Přejít na obsah [o] Přejít na navigaci [n] Přejít na vyhledávání [v] Přihlásit se
Vodní okruh pro chlazení PC – je to lehčí, než se zdá [1. díl] Návody
EK Water Blocks EK-KIT P360
EK Water Blocks EK-KIT P360
8 014 Kč 9 697 Kč
EK Water Blocks EK-KIT S120
EK Water Blocks EK-KIT S120
4 462 Kč 5 399 Kč
EK Water Blocks EK-KIT P240
EK Water Blocks EK-KIT P240
7 430 Kč 8 990 Kč
EK Water Blocks EK-KIT S360
EK Water Blocks EK-KIT S360
5 452 Kč 6 597 Kč

Vodní okruh pro chlazení PC – je to lehčí, než se zdá [1. díl]

autor: Pavel „Khalai“ Sekerka
Každý uživatel je spokojený, když jeho PC netrápí vysoké teploty, a přitom jej také neruší nadměrný hluk chladičů. Jak na to nám ukáže GEEK Pavel „Khalai“ Sekerka v sérii článků, které připravil ve spolupráci s firmou EK Water Blocks.

Cílem textu jsou především začátečníci, proto jsou některé pasáže zjednodušeny v rámci srozumitelnosti.

Proč se vlastně musí hardware v počítačích vůbec chladit?

Na vině je impedance polovodičových součástek a elektrických obvodů v PC. Vlivem impedance se část elektrické energie při průchodu obvodem přemění v odpadní teplo. Vzhledem k malé ploše moderních polovodičových součástek stačí jen pár desítek wattů bez chlazení a dojde okamžitě k přehřátí. To vede v lepším případě k značnému snížení výkonu vlivem automatického podtaktování, což sníží množství generovaného tepla. V tom horším případě může dojít až k poškození hardware, ale v dnešní době všemožných ochran k tomu dochází naštěstí už jen velmi vzácně.

Omlouváme se, popis obrázku chybí.

 

Konvenční chlazení většiny procesorů, grafických karet nebo jiného hardware je obvykle ve formě bloku hliníkových žeber a měděné základny, propojených pomocí měděných trubiček (heat pipes). Tyto trubičky odvádí odpadní teplo ze základny chladiče do hliníkových žeber. Skrze ty pak proudí vzduch od ventilátorů a tím žebra ochlazuje. Vzhledem k tomu, že vzduch je obecně spíš tepelný izolant než vodič, tak má tento způsob chlazení svoje limity.

Naproti tomu mají kapaliny násobně vyšší tepelnou kapacitu a při správném využití nabízí daleko účinnější chlazení než klasické vzduchové chladiče. Ideální kapalina pro využití v chladiči má vysokou tepelnou kapacitu a tepelnou vodivost, nízkou viskozitu a je levná. Také není toxická a chemicky reaktivní, aby se zabránilo korozi kovových částí v okruhu. Tyto parametry celkem dobře splňuje destilovaná voda, a proto je také nejčastěji využívaným médiem v kapalinových chladičích. Proto se jim koneckonců říká vodní chladiče nebo hovorově „vodníci“. Nedostatky destilované vody jsou pak vyváženy různými aditivy v podobě antikorozních látek a/nebo biocidních látek. Teplá voda je totiž výborné prostředí pro pomnožení vodních řas a sinic. Předpokládám, že nikdo nechce mít ve svém počítači takový malý osobní rybníček brčálník.

Chlazení kapalinou samozřejmě také podléhá fyzikálním zákonům, které stanovují určité limity. Vhodnou aplikací těchto zákonů lze nicméně dosáhnout účinného chlazení. Aniž bych vás tady zatěžoval dlouhou a nudnou přednáškou z mechaniky kapalin, rád bych zde letmo zmínil problematiku laminárního a turbulentního proudění. Kapalina tekoucí v trubici má obvykle tendence k laminárnímu toku ve vrstvách, kdy vrstvy nejblíže stěn trubice tečou nejpomaleji a vrstvy uprostřed proudu nejrychleji. Laminární proud ale není moc výhodný pro chlazení bloku ve vodním okruhu. Proto mají bloky vodního chlazení uvnitř tenké destičky s úzkou mezerou, což se chová jako tryska (jet plate), která mění laminární proud na turbulentní. Ten je násobně účinnější v transferu tepla než proud laminární. Kapalina pak protéká vysokou rychlostí skrze malé kanálky v chladícím bloku, které zvětšují kontaktní plochu s kapalinou pro účinnější odvod tepla. Chladící blok musí být dobře navržený, aby nekladl kapalině zbytečně vysoký odpor a příliš nesnižoval rychlost toku.

Omlouváme se, popis obrázku chybí.

 

Pokud to shrneme, tak vhodná kapalina s vysokou tepelnou kapacitou, která využívá vysoké rychlosti toku v okruhu a zároveň turbulentního proudění ve správně navrženém chladícím bloku s nízkým odporem, hladce překoná konvenční chlazení vzduchem.

 

A jak to tedy vlastně funguje?

V základním principu se vodní chlazení zase tolik neodlišuje od chlazení vzduchového. Stále je zde chladicí blok a stále je zde také výměník tepla. A samozřejmě nějaký ten ventilátor, obvykle dva nebo tři. Ale zatímco vzduchové chladiče spoléhají na tepelné vedení ze základny do žeber pasivu pomocí heat pipes, tak chladící vodní okruh využívá kapaliny pro rychlý odvod tepla od chladícího bloku a výměna tepla s okolím probíhá skrze radiátor, který má většinou daleko větší plochu pro odvod tepla z kapaliny do okolního vzduchu. Prvek, který je zde navíc oproti vzduchovému chlazení, je pumpa/čerpadlo, které kapalinu pohání skrze okruh.

Omlouváme se, popis obrázku chybí.

 

Na trhu je mnoho modelů tzv. uzavřených all-in-one kapalinových chladičů, např. oblíbený NZXT Kraken X62, Corsair H100i nebo SilentiumPC Navis 240. Tyto chladiče jsou bezúdržbové a stačí je pouze vybalit z krabice, nainstalovat a můžete je ihned použít. Jsou obvykle účinnější než vzduchové chladiče a také mají atraktivní vzhled, zejména ve spojení s RGB efekty. Ale je to samozřejmě vykoupené vyšší pořizovací cenou. Nevýhodou je nemožnost rozšíření okruhu o další chladící blok nebo radiátor. Časem také postupně klesá jejich účinnost vlivem odpařování kapaliny ven z okruhu bez možnosti jejího opětovného doplnění.

Většina all-in-one chladičů také nejde použít na chlazení grafických karet, a pokud ano, je to obvykle spojené s kompromisy. Naproti tomu „plnokrevný“ vodní okruh dovede zkrotit teploty i na té nejvýkonnější grafické kartě a nadto nabídnout i velice tichý chod. A v tom já osobně spatřuji největší výhodu, pokud se člověk rozhodne si postavit vlastní okruh vodního chlazení. Moderní grafické karty jsou dnes vybaveny automatickým přetaktováním, které je vázané na teplotu GPU, a pomocí vodního chlazení můžete z vaší karty dostat vyšší výkon než s běžným chladičem. A to vše bez zbytečně vysoké hlučnosti.

 

Jsou tedy vůbec nějaké nevýhody?

Samozřejmě se nic neobejde bez kompromisu. Jedna z největších nevýhod vodního okruhu je jeho vysoká pořizovací cena. Relativně jednoduchý okruh s chladícími bloky pro CPU a pro grafickou kartu a s jedním radiátorem vás snadno vyjde na částku převyšující 400 €. Další drobnou nevýhodou je delší čas kompletace a testování okruhu. A nakonec je občas nutné doplnit kapalinu nebo ji v pravidelných intervalech vyměnit. Pochopitelné jsou také obavy z úniku kapaliny mimo okruh a poškození hardware elektrickým zkratem. To je však u moderních okruhů celkem vzácná komplikace, a pokud dodržíte pár jednoduchých tipů a pravidel, tak se toho nemusíte bát. Jakmile jednou sestavíte okruh a otestujete jeho těsnost, pak můžete svůj počítač normálně používat. Občasná kontrola okruhu není od věci, ale není nutné to přehánět.

Omlouváme se, popis obrázku chybí.

 

Závěr a shrnutí

Berte tento článek jako takový malý úvod do problematiky chlazení PC pomocí kapaliny. V dalších textech bych chtěl podrobně rozebrat jednotlivé součásti okruhu a jejich různé varianty. Od firmy EK Water Blocks jsem obdržel sadu pro stavbu okruhu z řady EK-KIT Classic RGB P360 a také blok pro grafickou kartu EK-FC RTX 2080 + Ti Classic RGB.

Omlouváme se, popis obrázku chybí.

 

Pomocí této sady bych vás chtěl krok za krokem provést stavbou celého okruhu. Také přidám nějaké ty tipy a triky z vlastní zkušenosti. Rád bych i vyvrátil několik stále kolujících smyšlenek a polopravd, které jen zbytečně matou začátečníky i zkušenější stavitele. Sady od EK Water Blocks jsou výborným výchozím bodem i pro uživatele bez zkušeností se stavbou okruhu. Obsahují vše, co člověk potřebuje pro vytvoření základního okruhu pro chlazení procesoru s možností rozšíření okruhu o další blok (například pro grafickou kartu) nebo radiátor.

Cena se pohybuje mezi 280 € až 340 € dle typu a velikosti radiátoru v sadě. Sada obsahuje vysoce kvalitní součástky a svoji cenu si dovede snadno obhájit. Všechny součástky, které přicházejí do kontaktu s kapalinou, jsou měděné. Nehrozí tedy galvanická koroze jako u většiny all-in-one chladičů s hliníkovým radiátorem. Také mají všechny součástky příjemně minimalistický vzhled. V dnešní době samozřejmě nechybí ani RGB podsvícení. Co si budeme nalhávat, šikovně provedené vodní okruhy lze občas téměř považovat za umělecká díla.

Děkuji vám za pozornost, pokud jste dočetli až sem. Budu se na vás těšit v některém z dalších článků o vodním chlazení. Nízkým teplotám a tichému chlazení zdar!

Omlouváme se, popis obrázku chybí.

Názory ostatních Geeků (15)

mirei1 MIR

Nice

mirei1 14. 9. 2019 16:06

Uz se nemuzu dockat zbytku serie. Osobne me nejvic zajima cast tykajici se udrzby. Vypousteni kapaliny, co je na to potreba, kam pri montazi umistit ventil atd. Tuhle cast pomerne casto lidi co o tom maj videa atp bud uplne preskoci nebo to vemou jen okrajove.
Urcite by taky nebylo od veci tam nadhodit par skrini v ruznejch cenovejch kategoriich co jsou pro vodni chlazeni vhodny :)
Jinak osobne me od toho nejvic odrazuje cena, vice nez nebezpeci uniku kapaliny, 20k+ za decentni okruh pro CPU a GPU kazdy s vlastnim radiatorem neni uplne malo :D Za to tu spousta lidi stavi cely PC, ikdyz tohle neni zrovna pro ne urceny no :D

avatar Ověřený GEEK - level 3
Khalai Ověřený GEEK 14. 9. 2019 17:08

@mirei1: T-kus v nejnižším bodě okruhu a ventil, to je základ prostě. Jinak je to megaotrava, když je potřeba okruh vypustit.Jinak s EK-Kit Classic P360 jde celkem dobře uchladit CPU i GPU, je tam 360 mm radiátor střední síly (38 mm) a to by stačit mělo. Sada vyjde na necelých 9K, k tomu blok za 3K, backplate a nějaké drobnosti a pořád se člověk vejde do 15K. Ale pořád je to ranec samozřejmě, je to pro lidi, co mají PC za 50-60K+ a chtějí prostě něco extra. Já jsem s tím před lety začal jako výzvu, no a jak jednou člověk zkusí vodu, tak už se mu obtížně vrací zpět (i když jedu momentálně "jen" Noctua D15S a RTX 2070 Gaming X, nicméně k vodě se asi brzo vratím, už sonduju možnosti :-) ).

mirei1 MIR
mirei1 14. 9. 2019 18:57

@Khalai: No ja ted dokoncuju novy PC po letech kdy na to kvuli skole atd nebyly prachy, takze zatim zustanu jen u vzduchu. Ale pocitam ze za ty +- 3 roky kdy planuju upgrade bych do toho asi sel. Coz o to procesor, ten dneska pretaktovanej uchladej vcelku dobre i top vzduchace nebo 280+mm AIO s decentnim airflow ve skrini, ale na ty grafice je to fakt dost znat.
Jediny co bude v mym soucasnym PC potencionalne "na vode" by byla grafika. Zvazuju koupi 2080s od gigabyte s 240mm aio, ale vaham mezi nizsima teplotama za cenu potencionalne omezeny zivotnosti pumpy a s tim spojenou horsi sanci, ze se mi tu grafiku pak podari prodat proti necemu jako Strix nebo FTW3, kde budou vyssi teploty ale zas vetsi sance to prodat, jelikoz se mozny kupci nebudou muset bat, ze jim rok po koupi odejde pumpa :D
+ budu muset vyzkouset jestli by se mi to do R6 vubec nad D15s veslo :D

avatar Ověřený GEEK - level 3
Khalai Ověřený GEEK 14. 9. 2019 20:51

@mirei1: Já mám D15S v daleko menší Define C, takže do Define R6 se vejde na 101% :-)Ad GK - vzal bych EVGA XC Ultra s 3-slot chladičem a ušetřil bych. Navíc jde pak dát případně pod vodu, pasují na ní referenční bloky.

wollij WOL

Znovu skvělé

wollij 15. 9. 2019 0:43

Díky moc Khalai za tenhle guide. Kamarád zrovna uvažuje (inspirován mnou :-D) o upgradu a ze zvědavosti si chtěl udělat vodní chlazení, jen se toho bál a musel by se tady ptát v diskusích. Díky téhle serii se snad naučíme od tebe tolik, abychom to zvládli dát dokupy. ;-)

nevřivý3 NEV

Záruka?

nevřivý3 15. 9. 2019 9:24

Zdravim, chtěl jsem se optat už vodni okruh vlastnim, ale do ted jsem nezjistil jak je to se zarukou na komponenty, mam vodni blok EKWB na evga rtx 2080ti a kdy by odešla tak co, koupit novou grafiku?

avatar Ověřený GEEK - level 3
Khalai Ověřený GEEK 15. 9. 2019 19:14

@nevřivý3: Záleží, jak se výrobce GK staví k sundání chladiče. Dost často bývá na některém ze šroubků pečeť a její porušení při demontáží původního chladiče může znamenat ztrátu záruky.

avatar

Žádná věda

josef.kantor 15. 9. 2019 10:04

Není to žádná věda. Letos jsem poprvé stavěl vodní okruh a nekupoval jsem nic v sadě. Vybral jsem si blok na CPU, pumpu, grafiku osazenou blokem už z výroby, PETG trubice, radiátor a za pustil se do práce. Podařilo se mi zničit si jednu PETG trubici, než jsem se naučil správně ohýbat a nahřívat, ale za 2 hodiny práce nebylo co řešit. Ohyby jeden jako druhý, délka také pasovala a okruh byl na první pokus bez úniku. Když jsem to na první dobrou zvládl já, pak musí každý. A to s PETG trubicemi je to kapku jiný level, než s nepěknými soft trubicemi.

mirei1 MIR
mirei1 15. 9. 2019 13:54

@josef.kantor: Tak u tech PETG je spis problem pri upgradu/cisteni atd kdy da mnohem vetsi praci to zas rozlozit a dat do kupy. Dobre je, ze pokud se clovek necejti na extra praci s ohybanim tak proste muze nakoupit 45/90° fittingy a jen narezat trubky na spravnou delku a neresit. Osobne bych to asi tak udelal pokud pudu pri pristim upgradu do vodnika jelikoz se mi s tim nechce moc zabejvat. Kdyz uz dava clovek 20k za vodni okruh tak par stovek navic ho moc nevytrhne. Nehlede na to ze bych stejne neco utratil za horak tak to je fuk :D

avatar Ověřený GEEK - level 3
Khalai Ověřený GEEK 15. 9. 2019 17:43

@mirei1: Ja mam horkovzdusnou pistoli z LIDLu za 249,- :-)Ale pro prvni okruh bych se PETG/akrylatovym trubkam vyhnul. Ja mam rad i mekke trubice. Pokud si s tim clovek da trochu prace, tak to taky vypada pekne. Jen to chce par 45* a 90* uhlovek samozrejme.

avatar Ověřený GEEK - level 3
Khalai Ověřený GEEK 15. 9. 2019 17:47

@josef.kantor: Neni to veda, v tom s vami souhlasim a proto jsem uz nejakou dobu chtel tyto clanky sepsat. Dost lidi odradi predstava, ze nevi co koupit, kolik toho koupit, co pak s tim, udrzba atd. Rad bych prave ukazal, ze je to v dnesni dobe celkem pohodova zalezitost.A sady jsou fajn, clovek neresi, co vsechno potrebuje koupit a taky to vyjde o neco levneji. Ale sam jsem svuj prvni okruh taky objednaval po dilech. Jen si staci neco malo nacist/shlednout par tutorialu a skutecne to pak neni zadna veda.

avatar
JaAles 18. 9. 2019 2:04

@josef.kantor: Jak někdo plácne takovou zhovadilost jako je termín "mekke trubice" tak bych ho z fleku seřezal gumovou černou hadicí !
A upřímně doufám v to, že někdy půjdete do železářství a uděláte ze sebe uplné tele.

avatar

Přeprava

Pancho159 16. 9. 2019 9:24

A jak je to s přenášením/přepravou PC? Je okruh dokonale těsnící i třeba kolem víka pro dolévání kapaliny? Navíc vzhledem k tomu, že okruhy jsou většinou stavěné pro stojící PC, ale přeprava je lepší deskou dolu, tak bych se obával zavzdušnění systému. Nějaké zkušenosti, případně rady?

avatar Ověřený GEEK - level 3
Khalai Ověřený GEEK 16. 9. 2019 10:29

@Pancho159: Těsní to dobře. Transportoval jsem svůj PC v kufru auta na vzdálenost cca 40 km a další PC s hotovým okruhem jsem pak nechával přepravit z Prahy do Zlína (také v kufru auta). Oba přežily transport bez úhony, jen jsem vždycky vnitřek vycpal pěnou a bublinkami, aby nedošlo k zbytečnému namáhání zavěšení pumpy nebo grafické karty.Víko od rezervoáru má také těsnění jako ostatní komponenty, však je možné nádržku instaloval i vodorovně, pokud je to potřeba.

avatar
petrík 17. 9. 2019 17:15

@Khalai: prenasal som to okolo 500km a vpohode... bez podpory všetkeho gpu mam vertikalne

Máš něco na srdci?

Nahoru