...
Пассивное охлаждение

overclockers.ru

Обзор системы водяного охлаждения ASUS ROG RYUJIN 360 | Жидкостное охлаждение | Обзоры

В одном из предыдущих обзоров мы рассмотрели систему водяного охлаждения ASUS ROG RYUO 240. Это процессорная СВО закрытого типа, с OLED-экраном на водоблоке, и радиатором, на котором помещаются два вентилятора. Теперь пришло время изучить вторую СВО, с таким же сложнопроизносимым названием, ASUS ROG RYUJIN 360. Эта водянка также получила OLED-экран на водоблоке, а в дополнении к нему, на том же водоблоке установлен дополнительный вентилятор для охлаждения радиаторов фаз питания и накопителя M.2, расположенного около процессорного разъёма.

Упаковка, комплект поставки

ASUS ROG RYUJIN 360 выпускается в двух модификация, с радиатором на 2 и 3 вентилятора. К нам попала вторая модель, с большим, длинным радиатором, а поэтому и коробка у неё соответствующая. На откидной крышке, как обычно, нарисована сама СВО, а на обратной стороне перечислены все технические характеристики

В коробочке кроме СВО и вентиляторов находятся крепежи под все популярные сокеты Intel и AMD AM4. Можно установить ASUS ROG RYUJIN 360 и на AMD TR4, только для этого придётся купить отдельную рамку. Также в комплекте есть набор винтов с шайбами, которые пригодятся для крепления радиатора внутри корпуса.

Ещё одна необычная вещь из комплекта поставки – крышка водоблока. Она получила зеркальную верхнюю панель, за которой будет просвечивать включённый дисплей. Выглядит это очень красиво.

Внешний вид

Основные компоненты ASUS ROG RYUJIN 360 уже собраны, это радиатор и водоблок. Друг с другом они соединяются двумя 38-сантиметровыми резиновыми шлангами в защитной тканевой оплётке.

Радиатор у ASUS ROG RYUJIN 360 такой же, как и на других похожих СВО. Он трёхсекционный, поэтому на него можно установить до трёх вентиляторов диаметром 120 мм. Габариты самого радиатора – 394x121x27 мм.

Шланги прикреплены к радиатору намертво, их демонтаж не предусмотрен. Здесь используются стандартные прямые фитинги.

В СВО ROG RYUO 240 использовались фирменные вентиляторы ASUS ROG Fan Model 12, а вот в комплекте с RYUJIN 360 идут вертушки посерьёзнее. Это Noctua IndustrialPPC, тихие и производительные. Вентиляторы раскручиваются от 450 до 2000 об/мин, создавая воздухопоток в 121,8 CFM и воздушное давление в 3,94 мм h3O, а их уровень шума составляет 29,7 дБ(А). Широтно-импульсная модуляция поддерживается, а значит, скорость «Карлсонов» можно легко регулировать.

Водоблок со встроенной помпой – особенная часть ASUS ROG RYUJIN 360. Без пластиковой крышки он выглядит немного необычно, ассимметрия его верхней части немного сбивает с толку. Однако, она пропадёт, как только на водоблок будет надета его квадратная крышка. Габариты водоблока (с установленной крышкой) составляют 100x100x70 мм.

Если посмотреть на водоблок сбоку, то можно заметить лопасти встроенного 60-мм вентилятора. Эта вертушка будет обдувать область вокруг процессорного разъёма. Кстати, очень полезное нововведение. Дело в том, что при использовании водянок, радиаторы фаз питания матплаты часто остаются без внимания, и как следствие – без дополнительного обдува. В большинстве случаев это не играет особой роли, но если вы хотите разогнать процессор, причём с серьёзным повышением его напряжения, то о дополнительном охлаждении подсистемы питания стоит позаботиться. ASUS ROG RYUJIN 360 решает эту проблему, а заодно добавит охлаждения накопителю M.2, если тот установлен в разъёме около процессора.

Контактная площадка большая, сделана она целиком из меди. Она не отполирована до зеркального блеска, однако, получилась ровной. Кстати, на эту площадку ещё на заводе наносится слой термопасты, поэтому при установке СВО не придётся отмерять нужное количество термоинтерфейса.

От водоблока отходит несколько кабелей. Это разъём SATA, который необходим для питания системы, а также тройной кабель для подключения вентиляторов и 4-контактный вентиляторный разъём. Последний нужен для подключения СВО к матплате и регулировки скорости вращения вертушек.

Сборка и установка СВО

Сборка ASUS ROG RYUJIN 360 происходит в два простых этапа. По факту, СВО уже собрана на заводе, и всё, что надо сделать пользователю, это прикрутить к радиатору три вентилятора и затем установить водянку на плату и зафиксировать радиатор внутри корпуса ПК.

Установка водоблока на матплате проста, и при некоторой сноровке здесь можно и вовсе обойтись без инструментов. Сперва на обратную сторону платы крепится бэкплейт, который закрепляется четырьмя шпильками с фронтальной стороны платы. После этого можно устанавливать на плату водоблок и надевать на него защитную крышку. Процесс установки занимает не более пяти минут.

Точно такой же процесс установки применим ко всем платам с сокетами Intel LGA 115x,1366, 2011, 2011-3 и 2066. Если планируется установка СВО на платы с AMD AM4, то понадобится воспользоваться другим комплектом шпилек, снять с платы пластиковый крепёж для процессорного кулера, а затем поменять рамку на водоблоке. По сути, этот процесс мало чем отличается от установки водоблока на платы с CPU Intel, и займёт он немного времени.

Дисплей, установленный в верхней части водоблока, служит для вывода любой информации, которую выберет пользователь. Он может показывать частоту, напряжение и температуру процессора, а также напряжение памяти и, наконец, температуру чипсета. Заодно сюда можно вывести скорости вращения вентиляторов и другие параметры СВО. Также есть у ASUS ROG RYUJIN 360 поддержка подсветки ASUS AURA Sync. Светиться будет белая полоса на верхней части водоблока. А его крышка превратит эту полосу в линию, состоящую из прямоугольников.

Если выводить статистику на всторенный OLED-дисплей не захочется, то вместо скучных цифр можно вести на него логотип ASUS ROG, или любое другое лого, нарисованный никнейм или символ игрового клана. Поддерживаются файлы GIF и JPG.

Технические характеристики

Водоблок

  • Совместимость с сокетами Intel: LGA 115x,1366, 2011, 2011-3, 2066
  • Совместимость с сокетами AMD: AM4 (рамка для TR4 приобретается отдельно)
  • Габариты: 100x100x70 мм
  • ЖК-дисплей: 1,77’ OLED
  • Контактная площадка для процессора: медная
  • Крепление фитингов: фиксированное, с возможность поворота

Радиатор

  • Материал: Алюминий
  • Креплений для вентиляторов: 3
  • Габариты: 394x121x27 мм

Вентилятор водоблока

  • Скорость вращения: 4800 об/мин
  • Воздухопоток: 19,41 CFM
  • Воздушное давление: 3,94 мм h3O
  • Уровень шума: 31 дБ(А)

Вентиляторы Noctua IndustrialPPC

  • Скорость вращения: 450 - 2000 об/мин
  • Поддержка ШИМ-управления: Да
  • Воздухопоток: 121,8 CFM
  • Воздушное давление: 3,94 мм h3O
  • Уровень шума: 29,7 дБ(А)
  • Габариты: 120x120x25 мм

Утилита ASUS LiveDash

Настроить СВО можно в утилите LiveDash. С её помощью можно вывести разную статистику на встроенный дисплей, перевернуть изображение на 180 градусов или вовсе отключить экран, если он не требуется. Также здесь можно выставить вместо статистики картинку или анимацию, а также поле с пользовательским текстом. Настройка сделана просто и понятно.

Тестирование

Для тестирования ASUS ROG RYUJIN 360 мы взяли те же три процессора, что использовались для теста ROG RYUO 240. Это Intel Core i7-8700K, Intel Core i9-9900K и AMD Ryzen 7 2700X. Результаты тестов СВО будут сравниваться с башенным воздушным кулером с двумя вентиляторами, DeepCool Neptwin. Для тестов использовался бенчмарк LinX, длительностью 10 минут. Все процессоры тестировались без разгона.

Во время тестирования ASUS ROG RYUJIN 360 смогла обойти СВО ROG RYUO 240 буквально на несколько градусов во всех трёх тестах. Сказывается наличие большого радиатора и трёх вентиляторов. Также стоит отметить, насколько ROG RYUJIN 360 смогла обойти воздушный кулер. Здесь разница достигала до 20 градусов в случае с процессором AMD Ryzen 7 2700X.

Заключение

Вторая версия СВО от ASUS, ROG RYUJIN 360 оказалась такой же постой и удобной, как и RYUO 240. Она также просто собирается, а на встроенный OLED-дисплей можно вывести практически любую статистику о работе системы, а с помощью всторенного в водоблок вентилятора можно заодно охладить радиаторы фаз питания матплаты. К тому же, эта СВО показала отличные результаты в тестировании, да и шумела она слабо благодаря тихим и производительным вентиляторам.

club.dns-shop.ru

Жидкостная система охлаждения двигателя.


Жидкостная система охлаждения



Виды жидкостных систем охлаждения

Жидкостная система охлаждения может быть термосифонной и принудительной, открытой и закрытой.
Большинство современных автомобильных двигателей оснащены принудительной системой охлаждения закрытого типа из-за ряда существенных преимуществ.

При термосифонной системе охлаждения жидкость циркулирует по рубашке охлаждения и соединенному с ней радиатору благодаря разнице плотности горячей и холодной жидкости в верхней и нижней части системы (горячая жидкость поднимается, а холодная опускается самотеком, без применения перекачивающих устройств). Такая система проста, но малоэффективна и требует радиатор увеличенной емкости.
Поэтому термосифонная система жидкостного охлаждения распространения на автомобильных двигателях не получила; обычно применяется принудительная система охлаждения, в которой циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается жидкостным насосом.

Открытая система сообщается с окружающей средой (атмосферой) непосредственно, т. е. в такую систему постоянно может поступать воздух, а из системы выпускаться пар.
Закрытая система сообщается с окружающей средой посредством специальных клапанов, размещенных в пробке радиатора или крышке расширительного бачка. Такая система сообщается с атмосферой лишь в случае значительного превышения давления в ней, выпуская пар и горячий воздух через клапана. Это позволяют поднять давление и температуру кипения охлаждающей жидкости, благодаря чему можно уменьшить габаритные размеры радиатора.

Закипевшая охлаждающая жидкость резко снижает эффективность системы охлаждения, так как в этом случае в жидкости образуются пузырьки пара, препятствующие циркуляции жидкости и теплообменным процессам. Поэтому современные автомобильные двигатели оснащаются закрытой системой охлаждения, позволяющей использовать более высокий нагрев жидкости без закипания.

***

Устройство и работа жидкостной системы охлаждения

В классическом исполнении жидкостная система охлаждения двигателя состоит из жидкостного и воздушного трактов. Жидкостный тракт системы включает в себя (см. рис. 1): рубашку 6 охлаждения, термостат, радиатор 1, жидкостный насос 5, расширительный бачок 4 и трубопроводы.

Воздушный тракт системы состоит из радиатора 1, вентилятора 9 и направляющих элементов тракта (диффузора).

Принцип действия системы охлаждения заключается в следующем: жидкостный насос 5, приводимый от коленчатого вала двигателя, засасывает охлаждающую жидкость из нижней части радиатора и нагнетает ее в рубашку охлаждения 6. Проходя по каналам и полостям рубашки, жидкость забирает избыток теплоты у цилиндров и головки блока цилиндров, охлаждая детали.
Затем охлаждающая жидкость через систему патрубков и термостат поступает в верхний бачок 12 (рис. 1,б) радиатора, откуда по множеству трубок, составляющих сердцевину радиатора, скатывается в нижний бачок, отдавая по пути теплоту и охлаждаясь.
Далее охлаждающая жидкость опять засасывается насосом и циркуляция повторяется.
Описанный путь охлаждающей жидкости называют циркуляцией по большому кругу (рис. 2,б).



На пути охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в верхнем патрубке устанавливается специальный прибор - термостат, представляющий собой температурный клапан, который автоматически, в зависимости от степени нагрева, изменяет направление движения охлаждающей жидкости.
Если жидкость холодная, т. е. еще не прогрелась до рабочей температуры, клапан термостата перекрывает проход жидкости в радиатор и направляет ее сразу в насос, откуда она вновь поступает к рубашке охлаждения двигателя.
Такой путь жидкости, когда она перемещается, минуя радиатор, называется циркуляцией по малому кругу (рис. 2,а).

По малому кругу жидкость циркулирует при пуске холодного двигателя, обеспечивая его быстрый прогрев до рабочих температур. Когда двигатель прогревается, термостат обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по большому кругу, через радиатор.

Клапан термостата начинает открываться, пропуская охлаждающую жидкость в радиатор при температуре 70…87 ˚С.

***

Интенсивному охлаждению жидкости в радиаторе способствует поток воздуха, создаваемый вентилятором 9. Скорость потока охлаждающего воздуха зависит от скорости движения автомобиля. Изменить скорость воздушного потока можно с помощью жалюзи 2 (рис. 2,а), установленных перед радиатором.
На современных автомобилях изменение интенсивности обдува радиатора воздухом осуществляется автоматическими устройствами, например, вентиляторами с приводом от управляемого термодатчиком электродвигателя, гидромуфтами различных конструкций и т. п.

Охлаждающая жидкость может подводиться к рубашке охлаждения двигателя через нижний пояс цилиндров, верхний пояс и головку блока цилиндров. Подвод охлаждающей жидкости через нижний пояс цилиндров характерен для дизелей, которые допускают повышение температуры головки блока цилиндров, способствующее лучшему воспламенению рабочей смеси от сжатия.

В двигателях с принудительным воспламенением, склонных к детонации при наличии в камере сгорания перегретых зон, охлаждающая жидкость подводится через верхние пояса (рис. 1,б) или даже через головку блока цилиндров (рис. 1,в). В последнем случае нагретые участки головки блока цилиндров охлаждаются наиболее интенсивно.

Для подвода охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения иногда применяют водораспределительные трубы 14 (рис. 1,в), имеющие окна против каждого цилиндра. Благодаря этому достигается параллельный подвод охлаждающей жидкости одинаковой температуры ко всем цилиндрам и улучшается равномерность их охлаждения.

Контроль над работой системы охлаждения осуществляется с помощью датчиков и указателя температуры, а также сигнализатора аварийной температуры охлаждающей жидкости.

Датчики устанавливаются в системе охлаждения двигателя, а указатель и сигнализатор – на приборной доске (щитке приборов) в кабине водителя.

Теплота, отводимая жидкостью от деталей двигателя, используется для подогрева впускного трубопровода, улучшения смесеобразования, а также для отопления кабины или салона автомобиля в холодную погоду.

***

Назначение и устройство радиатора



k-a-t.ru

Разбор и чистка помпы Thermaltake P500 системы жидкостного охлаждения | Периферия | Обзоры

И снова здравствуйте, уважаемые читатели блогов! В этот раз я решил разместить не обзор очередного нового "девайса", а небольшую публикацию, затрагивающую обслуживание ранее полученного устройства.

При подготовке обзоров авторы, естественно, стараются раскрыть особенности конкретных устройств, их частей и компонентов, но жесткие рамки на выполнение публикации, как правило, не дают успеть столкнуться с критично важными особенностями и тонкостями, всплывающими только в ходе долгой эксплуатации.

Введение

Мой личный опыт установки системы жидкостного охлаждения (СЖО) начался с готового набора в стиле "собери сам" - Pacific RL-120 Water Cooling Kit от компании Thermaltake. Неплохого, кстати сказать, "конструктора" с точки зрения скорости подготовки к работе и сборки, с заделом на будущее расширение и апгрейд отдельных компонентов. Качество современных комплектов DIY, в большинстве своем, гарантирует долгую беспроблемную работу и редкое техническое обслуживание СЖО. Высококачественные нержавеющие фитинги, обеспечивают высокую степень герметизации сочленений, водоблоки и радиаторы охлаждения, отливаются, паяются и покрываются слоями защиты от коррозии еще на заводе, гарантируя первоклассную герметичность, толстостенные трубки из высококачественных эластичных материалов прочны и держат достаточно высокие температуры, чтобы не переживать за спонтанный разрыв.

Но, раз появилась эта публикация, значит, где-то есть подвох? Спросите вы и будете правы. В большинстве случаев слабым звеном всего контура СЖО остается главный компонент, "сердце" системы охлаждения - помпа (насос). От ее безотказной длительной работы и обеспечения нормальной циркуляции при условии высокого нагрева жидкости всецело зависит эффективность работы СЖО. Беседуя с друзьями и коллегами энтузиастами, при обсуждении "водянок", разговор часто сводился к тому, что многие предпочитают массивные воздушные системы охлаждения не столько из-за более низкой, в большинстве случаев, стоимости, сколько из-за опасений выхода из строя, в самый ответственный момент, помпы или ее излишне навязчивого стрекотания при работе. Кстати, последний аргумент, на самом деле, весьма актуален. По степени назойливости звук помпы иногда более раздражающий, чем аналогичный по громкости монотонный шум воздуха, создаваемый вентиляторами классических кулеров. В ущерб общей производительности СЖО громкость "стрекота" можно компенсировать подключением через реобас или средствами управления вентиляторами на материнской плате. А как быть с надежностью долгосрочной работы? Здесь, к сожалению, владелец СЖО получает лотерею, с непредсказуемым влиянием на вероятность форс-мажора некоторых дополнительных факторов. Даже такое безобидное моддинговое действие, как добавление дополнительных красителей в охлаждающую жидкость может, в редких случаях, стать причиной полного коллапса, вследствие непредвиденных химических реакций компонентов красителя и антифриза, которые начинают кристаллизоваться и превращаются в хлопья.

Конструкция помп приблизительно одинакова и, по сути своей, не сложная, но подвержена механическому износу вращающихся частей. Да, по сравнению с "сухими" подшипниками, крыльчатка помпы постоянно находится в жидкости, что обеспечивает смазку и охлаждение, но опасность может таиться в одном оторвавшемся металлическом заусенце, или мелком соре, оставшемся внутри радиатора охлаждения или водоблока еще при производстве на заводе. Производители СЖО почему-то пренебрегают копеечными фильтрами грубой очистки на вводе жидкости в помпу, мотивируя владельцев СЖО на промывку контура дистиллированной водой еще до первого запуска СЖО, но даже хорошая промывка не гарантирует чистоту контура на 100%.

Проблема?

Много "воды" и "введения" скажет нетерпеливый читатель, к чему все это идет? Отвечу - "Да, после 4 месяцев работы, в один прекрасный день, на моем домашнем компьютере непредвиденно перестала работать помпа Thermaltake P500 в контуре СЖО Pacific RL-120 Water Cooling Kit". Собственно, данный факт замечен был не сразу, недели две я периодически работал на компьютере с процессором Intel Core i5-3570K без разгона и не замечал факта поломки, даже при работе простеньких 3D игрушек сына, контур СЖО Pacific RL-120 Water Cooling Kit без циркуляции жидкости вполне спокойно удерживал температуру процессора ниже 77 градусов. Единственным косвенным признаком приходом "пушистого зверька" стал появившийся небольшой звук, с периодом в несколько секунд, похожий на свист дросселей, который я списывал на дефект работы видеокарты или блока питания, но все не было времени выявить виновника новоявленного раздражителя слуха. И лишь запуск одной новой игры заставил наконец заглянуть внутрь системного блока, в связи с появлением предупреждения ПО мониторинга ASUS AI Suite II (шло в комплекте с материнской платой) о высокой температуре на центральном процессоре, вышедшей на уровень 80 градусов Цельсия.

Беглый осмотр и подозрительные 0 rpm на разъеме подключения помпы к материнской плате. Тщательный осмотр, диагностика подключения в другие разъемы и вердикт - помпа не работает.

Учитывая, что СЖО не приобреталась в магазине, а была получена напрямую от вендора, о гарантии речи не шло. Поэтому было решено попытаться разобрать помпу и попробовать отремонтировать ее своими силами. Еще одним, а скорее двумя, мотиваторами самостоятельного ремонта была стоимость новой помпы и тот факт, что найти отдельно в продаже в России P500, или продвинутый вариант Pacific P1 Black D5, не так-то просто.

Свистящие периодические звуки, как оказалось, издавала сама помпа и, косвенно, они свидетельствовали о том, что не может запуститься "крыльчатка" или есть какие-то проблемы с электронной платой управления, что, вместе с отсутствием видимых деформаций от перегрева, сулило неплохие шансы на успешный ремонт.

Разбор помпы

С устройством помпы Thermaltake P500 повезло, конструкция корпуса полностью разборная, на винтовых соединениях, что позволяет быстро разобрать ее на отдельные составляющие. Фактически помпа состоит из двух половинок корпуса, стянутых 5-ю болтами с гайками и соединительной о-образной резиновой прокладкой, платы управления, закрытой перфорированной крышкой, и ротора с крыльчаткой, зафиксированного на валу пластиковой шайбой.

Вид "сверху" на составляющие.

Изучение внутренностей P500 озадачило. Крыльчатка крутилась очень туго, рукой ее было тяжело провернуть. На внутренней поверхности помпы было достаточно много солеподобных отложений, а на роторе, так как его корпус магнитный еще и локальные скопления чего-то подобного металлической пыли. Фотоаппарат взять в руки сразу не догадался. но, даже на высушенной и уже очищенной (протиранием тряпкой без усилий) внутренней поверхности, остались следы этих отложений и красителя охлаждающей жидкости.

На наружной части вала крыльчатки еще и следы глубоких задиров, в глубине которых, опять же непонятные отложения, очень трудно счищаемые.

После хорошенькой чистки и сборки крыльчатку уже спокойно можно было крутануть рукой и он по инерции делал N-ное количество оборотов, т.е. отложения на стенках помпы и особенно на внутренней поверхности, надеваемой на вал, реально мешали вращению. Опасение, что клин помпы привел к выходу из строя обмоток статора, не подтвердилось и после сборки помпа уверенно запустилась.

Далее был обычный процесс установки на место резервуара с помпой в корпус ПК и заливка контура охлаждающей жидкостью. Помпа уверенно работает уже несколько дней. Из эффектов которые стали заметны после чистки:

1. Помпа стала работать чуть-чуть тише, до процесса "стрекот" начинался от 1700-1800 оборотов и выше, после, на этих оборотах, ее практически не слышно.

2. Скорость вращения выросла оборотов на 200. Косвенно это могло быть и из-за замены куска шланга между радиатором охлаждения и водоблоком, так как старый, по неопытности, был сделан коротким, из-за чего на изгибе немного деформировался, сужая полезный диаметр трубки.

Заключение

Однозначный вывод для себя что стало причиной клина помпы я сделать не смог, вернее, сказать то, что это было из-за проблем механического плана можно точно, но было ли это застревание мелкого металлического мусора, оставившего задиры на валу крыльчатки или накопление солеподобных отложений от не очень качественной охлаждающей жидкости (она шла посылкой весной и условия хранения и транспортировки вполне могли не соответствовать требуемым) сказать тяжело. Возможно сразу оба фактора. Изначально, попытка ремонта своими силами не была запланирована для написания этой публикации, поэтому сперва начал разбирать/чистить, в процессе, решил сфотографировать и оформить. В любом случае, помпу Thermaltake P500 можно назвать весьма стойким устройством, так как работа в заклинившем состоянии на протяжении нескольких недель и никаких видимых последствий для обмоток статора - было достаточно удивительно для меня. Но главное, что проблема была устранена, за счет чего сэкономлено N-ное количество денег и получено немного exp в копилку опыта.

Спасибо, что уделили внимание этой публикации, высказывайте ваше видение причин поломки компонентов СЖО и пишите в комментариях о своем опыте устранения мелких недочетов.

club.dns-shop.ru

как устроена и нужно ли ее промывать? — журнал За рулем

Выясняем, какие могут быть характерные неисправности у системы охлаждения двигателя и как их избежать.

Воздушка или водянка

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания предназначена для отвода излишнего тепла от деталей и узлов двигателя. На самом деле эта система вредна для вашего кармана. Приблизительно треть теплоты, полученной от сгорания драгоценного топлива, приходится рассеивать в окружающей среде. Но таково устройство современного ДВС. Идеальным был бы двигатель, который может работать без отвода теплоты в окружающую среду, а всю ее превращать в полезную работу. Но материалы, используемые в современном двигателестроении, таких температур не выдержат. Поэтому по крайней мере две основные, базовые детали двигателя — блок цилиндров и головку блока — приходится дополнительно охлаждать. На заре автомобилестроения появились и долго конкурировали две системы охлаждения: жидкостная и воздушная. Но воздушная система охлаждения постепенно сдавала свои позиции и сейчас применяется, в основном, на очень небольших двигателях мототранспорта и генераторных установках малой мощности. Поэтому рассмотрим подробнее систему жидкостного охлаждения.

Устройство системы охлаждения

Система охлаждения современного автомобильного двигателя включает в себя рубашку охлаждения двигателя, насос охлаждающей жидкости, термостат, соединительные шланги и радиатор с вентилятором. К системе охлаждения подсоединен теплообменник отопителя. У некоторых двигателей охлаждающая жидкость используется еще и для обогрева дроссельного узла. Также у моторов с системой наддува встречается подача охлаждающей жидкости в жидкостно-воздушные интеркулеры или в сам турбокомпрессор для снижения его температуры.

Работает система охлаждения довольно просто. После запуска холодного двигателя охлаждающая жидкость начинает с помощью насоса циркулировать по малому кругу. Она проходит по рубашке охлаждения блока и головки цилиндров двигателя и возвращается в насос через байпасные (обходные) патрубки. Параллельно (на подавляющем большинстве современных автомобилей) жидкость постоянно циркулирует через теплообменник отопителя. Как только температура достигнет заданной величины, обычно около 80–90 ˚С, начинает открываться термостат. Его основной клапан направляет поток в радиатор, где жидкость охлаждается встречным потоком воздуха. Если обдува воздухом недостаточно, то вступает в работу вентилятор системы охлаждения, в большинстве случаев имеющий электропривод. Движение жидкости во всех остальных узлах системы охлаждения продолжается. Зачастую исключением является байпасный канал, но он закрывается не на всех автомобилях.

Схемы систем охлаждения в последние годы стали очень похожи одна на другую. Но осталось два принципиальных различия. Первое — это расположение термостата до и после радиатора (по ходу движения жидкости). Второе различие — это использование циркуляционного расширительного бачка под давлением, либо бачка без давления, являющегося простым резервным объемом.

На примере трех схем систем охлаждения покажем разницу между этими вариантами.

www.zr.ru

Обзор системы жидкостного охлаждения Deepcool Captain 240 | Периферия | Дайджест новостей

Здравствуйте уважаемые читатели. В этом обзоре мы рассмотрим водяное охлаждение от компании Deepcool, а попутно сравним его с топовым воздушным охлаждением от компании Noctua. Так ли оно нужно? Какие преимущества и недостатки от такого охлаждения. Все это мы узнаем в этом обзоре.

Компания Deepcool (Дипкул) была основана с целью обеспечения систем охлаждения компьютеров своих клиентов по всему миру наилучшей производительностью.

Deepcool разрабатывает и производит широкий спектр продукции высокого качества, охватывающий системы охлаждения настольных компьютеров, ноутбуков, серверов, а также встроенные системы и другие компоненты охлаждения.

* Поддерживаемые сокеты Intel: LGA2011-v3/LGA2011/LGA1366/LGA1156/LGA1155/LGA1150

* Поддерживаемые сокеты AMD: FM2+/FM2/FM1/AM3+/AM3/AM2+/AM2

* Размер основной системы: 89.0X65.4X76.0мм

* Размер радиатора: 274x120x27мм

* Материал радиатора: Алюминий

* Размер вентилятора: 120x120x25мм

* Скорость вращения вентилятора: 600±200-2200±10%RPM

* Максимальный воздушный поток: 182.24CFM

* Давление воздуха, создаваемое вентилятором: 3.71mmh3O(MAX)

* Срок службы вентилятора: 100000 часов

* Уровень шума вентилятора: 17.6~39.3dB(A)

* Тип подшипника вентилятора: FDB(Гидродинамический)

* Тип коннектора вентилятора: 4Pin

* Номинальное напряжение вентилятора: 12VDC

* Fan Rated Current: 0.24±10%A(MAX)

* Потребляемая мощность вентилятора: 2.88W

* Срок службы помпы: 120000 часов

* Тип коннектора помпы: 3Pin

* Рабочее напряжение помпы: 6~19VDC

* Номинальное напряжение помпы: 12VDC

* Скорость помпы: 3400±150RPM

* Pump Load Current: 0.23±10%A(MAX)

* Потребляемая мощность помпы: 2.76W

* Вес: 1183±10g

Система охлаждения поставляется в небольшой матовой картонной коробке, выдержанной в темных и красных цветах. Лицевая сторона содержит фото устройства и название модели.

На обратной стороне расположен чертеж устройства и список поддерживаемых сокетов.

Коробка имеет откидную крышку, под которой находится все комплектация, зафиксированная в вставке из переработанного картона.

Комплектация включает в себя:

1) Помпу с радиатором

2) Два 120мм вентилятора

3) Инструкцию

4) Набор креплений

5) Металлическую наклейку

Начнем пожалуй с вентиляторов. Сделаны они очень качественно из материала, напоминающего твердый силикон. Вкупе с гидродинамическим подшипником абсолютно не создают постороннего шума. Сам подшипник также высокого качества, сделан в японии и должен обеспечить высокий срок службы при низком шуме. Скорость вращения нельзя регулировать вручную, она задается автоматически в зависимости от температуры процессора. Вентиляторы обладают защитой от попадания пыли и влаги. Еще одной особенностью являются съемные крыльчатки, это очень удобно в случае, если вы хотите их почистить или заменить масло.

Система охлаждения целиком:

Помпа также сделана очень красиво. Во время работы медленно мигает красным цветом, вследствие чего подсвечивается трубка. Дизайн её таков, что при работе можно отследить поток воды, которая также окрашена в красный цвет. Единственный её минус состоит в том, что при работе создается компрессорный шум, примерно как у рыб в аквариуме. Если вы собираете полностью бесшумный компьютер, то этот звук будет значимо выделяться на общем фоне системы. Если уровень оборотов вентиляторов установить выше 50%, то шум помпы перекрывается. Помпа закрытого типа и дополнительное обслуживание её не требуется - установил и забыл. Работает по трехфазной асинхронной системе, что должно обеспечить быстрый поток жидкости и соответственно более лучшее охлаждение.

Медное основание. Сразу из коробки на нем была нанесена термопаста, однако я её заменил на более распространенную MX-2. Основание идеально отполировано и придраться тут не к чему.

А вот и радиатор. Его размер вместе с вентиляторами довольно велик, поэтому перед покупкой удостоверьтесь в наличии свободного места под его крепление. На характеристиках к корпусам часто пишут о поддержке или несовместимости с жидкостным охлаждением. Радиатор полностью черный, содержит по восемь отверстий с каждой стороны для установки вентиляторов и его крепления к корпусу.

Некоторую сложность может представлять сборка такой системы, так как необходимо заменить обе стойки под кулер на те, что идут в комплекте. А вот бекплейт менять не обязательно.

Система охлаждения в установленном виде:

Для начала парочка фотографий конкурента - кулера Noctua NH-U14S.

Тестовый стенд:

* Корпус: Zalman Z9 U3

* Блок питания: Corsair RM 850w Gold

* Материнская плата: Asus Maximus VII Hero

* Процессор: Intel Core i7 4790k

* Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2

* Оперативная память: Kingston HyperX Savage 8192MBx2

* Видеокарта: GigaByte GeForce GTX 780 Ti

* Накопитель: SSD Crucial M550 256GB

* Операционная система: Windows 7 SP1 x64

* Версия BIOS материнской платы: 1104

* Версия драйвера видеокарты: 344.75

Начнем тестирование. Нагрузка процессора будет осуществляться в программе LinX 0.6.5, а замер температуры с помощью CPUID HWMonitor Pro. В графиках указана максимальная температура, значения которой достигло хотя бы одно ядро. Напряжение процессора выставлено в автоматический режим (не меняется от стандартного вплоть до 4,6ГГц).

Из графиков видно, что эффективность охлаждения усиливается по мере повышения температуры. При высоких нагрузках разница может достигать до 5 градусов между жидкостным и топовым-воздушным охлаждением. Однако не стоит забывать, что в данном тесте используется не скальпированный Intel Core i7 4790k, у которого под крышкой посредственный термоинтерфейс, вместо эффективного припоя. Если же скальпировать процессор или использовать другую модель с припоем, то результат может быть значительно лучше. В реальности достичь таких температур будет довольно сложно, к примеру при игре в Crysis 3 на ультра настройках максимальная температура составила всего 54 градуса.

Также, в тестах часто используется более старая версия LinX 0.6.4, поэтому протестируем жидкостное охлаждение и в ней.

Итак, процессор без проблем берет частоту 4,8Ггц, при этом его температура составила 94 градуса. В аналогичных случаях воздушное охлаждение позволит взять частоту 4,7Ггц, при температуре 96-97 градусов, что значительно хуже.

Небольшое видео, показывающее работу охлаждения. Качество далеко от идеала, но как говорится, лучше, чем ничего.

Далее замерим уровень шума с помощью чувствительного микрофона AKG Perception 120 USB на расстоянии 25 сантиметров от работающего охлаждения. Звук не подвергался программной обработке и демонстируется в том виде, в каком он есть. Все посторонние вентиляторы во время записи были отключены. Для большинства игр вполне достаточно 40-50% уровня оборотов.

В целом неплохой аналог более привычным воздушкам. Если у вас имеется дорогой кулер, то переход на жидкостное охлаждение особого преимущества вам не даст, но при сборке ПК с нуля, на Captain 240 определенно стоит обратить свое внимание. Единственным недостатком является шум от компрессора, который может раздражать пользователей, привычных к тишине. Система также подходит для разгона, так как позволяет получить более высокий результат.

+ Красивый дизайн

+ Легкая красная подсветка

+ Компактная СО, больше места в корпусе

+ Эффективное охлаждение процессора

+ Не требует дополнительного обслуживания

+ Отлично сочетается с платами серии ROG

- Шум помпы

Благодарю компанию ДНС за предоставленный на обзор девайс, а также тех, кто уделил время на прочтение этого обзора, удачных вам покупок.

club.dns-shop.ru

Погружная система охлаждения сервера или фермы на базе Novec как альтернатива воздушному охлаждению

Всем привет!

Мы продолжаем рассказывать о наших продуктах и в прошлой статье Сухая вода Novec 1230 для защиты серверных и не только было много вопросов об инновациях в сфере охлаждения серверных, поэтому решили выделить ответы на многие вопросы в отдельный пост! К тому же, совсем недавно наше решение использовалось на крупнейшей крипто-ферме в Гонконге!


Узнаете формулы с доски?

В статье обсуждаются возможности и преимущества пассивной двухфазной погружной системы охлаждения серверов на основе фторкетонов. В статье вас ждут интриги и расследования, разбор технологии и эксперименты!

Воздушная система охлаждения

Вначале обсудим ограничения традиционной воздушной системы охлаждения. Причинами малой эффективности традиционной системы воздушного охлаждения являются: действие второго закона термодинамики (необратимость тепловых процессов) вследствие множества процессов теплопереноса, перемешивание потоков холодного и нагретого воздуха, высокие показатели мощности, потребляемой охлаждающим оборудованием – чиллерами, кондиционерами и т.д., а также использование воздуха в качестве теплопередающего звена. При внедрении данных технологий в настоящий момент учитывают, что их эффективность снижена по одной или нескольким вышеназванным причинам.

Охлаждаемые водой задние двери, канальная система воздушного охлаждения, стойки с принудительной циркуляцией ограничивают смешение воздушных потоков. Эти и некоторые другие технологии позволяют эксплуатировать систему без чиллера, переключаясь на использование экономайзера, когда позволяет погода.
Системы с постоянно работающим экономайзером проще в своем устройстве и могут достигнуть показателя эффективности использования энергии <1.3. Такие серверные должны располагаться в районах с относительно холодным климатом.

Стоит также учитывать другие неотъемлемые экономические аспекты и влияние на окружающую среду. Возможность управления потоком воздуха на уровне шасси, стойки или серверной добавляет значительную стоимость при установке каждого нового или расширения существующего дата-центра.
Поэтому вопрос увеличения энергоэффективности стоит рассматривать не только с точки зрения того, как отвести избыточное тепло, но и с точки зрения того, как его использовать. Тем не менее, возможность и стоимость рекуперации отведенного тепла на любом расстоянии от дата-центра ограничены большим объемным потоком воздуха и низким значением его полезной работы.

Рассмотрим традиционные системы жидкостного охлаждения и их ограничения

Жидкостное охлаждение может уменьшить влияние вышеупомянутых причин низкой эффективности воздушного охлаждения, облегчить рекуперацию отведенного тепла и увеличить его термодинамическую доступность. В одном из исследований было проведено сравнение двух систем охлаждения для суперкомпьютера: гибридной системы воздушное/жидкостное охлаждение и воздушной системы. В том же исследовании была предсказана эффективность полностью жидкостной системы охлаждения и этой же системы, работающей в отсутствии чиллеров или с водным экономайзером.
Последняя конфигурация позволяет сэкономить до 90% энергии на охлаждение по сравнению с кластером на воздушном охлаждении.
Так в чем проблема?

Тем не менее, внедрение традиционных жидкостных систем охлаждения, будь они одно- или двухфазными, закрытыми или с погружением, осложнено количеством и вариацией производящих тепло устройств в сервере и требованием, чтобы для каждого сервера в пределах стойки могла быть осуществлена процедура горячей замены (hot swap). Это усложняет задачу направления всего тепла, производимого на печатной плате, к внешнему потоку охлаждающей жидкости.
Как результат, гибридная воздушно-жидкостная система охлаждения привносит расходы на дизайн и производство охлаждающих пластин, резервные насосы, подвод воды, быстроразъемные соединения, датчики и теплообменники.

Полностью жидкостная система охлаждения часто еще более сложна и требует установки дополнительных охлаждающих пластин, грейферов (подъемников с цепляющим устройством) и герметичных электрических разъемов. Эффективность многих таких систем ограничена вторичным или даже третичным термоинтерфейсом и температурным скольжением охлаждающей жидкости (это явление изменение температуры кипящей жидкости в результате изменения состава). Также в системах, где рабочими жидкостями является гидрофторуглероды или перфторуглероды, могут возникать протечки, что ведет к выбросу веществ с высоким потенциалом глобального потепления в атмосферу.

Таким образом, необходима простая, компактная система охлаждения, которая минимизирует использование природных ресурсов и выбросы вредных веществ. При этом должен осуществляться отвод всей выделяемой теплоты при минимизации разницы температур между активным слоем в чипе процессора и водой в качестве вторичного теплоносителя. Система должна быть модульной, масштабируемой с легкой настройкой под новое оборудование.

Существующие системы жидкостного охлаждения

Пассивная двухфазная погружная система охлаждения давно используется для охлаждения такого дорогостоящего электронного оборудования как трансформаторы, тяговые преобразователи, компьютеры специального назначения и клистроны. Данная технология относительно проста, надежна и эффективна.


Тяговый преобразователь карьерного самосвала.

В данных системах обычно используют емкости под давлением и герметичные электрические разъемы. Емкости вакуумируют и заполняются практически также как и холодильники и их обслуживание в полевых условиях невозможно. Создание аналогичной системы охлаждение для компьютеров будет дорогим и сложным вследствие огромного числа заменяемых компонентов и коннекторов. По этой причине многие вообще не рассматривают погружное охлаждение в контексте датакомовского оборудования.

Паровой обезжириватель с открытой ванной

Эти устройства широко используются в мире для прецизионной очистки различных деталей, начиная с шурупов и подшипников и заканчивая ортопедическими имплантами, печатными платами и инжекторными форсунками.


Установка парового обезжиривания компании Reibesam.
Этой технологии будет посвящена следующая статья.

Обезжириватель представляет собой открытую прямоугольную емкость с двумя рядами охлаждающих змеевиков, установленными сверху по периметру. До определенной высоты емкость поделена на две части, или ванны, заполненные летучим растворителем. В первой ванне растворитель нагревается снизу и кипит. Пары поднимаются на высоту первого ряда охлаждающих змеевиков, создавая ниже данного уровня зону насыщенного пара. Конденсат стекает вниз и через водоотделитель попадает в ванну для ополаскивания. Таким образом, в результате дистилляции в эту ванну попадает только свободный от загрязнений растворитель.


Схема устройства парового обезжиривателя.

Данные системы способны очищать тысячи деталей в смену, потребляя малое количество растворителя. При этом большую часть времени они либо полностью открыты, либо прикрыты горизонтально перемещающейся крышкой, когда не используются. Минимизация потерь растворителя в результате уноса осуществляется за счет вторичных охлаждающих змеевиков, работающих при температуре ниже 0°С.

Концепция погружного охлаждения в открытой ванне

Эта концепция базируется на предпосылке, что электронное оборудование может быть охлаждено погружением в полуоткрытую ванну, которые во многом схожа с паровым обезжиривателем, рассмотренным выше. Термин «полуоткрытая» означает, что ванна закрыта, когда не требуется доступ к оборудованию и в качестве примера подобной конструкции можно привести морозильный ларь для еды. Так же как и он, ванна работает при атмосферном давлении и не имеет специальных герметичных разъемов для подводимого и отводимого электричества.

В данной системе каждый сервер или узел подключен к объединительной панели на дне ванны (в отличие от задней стенки серверной стойки). Ванна частично заполнена летучей диэлектрической рабочей жидкостью.


Модель открытой погружной системы охлаждения.

Электрическая проводка ниже уровня жидкости заведена в канал, и выходит из него наверху емкости. Встроенный конденсатор паров охлаждается либо водопроводной водой, либо водой, используемой для комфортного отопления (да, есть такое понятие в США).
Кроме того, пары могут пассивно течь в так называемую градирню с естественной тягой, отдавая тепло непосредственно наружному воздуху, без использования воды как промежуточного теплоносителя.


Проект Allied Control с фторкетоном 3М – двухфазное погружное охлаждение в открытой ванне.

Концепция имеет множество преимуществ по сравнению с традиционными системами жидкостного охлаждения. Основной принцип состоит в том, что пропадает надобность в большей части оборудования, обязательного для воздушного и жидкостного охлаждения, а соответственно и не рассматриваются вопросы, связанные с его установкой, надежностью и потребляемой мощностью. Плотность мощности и надежность системы очень высоки. Более того, данной технологии априори присуще противопожарные свойства.
Конечно, в рамках данной модели следует рассмотреть и другие аспекты, например, потери рабочей жидкости в результате уноса. Но, так как они возникают в одном определенном месте, а не в бессчетном количестве разъемов, то легко могут быть посчитаны и снижены с помощью технических приемов, о которых мы расскажем далее.


Внутри ванн тепло от десятков серверов вызывает кипение жидкости Novec.
Её пары конденсируются на охлаждающем змеевике и возвращаются в систему.

Тепловая эффективность

Тепловая эффективность системы складывается их двух составляющих. Первое определяется конструкцией печатной платы и количественно выражается в разнице температур между активным слоем в чипе процессора, как основного элемента, который требуется охладить, и температурой рабочей жидкости. Второе составляющее определяется разницей температур между рабочей жидкостью и подводимой водой. При этом под температурой рабочей жидкости мы подразумеваем температуру её кипения при атмосферном давлении.

Процессор в его типичной конфигурации в виде чипа, подложки и теплораспределительной крышки со встроенным радиатором почти идеально подходит для пассивной системы погружного охлаждения. В большинстве случаев требуется лишь нанесение 100-микронного слоя пористого металлического покрытия, которое улучшает теплоотдачу при кипении. Данные покрытия обеспечивают коэффициент теплопередачи > 10 Вт/cм2*К при тепловом потоке 30 Вт/cм2.
Если внедрить операцию по нанесению покрытия уже на этапе производства процессора, то пропадет необходимость во вторичном термоинтерфейсе, обычно используемом в многих схемах жидкостного охлаждения.


Модель погружной 2-х фазной системы охлаждения 3М.

Следующим моментом, который стоит рассмотреть, будет оценка того, какую максимальную выделяемую мощность может охладить данная система. В одном из исследований авторы предполагают, что требуется 100 см3 рабочей жидкости, чтобы охладить 1кВт-й модуль при условии, что известна и учтена его конфигурация, то есть плотность расположения компонентов.

Провели эксперименты

Для эксперимента собрали модельную печатную плату с 20-ю тепловыделяющими керамическими элементами размерами 19*19 мм и мощностью 200 Вт каждый. При этом, с одной стороны к ним на эпоксидный клей крепится медный радиатор размером 30*30*3 мм, с нанесенным с противоположной стороны тем самым покрытием, увеличивающим теплопередачу при кипении. Термопары в рабочей жидкости и в каждом из элементов позволяют подсчитать индивидуальное тепловое сопротивление и убедиться, что элементы не переходят в режим пленочного кипения. Далее эту модельную печатную плату погружают в узкую вертикальную емкость той же формы с зазорами 4 и 7 мм между кипящей поверхностью и стенкой.


Кипение Novec на криптоферме.

В ходе эксперимента было показано, что данная конфигурация способна отводить 4 кВт тепла (200 Вт с каждого элемента) через 4 мм зазор при атмосферном давлении, если в качестве рабочей жидкости залит гидрофторэфир – С3F7OCh4. При этом 4 кВт эквивалентно тепловому потоку в 11,7 Вт/cм2 против потока в 1,7 Вт/cм2, наблюдаемом в суперкомпьютере Cray X1E при охлаждении распылением!
Результаты эксперимента позволяют предположить, что значение в 1 кВт отводимой теплоты на 100 см3 рабочей жидкости определенно достижимы. Также значительно снижается количество используемых материалов и различного рода выбросы.

Химия рабочих жидкостей

В таблице ниже представлены свойства одного гидрофторэфира и двух фторкетонов. Они обладают необходимыми теплофизическими характеристиками, являются безопасными и совместимыми с различными материалами и были протестированы в открытой погружной системе охлаждения.
Заметьте, диэлектрические характеристики фторкетонов схожи с аналогичными свойствами перфторуглерода С6F14, который часто использовался в погружных системах охлаждения. В тоже время, гидрофторэфир имеет более высокую диэлектрическую постоянную и более низкое сопротивление, что может ограничить его использование в некоторых случаях. Первый из представленных фторкетонов со значением потенциала глобального потепления всего лишь в 1, на сегодняшний день широко используется в мире как пожаротушаший агент.
Свойство Рабочая жидкость
Молекулярная формула С6F14 C6F9OH5 C6F12O C7F14O
Тип ПФУ (перфторуглерод) ГФЭ (гидрофторэфир) ФК (фторкетон) ФК (фторкетон)
Ткипения, °С 56 76 49 74
Тзамерзания, °С < -100 < -100 < -100 < -100
Твспышки, °С нет нет нет нет
σ, мН/м 12 13,6 10,8 12,3
k, Вт/м*К 0,057 0,068 0,059 ~ 0,06
Сжид, Дж/кг*К 1050 1220 1103 1130
ρ, кг/м3 1680 1420 1600 1670
ν, сСт 0,4 0,41 0,4 0,52
Рнасыщ. пара при 25°С, кПа 30,9 15,7 40,4 15,7
Рнасыщ. пара при 100°С, кПа 350 206 441 228
Удельное сопротивление, ГОм*м 1000000 0,1 10000 10000
Диэлектрическая постоянная 1,76 7,3 1,84 1,85
Потенциал глобального потепления 9300 55 1 1
Среднесменная ПДК, ppm Не определена 200 150 150
Экономичность системы с точки зрения потерь рабочей жидкости

Действительно, это главный фактор, влияющий на жизнеспособность представленной системы.
Существую формулы для подсчета потерь жидкости во время заполнения ёмкости, пуска и работы. Они позволяют сделать вывод, что наиболее эффективной мерой для уменьшения потерь в результате уноса паров будет создание такой конструкции, в которой восходящие пары будут улавливаться с помощью вторичного охлаждающего змеевика, который автоматически включается, когда температура системы превысит заданную допустимую температуру.


В этих стеллажах находятся платы ASIC для майнинга, погруженные в жидкости Novec (установка находится в Гонконге).

Результаты

В ходе описанных выше экспериментов было показано, что при использовании коммерчески доступного фторкетона с температурой кипения 49°С в открытой ванне и потоке воды в 15 галлон (что примерно равно 3,785 *15 = 56,8 литра) в минуту, температура в активном слое чипа процессора не будет превышать 60°С. При этом достаточно использовать воду с температурой 28°С.

Если же допустимо повышение температуры в активном слое процессора до 83°С, и при это объемный поток воды достигнет 30 галлонов в минуту, то можно использовать воду для первичных змеевиков с температурой уже 62°С.

Плотность мощности, которую способна охладить емкость, равно 130 кВт/м2, что значительно выше предела в 52 кВт/м2, типичного для стоек с воздушным или гибридным охлаждением. При переходе к масштабу серверной с полностью жидкостной системой охлаждения подобного типа мы получаем 25 кВт/м2 против 2,2 кВт/м2 для серверной с воздушным охлаждением.

Кроме того, данная система значительно экономит место, так как не требуется устанавливать дополнительное оборудование, обязательное для воздушной системы охлаждения. Отводимое тепло можно использовать для отопления зданий, обогрева теплиц и других объектов.

Практическая реализация

Пример реализации новой концепции охлаждения можно посмотреть здесь.
Где еще можно узнать информацию?

На нашем сайте.
Где можно купить?

Звоните нам по многоканальному телефону +7 495 784 7474.
Задавайте вопросы в комментариях, мы на все постараемся ответить!
У вас есть еще что-нибудь почитать?

Конечно!
» Сухая вода Novec 1230 для защиты серверных и не только
» Как безопасно читать Хабр на работе с помощью наших экранов защиты информации
» Из спрея в пленку в один пшик. Paint Defender: защитная пленка на кузов автомобиля
» Технология трассопоиска и электронной маркировки подземных инженерных коммуникаций. Часть 1

Если мы допустили какие-либо ошибки, пишите в ЛС, мы все оперативно поправим. Не забывайте, мы ошибку поправим, а ваш коммент останется висеть.

Спасибо за внимание, надеемся, статья для вас оказалась полезной!

Правовая информация

Наименования 3M и Novec являются зарегистрированными товарными знаками.

UPD: Спасибо за указание на биткоин-ферму WarP.

habr.com


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.