Technologie: Vodní chlazení
27.7.2004, Jan Vítek, článek
Výkon procesorů jde stále nahoru, ovšem společně s výkonem jde nahoru i tepelná ztrátovost, která u těch nejrychlejších CPU přesahuje i 100W. Tolik tepelné energie se musí z jádra procesoru někam odevzdat. Klasicky na tento úkol postačuje kovový pasivní chladič, kolem něhož proudí vzduch tlačený ventilátorem. Ovšem, jak vodní chlazení ukazuje, jde to i podstatně lépe a hlavně tišeji. Zaměříme se proto na základy vodního chlazení dnešních PC.
Kapitoly článku:
Čerpadla jsou další velmi důležitou součástí chlazení, protože zajišťují, aby voda v oběhu proudila. Pro tyto účely se v podstatě používají výhradně čerpadla určená původně pro akvaristy (až na některé profesionální výrobky). Pokud se chceme porozhlédnout po nějakém čerpadýlku, musíme navštívit akvaristiku, nebo některý ze supermarketů pro kutily.
Při výběru čerpadla si budeme vybírat ze dvou hlavních typů – ponorných a průtokových čerpadel. Ponorná čerpadla musí být pro svou funkci ponořena ve vodě, kterou nasávají a vývodem tlačí dál - mluvíme o otevřeném okruhu. Průtoková čerpadla pracují v suchu, v uzavřeném okruhu a voda jimi skrze dvěma vývody pouze prochází. Výhoda ponorných čerpadel je, že bývají podstatně levnější a mnohdy také tišší, ovšem na druhou stranu je nutné je mít neustále ponořené ve vodní lázni, takže nejsou moc skladná a potom svoji tepelnou energií zbytečně navíc ohřívají vodu. Dá se ale říct, že každé čerpadlo má své výhody a nevýhody, takže při stavbě vodního chlazení musíme už dopředu vědět, který typ nám bude vyhovovat.
Máme tedy vybrán základní typ čerpadla. Dále se musíme zaměřit na jeho vlastnosti. Je jich celkem pět – průtok, výtlak, příkon, hlučnost a vyústění na hadici.
Poslední záležitost k řešení je napájení samotného čerpadla. Valná většina z nich totiž operuje na 230V a to může být trošku problém. Pro pohodlí a bezpečnost chceme, aby se čerpadlo zapínalo automaticky při zapnutí počítače. Pro tuto funkci si tedy musíme sestrojit spínací obvod, nebo to obejít jinak (například napojením čerpadla na samotný zdroj). Výrobci ale naštěstí začali dodávat i 12V čerpadýlka, takže není problém je napojit na molexy původně určené pro 51/4 zařízení.
Teď už k samotným čerpadlům. Pro účely chlazení vodou vyjmenuji tři firmy, které jsou asi nejvíce známé. Na prvním místě musím zmínit výrobky firmy Eheim, která v této oblasti dominuje hlavně spolehlivostí, kvalitou a tichostí, ale bohužel také cenou. Eheim vyrábí průtoková (1046 a 1048) i ponorná čerpadla (Eheim compact). Cena se pohybuje zhruba okolo 2000Kč za průtoková a 500Kč za ponorná, záleží na typu. Eheim také vyrábí čerpadlo pro 12V, v našich končinách je ale těžko k sehnání.
Obr.9 – Průtokové a ponorná čerpadla EHEIM
Další výrobky použitelné pro náš účel vyrábí italská firma Sicce a to ve třech modelech (všechny jsou ponorné), které jsou použitelné pro náš učel – Micra, Nova a Idra. Sicce Micra jsou ze zmíněných třech nejslabší s průtokem 400 a 600 l/hod, podle verze. Nova disponuje max 800 l/hod a Idra max 1300 l/hod, dají se nastavit i nižší průtoky. Model Micra se navíc dodává ve verzi Micra Spotty (400 l/hod), která je určena pro 12V napájení. Čerpadla Sicce jsou oproti Eheim levnější, ale méně kvalitní co se týče výdrže.
Obr.10 – Čerpadla Sicce Micra, Nova a Idra
Poslední firma, kterou si představíme, je také z Itálie a jmenuje se Hydor. Z jejich nabídky můžeme použít modely Pico 300/350, Pico 400/500 a Seltz L vyráběný v několika provedeních, který bude asi nejzajímavější. Dá se použít jako ponorné i průtokové čerpadlo a jeho parametry jsou podle modelů: L10 s průtokem 250 l/hod až L45 s 3500 l/hod. Za úvahu ovšem stojí typy L20 a L25 s průtokem 700, respektive 1000 l/hod. U všech modelů, až na Pico 300/350, si navíc můžete průtok sami regulovat. Kvalitou i cenou by firma Hydor měla stát někde mezi Eheim a Sicce, ovšem vycházím jen z pozorování několika lidí.
Obr.11 – Čerpadla Hydor Pico a Seltz L
Při výběru čerpadla si budeme vybírat ze dvou hlavních typů – ponorných a průtokových čerpadel. Ponorná čerpadla musí být pro svou funkci ponořena ve vodě, kterou nasávají a vývodem tlačí dál - mluvíme o otevřeném okruhu. Průtoková čerpadla pracují v suchu, v uzavřeném okruhu a voda jimi skrze dvěma vývody pouze prochází. Výhoda ponorných čerpadel je, že bývají podstatně levnější a mnohdy také tišší, ovšem na druhou stranu je nutné je mít neustále ponořené ve vodní lázni, takže nejsou moc skladná a potom svoji tepelnou energií zbytečně navíc ohřívají vodu. Dá se ale říct, že každé čerpadlo má své výhody a nevýhody, takže při stavbě vodního chlazení musíme už dopředu vědět, který typ nám bude vyhovovat.
Máme tedy vybrán základní typ čerpadla. Dále se musíme zaměřit na jeho vlastnosti. Je jich celkem pět – průtok, výtlak, příkon, hlučnost a vyústění na hadici.
- Dostatečný průtok je důležitý pro celkový výkon vodního chlazení. Čerpadlo by mělo mít specifikaci alespoň 300 litrů za hodinu (l/hod), potom už je větší výkon poměrně zbytečný. Rozumný strop se pohybuje někde okolo 800 l/hod. Ještě upozorním, že tyto hodnoty představují průtok v ideálních podmínkách. V praxi se vlivem odporu hadic, vodních bloků a převýšení průtok radikálně snižuje.
- Výtlak je spojen s průtokem. Ukazuje sílu čerpadla, tedy výšku, do které je čerpadlo schopné vytlačit sloup vody a to je neméně důležité jako samotný průtok. V našem případě se výtlak bude pohybovat mezi 0,5 až 1,5m.
- Příkon udávaný ve wattech nám napoví, jak moc se čerpadýlko bude zahřívat. Za rozumnou hranici bych považoval něco nad 10W, pak je už tepelný výkon čerpadla nežádoucí.
- Hlučnost je pro správné neslyšné vodní chlazení důležitá. Vždyť vodou nechceme chladit kvůli studenému procesoru, ale také kvůli tichu. Základem je tedy kvalitní čerpadlo, které se časem nestane vrčící bestií na vyhození.
- Vyústění, aby průtok byl dostatečně velký a ničím nebrzděn, má mít parametry pro připojení hadice s vnitřním průměrem alespoň 10mm.
Poslední záležitost k řešení je napájení samotného čerpadla. Valná většina z nich totiž operuje na 230V a to může být trošku problém. Pro pohodlí a bezpečnost chceme, aby se čerpadlo zapínalo automaticky při zapnutí počítače. Pro tuto funkci si tedy musíme sestrojit spínací obvod, nebo to obejít jinak (například napojením čerpadla na samotný zdroj). Výrobci ale naštěstí začali dodávat i 12V čerpadýlka, takže není problém je napojit na molexy původně určené pro 51/4 zařízení.
Teď už k samotným čerpadlům. Pro účely chlazení vodou vyjmenuji tři firmy, které jsou asi nejvíce známé. Na prvním místě musím zmínit výrobky firmy Eheim, která v této oblasti dominuje hlavně spolehlivostí, kvalitou a tichostí, ale bohužel také cenou. Eheim vyrábí průtoková (1046 a 1048) i ponorná čerpadla (Eheim compact). Cena se pohybuje zhruba okolo 2000Kč za průtoková a 500Kč za ponorná, záleží na typu. Eheim také vyrábí čerpadlo pro 12V, v našich končinách je ale těžko k sehnání.
Obr.9 – Průtokové a ponorná čerpadla EHEIM
Další výrobky použitelné pro náš účel vyrábí italská firma Sicce a to ve třech modelech (všechny jsou ponorné), které jsou použitelné pro náš učel – Micra, Nova a Idra. Sicce Micra jsou ze zmíněných třech nejslabší s průtokem 400 a 600 l/hod, podle verze. Nova disponuje max 800 l/hod a Idra max 1300 l/hod, dají se nastavit i nižší průtoky. Model Micra se navíc dodává ve verzi Micra Spotty (400 l/hod), která je určena pro 12V napájení. Čerpadla Sicce jsou oproti Eheim levnější, ale méně kvalitní co se týče výdrže.
Obr.10 – Čerpadla Sicce Micra, Nova a Idra
Poslední firma, kterou si představíme, je také z Itálie a jmenuje se Hydor. Z jejich nabídky můžeme použít modely Pico 300/350, Pico 400/500 a Seltz L vyráběný v několika provedeních, který bude asi nejzajímavější. Dá se použít jako ponorné i průtokové čerpadlo a jeho parametry jsou podle modelů: L10 s průtokem 250 l/hod až L45 s 3500 l/hod. Za úvahu ovšem stojí typy L20 a L25 s průtokem 700, respektive 1000 l/hod. U všech modelů, až na Pico 300/350, si navíc můžete průtok sami regulovat. Kvalitou i cenou by firma Hydor měla stát někde mezi Eheim a Sicce, ovšem vycházím jen z pozorování několika lidí.
Obr.11 – Čerpadla Hydor Pico a Seltz L
