[GUIDA] Sistemi di raffreddamento a liquido dalla A alla Z

 

 

 

[GUIDA] Sistemi di raffreddamento a liquido dalla A alla Z.

Prefazione

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Hanno preso parte alla realizzazione di questa guida : Soulman84,TigerTank,F1R3BL4D3,Ricardods,Fraggerman,maxvi8,andrea-48,Gioz,mrcnet.

Nata grazie agli sforzi combinati degli utenti presenti su hwupgrade e successivamente aggiornata ed importata su un portale incentrato nel campo dell'hardware cooling quale Coolingtechnique.com la guida ha l'intento di approfondire un mercato ed una tecnica di raffreddamento che si è da tempo imposta come un'ottima alternativa ai sistemi "air cooling" mantenendo al contempo un rapporto prezzo/prestazioni di tutto rispetto.
Si coglie l'occasione per ringraziare tutti gli utenti che hanno contribuito alla precedente guida sugli impianti a liquido : molti se la ricorderanno per sempre. Si ringraziano fin da subito gli utenti che piano piano parteciperanno allo svolgimento di questa guida e che con le loro esperienze (sia positive che negative) e scambi di idee contribuiranno ad espanderla e a migliorarla sempre di più. Lo scopo principale di questa guida è quello di creare non solo una fonte di apprendimento per i neofiti ma anche un punto di riferimento per gli esperti.


Prima nota preliminare :

Molte persone aprono topic nuovi e chiedono cose scontate e magari già ripetute più volte, e non fanno una replica a questa discussione, MALE. Se postate qua c'è più probabilità di risposta e più velocità, nonchè aiutate le altre persone in un futuro, perchè magari incontrano i vostri stessi problemi. Per questi motivi si sconsiglia inoltre di chiedere informazioni utilizzando i pvt, ma di rendere tutti partecipi postando sul thread. Grazie

Seconda nota preliminare :

Molti utenti alle prime armi si potrebbero scoraggiare nel vedere una guida così ampia, che si dilunga in spiegazioni alcune volte noiose ed inutili, ma se volete conoscere davvero tutto di questo molto vi consiglio di leggerla, poi non avrete più molti dubbi; ovvio che le cose essenziali da conoscere non sono tutte queste dato che la guida iniziale ha subito un evoluzione anche per gli utenti non proprio alle prime armi, ma se vorrete diventare "esperti" c'è molto da conoscere, perciò non scoraggiatevi e leggete leggete leggete.


Terza nota preliminare :

Evitate di chiedere consigli in pvt agli autori del thread, tutto il nostro sapere è scritto in queste pagine, cos'altro vi potremmo dire in pvt? Se avete bisogno di informazioni, usate il thread, anche perchè la gente che vi può aiutare è più numerosa

ATTENZIONE : volete pubblicare le foto del vostro impianto o creare un worklog dei lavori in corso? Fatelo qui.


 

INTRODUZIONE



Nei casi in cui si ha la necessità di dissipare grandi quantità di calore, troviamo quasi sempre un sistema di raffreddamento a liquido, basta pensare ad esempio alle automobili o alle moto. In questi ultimi anni tale pratica è stata introdotta anche nel campo dei pc, soprattutto in seguito alla diffusione della pratica dell'overclock. Come sapete, questa consiste nell'innalzare le frequenze di funzionamento di un processore (CPU, GPU, Nb, ecc...) in modo da ottenere un incremento di prestazioni; ciò però ha il suo rovescio della medaglia, ovvero un aumento del calore prodotto che va ovviamente dissipato. Per rendersi conto di quanto sia problematico gestire una tale situazione, basta ricordare che lo scambio termico tra processore e dissipatore avviene attraverso una superficie molto ridotta, quindi il rapporto tra potenza dissipata e superficie di dissipazione è molto elevato. Per questi motivi gli impianti a liquido diventano quindi necessari, specialmente in overclock, per poter superare i limiti imposti dai dissipatori ad aria. Anche i dissipatori ad aria più potenti, voluminosi ed avanzati hanno difficoltà a smaltire, la maggior parte delle volte, tali quantità di calore, senza contare poi che ventole ad alta portata sono in genere (molto) rumorose. Da qualche tempo quindi non stupisce che sempre più persone si siano rivolte a sistemi di raffreddamento a liquido, i quali riescono a garantire prestazioni eccellenti, ben lontane da quelle di qualsiasi dissipatore ad aria (almeno la maggior parte delle volte). L'acqua infatti ha il grande pregio di assorbire e condurre il calore in maniera molto più efficace rispetto all'aria. Appassionati e produttori del settore si sono ben presto resi conto della possibilità di applicare tale principio anche ai computer e da qui è nato e cresciuto un variegato mercato di soluzioni per il raffreddamento a liquido : dai singoli componenti come waterblock, vaschette, pompe e radiatori, fino d arrivare a kit completi o case con tanto di sistema a liquido integrato o predisposti per tale scopo. Soluzioni artigianali o commerciali per tutti i gusti e tutte le tasche. Come per tutti gli altri prodotti, anche gli impianti a liquido con il passare del tempo sono soggetti a delle evoluzioni. Ad esempio, per quanto riguarda le pompe, che sono il cuore dei nostri impianti a liquido, si è passati dall'utilizzo di quelle a 220V già esistenti per altri scopi (es. acquari) a quelle industriali o specifiche (Laing, Swiftech, Sanso, ecc...) collegabili all'alimentatore. Altro esempio sono le vaschette: da contenitori amatoriali come cassette elettriche o contenitori alimentari si è passati a prodotti specifici ben più pratici ed evoluti. Molti sicuramente ricordiamo che l'acqua e la corrente elettrica non vanno molto d'accordo; anzi, possono divenire un mix molto pericoloso, anche per le persone. Una perdita d'acqua all'interno di un PC potrebbe avere effetti catastrofici. Fortunatamente però la conduttività elettrica dell'acqua deriva principalmente dai minerali che in essa sono disciolti, quindi utilizzando acqua distillata i rischi si riducono drasticamente. Ovviamente non é mai una bella cosa versare dell'acqua su dei circuiti in tensione, se peró si utilizza acqua distillata, con radiatori e tubi puliti, in un circuito isolato dall'esterno, o magari si mettono in circolo appositi additivi non conduttivi come i PC-ICE, si puó stare tranquilli. Degli additivi ne parleremo ampiamente più avanti. La migliore strategia comunque é la prevenzione, e raccomandiamo di verificare la tenuta del sistema prima di montarlo, controllando che non ci sia alcuna perdita. Anzi, sarebbe molto meglio montarlo PRIMA esternamente per qualche ora per testarlo a fondo, in modo tale da eliminare il rischio di danneggiare, a causa di una perdita magari, il proprio hardware. Per chi ha una pompa a 220V il problema non si pone : basta prendere i vari componenti dell'impianto, collegarli su un tavolo o dove meglio si ritiene opportuno e riempire l'impianto, tanto basta solo una presa di corrente dove attaccare la pompa. Come si fa a far partire una pompa a 12V invece? Il metodo più gettonato consiste nel fare un ponticello sul molex a 24 pin del proprio alimentatore, precisamente bisogna collegare con un filo metallico il pin del filo verde con un altro qualsiasi pin del filo nero.

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In questo modo il vostro alimentatore, accendendolo, partirà. A questo punto vale lo stesso discorso fatto per le pompe a 220V, solo che in questo caso invece di collegare la pompa ad una presa di corrente dovrete collegare il molex della vostra pompa a 12V ad un molex del vostro alimentatore. Non sono solo gli overclocker a volere tali kit; anche molti utenti "normali" infatti si rivolgono a questa tecnologia per eliminare le "rumorose" ventole, senza necessariamente dover overclockare il proprio PC (anche se la tentazione é forte quando si vede il proprio processore lavorare a temperature poco lontane dalla temperatura ambiente). Oggi giorno è quasi del tutto abbandonata la pratica di utilizzare l'impianto accoppiato a delle celle di peltier poichè le prestazioni ed i consumi, in relazione alla scarsa efficienza delle celle stesse non permettono di raggiungere traguardi record incrementando però le accortezze da seguire per non incombere in problemi derivati da condensa ed eventuali alimentatori ad esse dedicati.

 PRO e CONTRO

I vantaggi di un impianto sono innumerevoli ma non è tutto oro quello che luccica. Per non annoiarvi con lunghi testi da leggere si schematizza un pò la cosa.

PRO:
-Temperature decisamente inferiori a differenza di quelle ad aria.
-Manutenzione minima.
-Impatto visivo di non poco conto.

CONTRO:
-Prezzo non proprio adatto a tutti.
-Qualche difficoltà iniziale di montaggio causa inesperienza.
-Poca praticità nel togliere/sostituire pezzi all'interno del pc.
-Rischio, anche se minimo, di avere una perdita

Riguardo al silenzio, bhè il discorso è più complesso...rimandiamo quindi a una chiave di lettura più generale qui

Questo è in linea di massima un sistema a liquido molto schematizzato, anche se le varianti sono moltissime, perciò non prendiamo alla lettera ogni cosa.

 I VARI KIT VENDUTI

Pian piano che la richiesta di impianti a liquido si fa più forte sempre più produttori tirano fuori kit più o meno completi. Bisogna distinguere questi kit in base a due canoni. C'è chi passa al liquido senza pretendere le prestazioni più estreme, ma in cambio vuole facilità di assemblaggio e manutenzione ridotta al minimo. La guida illustrata e tutte le componenti necessarie incluse rendono questi impianti semplici da realizzare e da gestire, di contro però ci sono le prestazioni che possono essere eguagliate da un buon sistema ad aria. C'è chi invece punta alle prestazioni estreme, e in genere si tratta di utenti esperti o molto esigenti. Ci sono noti produttori italiani che si danno "battaglia" a colpi di innovazioni sempre più performanti per i loro impianti. E' il caso di Lunasio e Ybris che offrono soluzioni di alta qualità e in genere un'assistenza migliore rispetto a quella che copre i kit offerti dalle grandi aziende (ricordiamo anche Oclabs, che purtroppo ha cessato l'attività da pochi mesi). Ci sono ionltre produttori esteri che stanno andando alla grande ed offrono componenti molto performanti e qualitativamente ottimi,come Danger-Den, EK, D-Tek e altre. Insomma di kit e componenti in commercio se ne trovano tantissimi, ognuno con i suoi pregi e difetti. Cercare di raccoglierli tutti è un opera davvero complessa per cui non ci proviamo nemmeno. Concludendo possiamo di certo affermare che la scelta è ampia e ognuno può decidere in base alle proprie esigenze, capacità o costi. Bisogna decidere innanzitutto cosa vogliamo da un kit, la facilità di montaggio, le prestazioni, o un compromesso tra i due : certo è che alla fine le soddisfazioni non mancheranno.

2 esempi di kit pronti all'uso, da sinistra, Swiftech H20-220 Apex™ Ultra, XSPC X2O Delta

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COMPONENTI



Che cos'è un waterblock??

Waterblock (tradotto in modo letterale blocco d'acqua,chiamato in genere tra gli amatori wb,wubbo,wubbì) : Componente che permette di scambiare il calore con una determinata parte del nostro pc. Il principio di funzionamento è questo : l'acqua, fatta circolare da una pompa, passa attraverso il waterblock,acquistando il calore dalla fonte su cui il waterblock è posizionato(sia essa una cpu, gpu o chipset)e cedendolo al resto dell'impianto. Sarà poi compito del radiatore di scambiare il calore acquistato dall'acqua con l'ambiente esterno, l'aria della nostra stanza per esempio.In parole povere il principio base non si discosta da quello dei dissipatori ad aria,l'unica differenza sta nel fatto che si usa l'acqua per trasferire il calore dalle zone calde. Esistono diversi tipi di waterblock adatti ai diversi componenti che generano calore in un pc; si parla quindi di waterblock per CPU,per GPU,CHIPSET,MOSFET, RAM e HARD DISK. Inizlamente i waterblock erano degli anonimi blocchetti di rame mentre ora accanto all'evoluzione della capacità dissipante è diventato importante anche il lato estetico, il waterblock dev'essere bello da vedere oltre che essere performante.

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WATERBLOCK CPU

Ovviamente il wb più importante è quello che raffredda la CPU. Quest'ultima è una delle componenti del pc che scalda di più, per questo il sistema va ben calibrato, facendo arrivare una buona portata e acqua fresca al processore. Ne esistono di diversi tipi: a canaline, pins ecc ecc..
L'evoluzione dei waterblock è stata crescente,passando da waterblock a canalina a waterblock più sofisticati,come il waterblock a semisfere della Ybris (ACS),il D-Tek Fuzion con base interna a 340 pin e diffusori intercambiabili (che permettono un aumento delle prestazioni) o l'EK Supreme,uno degli ultimi nati,in cui l'acqua passa attraverso un diffusore in cui sono stati praticati tagli al laser,per poi incontrare a strettissimo contatto la base interna del waterblock,che ospita 49 microcanali attraverso cui l'acqua fluisce per poi uscire dal waterblock. Nel caso specifico dell'EK Supreme i microcanali causano, per via di una marcata differenza di pressione, un'accelerazione del liquido che non solo risulterà molto veloce ma al contempo contatterà un'ampia superficie in un ridotto volume.
Tale evoluzione è dovuta al tentativo di ricavare sempre maggior superficie di contatto tra wb e liquido mediante uno sviluppo geometrico della massa in relazione alle moderne tecnologie e processi produttivi.

Ybris A.C.S.

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D-Tek Fuzion

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EK Supreme

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Il waterblock generalmente è fatto di rame elettreolitico e può essere ricavato da un blocco pieno,scavato all'interno praticando fori ai lati che poi vengono chiusti da dei “tappi” oppure può essere in 2 o più pezzi (in questo caso si parla di BASE e TOP del waterblock),rendendolo smontabile per una manutenzione e pulizia più semplice. Il top del waterblock può essere di vari materiali,rame,delrin o plexiglass. Presenta generalmente due raccordi,che permettono l'entrata e l'uscita dell'acqua: di solito i wb accolgono raccordi filettati da 1/4” a gas,e se non specificato dal produttore in genere i raccordi sono equivalenti,cioè possono fungere da ingresso o uscita dell'acqua. I waterblock sono all'incirca di 6cm per lato,quanto basta per coprire interamente l'HIS della cpu e ovviamente le superfici a contatto del processore sono in genere rettificate in modo da avere una planarità perfetta : alcuni addirittura sono lappati a specchio per massimizzare il contatto CPU-WB. Inoltre le case costruttrici si sbizzarriscono con le innovazioni,per esempio l' Ybris ACS Black Pearl, trattato in PVD (processo di ionizzazione sotto vuoto) in grado di conferire alle superfici una incredibile resistenza ai graffi ed agli agenti aggressivi acidi di qualsiasi tipo. I wb per CPU attualmente hanno una staffa avvitata direttamente al corpo centrale del waterblock,staffe che sono di solito universali o quasi(al massimo c'è distinzione tra staffa per socket 775 o AM2,ma ne esistono anche di universali),e il montaggio avviene : serrando 4 viti guida nei 4 buchi della motherboard, posizionando il wb nelle guide,e serrandolo con 4 viti(a pomello anche) corredate da 4 molle( tutti accessori forniti con il wb). Esistono ancora staffe di vecchio stampo,non avvitate al corpo centrale del wb,che ormai stanno un po' scomparendo.

Staffa "old"

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Staffa "new"

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Il peso dei waterblock per CPU si aggira attorno ai 400 gr,anche meno.. perciò non ci sono problemi di peso in ogni caso. Spesso vengono accompagnati da una backplate(accessorio presente anche in molti dissipatori ad aria di alto livello) che elimina il problema dell'incurvamento della mainboard intorno al socket,favorendo un contatto migliore tra Cpu e Wb. Tra i più grandi produttori italiani si ricordano : Ybris,Lunasio e Oclabs,mentre tra marche estere più rinomate : DangerDen, EK, D-Tek,Swiftech e molte altre.


 

WATERBLOCK VGA



La seconda maggiore fonte di calore nei nostri pc deriva dalla VGA. E' sicuramente il waterblock che ha avuto una grandissima evoluzione,cosa che dipende soprattutto dal mercato delle schede video. Esistono 2 tipologie ben distinte di waterblock per VGA : gli “only-GPU” e i “full-cover”. Gli “only-GPU” si occupano di raffreddare la sola GPU : si deve quindi optare per dissipatori passivi per raffreddare le ram e i mosfet, lasciati probabilmente scoperti dalla rimozione di un eventuale dissipatore ad aria,stock o non che sia. In realtà esistono anche dei waterblock per le sole ram della VGA o per i mosfet da accoppiare a questi tipi di wb,ma queste soluzioni sono di difficile reperibilità,per poche schede video e ormai andate in disuso a causa del'uscita dei wb “full-cover”. Il vantaggio di questi wb è che offrono prestazioni leggermente maggiori rispetto ai “full-cover” e permettono di essere riadattati,staffa permettendo, su altre VGA,inoltre costano meno rispetto ai wb “full-cover”.Tra i più importanti si annoverano lo Swiftech MCW60,Ybis K7(in uscita l'ACS per VGA,in data da definirsi) e il D-Tek fuzion GFX.

Fuzion GFX

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Relativa realizzazione

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I “full-cover”,come si evince facilmente dal nome, sono wb che consentono un raffreddamento totale della VGA, perchè la “coprono” interamente,GPU-RAM-ALIMENTAZIONE. I vantaggi sono palesi : viene meno l'esigenza di comprare dissi passivi per ram e mosfet,che cmq hanno un loro costo,zone che vengono quindi raffreddate a liquido e non “ad aria”.C'è però da dire che anche se le VGA attualmente in commercio hanno memorie che non scaldano molto,rimane il problema dei mosfet, per i quali occorre mettere una ventola che soffi sui dissi passivi in caso di wb “only-gpu”. Il wb “full-Cover” elimina quindi questo problema, ma ha anche lui i suoi difetti : è leggermente meno prestante dei wb “only-GPU” e costa un po' di più,senza contare che se cambiate vga con un modello diverso,dovete comprarvi un altro wb,dato che non è compatibile. Inoltre non è detto che esista un wb “full-cover” per la vostra attuale VGA,specialmente se non proprio recentissima. Per quanto riguarda l'estetica...de gustibus,se è solo quello il vostro dilemma sta a voi la scelta.

Fullcover by EK

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Relativa realizzazione con wb by Danger Den

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WATERBLOCK CHIPSET



Con l'evoluzione del sistema di raffreddamento si è passato a dei waterblock più evoluti e il raffreddamento è passato dal processore al chipset e successivamente alla scheda video. Il wb per chipset,la cui evoluzione non è stata così grande, è leggermente diverso dal wb della CPU : sono ovviamente più piccoli, e hanno una struttura interna tipicamente ad alette,grandi o magari molto piccole. La quantità di watt da dissipare non è eccessiva e se ne consiglia l'utilizzo in caso di overclock abbastanza spinti o nel qual caso avete problemi di temperature con il vostro overclock, ma questo ovviamente è soggettivo.

Wb chipset by Enzotech

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Wb chipset by EK

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 WATERBLOCK HDD

Il raffreddamento a liquido degli hd è molto poco usato attualmente, però per chi vuole anche questo ben venga. L'evoluzione di questi wb è stata minima,anche perchè poco usati.La struttura di un wb per HDD è ovviamente ben diversa da quella dei wb precedentemente citati. I wb per HDD sono in genere formati da 2 parallelepipedi che circondano i lati dell'HDD,oppure sono waterblock che si avvitano sotto l'HDD, praticamente dove c'è la circuiteria elettronica. Esiste anche una variante dei wb a “2 parallelepipedi” : il principio di funzionamento è lo stesso,solo che il waterblock costituisce un blocco unico che occupa uno slot da 5,25”(tipo una black-box),che permettere di contenere all'interno il vostro HDD. Rimane comunque una soluzione di nicchia,in quanto gli hard disk possono essere raffreddati in altre maniere più facili e più economiche. Una soluzione di questo tipo abbassa notevolmente la temperatura ancor più che con i "tradizionali" sistemi ad aria, elimando il rumore prodotto dalle ventole di cui questi sistemi dispongono.

 In foto i 3 diversi modelli di wb per HDD

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WATERBLOCK ALIMENTATORI

Per il raffreddamento degli alimentatori invece l'unico produttore è Lunasio che ha trovato il modo di costruire dei waterblock per alimentatori (Q-Tec 550V PFC). Il calore viene trasmesso dai dissipatori passivi dell'alimentatore ai waterblock che a loro volta lo trasmettono al liquido. Questa soluzione molto interessante pero non puo garantire una totale refrigerazione in quanto l'alimentatore è pieno di componenti che scaldano, per cui l'utilizzo di una ventola è sempre consigliato anche se a bassi voltaggi.

WATERBLOCK RAM



E’ possibile raffreddare a liquido anche le ram,anche se,come nel caso degli HDD,è una pratica abbastanza rara. Esistono sia wb che coprono un singolo modulo di RAM,si wb che ne coprono di più. Cito come esempio i waterblock della Koolance,ma ne esitono anche molti altri come quelli integrati nelle serie di ram OCZ Flex XLC. In realtà l’effettiva utilità di simili sistemi è da provare, specie nel caso di sistemi non overclockati o comunque non in maniera eccessiva : ovviamente andando a modificare pesantemente per esempio, i voltaggi, utilizzando un waterblock è possibile mantenere le temperature più basse. Questi sistemi sono vivamente consigliati in caso di altissimi voltaggi fuori norma.

Wb Ram by Koolance

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WATERBLOCK MOSFET

Si potrebbe pensare che sia una pratica abbastanza rara,come almeno vedo in italia,ma a guarda un contesto più largo,Europa o America, ci si accorge che non è proprio così.Quando andiamo a raffreddare la cpu con un waterblock spesso priviamo la parte attorno al socket dello spostamento d'aria che creava il dissipatore sulla cpu, e specialmente in overclock spinti potrebbe verificarsi che il raffreddamento passivo utilizzato dalle varie motherboards risulti palesemente insufficiente. Si può benissimo risolvere con una ventola,magari downlvolta per non dar fastidio alle orecchie,che soffi sopra la zona in questione,cosa che si potrebbe fare e si fa spesso sopra i dissipatori passivi delle VGA(per chi ha scelto l'opzione “only-gpu”), si potrebbe risolvere con dissipatori passivi più performanti. Oppure ampliare il suo impianto con dei waterblock per mosfet. I wb mosfet infatti si stanno diffondendo sempre di più, ma cmq se ne consiglia un utilizzo solo in overclockpesanti,come già è stato detto sopra. La struttura interna tipicamente è a canalina,vedesi i wb EK come esempio.

Wb Mosfet by EK

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Wb Mosfet by Mips

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POMPA

Ora veniamo al componente che si potrebbe chiamare il cuore dell'impianto a liquido: la pompa. Essa è una parte essenziale di tutto il sistema, ed è quella che fa circolare l'acqua attraverso i waterblock e il radiatore. Inizialmente venivano usate pompe da acquario con funzionamento a 220V,che vengono utilizzate tutt'ora. Le cose principali da tenere d'occhio nelle pompe durante l'acquisto sono la portata e soprattutto la PREVALENZA, soprattutto se consideriamo le pompe che stanno dominando sempre di più il mercato,ovvero le pompe a 12V. Si, perchè se prima un cavo doveva spuntare dal pc per arrivare ad una presa di casa(oppure si ricorreva all'uso di un relè), adesso per far partire queste pompe bisogna attaccarle solo ad un molex del vostro PSU.
1)La portata di una pompa è la quantità di acqua che attraversa una sezione con area "A" nell'unità di tempo.
2)La prevalenza è il dislivello massimo di sollevamento che una pompa può complessivamente far superare all'acqua. Per quanto riguarda le pompe a 12V, è questo il dato da tenere in maggiore considerazione (ricordiamo che la portata nominale massima è comunque un dato da tenere in stretta considerazione dato che le due grandezze sono collegate): più alta sarà la prevalenza, più alto sarà il vostro flow rate (=flusso),cosa che dipende anche dei componenti che costituiscono il vostro impianto. Un utente che ha partecipato a questa guida ha sviluppato foglio excel dove è possibile calcolare il flow rate di un impianto a seconda dei componenti utilizzati (e molto altro ancora): se ne consiglia caldamente la visione. E' ovvio che avere un flow rate maggiore, comporterà l'avere prestazioni maggiori, ma è utile ricordare che queste differenze non sono poi così marcate: il grafico sottostante è un esempio del come varia la temperatura sulla vostra cpu (in questo caso di un quad core sotto medio/pesante oc) al variare del flow rate.

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Si consiglia quindi di optare per una pompa che vi consenta di stare sempre sopra la soglia di 1 GPM, dato che sotto questa soglia si inizia a perdere molto e sopra di essa a guadagnare poco (l'ideale sarebbe stare tra 1-1,5 GPM)

Qui ad esempio possiamo vedere a diverse portate quanto si perde in termini di gradi.Il sistema è quasi lo stesso,cambia solo la pompa

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Nel dettaglio,a sinistra il grafico che mette a confronto le portate dei due diversi sistemi,a destra le temperature dei diversi sitemi

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Link al sito di Martinm210: martinsliquidlab

Interessante link sul fenomeno della cavitazione preso dai nostri affiliati nonchè colleghi di ItaliaModding : Cavitazione questa sconosciuta!

Note sulle pompe a 12V :

Le pompe a 12v hanno la caratteristica(a differenza di quelle da acquario) di non aspirare il liquido,ma di riuscire a muoverlo solo quando questo è già presente al loro interno. É quindi di VITALE importanza per la pompa a 12v che il liquido gli arrivi in modo abbondante anche a impianto fermo. Per questa ragione generalmente in ingresso della pompa si mette la vaschetta e la pompa stessa deve essere più bassa della vaschetta per favorire con la forza di gravità che il liquido arrivi correttamente. Bastano infatti pochi minuti di funzionamento a vuoto della pompa per danneggiarla irrimediabilmente!

Monitorizzare la pompa:
La maggior parte delle pompe specifiche per liquid cooling hanno il cavo con il segnale tachimetrico vediamo come sfruttarlo per spegnere il pc in caso di guasto della pompa.

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Premessa: è vero che se si spegne la pompa le temp salgono e raggiunta la temp di sicurezza impostata da bios il pc va comunque in protezione e si spegne, ma un conto è farlo arrivare a temp cosi alte un conto è prevenire via software, senza contare che se la scheda video raggiunge la temp massima prima del processore si brucerà prima che il pc si spenga perchè appunto ha temp più alte senza nessun controllo per lo spegnimento.

Per evitare ciò è possibile collegare il cavo blu della Laing direttamente ai pin della ventola della cpu e impostare lo spegnimento in caso di rottura, oppure visto che appunto il segnale rpm della pompa è visto come una ventola è possibile monitorare la velocità con speedfan e impostare un evento che se gli rpm sono <= di 0 vuol dire che la pompa è morta e quindi il pc si deve spegnere.

alleghiamo i comandi da impostare per creare l'evento per speedfan:

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-f forza la chiusura delle applicazioni aperte
-t 3 è il delay in secondi, se lo si mette più alto si ha anche il tempo di salvare quello che si ha aperto se in quel momento ci si trova vicino al pc


Watercooling Pumps Guide Section v1.4 links

Flow Rate Estimator by Andrea-48

Pompe a 220V (Hydor Seltz L20)

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Pompe a 12V (Swiftech MCP655)

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RADIATORE

Lo scopo del radiatore è quello di scambiare il calore dal liquido,che si è arricchito del calore prodotto dai componenti mediante i wb e cederlo all'ambiente esterno. Fondamentalmente un radiatore è un “canale” avvolto su se stesso in cui scorre il liquido,circondato da alette per aumentare la dissipazione del calore. In principio la sezione in cui scorreva il liquido era di forma circolare,ma col tempo si è preferito passare ad una sezione appiattita(dicesi radiatore A CELLE PIATTE) questo permette di aumentare la superficie di scambio termico,migliorando l'efficienza del radiatore stesso. Si trovano radiatori totalmente in rame,alcuni che hanno le celle in rame e il corpo alettato in alluminio,altri di solo alluminio(inutile dire che i più performanti sono quelli totalmente in rame). Attualmente la misura standard dei radiatori si misura in numero di ventole da 120mm di diametro installabili una accanto all'altra, si parla quindi di radiatori monoventola,se possono accogliere 1 sola ventola x lato,biventola se ne possono montare 2,triventola nel caso ce ne stiano 3. Ovviamente esistono anche radiatori più grossi e per altri tipi di ventole. Da non sottovalutare lo spessore di un radiatore,ricordiamoci infatti che più ampia è la superficie del radiatore e più esso sarà in grado di dissipare quantità maggiori di calore : attualmente stanno uscendo sul mercato radiatori molti spessi, sui circa 5-6cm,che garantiscono prestazioni superiori a radiatori spessi 3cm. Ci sono inoltre radiatori con le alette molte fitte, come i Black Ice, che ovviamente offrono prestazioni maggiori ad un rad “normale” : questo peculiarità comporta però l'utilizzo di ventole che siano in grado di spostare un buon quantitativo di aria(ne parleremo più avanti)

Thermochill PA120.3

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HW Labs Black Ice GTX 360 GEN TWO

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Alphacool NexXxoS Pro III Radiator Rev.2

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Come già accennato all'inizio, il radiatore serve a cedere all'ambiente il calore acquistato dall'acqua, attraverso un flusso generato dalle ventole. Per quanto riguarda il flusso d'aria delle ventole, molti credono che le ventole debbano soffiare sul radiatore, come avviene ad esempio nel caso dei dissipatori ad aria. E' stato dimostrato che è preferibile che le ventole aspirino l'aria (la più fresca possibile) attraverso il radiatore per poi buttare fuori l'aria calda. Non solo : a causa del punto morto che le ventole hanno all'altezza del rotore (un cono d'ombra), è consigliabile l'uso di un convogliatore che distanzi le ventole di almeno 3 cm dal radiatore,in modo da sfruttare al meglio tutto il flusso che le singole ventole possono generare. Si rimanda ad una lettura più approfondita del problema a questo link :
STUDIO SUI FLUSSI D'ARIA
STUDIO SUI CONVOGLIATORI

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Particolare attenzione merita un discorso sulla posizione del radiatore. E' possibile integrare il radiatore all'interno del vostro case oppure anche all'esterno. Nel secondo caso le prestazioni risulterebbero migliori,in media di 4-5°, semplicemente perchè il radiatore lavora ad una temperatura più bassa (temperatura ambiente) rispetto a quella interna di un case. La scelta della posizione del radiatore va fatta in base alle proprie esigenze : c'è a chi piace avere tutto l'impianto all'interno del case e c'è chi cerca le prestazioni,come al solito a voi la scelta.

Radiatore (in questo caso radiatori) Esterno

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Radiatore Interno

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Come convogliatori “al volo” si possono usare anche i telai di vecchie ventole, basta tagliare i 3 sostegni del motore e voilà!


 

VENTOLE



Alcune definizioni :

1)CFM : il piede cubo al minuto o CFM (dall'inglese cubic feet per minute) è un'unità di misura per flussi di gas (frequentemente di aria) che indica quanti piedi cubi di gas attraversano un punto fisso in un minuto. In altre parole, è un'unità per misurare il flusso di un volume di gas od aria verso l'interno o l'esterno di uno spazio a una data temperatura.

Per fare la conversione: CFM = m3/h / 1,7 circa (1,699...) ↔ m3/h = CFM * 1,7
Esempio una ventola da 98 m3/h ha un CFM pari a circa 58.

2)RPM : I giri al minuto, in inglese anche revolutions per minute (letteralmente: rivoluzioni al minuto), abbreviato con rpm o RPM, sono un'unità di misura della frequenza pari al numero di giri o cicli compiuti in un minuto da un oggetto o da un motore(nel nostro caso una ventola)

La scelta delle ventole da abbinare ad un radiatore è abbastanza difficile,soprattutto a causa del mercato gigantesco delle ventole. Ne esistono di tutti i tipi e per tutte le esigenze : prima di comprare delle ventole per il nostro radiatore è bene avere chiaro in mente quali sono le proprie esigenze. E' chiaro che ventole con molti CFM garantiranno prestazioni superiori e quindi un rendimento migliore del nostro radiatore,ma è anche vero che il rumore generato da queste ventole sarà molto elevato,soprattutto nel caso in cui si possiede un triventola,o magari 2 triventola (di questo ne parleremo più avanti). La cosa migliore è trovare un giusto compromesso, anche perchè il fattore “rumore” è un discorso più soggettivo che oggettivo. Come già accennato ci sono radiatori con alette molte fitte che lavorano bene con ventole di un discreto calibro, quindi la scelta delle ventole dipenderà ovviamente anche dal radiatore che si vuole usare. Gli amanti del silenzio ad esempio preferiscono i radiatori molti spessi, perchè lavorano molto bene anche con ventole a bassi RPM/pochi CFM. Griglie e filtri sulle ventole hanno pro e contro: le griglie possono contribuire ad un miglioramento estetico ma in genere aumentano anche il rumore prodotto dalla ventola, i filtri tengono lontana la polvere ma possono limitare il flusso d'aria. Ovviamente consigliamo vivamente le ventole "ball bearing" cioè a cuscinetti a sfere, sono più durature, costanti come bilanciamento e rumore prodotto.

 


 

ADDITIVI

Con cosa dobbiamo riempire il nostro impianto?
Le scelte sono diverse: innanzitutto è da evitare l'acqua del rubinetto, perchè essendo ricca di sali minerali può col tempo far apparire incrostazioni nei waterblock e ostruirli, specie se finemente alettati all'interno. Inoltre non essendo sterilizzata contiene batteri che a lungo andare possono formare colonie di microorganismi e alghe all'interno dell'impianto. Il liquido base per ogni impianto è l'acqua distillata,facilmente reperibile ed economica. Se l'impianto è chiuso ermeticamente e non riceve molta luce, si risolvono tutti i problemi. Si può anche usare acqua bidistillata,o demineralizzata oppure denaturata. Vanno tutte benissimo. Precedentemente era comune aggiungere all'acqua distillata il 2-3% di alcool (in particolare si aumentano le dosi se si va sottozero con l'acqua, ma questo è un altro discorso) per evitare ancora di più la formazione di schifezze nell'impianto. Tuttavia questa è una pratica ormai abbandonata o poco in uso,non solo perchè ormai i vari additivi stanno prendendo sempre più piede, ma anche perchè alcune vaschette in plexiglass potrebbero danneggiarsi. Inoltre esagerando con l'alcool si potrebbe danneggiare anche la pompa e compromettere l'efficienza del sistema. C'è chi inoltre all'acqua distillata aggiunge amuchina, per essere sicuro al 100% di evitare la nascita di creature nell'impianto, sono comunque pratiche molto soggettive. Soluzione alternativa alle acque “liscie” è l'uso di additivi specifici che dovrebbero aiutare la pompa a mantenersi pulita e lubrificata, ed eviterebbero la formazione di schifezze varie. Di additivi ne esistono moltissimi e di tutti i tipi : ci sono additivi in boccette che si aggiungono ad acqua preferibilmente distillata/denaturata, in percentuale variabile,colorati e non,reagenti agli uv e non. Ci sono poi additivi pronti all'uso,di norma in bottiglia da un litro, colorati e non, reagenti agli uv e non. L'effettiva qualità di questi additivi è da provare, non tutti sono buoni come dicono le varie case che li producono, e spesso le foto che compaiono nei siti ufficiali non corrispondono per niente alla realtà, soprattutto per quanto riguarda gli additivi UV (anche perchè le foto già di per sé non danno un'idea precisa dell'effettiva reagenza). Per darvi una mano nella scelta,per gli interessati, abbiamo raccolto una “classifica” degli additivi provati personalmente dai vari utenti.

Nota sugli additivi Colorati/UV

Qualsiasi additivo colorato uv e non, chi più chi meno, dopo un lasso di tempo anch'esso variabile,tende a colorare i tubi e a lasciare residui nei waterblock e nella vaschetta.

TUBI

Alcune definizioni :
ID : Internal diameter, diametro interno del tubo
OD : Outside diameter, diametro esterno del tubo
Conversione ---> 1" = 25,4 mm (utile per tubi e raccordi)

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A = Diametro esterno
B = Spessore del tubo
C = Diametro interno

Parte non meno importante di tutto il sistema sono i tubi. Ne esistono di diverse misure e di diversi tipi e qualità. Per quanto riguarda l'impatto della grandezza dei tubi sul flusso del vostro impianto,vi rimandiamo a questo interessantissimo link :

The impact of tubing sizes on waterflow by Cathar

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http://www.coolingtechnique.com/forum/showthread.php?tid=24

In sostanza dal link emerge che la grandezza dei tubi non influisce moltissimo sulle prestazioni complessive : si parla di al massimo 1,11° di differenza tra un tubo da 12,7mm ID e tra un tubo da 6,35mm ID,nel caso in cui abbiamo 3 wb nel nostro circuito ; nel caso invece in cui noi abbiamo solo un wb, allora la differenza si abbassa ancora, 0,44° per l'esattezza. L'altra differenza è che più diminuisce la sezione interna del tubo più esso diventa restrittivo per la circolazione del fluido,diminuendo infatti la portata del tubo stesso. Di certo è preferibile avere un tubo con ID il più grande possibile, sono molto comuni infatti i tubi da 12mm ID, per quanto riguarda la bellezza del tubo più grande o del tubo più piccolo,de gustibus, a voi la scelta se questo è il vostro unico problema, sulle prestazioni siete stati avvisati. Parliamo adesso di qualità : sono molto comuni i tubi al silicone e i tubi crystal (gli air-tech sono molto simili ai crystal, solo un po' più flessibili). I primi sono molto opachi,se cercate la reagenza agli uv del vostro additivo non sono consigliati, ma sono molto durevoli nel tempo e flessibili. I crystal invece sono molto trasparenti, ideali per chi cerca la reagenza agli uv o il colore del suo additivo, sono abbastanza rigidi e costano molto meno dei tubi in silicone. Vengono spesso usati anche i tubi in pvc con una molla d'acciaio annegata all'interno (tubi spiralati). Sono abbastanza duri e in genere bisogna un po' scaldarli ad esempio con il phon per poterli infilare sul raccordi ma fanno curve strettissime senza strozzarsi, grazie al sostegno della molla interna. Esistono poi tipi di tubo più rigidi,adatti ad essere usati con raccordi pneumatici(ne parleremo in seguito). Molto utilizzato è il tubo PUR, anche se è abbastanza rigido e a volte serve scaldarlo col phon per aiutarlo a fare delle curve strette. Personalmente sto provando dei tubi in poliuretano mutuati dagli impianti ad aria compressa e secondo me sono il giusto compromesso tra rigidità per la tenuta sui raccordi pneumatici e flessibilità per fare le curve. Giungono dall'esterno varianti di tubo in pvc colorate e reagenti agli uv di grande impatto scenico,e poi evitano di usare additivi che con l'andare del tempo tendono a tingere i tubi trasparenti.
Da sinistra,crystal,silicone e (sotto) spiralato (12mmIDx17mmOD)

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Ad ogni modo,nell'integrare un impianto all'interno del vostro case è molto probabile che il tubo in un punto strozzi a causa di una curva molto stretta: crystal o silicone che sia risultano molto comode le spirali per tubo (della misura appropriata),come le lunaspring di Lunasio,che evitano che il tubi strozzi.

Swiftech Smartcoil

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Merita una menzione speciale il tubo Tygon, si rimanda a questo link
Sottolineiamo il fatto che qui da noi costa una fortuna a differenza che in America.
Inoltre segnaliamo anche questo altro link: Tubing Review - 18 Types of Tubing Reviewed by virtualrain


RACCORDI

I raccordi si avvitano al waterblock e accolgono il tubo che collega i vari componenti dell'impianto. Ovviamente a seconda della scelta fatta per il tubo,bisogna munirsi di raccordi compatibili, possibilmente con un ID uguale a quello del tubo scelto. Iniziamo a fare delle distinzioni, perchè spesso sulle misure dei raccordi si fa grande confusione. Le misure da tenere d'occhio sono 2, totalmente indipendenti l'una dall'altra. La prima è il diametro del portatubo, cioè la misura della parte del raccordo che deve calzare il tubo; è generalmente espressa secondo il sistema metrico (quindi in mm) a parte per i prodotti made in USA (ad esempio D-Tek) dove vengono usati i pollici (NOTA BENE 1 POLLICE=2,54 cm). La seconda misura riguarda il passo del filetto del raccordo. In questo caso la misura è espressa ovunque in pollici. Facciamo qualche esempio per essere chiari. Gli impianti “nostrani utilizzano dei raccordi con filettatura 1/4” a gas e diametro esterno del portatubo 12mm,quindi adatto a tubi da 12mm di ID. Nessuno mi vieta però, per esempio, di usare una misura di tubi più piccola, quindi se io volessi usare dei tubi con ID 10mm dovrei cambiare i raccordi con altri sempre con filettatura ¼, ma questa volta portatubo da 10mm esterno. I kit commerciali (vedi Thermaltake) usano raccordi con filettatura 1/8” e portatubo in pollici (circa 9,5mm). Seguono lo stesso schema dei portatubo classici anche i raccordi pneumatici rapidi,solo che in questo caso,siccome è il tubo che entra nel raccordo e non il contrario,il raccordo deve avere ID uguale all'OD del tubo (raccordo da 10mm ID, tubo da 10mm OD). Vi sono anche i raccordi a ghiera che stanno prendendo piede perchè molto belli esteticamente e perchè danno una sicurezza in più, infatti hanno una ghiera che si avvita sul portatubo che permette di tenere il tubo più saldo sul raccordo
Da sinistra,raccordo portatubo EK,raccordo pneumatico Legris e (sotto) raccordo a ghiera Koolance

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Ecco una chiara ed semplice spiegazione illustrata sul funzionamento dei raccordi pneumatici:

Per quanto riguarda i portatubo classici non c'è molto da dire, il tubo si infila nel raccordo e si fissa con una fascetta, per stare tranquilli. Fascette in plastica o magari in ferro, vanno bene entrambe, facendo magari attenzione con le fascette in ferro a non stringere troppo perchè il tubo potrebbe rovinarsi. I raccordi pneumatici prevedono l'innesto di un tubo più rigido, di solito il rilsan lungo più o meno 5 cm, sul quale poi si può infilare del tubo cristal ecc, oppure l'uso di appositi tubi per impianti ad aria compressa (vedi tubo PUR o in poliuretano). Questi tipi di raccordi consentono una maggiore facilità in fase di montaggio/smontaggio dell'impianto.
N.B.: al contrario di quanto qualcuno pensa i raccordi pneumatici hanno una grande tenuta,sopportano pressioni fino a 6/8 bar, ben lontane dalla pressione che può avere il liquido anche nel più potente degli impianti. Ci sono infine i raccordi a ghiera,che sono praticamente un'estensione dei raccordi portatubo classici : l'unica differenza sta in una ghiera appunto che funge da fascetta, soluzione questa per chi magari non gradisce esteticamente le fascette. A voi la scelta.

 


Nata con lo scopo, oltre che essere un vaso di espansione per il liquido (un liquido riscaldato tende infatti ad aumentare di volume), per facilitare lo spurgo dell'aria nell'impianto e usata come alloggiamento per le pompe da acquario che funzionano anche immerse,con l'avvento delle nuove pompe a 12v ha perso quest'ultima funzione,divenendo più che altro un oggetto estetico e un punto favorevole al riempimento dell'impianto. Detto questo si può dire che della vaschetta si può fare benissimo a meno; per caricare l'impianto si può infatti usare benissimo una T rovesciata.

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Prestazionalmente adottare una simile soluzione non comporta svantaggi. Tuttavia è consigliabile avere una vaschetta nell'impianto, perchè facilita la rimozione dell'aria all'interno del circuito, dopo che lo si è riempito.Generalmente costruite in plexyglass, Ce ne sono di diverse forme e grandezze, e la scelta va fatta in base ai propri gusti estetici e in base alla posizione che occuperà nel vostro case. Esistono vaschette che occupano uno o due bay da 5,25”, vaschette molto piccole per una facile integrazione, vaschette tubolari, con flow meter incorporato,per mostrare il movimento dell'acqua nell'impianto. C'è proprio l'imbarazzo della scelta,tutto dipende dallo spazio che abbiamo a disposizione. Si ricorda che una vaschetta più grande non comporta prestazioni maggiori, a meno che non si usi una vasca da svariate decine di litri (più che prestazioni migliori spostano l'equilibrio termico più avanti nel tempo visto che si dovrà scaldare una grossa quantità d'acqua e di solito non è accoppiata a radiatori)

Continua------->FAQ ed ulteriore teoria.