Chłodzenie
Artykuł
Łukasz Marek, Wtorek, 24 grudnia 2013, 19:49

Chłodnice

Chłodnica to ten element układu chłodzenia cieczą, który odbiera energię cieplną z przepływającego płynu i oddaje ją do otoczenia. Logiczne zatem, że im większa powierzchnia oddawania ciepła, tym lepiej. Same chłodnice to po prostu sieć kanalików, którymi przepływa ciecz, przy czym poszczególne kanaliki są połączone między sobą żeberkami, w głównej mierze odpowiedzialnymi za oddawanie ciepła do otoczenia. Całość jest, oczywiście, obudowana metalowymi ściankami i ustandaryzowana pod kątem montażu różnych wentylatorów.

Na rynku dostępne są wręcz setki chłodnic, różniących się wieloma parametrami. Postaramy się wypunktować najważniejsze z nich.

  1. Ogólny rozmiar. W ofertach poszczególnych producentów spotykamy oznaczenia chłodnic typu: 120, 240, 360. Są to chłodnice, na które założymy, odpowiednio, jeden, dwa lub trzy 120-milimetrowe wentylatory. Analogicznie jest w przypadku konstrukcji opisanych jako 140, 280 czy 420, tyle że na te ostatnie trzy należy zakładać wentylatory 140-milimetrowe. Idąc tym tropem, chłodnica o oznaczeniu 1080 zmieści na sobie dziewięć 120-milimetrowców i można już mówić o prawdziwym monstrum.
  2. Grubość. Oczywiście, im chłodnica „grubsza”, tym lepiej, bo zapewni większą powierzchnię oddawania ciepła. W wydajnych zestawach chłodzenia cieczą najczęściej stosuje się chłodnice, których grubość oscyluje w okolicach 60 mm, co nie znaczy, że nie zdarzają się grubsze lub cieńsze. Generalnie poruszamy się w zakresie 30–60 mm, z delikatnym odchyleniem w jedną lub drugą stronę. Jeśli miejsce jest ograniczone, bez problemu da się znaleźć konstrukcję 45- lub 30-milimetrową.
  3. Współczynnik FPI, czyli fins per inch (żeberka na cal), mówiący o zagęszczeniu oddających ciepło żeberek. Im wyższy, tym teoretycznie lepiej, ale jest haczyk: trzeba dobrać wentylatory, które zdołają z odpowiednią siłą przedmuchiwać wybraną chłodnicę, tak aby efektywnie oddawała ona ciepło. Zasadniczo im wyższy współczynnik FPI, tym wymagana jest większa prędkość obrotowa, aby produkt ujawnił pełnię możliwości. Porównajmy dwie chłodnice identycznych rozmiarów, z czego jedna ma dużą wartość parametru FPI (np. 20 dla serii HW Labs GTX), a druga – niską (np. 9 dla serii HW Labs SR-1). Jeśli wentylatory w obu przypadkach będą się kręcić z prędkością 500 obr./min (czyli wolno), ta pierwsza przegra w konkurencji „oddawania ciepła”, ale gdy tylko zwiększymy prędkość obrotową do 1500 obr./min, będzie na odwrót.
  4. Oprócz tego można uwzględnić funkcjonalność czy dostępność akcesoriów. Zdarzają się bowiem serie, którym towarzyszy wiele opcji dodatkowych, na przykład AMS firmy Aquacomputer. Chłodnice te są droższe od konkurencyjnych, ale oferta tej marki jest ponadprzeciętnie bogata: można w niej znaleźć choćby nóżki czy stojaki, wybrać, czy rdzeń z żeberkami ma być aluminiowy czy może miedziany, a także kupić na przykład model z miejscem na pompkę Laing D5.

Jak dobrać liczbę i wielkość chłodnic do zestawu komputerowego? Najprostsza zasada, oparta na doświadczeniach i krążąca po forach dyskusyjnych i związanych z chłodzeniem cieczą działach wortali komputerowych, przewiduje minimum jedną chłodnicę 120 (czyli na jeden wentylator 120-milimetrowy) o grubości 60 mm na jedno źródło ciepła. Jeśli zatem zamiarem jest chłodzenie cieczą procesora i karty graficznej, to w teorii wystarczy jedna dwieścieczterdziestka. Dodatkowa karta graficzna lub płyta główna wymagałaby dokupienia stodwudziestki lub wymiany chłodnicy na taką w rozmiarze 360.

Kto chciałby nieco lepiej dopasować do potrzeb liczbę i/lub wielkość chłodnic, ten powinien się zainteresować różnicą między temperaturą cieczy w układzie a temperaturą otoczenia (w skrócie DT, od słów delta i temperatura). Oczywiście, należy dążyć do tego, aby ta różnica była jak najmniejsza, ale praktyka pokazuje, że w najwydajniejszych układach chłodzenia cieczą celuje się w wartość parametru DT na poziomie 5–10 stopni, co oznacza, że ciecz ma być cieplejsza od otoczenia o nie więcej niż 5–10 stopni.

Z tą wiedzą można przejść dalej, a mianowicie do szczegółowych testów poszczególnych chłodnic. Takich w internecie nie znajdzie się jednak zbyt wiele, ale z dotychczas przeprowadzonych pomiarów można stosunkowo łatwo wywnioskować, że jedna chłodnica 360 o grubości 60 mm jest zdolna rozproszyć 300 W ciepła przy różnicy temperatur pomiędzy cieczą a otoczeniem na poziomie 10 stopni. I to wszystko przy użyciu wentylatorów o prędkości 1000 obr./min ;) Przykładowo ta sama chłodnica z wentylatorami o prędkości obrotowej 3000 obr./min rozproszy 300 W ciepła, zapewniając wartość współczynnika DT rzędu 3–4 stopni Celsjusza.

Następnie warto się zainteresować tym, ile energii pobiera cały zestaw, który ma być chłodzony, bo ta liczba powie, ile ciepła będzie trzeba rozproszyć. Jak to zrobić? Najpewniejszym sposobem jest wziąć miernik i samemu przeprowadzić pomiar, choć można też skorzystać ze ściąg dostępnych w internecie. Wystarczy znaleźć podobny zestaw, którego zapotrzebowanie na prąd już ktoś zmierzył. W ostateczności można sprawdzić wartość współczynnika TDP wszystkich komponentów systemu, ale nie zawsze jest to niezawodny sposób.

HW Labs Black Ice - SR-1 oraz GTX

Tak czy inaczej, swój zestaw postanowiliśmy wyposażyć w dwa rodzaje chłodnic (ich zdjęcia można obejrzeć powyżej) i przetestować dwie różne konfiguracje, które znalazły się na wykresach. Więcej o samych konfiguracjach napisaliśmy na stronie Metodyka testów, czyli temperatura, głośność i ustawienia.

Produkty dostarczył:

Spis treści
Ocena artykułu:
Ocen: 39
Zaloguj się, by móc oceniać
Artykuły spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane