آشنایی با خنک کننده آبی کامپیوتر

خنک کننده آبی کامپیوتر، یک روش کارآمد برای حفظ عملکرد روان کامپیوترهای گیمینگ و کاهش نویز آنها می باشد. پیش از افزودن هر قطعه‌ای به سیستم، درک اصول اولیه خنک کننده مایع ضروری است تا بتوانید بهترین انتخاب را برای سیستم خود داشته باشید. این مقاله به بررسی مفهوم خنک کننده آبی کامپیوتر، انواع مختلف سیستم‌های خنک‌کننده و اجزای اصلی تشکیل‌دهنده آن در یک کامپیوتر می‌پردازد.

تصویر(۱)

خنک کننده مایع چیست؟

خنک کننده مایع که با نام “خنک‌کننده آبی” نیز شناخته می‌شود، به هر سیستم خنک‌کننده‌ای اطلاق می‎گردد که برای دفع مؤثر گرما از اجزایی مانند CPU و GPU، به گردش یک مایع خنک‌کننده متکی است.

صرف‌نظر از اینکه سیستم خنک کننده آبی کامپیوتر استفاده می‌کنید یا خیر، آشنایی با اصول خنک‌کنندگی هوا، از جمله انتخاب و چیدمان مناسب فن‌های کیس، همچنان ضروری است تا عملکرد سیستم شما بهینه بماند.

تصویر(۲) 

انواع سیستم های خنک کننده مایع

خنک کننده مایع کامپیوتر، یک راه‌حل یکسان برای همه سیستم‌ها نیست و با توجه به نوع کیس، برخی روش های خنک‌کنندگی، عملکرد بهتری دارند.

سه نوع اصلی خنک کننده آبی کامپیوتر عبارتند از:

1. کولرهای AIO
2. کیت‌های خنک کننده مایع
3. حلقه‌های خنک کننده مایع سفارشی.

کولرهای AIO

کولر AIO یا All-in-One یکی از رایج‌ترین انواع سیستم های خنک کننده مایع برای CPU است. این سیستم‌ها شامل یک بلوک آب، رادیاتور، پمپ و لوله‌های نرم هستند.

AIO ها به دلیل نصب آسان‌تر در مقایسه با حلقه‌های سفارشی، محبوبیت زیادی بین کاربران دارند. افرادی که برای اولین بار از خنک کننده مایع استفاده می‌کنند، ابتدا CPU را با AIO خنک کرده و همچنان از خنک‌کننده هوا برای GPU بهره می‌برند.

یکی از مهم‌ترین نکات در نصب این خنک کننده آبی کامپیوتر، قرارگیری صحیح بلوک آب است تا پمپ هنگام گردش مایع تحت فشار بیش از حد قرار نگیرد.

• اگر رادیاتور در بالای کیس نصب شود، لوله‌ها باید از پایین به بلوک آب متصل شوند.
• اگر رادیاتور در کنار کیس قرار گرفته، اطمینان حاصل کنید که لوله‌ها از پایین به رادیاتور متصل باشند.

نصب نادرست می‌تواند باعث ایجاد نویز در پمپ، افزایش استهلاک و حتی خرابی زودهنگام AIO شود. همچنین، بررسی اینکه آیا کولر AIO امکان پر شدن مجدد دارد، می‌تواند به افزایش طول عمر آن کمک کند.

کیت‌های خنک کننده مایع

برخی از شرکت‌ها، کیت‌هایی مناسب افرادی که برای اولین بار قصد راه‌اندازی یک حلقه خنک کننده مایع را دارند، طراحی می‌کنند. استفاده از یک کیت برای مبتدیان، گزینه‌ای عالی است زیرا تمام قطعات آن از نظر سازگاری تضمین شده‌اند و نیازی به انتخاب و تطبیق جداگانه قطعات نیست. البته اگر به دنبال سفارشی‌سازی بیشتری باشید، یک حلقه خنک‌کننده کاملاً سفارشی می‌تواند گزینه جذاب‌تری باشد.

حلقه خنک‌کننده سفارشی

یک حلقه خنک کننده مایع کاملاً سفارشی، بهترین انتخاب برای کسانی است که علاقه‌مند به شخصی‌سازی سیستمشان هستند یا می‌خواهند طراحی و عملکرد خنک‌کننده را مطابق سلیقه خود تنظیم کنند.

برخلاف کیت‌های آماده، هنگام ساخت یک حلقه سفارشی باید تحقیقات بیشتری انجام دهید تا اطمینان حاصل کنید که تمام قطعات با یکدیگر سازگار هستند. مزیت اصلی این روش، کنترل کامل بر جنس لوله‌ها، مواد مورد استفاده، تکنیک‌های نصب و حتی جلوه‌های ظاهری سیستم خنک‌کننده می باشد.

تصویر(۳)

خنک کننده آبی کامپیوتر چگونه کار می‌کند؟

اگر تاکنون یک سیستم خنک کننده مایع نساخته‌اید، ممکن است این سؤال برایتان پیش بیاید که «خنک کننده آبی کامپیوتر چگونه کار می‌کند؟»

در این بخش، اجزای مختلف یک حلقه سفارشی بررسی و توضیح داده می شود که چگونه قطعات در کنار هم کار می‌کنند تا گرمای تولیدشده توسط اجزای کامپیوتر را دفع کرده و سیستم را خنک نگه دارند.

خنک کننده

یکی از حیاتی‌ترین بخش‌های سیستم خنک کننده آبی کامپیوتر، coolant (مایع خنک‌کننده) است. آب به دلیل ساختار مولکولی خاص، ظرفیت گرمایی بسیار بالاتری در مقایسه با هوا دارد. افزایش دما مستقیماً به حرکت مولکولی بیشتر مرتبط است اما در آب، پیوندهای قوی بین مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن باعث محدود شدن این حرکت می‌شوند.

مولکول‌های اکسیژن در آب خاصیت الکترونگاتیوی بالایی دارند، بدان معنا که الکترون‌ها مولکول‌های اطراف را به سمت خود جذب می‌کنند. در نتیجه، مولکول‌های هیدروژن با قدرت به مولکول‌های اکسیژن متصل می‌شوند و این پیوند قوی مانع حرکت بیش‌ازحد مولکول‌ها خواهد شد. این ویژگی باعث می‌شود که آب در برابر تغییرات دما مقاوم‌تر از هوا باشد و به همین دلیل خنک کننده مایع معمولاً کارایی بیشتری در مقایسه با خنک‌کننده هوا دارد.

انواع پمپ در خنک کننده مایع

برای گردش مایع خنک‌کننده در سیستم، هر کامپیوتر به یک پمپ نیاز دارد. در کولرهای AIO، پمپ به صورت داخلی نصب شده است اما در حلقه‌های سفارشی، گزینه‌های متعددی برای انتخاب وجود دارد.

نکته مهم: پمپ‌های خنک کننده مایع، با آب روانکاری می‌شوند، بنابراین هرگز نباید بدون مایع فعال گردند (حتی برای چند ثانیه). این کار می‌تواند باعث استهلاک سریع قطعات، کاهش عملکرد و در نهایت خرابی پمپ شود.

دو نوع اصلی پمپ خنک کننده مایع عبارتند از:

۱. پمپ‌های DDC

• با طراحی مربعی شناخته می شوند.
• سرعت جریان کمتر اما فشار هد (Head Pressure) بالاتری دارند، به این معنی که برای عبور مایع از مسیرهای تنگ‌تر مانند بلوک‌های آبی کوچک مناسب‌تر هستند.
• نسبت به پمپ‌های D5 کوچک تر بوده اما معمولاً داغ‌تر و پرسروصداتر کار می‌کنند.
• اگر گرما مشکل‌ساز شود، می‌توان از هیت‌سینک‌های DDC برای افزایش عمر پمپ و کاهش استهلاک استفاده کرد.

۲. پمپ‌های D5

• با طراحی گرد شناخته می شوند.
• در بین کاربران محبوب‌تر از DDC هستند.
• نسبت به DDC، عملکرد کم‌صداتری دارند.
• سرعت جریان بیشتری دارند اما فشار هد کمتری نسبت به پمپ‌های DDC ارائه می‌دهند.

هر دو نوع پمپ مزایا و معایب خاص خود را دارند، بنابراین انتخاب بین آنها بستگی به نیاز سیستم و اولویت‌های کاربر دارد.

نصب پمپ در سیستم خنک کننده آبی کامپیوتر

هنگام نصب پمپ، ابتدا بررسی کنید که آیا به یک تاپر (topper) نیاز دارد یا خیر. این تاپر، مایع خنک‌کننده را به داخل پمپ هدایت کرده و کمک می کند اتصالات لازم برای تکمیل حلقه را به درستی تنظیم کنید.

مهم: همیشه پمپ را در پایین‌ترین نقطه حلقه خنک کننده مایع کامپیوتر قرار دهید. این کار باعث می‌شود که مایع به طور کارآمد در سراسر سیستم جریان یابد و پمپ تحت فشار اضافی قرار نگیرد.

مخزن (Reservoir)

تنها وظیفه مخزن در سیستم خنک کننده مایع، تأمین مایع برای پمپ جهت گردش مجدد است. همچنین، هنگام پر کردن سیستم نقش کلیدی دارد تا پمپ همیشه به درستی روانکاری شود و بدون مایع کار نکند.

• اندازه مخزن تأثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم ندارد اما مخازن بزرگ‌تر، فرآیند پر کردن حلقه را آسان‌تر می‌کنند.
• بسیاری از کاربران مخازن بزرگ‌تر را به دلایل ظاهری انتخاب می‌کنند. با این حال، صرف‌نظر از اندازه، مخزن همیشه باید مستقیماً بالای پمپ قرار گیرد تا تغذیه مایع به درستی انجام شود.
• برخی از شرکت‌ها، واحدهای ترکیبی پمپ و مخزن را تولید می‌کنند که کار نصب را ساده‌تر می‌کند.

یکی از انواع رایج این ترکیب، صفحات توزیع (Distro plates) هستند. این صفحات، مانند یک واحد یکپارچه عمل کرده و شامل مسیرهای عبور مایع می باشند که باعث هدایت و توزیع خنک‌کننده در سراسر سیستم می‌شوند.

بلوک آب (Water Block)

بلوک آب مستقیماً با سخت‌افزاری که نیاز به خنک شدن دارد در تماس می باشد و محلی است که گرما از قطعه به مایع درون حلقه منتقل می‌شود.

• در کولرهای AIO، این بلوک به صورت یکپارچه روی CPU قرار دارد.
• در حلقه‌های سفارشی، بلوک‌های آب جداگانه‌ای برای CPU و GPU تعبیه شده است.

رادیاتور: بخش کلیدی در دفع گرما

همانطور که در خنک‌کننده‌های هوا، هیت‌سینک وظیفه انتقال گرما از CPU را دارد، در سیستم‌های خنک کننده مایع، این کار را رادیاتور انجام می‌دهد.

• مایع هنگام حرکت در سیستم، از رادیاتور عبور کرده و گرمای جذب‌شده را دفع می‌کند.
• برخلاف هیت‌سینک‌های معمولی که به چیدمان کیس و فن‌های آن وابسته‌ هستند، یک رادیاتور تقریباً به طور مستقل از سایر اجزا عمل می‌کند.
• بهترین روش این است تا برای هر قطعه‌ای که نیاز به خنک شدن دارد، حداقل یک رادیاتور ۱۲۰ میلی‌متری در نظر بگیرید. البته، انتخاب یک رادیاتور بزرگ‌تر می‌تواند عملکرد را بهبود دهد.

محل قرارگیری رادیاتور

جایگاه رادیاتور در کیس دارای اهمیت زیادی می باشد. رادیاتور همچنان به فن‌ها برای دفع گرما نیاز دارد و استفاده از فن‌های مناسب در این قسمت تأثیر زیادی روی کارایی سیستم خواهد داشت. اگر ممکن است، رادیاتور را در بالای کیس نصب کنید. چون گرما به سمت بالا حرکت می‌کند، این چیدمان باعث می‌شود که گرما بدون تأثیر روی سایر قطعات خارج گردد.

فن‌های کیس

حتی با وجود خنک کننده آبی کامپیوتر، فن‌های کیس برای حفظ عملکرد کارآمد سیستم ضروری‌ خواهند بود. فن‌هایی که روی رادیاتور نصب می‌شوند، نقش مهمی در کارایی سیستم دارند. فن‌های فشار استاتیک (Static Pressure Fans) برای این کار ایده‌آل هستند زیرا می‌توانند هوا را از بین موانع عبور دهند اما فن‌های معمولی در برابر این مقاومت به مشکل می‌خورند.

تصویر(۴)

لوله‌کشی

در سیستم‌های خنک کننده آبی سفارشی، گزینه‌های مختلفی برای لوله‌کشی وجود دارد اما دو نوع رایج، لوله‌های سخت و نرم هستند. لوله‌های سخت معمولاً از اکریلیک (پلکسی گلاس) یا PETG (پلی‌اتیلن ترفتالات) ساخته می‌شوند. این نوع لوله‌کشی برای نصب نیاز به کیت‌های آماده دارد که می‌تواند شامل لوله‌های از پیش خم‌شده یا لوله‌های خام (برای خم شدن سفارشی) باشد و کاربر باید خودش آنها را شکل دهد.

نکته مهم: اگر برای اولین بار از لوله‌های سخت استفاده می‌کنید، بهتر است مقداری لوله اضافی تهیه نمایید. بسیاری از افراد، مخصوصاً مبتدیان، هنگام تمرین خم‌کاری ممکن است چندین بار مجبور به تنظیم مجدد شوند تا حلقه مورد نظر خود را به درستی بسازند.

لوله‌های نرم انعطاف‌پذیرتر بوده و به راحتی در کیس قابل تنظیم‌ می باشند. به همین دلیل، سیستم‌هایی مانند AIO دارای لوله‌های نرم هستند. نصب و تنظیم لوله های نرم بسیار راحت‌تر از لوله‌های سخت است اما از نظر ظاهری، به اندازه یک حلقه سفارشی با لوله‌های سخت، ظاهر حرفه‌ای و تمیز ندارد.

اتصالات

چه از لوله‌های سخت استفاده کنید یا لوله‌های نرم، اتصالات بخشی کلیدی در ساخت یک حلقه خنک کننده مایع هستند و نقش زیادی در کارایی سیستم ایفا می‌کنند.

• انتخاب اتصالات: اطمینان حاصل کنید که اتصالات صحیح را برای نوع لوله‌کشی خود انتخاب کرده‌اید و اندازه آنها کاملاً مناسب باشد.
• اتصالات با زوایای مختلف: اتصالات معمولاً در چندین زاویه از پیش تعیین‌شده عرضه می‌شوند که کار را برای افراد راحت‌تر می‌کند، به ویژه برای کسانی که نمی‌خواهند پیچیدگی زیادی از خم‌ها ایجاد کنند.

خطر اصلی هنگام استفاده از اتصالات زیاد، افزایش احتمال نشتی است. بنابراین، همیشه باید اتصالات را به دقت نصب کرده و از کیفیت آنها اطمینان حاصل کنید تا از بروز هرگونه مشکل جلوگیری شود.

هر چند وقت یکبار باید حلقه خنک کننده مایع خود را دوباره پر کرد؟

به طور متوسط، بهتر است هر ۶ تا ۱۲ ماه یکبار تعمیر و نگهداری منظم را روی یک حلقه خنک کننده مایع انجام دهید. این کار شامل تمیز کردن و پر کردن مجدد حلقه گردش مایع در کنار پاکسازی گرد و غبار رایانه است. اگر هیچ گونه تعمیر و نگهداری منظم روی حلقه انجام نشود، احتمال افزایش رشد جلبک ها، باکتری ها یا سایر ناخالصی ها در سیستم خنک کننده مایع وجود دارد. غفلت از تعمیر و نگهداری می تواند منجر به دمای بالاتر، عملکرد ضعیف و حتی خرابی کامل سیستم شود.

خطرات یا معایب خنک کننده آبی کامپیوتر چیست؟

یکی از واضح‌ترین خطرات هنگام ساخت یک سیستم خنک کننده مایع، نشتی‌ها هستند. یک حرکت اشتباه می‌تواند باعث نشت مایع شود که شدیدا به سخت‌افزار آسیب می‌زند و ممکن است سیستم کامپیوتر شما را کاملاً خراب کند. بنابراین، هنگام ساخت و نصب، حتماً باید از عدم وجود نشتی در سیستم اطمینان حاصل کنید.

چالش‌های دیگر خنک کننده مایع:

1. افزایش زمان ساخت: ساخت و نصب یک سیستم خنک کننده آبی کامپیوتر، نیازمند دقت و زمان بیشتری نسبت به خنک‌کننده‌های هوا می باشد.
2. هزینه بیشتر: هزینه اولیه برای ساخت سیستم خنک کننده مایع معمولاً بالاتر از سیستم‌های خنک‌کننده هوا است.
3. افزایش زمان نگهداری و ارتقاء: سیستم‌های خنک کننده مایع نیاز به نگهداری منظم و گاهی ارتقاء دارند که ممکن است زمان و هزینه بیشتری را به دنبال داشته باشد.

به طور کلی، خنک کننده آبی کامپیوتر یک سرمایه‌گذاری بزرگتر از نظر زمان و پول است. بنابراین، اگر هدف شما صرفه‌جویی در وقت و انرژی برای طولانی مدت می باشد، خنک‌کننده هوا گزینه بهتری خواهد بود.

تصویر(۵)

مزایای خنک کننده مایع

پس از بررسی برخی معایب خنک کننده مایع و دلایلی که ممکن است خنک‌کننده هوا گزینه مناسبی باشد، نوبت به بررسی مزایای خنک کننده مایع می‌رسد.

• اورکلاک کردن: هنگام اورکلاک کردن رایانه شخصی، CPU تحت فشار بیشتری قرار می‌گیرد و در حین پردازش گرافیک بازی‌ها یا رندر کردن فایل‌های ویدئویی، نوسانات دما افزایش می‌یابد. به طور کلی، سیستم‌های خنک کننده مایع کامپیوتر می توانند دما را در این شرایط سخت بهتر از کولرهای هوا تنظیم کنند.
• صرفه جویی در فضا: در بحث صرفه‌جویی فضا، کولرهای هوا ممکن است بسیار بزرگ باشند و هنگام ساخت یک کامپیوتر شخصی، باید به نحوه قرارگیری کولر در کنار RAM و GPU توجه کرد. انتخاب یک سیستم AIO این مشکل را حل می‌کند و نیازی به نگرانی در مورد فضای اطراف این اجزا نخواهد بود.
• حمل و نقل بهتر: هنگام جابجایی کامپیوتر بین مکان‌های مختلف، مانند خانه، خوابگاه دانشگاه یا شبکه های LAN، انتخاب یک سیستم AIO به جای کولر هوا ایده خوبی خواهد بود. یک AIO دارای نقاط تماس کمتری در سیستم می باشد و وزن آن کمتر از کولرهای هوا است که خطر آسیب به اجزای سیستم را هنگام حمل و نقل کاهش می‌دهد. به طور کلی، AIO برای حمل و نقل ایمن‌تر از کولرهای هوا عمل می‌کند.
• عملکرد بهتر در آب و هوای گرم: در مناطق با دمای محیط بالا، خنک کننده مایع عملکرد بهتری نسبت به خنک‌کننده هوا خواهد داشت. در چنین مکان‌هایی، دمای رایانه شخصی با دمای محیط اتاق ارتباط مستقیم دارد و سیستم خنک کننده مایع می‌تواند کارایی بهتری ارائه دهد. همچنین احتمال کاهش نویز در سیستم‌های خنک کننده مایع بیشتر از سیستم‌های خنک‌کننده هوا است.

جمع بندی

در نهایت، انتخاب میان خنک کننده آبی کامپیوتر و خنک کننده هوا به نیازها، بودجه و سلیقه شخصی شما بستگی دارد. اگر به دنبال بهترین عملکرد، زیبایی چشم‌نواز و کمترین میزان نویز هستید، خنک کننده مایع با وجود هزینه و پیچیدگی بیشتر، گزینه مناسبی خواهد بود اما اگر محدودیت بودجه دارید و به دنبال راه‌حلی ساده و مؤثر هستید، خنک‌کننده هوا می‌تواند به خوبی نیازهای شما را برآورده کند.

نکته مهم این است که پیش از اتخاذ تصمیم، تحقیقات کاملی انجام دهید و مزایا و معایب هر دو روش را بررسی کنید تا بهترین انتخاب را با توجه به شرایط خود داشته باشید. همچنین، توجه داشته باشید که نگهداری و سرویس دوره‌ای سیستم خنک‌کننده، چه مایع و چه هوا، برای حفظ عملکرد مطلوب و افزایش طول عمر آن اهمیت زیادی دارد.