作者 主题: 【心得】水冷的基本概念与组装流程(DIY水冷;软管;非教学)  (阅读 4601 次)

副标题: 最近卖了手边的二手水冷组件,顺便就写了这份说明给买家。

离线 佐鸟かなこ

  • 版主
  • *
  • 帖子数: 996
  • 苹果币: 1
  • Fantasy is a created DRUGS.
水冷的基本概念与组装流程


  最近卖了手边的二手水冷组件,顺便就写了这份说明给买家,对水冷有兴趣的朋友可以参考看看。这是经验分享一样的东西,若有错误,也欢迎不吝指教。
  文中使用的范例为Larkooler i skywater520,非常易于安装的优秀新手套装(当然缺点很多),可惜停产了。

  
  附赠了最后也没用到过的南桥水冷头。

基本概念与组装流程

  水冷系统是将液体透过帮浦打入水冷头与热源接触并吸收热量,达到降低热源温度目的的系统;工作液体在吸收热量后,则需要透过散热排来放出热量、使液体温度维持适当。因此,水冷系统包含以下六个基本元件:A、储水用的水箱,B、汲水用的帮浦,C、引导水流用的水冷管,D、衔接元件与水冷管用的出水头,F、吸收热源的水冷头,G、进行热交换使用的散热排

  
  (来源:Thermaltake Volcano 4005)

  此外,水冷液虽然是低导电性的溶剂,但是其用意仅在于不小心泼到未通电的器材时,可以在风干后正常使用。直接泼溅在通电的器材上依然会造成电器损坏或触电,因此,在确认系统安全无虞之前,请勿连接电源。

  为了确实冷却系统,在水路的安排上,必须要工作液体在水温最高时进入散热排、在最低时回到水箱避免蓄积热水;基于温差越大、热交换效率越好的原则,同时串接多个水冷头时,水路应由温度低者向温度高者移动。

  综上所述以此系统为例,水路的建议安排方式为:水箱→帮浦→温度最低的南(北)桥→次低的CPU→最高温的GPU→散热排→水箱,才能让工作液体有效交换热量。但是,这个顺序的影响并不是非常显著,建议玩家可以按照真实需求,以安全美观为首要考量来安排水路。


一、元件介绍:
水冷管
  软管水冷系统中,使用的管径以英寸标注,分为二分(2/8’)、三分(3/8’)、四分(4/8’)水冷管,数字越大越粗。水冷管的管壁厚度多为1/16英吋,而三分、四分水冷管则还有厚薄之分,是为三分厚管与四分厚管,管壁厚度为3/32英寸。本系统使用的是三分薄水冷管。

  

  水冷管分为矽胶软管、PU管、太空管,越往前越软、透明度越低、成本也越低。

出水头
  在组件系统时,出水头的规格需与水冷管相同,分为2~4分,而快速接头也有分为厚管与薄管用。此外,出水头的螺牙规格称为G1/4国际标准规格,其外螺纹的宽度刚好与四分管的内径相同,而其内径则与三分管相同。故,三分管为目前的主流水冷口径。

  出水头分为宝塔型出水头以及快速接头两种,两者都是用于衔接水管,差别在于插入水管后,宝塔型使用管夹固定、而快速接头则使用旋帽固定。

  
  上为宝塔型、下为快速接头

  一般而言,比较推荐新手使用宝塔型出水头,虽然安装上比较费力,但因为直接插上去就好,安装上难度较低;另一方面,快速接头虽然省时省力,不过由于旋帽和水管间的摩擦力相当大,会导致水管随之扭转,容易造成安装上的困难。

帮浦
  帮浦用于汲水,有两个重要的数据,一是流量、二是扬程。流量代表帮浦在不加压状态下的迳流量,影响到水冷液能不能快速带走热源;而扬程则代表帮浦在大气压下,可以将水打到多高的地方,影响到水压的强弱。

  一般而言,流量450L/H,扬程1m以上的帮浦已经足以负担系统需求。

  

  市面上的帮浦多分为两种,一种是流量重视型、相对的扬程就不高(像是京威);而另一种较重视扬程、流量也不小,但是通常较贵一些(DDC、D5)。

水冷头
  水冷头是与热源接触,用于吸收热量并转交给工作液体的金属块,通常由铜与镍制作。由于水是热的不良导体,水冷头必须要尽可能增加液体与自身的接触面积,在水冷头里会设计梳齿状的微水道或是密集的圆柱来提高导热效果。

  
  520的高流量型水冷头,微水道设计,没有分进出水口

  水冷头又可在分为高流量型、以及喷射型水冷头,高流量型通常只有简单的微水道,相对的,它在中低流量的帮浦下也能正常发挥(如本产品);而喷射型水冷头则会在水道前多加一片导流金属片另液体加压,用高速冲刷的方式提升效能,需要使用扬程较高的帮浦才能发挥效能,且进出水口是固定的(如EK-Supremacy)。

水箱

  水箱是系统里的储水元件,用于增加水冷液的备容量、提高整个系统的热容。
  标准的半塔机壳里组件的水冷系统约包含数百到1公升的水冷液,系统里的水量越大,水温的升降越平缓、理论上表现也就越稳定。
  水箱还肩负著补注水口的机能,一开始上水以及日后的补注通常也利用水箱的开口进行。

散热排
  散热排简称冷排,是将水导入镶嵌在散热鳍片的金属水道中,借由鳍片将热量放出的设备,因此,散热排上才需要安装风扇用以降温。散热排的大小跟随风扇规格,主流的散热排分为120mm及140mm风扇两系,可以安装一个风扇的散热排称为1D散热排每多装一颗就称为2D、3D散热排。

  
  520的冷排材质为铜管铝鳍,穿fin设计。

  早期散热排的材质多为铜管铝鳍,现在则多为铜管铜鳍,散热效果要好得多。而散热鳍片的排列方式又能分为穿fin以及凹折式,各家都有其独到的设计。
  手边容易入手的产品除了EK之外还有Black ice、XSPC等,另一方面Alphacool则是经济实惠的好选择。

其他周边
  水冷系统的自由度相当高,当然也就提供了各式各样的周边组件,这部分只简单带到,详细就由玩家们自行发掘囉。

  零组件方面,有SLI安装用的对接头、水冷管防弯弹簧、方便系统维护排水的三通、四通接头、排水阀门、快速断开街头等。
  常见的周边有流速计、水温计、LED打光螺丝等,改善监控效果与外观的设备。

二、安装顺序:
帮浦、水箱、水冷排位置设定
  安装水冷系统时,应先丈量机壳,设定好放置水箱、帮浦与冷排的位置(先不安装)。以本组装置为例,由于水箱与帮浦为一体式的DVD设计,安装位置为5.25吋装置的位置;冷排部分依照机壳大小,可以安装在足以安装两个12或14风扇的孔位上,也可以透过附赠的水冷排支架安装在有12公分风扇锁点的机壳外侧。

  

水冷头安装
  接着便是水冷头的安装,安装水冷头的方式与安装CPU散热器很相似。首先,将出水头锁在水冷头上(注意不要锁得过紧,尤其如果使用的是压克力上盖的水冷头),接着将该产品附属的支架穿过零组件上的风扇孔进行锁固、点上散热膏、然后押上水冷头即可。若担心直接安装会伤及晶片,也可以先暂时假固定、稍后接完水冷管之后再锁固。

  本商品附有CPU水冷头的安装说明书,GPU水冷头的螺丝固定方式如下,南桥部分则可自行选择使用螺丝与螺帽、或者手锁螺丝进行固定。

  
  将底部较短的锁头转下、使用短边从上方插入显示卡风扇孔、再将锁头锁回固定

边栏:额外的防漏处理
  出水头可以使用市面上贩卖的便宜矽胶止水带来做防漏,笔者的平常不一定会做,有也只做出水头的部分。

  

  有人会连螺纹也做止水处理,不过那主要是O环的工作,有疑虑的话就更新接头上的O环吧。
  另外,如果使用的是快速出水接头(如图左,由出水头及锁套两部分构成),也比较不建议加套止水胶带,因为快速接头的锁套都设计得很紧,加上止水胶的话容易锁不上去。


水路设计
  确定了基本元件的位置后,则可以开始安排水路,在心中先设计好自己希望的水流方向。一开始玩水冷时,建议水路以简单为原则来避免管路弯折,并参照前面提过的元件顺序做设计。

  
  先大致设计好水路,才好预估耗材的使用量以及之后作业的顺序。

水管安装

  将水管装上各个出水头进行连接,连接前,请先将出水头的管夹或是旋帽串到水管上,以免安装后无法夹固。

  

  水管安装时,如遇到要调整弯曲度时,可以用热水温热弯曲处、再固定到需要的曲度。而在将管线套进出水头时,同样也可以将切口泡进热水软化,会比较好安装。

  

  安装水管时,建议先连接好各个设备的管路再安装零件,减低对插槽和零件的负担。

帮浦、水箱、水冷排安装

  笔者的习惯是等管路都上完了再锁固,不过只要不影响安装,什么时候固定都没差别。

  

上水

  

  水冷系统在安装完管路之后,必须先经过渗漏测试确保没有漏液之处,才能将主机过电开机,以免使设备损坏。如何把没通电空空如也的水路填满、并测试系统的耐压性呢?方法就是只让帮浦通电,把水打进系统之后让他循环几个小时到一天的时间。

  在开始将水打入之前,先将水箱填满。初期加水量必须要确定帮浦内部都浸满水、帮浦的进水口也都抽得到水,这样才能避免帮浦空转烧坏。笔者个人的习惯是预先填得越满越好,以免稍后运作时补水不及造成帮浦空转。

  

  接着移除所有元件的电源、只留下帮浦的电源与电源相连,利用电线让24pin的第4、第6个pin口短路,就能启动电源了。如果担心接错或随便找线来用会有问题的话,也可以使用市面上上贩售的跳线接头(NT25-)。

  帮浦开始运作后,一边注意水位、一边补充水冷液,直到系统内的气泡大至消失。这段时间,可以稍微将机壳做左右倾斜、轻弹水冷管好让气泡顺利汇聚到水箱,再补充下一批水冷液。当水全部注满后,便可以放着系统让它试跑半天到一天的时间,确认是否真的不会再漏水。

  当漏水状况发生时,在如果锁点渗漏只要锁紧就好,不过水管和出水头间渗漏的话就得下水重新接一次了… 。如果没有漏水,恭喜您,您的系统已经完成了。

三、保养及维护

  水冷系统相比空冷系统,更需要注重定期维护。以下是水冷系统的维护重点:

1、 随时检查水冷液是否充足,并适时补注(可使用水冷液或清水)。虽然水冷系统是封闭的,但正常状况下,水冷液还是会经由细小的缝隙缓慢蒸散。但若水冷液在短时间内快速减少,则应该立刻停止使用电脑,并检查渗漏。
2、 定期检查水冷管是否出现老化、劣化,以及水管是否凹折,若发生,则请尽速更换水管或调整水路。
3、 定期检查水管、水箱内壁是否出现水垢、菌斑,长期在高温环境下使用特别容易发生。此时,可以下水后使用5~10%柠檬酸水溶剂清洗内部除去水垢。
4、 当发现水冷液混浊时,应全部清除更换。
5、 需长途搬动系统时,请先排空水冷液。

下水

  天下没有不散的筵席,水冷系统当然也是。
  下水的简易流程如下:抽出水冷液→移除水冷头→移除主要零件→移除水管清除积水→移除剩余零件。
  水冷液的抽取可以使用塑胶油壶慢慢吸出,之后在不移除出水头的状况下先拆除水冷头降低拆解时冷液滴到电子零件的机会,然后松开帮浦、水箱与冷排的固定,在机壳外裁断或移除水管、清理残留的液体。
  因为一般在移除水冷系统时很难单独将整套水冷系统拆下来,所以如果没有帮水冷系统预留排水阀门的话,还是尽量谨慎操作为上。


结语:

  仓促成文,烦请各位先进不吝鞭笞(X)指教。