Делители в СВО: зло или насущная необходимость?

Система водяного охлаждения состоит из многих элементов. Делитель потока, или же "тройник", часто используется энтузиастами для распараллеливания потока на две и более ветки. Насколько полезно это делать с точки зрения эффективности, а также по экономическим и эстетическим соображениям и в смысле "удобства"? Дать ответ на этот нелегкий вопрос и призвана данная статья.

Сначала попытаемся разобраться, для чего вообще применяют делители. Существует мнение, что делители необходимы, когда применяется фонтанная или аквариумная помпа, у которой диаметр выходного штуцера больше, чем диаметр проходного отверстия шлангов и ватерблоков. Мы знаем, что уменьшение диаметра проходного отверстия штуцера и используемых шлангов чревато пропорциональным уменьшением расхода помпы. Например, если на помпу Hydor L30 II с заявленной производительностью в 1200 л/ч установить штуцер в 8 мм вместо 12.5 мм, то расход уменьшится до 600 л/ч. Стандартное резьбовое соединение позволяет использовать штуцеры с наибольшим диаметром проходного сечения в 1/2 дюйма. Именно с таким штуцером "на выходе" и без штуцера "на входе" помпа показала результат в 1200 л/ч, что полностью совпало с заявленными характеристиками. Замена штуцера на фитинг Camozzi с диаметром проходного отверстия 8 мм (с соответствующим шлангом до мерной емкости) привело к снижению расхода примерно наполовину. Основываясь на этом, можно сформулировать ряд тезисов:

1. С одной стороны, резонно предположить, что можно сберечь драгоценные "литры в час" (ведь температура охлаждаемых элементов напрямую связана с расходом), поддерживая "родное" (или максимальное) сечение штуцера помпы. Это можно сделать, применив делители: в данном случае шланг в 13 мм будет связывать помпу, радиатор и бачок, а на ватерблоки пойдут более тонкие шланги, после чего потоки снова соберутся через делитель обратно в 13-мм шланг, и цикл повторится.

2. С другой стороны, что же происходит с потоком после преодоления делителя? После делителя поток разбивается на две или, реже, три ветки. Допустим, что гидродинамическое сопротивление каждой ветки эквивалентно, иначе можно столкнуться с ситуацией, что основная масса воды пойдет через ватерблок северного моста с меньшим ГДС вместо ватерблока на процессоре с большим ГДС, где она так необходима. В соответствии с допущением получим, что в каждой ветке после делителя потоку достается половина (в случае двух веток) либо треть (в случае трех веток) скорости потока до делителя. Так как для каждого ватерблока важно количество проходимой через него воды, то можно придти к выводу, что делители скорее приносят зло, так как снижают объем проходящей через ватерблок воды... но так можно подумать, если не принять во внимание третий пункт.

3. Третьим ключевым аспектом проблемы является вторичный теплообменник – радиатор. От применения делителей может увеличиться расход в системе, но мы знаем, что в каждой ветке СВО расход снизится примерно пропорционально их количеству. Получается, что увеличение расхода в системе произойдет только в цепи "делитель – радиатор – помпа – бачок – делитель". Так как делителям и расширительному бачку неважно, какой в системе расход, а помпа сама должна его обеспечить, то остается только один элемент, которому увеличившийся расход будет полезен, – радиатор.

Из этого можно сделать следующее предположение: применение делителей будет обосновано только в том случае, если снижение эффективности ватерблоков (из-за снижения расхода через них) будет компенсировано повышением эффективности радиатора. Чем больше радиатор, тем больше у него ГДС и с тем с большей вероятностью он увеличит свою эффективность из-за повышения расхода в системе. (В действительности из-за повышения развиваемого помпой давления, но от него как раз и зависит реальный расход в системе.) Если же ваш радиатор неспособен адекватно отреагировать на повышение расхода в системе из-за своих размеров или конструктивных особенностей, то распараллеливать поток не следует.

Эффективность некоторых радиаторов больше зависит от обдува, нежели от расхода. К таким радиаторам относятся "трубчатые" радиаторы, как, например, продукт от CoolingKing. Радиаторы типа Black Ice или от печки отопления салона "Газели" достаточно сильно реагируют на увеличение расхода в системе. Именно с радиатором печки салона "Газели" мы и проведем сегодняшний эксперимент.

Все три тезиса выше относятся к параметру "эффективность охлаждения" СВО, то есть к тому, что определяет конечную температуру охлаждаемых элементов. Но делители вызывают еще некоторые "неудобства", зачастую субъективного плана.

Делители труднодоступны. Если разбить поток на две ветки еще относительно просто, то делители на большее количество точек сложно найти в продаже. T-образные и Y-образные делители из пластмассы можно обнаружить в хозяйственных магазинах среди продукции для садоводов за скромную сумму около 10–20 рублей. Металлические делители стоят на порядок дороже в зависимости от диаметров штуцеров. Крестообразные делители либо покупаются в магазинах, либо изготавливаются самостоятельно. Легкодоступной и подходящей для наших нужд является продукция, предназначенная для металлопластиковых труб. Стоимость одного делителя лежит в пределах 100–200 рублей.

Система с делителями будет всегда дороже, чем без них. Это очевидно не только из-за стоимости самих делителей, но по причине увеличения количества шлангов. Если ПВХ шланг достаточно дешев, то силиконовый шланг порой стоит 70–100 рублей за метр. Что касается шлангов, реагирующих на ультрафиолетовые лучи: их стоимость начинается с 5 у. е. за погонный метр. Если сложить все затраты на распараллеливание потоков, то может набежать лишняя сумма в 500 рублей. Зачастую это 10 % от стоимости среднего проекта СВО. Хотя можно уложиться в 100 рублей в случае применения пластиковых Y-образных и T-образных делителей с ПВХ шлангами.

Система с делителями всегда занимает больше пространства, чем без них. Готовьтесь к тому, что вам придется закреплять множество шлангов внутри корпуса. Это обилие шлангов может радовать глаз, если они выполняют дополнительную декоративную функцию (цветные шланги, свечение в УФ их самих или жидкости). Но радость может быстро пройти при попытке модернизации системы, когда пользователь сталкивается с "гидрой в ящике". Если при разборке системы можно просто сначала слить жидкость и отсоединить все шланги, а затем снять ватерблоки, то устанавливать ватерблоки рекомендуется с уже одетыми шлангами. Поэтому пользователю придется либо проявить сноровку, либо пойти на риск (скол кристалла, неплотный контакт между ватерблоком и чипом) в случае одевания шлангов на штуцеры уже установленного ватерблока.

Но довольно теоретических рассуждений, пора проверить некоторые доводы на практике. Для этого нам понадобятся следующие элементы, из которых будут собраны три варианта СВО:

• Радиатор от печки салона "Газели" с установленным кожухом и четырьмя 80-мм вентиляторами (Thermaltake 8025A).
• Помпа Hydor L30 II, Qmax 1200 л/ч, Hmax 1.95 м, 27 Вт. Входной штуцер 15 мм, выходной 13 мм.
• Комплект ватерблоков CoolEmAll (CPU, GPU, NB) со штуцерами 10 мм.
• Шланг силиконовый 10 мм, 3 м.
• Шланг силиконовый 13 мм, 0.5 м.
• Шланг силиконовый 15 мм, 1 м.
• Делители типа "крест" под металлопластиковую трубу, штуцеры 12 мм, 2 штуки.

* – во всех случаях указан внутренний диаметр (ID).

Система собиралась без использования расширительного бачка. Из всех элементов было собрано три варианта СВО.

Первый предполагал разделение потока на три ветки. Радиатор через шланг ID 15 мм подсоединялся к делителю и к помпе (штуцер также ID 15 мм). Помпа подключалась к делителю через шланг внутренним диаметром 13 мм. С ватерблоками использовались 10-мм шланги.

Во втором случае поток разделялся на две ветки. Одна шла через ватерблок процессора, вторая включала в себя ватерблоки на видео и мост материнской платы, подключенные последовательно.

Третий вариант СВО подразумевал последовательное подключение всех ватерблоков. Обратите внимание на количество шлангов в этом и в других случаях.

Для соединения чипсетного ватерблока с радиатором был изготовлен своеобразный переходник. ПВХ шланг размерами 12x15 мм был вставлен внутрь шланга с ID 15 мм. Для надежности по краям скреплялся металлическими хомутами.

Если опустить общие элементы этих трех вариантов (помпа, радиатор с вентиляторами, ватерблоки), то можно оценить разницу в их стоимости. Они отличаются количеством использованного шланга ID 10 мм и делителями. Экономия средств в первом и втором вариантах СВО относительно третьего равна 540 (делители 170 руб./шт. и 2 м силиконового шланга по 100 руб./м) и 50 рублям соответственно. Можно утверждать, что по экономической обоснованности и степени удобства (занимает меньше места) фаворит уже определен – это СВО без применения делителей. Но будет ли этот фаворит столь же привлекателен после сравнения с другими вариантами в реальных условиях? Об этом ниже.

В качестве ориентира эффективности каждого варианта СВО была выбрана температура процессора, так как именно этот элемент наиболее чутко реагирует на изменения в системе охлаждения и именно он в большинстве случаев определяет стабильность системы в разгоне. Такой выбор оценочного критерия требует пояснения, ведь нестабильность системы может быть вызвана переразгоном любого элемента. Переразгон можно наблюдать при любых температурах, но дело в том, что во всей системе именно процессор находится "на грани". Температура моста материнской платы с водяным охлаждением редко превышает температуру воды в контуре более чем на 5 градусов, что много ниже опасного порога. То же самое можно сказать и о видеокартах, которые замечательно себя чувствуют при 70 градусах и выше – такие температуры вряд ли возможны при использовании СВО. Процессор же при подобных показаниях термодиода работать не должен, и именно он становится "заложником" эффективного охлаждения.

Но перед тем как перейти к результатам, позвольте измерить расход в каждом из вариантов системы. Расход в системе измерялся методом мерной емкости. При замерах присутствовал перепад высот в 0.2 м. Вариант СВО без делителей показал расход в 385 л/ч. Расход в варианте с двумя ветками прибавил к этой цифре всего порядка 15–20 л/ч. СВО с тремя ветками показала "рекордные" 420 л/ч. Результаты более чем удивительные. Как видите, применение делителей в данной системе не привело к какому-нибудь существенному увеличению расхода, а ведь именно ради этой цели они применяются.

Нет смысла приводить множество однотипных итоговых графиков, где читатель не сможет обнаружить какой-либо разницы между ними. Тем не менее, она есть. Вариант СВО без делителей и вариант с двумя ветками показали одинаковые результаты. Возможно, в двухветочном варианте через процессорный ватерблок проходило большее количество воды, чем через блоки видео и материнской платы, так как сопротивление веток было неодинаковым. Самый "навороченный" вариант СВО с делением потока на три ветки показал все, что мог, а смог он немного. К более высокой стоимости и неудобству следует добавить падение эффективности! Температура процессора была примерно на 0.5 градуса выше, чем в других вариантах. Неприятный результат для тех, кто потратил определенную сумму на делители и планировал добиться с их помощью улучшенной эффективности охлаждения.

Итак, руководствуясь результатами эксперимента, относительно применения делителей в СВО можно сделать следующие выводы:

• Если вы не гонитесь за топовой производительностью вашей системы, а создали СВО в первую очередь из-за ее акустических достоинств, то для вас разделение потоков будет совершенно ненужной затеей.
• Если вы не готовы без оглядки вкладывать средства в СВО – делители не ваш выбор. Тратить вполне реальные деньги за мнимое преимущество мало кому покажется разумным.
• Если ваш радиатор из-за конструктивных особенностей не имеет внушительного запаса производительности (при увеличении расхода, а не обдува), применение делителей будет необоснованно.
• Если вы желаете иметь в СВО более двух веток, применение делителей может снизить эффективность охлаждения.

Еще один аргумент: ни один мировой бренд СВО не имеет в своем ассортименте делителей! Только T-образные для заправки и Y-образные для трехштуцерных ватерблоков (чтобы собрать все потоки из боковых штуцеров в один).

Если же вы желаете иметь у себя СВО с несколькими ветками, то постарайтесь не делить поток до процессорного ватерблока. Обратите внимание на трехштуцерные модели ватерблоков, где поток делится после преодоления самого важного охлаждаемого элемента – процессора. Пример можно увидеть ниже на фотографии:

Ватерблок EliteCool Triplex благодаря трехштуцерному дизайну позволяет после себя разделять потоки на две ветки. Опционально производитель может предложить вариант расширительного бачка с дополнительным штуцером для объединения потока.

Еще один представитель трехштуцерного дизайна – ватерблок AquaStone, в котором применены фитинги Camozzi. Разделенные ветки потока также можно собрать с помощью расширительного бачка, например, от ProModz, который также использует фитинги Camozzi:

В СВО делители скорее "зло", нежели "насущная необходимость". За вполне реальные деньги вы получаете мнимое преимущество и набор неудобств. В любом случае цена вопроса – один градус, и совсем необязательно в пользу применения делителей.

реклама