Vodní chlazení - minitest tepelných bloků
Seznam kapitol
Po více než roce vám redakce PCTuningu nabízí další srovnávací test bloků vodního chlazení. Tentokrát se jedná spíše o minitest tří bloků dostupných v České republice určených pro procesory AMD a základní desky s paticí Socket 939. V dnešní recenzi najdete výrobky společností Nexus, Alphacool a Primecooler. První část článku se zabývá obecným principem vodního chlazení.
Předpokládám, že samotný princip fungování vodního chlazení je čtenářům tohoto webu dostatečně známý.
Přesto bych v krátkosti shrnul seznam klíčových komponent a jejich funkci. Samotný princip vodního chlazení je založen na odběru ztrátového tepla produkovaného procesorem a jeho odvedením do míst, kde je možné ho efektivněji odvést. Efektivněji znamená v tomto případě především provoz s nižší hladinou hluku a v závislosti na umístění radiátoru s ventilátorem také zajištění dobrého odvětrání skříně.
Základním mechanismem přenosu tepla u vodního chlazení je konvektivní přestup tepla. Konvektivní přestup tepla se může uskutečnit pouze při proudění tekutin. Jestliže teplotní rozložení v tekutině vyvolá rozdíly hustot, dojde tak vlivem rozdílu hustot k pohybu tekutiny a nastane tzv. volná (přirozená) konvekce. Pokud je proudění vyvoláno např. čerpadlem nebo ventilátorem, jedná se o konvekci nucenou.
Základním předpokladem k vzniku a průběhu těchto dějů je teplotní rozdíl. Směr přenosu tepla je pak orientován z místa z vyšší teplotou do místa s teplotou nižší. Konkrétně u našeho případu tj. chlazení procesoru se jedná o nucenou konvekci, kde médiem pro přenos tepla je voda. Na základě znalosti těchto znalostí bych rád uvedl na pravou míru tři oblíbené omyly, týkající se vodního chlazení v počítači:
Na pořadí zapojení jednotlivých komponent v okruhu vodního chlazení nezáleží. Je úplně jedno, jestli bude první čerpadlo, pak radiátor a nakonec bloky. Ve skutečnosti rozdíl teplot mezi vodou vytékající z bloku a vodou z radiátoru není větší než 1°C.
Výkonná čerpadla s příkonem vyšším než 10W neovlivňují zásadním způsobem teplotu vody. Jako příklad použijeme dnešní testovanou sestavu s radiátorem s teplotním odporem 0,03 C/W (každý přidaný watt zvedá teplotu vody o 0,03°C) a čerpadlem Eheim s příkonem 10W. Za předpokladu, že čerpadlo odevzdá všechnu zmařenou energii do vody (prakticky možné jen u ponorného čerpadla), tak teplota vody vzroste o nějakých 0,3°C
Voda nemusí v okruhu protékat pomalu, aby se stačila ohřát nebo ochladit. Pokud voda teče pomalu, tak se přijme nebo odevzdá určité množství tepla, ale pokud poteče 2x rychleji tak příjme nebo odevzdá jen poloviční množství, jenže se zase stihne během té doby 2x otočit. Takže ve výsledku jsou odvedená množství tepla v závislosti na čase stejná.
Komponenty potřebné pro vodní chlazení jsou především tepelné výměníky a čerpadlo. Tepelné výměníky jsou v nejjednodušším zapojení okruhu dva. První je blok, který zajišťuje přenos tepla z procesoru do vody a druhý, radiátor, který má na přenos tepla z vody do vzduchu. Čerpadlo obstarává cirkulaci vody mezi blokem a radiátorem.
Okruh vodního chlazení počítače lze samozřejmě rozšiřovat o další tepelné výměníky, jak bloky tak radiátory. Takže je možné se setkat se zapojením obsahující blok na procesoru, grafické kartě i čipsetu a navíc bývá okruh doplněný expanzní nádobou pro odvzdušnění a snadné dolévání kapaliny.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
