عرب هاردوير | نحاكي التطور | تشغيل تجريبي

تعرف على التبريد السائل  للحاسب الآلي وطريقة إعداده

مقدمة :

نظام التبريد السائل هو عبارة عن تبريد بعض أجزاء  الحاسب الآلي الباعثة للحرارة  بواسطة ضخ ماء التبريد عليها حتى يتم امتصاص الحرارة الصادرة منها  مثل المعالج المركزي CPU أو المعالج الرسومي GPU أو شرائح  اللوحة الأم Chipset  أو شرائح الذاكرة RAM

المكونات الأساسية لنظام التبريد بالسائل :

1- مضخة لسحب ودفع ماء التبريد Pump
2- مبدل حراري  لتبريد الماء أو السائل الحار Radiator
3- مراوح هواء Fans
4- أنابيب بلاستيكية لتمرير السائل Tubing
5- موصلات معدنية أو بلاستيكية لربط وتوصيل الأنابيب ببعضها  Fittings
6- مشتت للحرارة من النحاس  أو الألمنيوم يتم تركيبه على الجزء المراد تبريده  Water Block
7- ماء تبريد  Water Additives

المكونات التكميلية لنظام التبريد بالسائل :

1- متحكم الكتروني
2- مستشعر حرارة  Temp Sensor
3- مستشعر تدفق السائل Flow Meter
4- لفافات حماية بلاستيكية أو معدنية Tubing Wrap
5- خزان ماء Water Tank

التعريف المصور لأجزاء نظام التبريد بالسائل :

المضخة ... تتوفر بأنواع ومواصفات مختلفة عن بعضها ولكن يبقى أساس عملها واحد وهو سحب الماء الساخن "خط السحب" وضخه مرة أخرى إلى المبدل الحراري الـ Radiator  "خط الدفع"  وبعض أنواع هذه المضخات يمكن ان يتضمن متحكم الكتروني يتم توصيله باللوحة الأم للحاسب من أجل التحكم بعمل المضخة مثل سرعة دوران المضخة عند درجات يمكن اختيارها من خلال برنامج التحكم المرفق من الشركة المصنعة للمضخة .

صورة لمضخة ماء من شركة Danger Den لا تحتوي على متحكم الكتروني :

صورة لمضخة ماء من شركة  Asetek  تتضمن متحكم الكتروني

المتحكم الالكتروني ... وظيفة هذا الجهاز هو التحكم بدرجة الحرارة المناسبة للأجزاء المبردة بواسطة نظام التبريد السائل من خلال التحكم بسرعة دوران مضخة الماء Pump وكذلك يوفر قراءة الكترونية لدرجات الحرارة المختلفة في نظام التشغيل من خلال توصيل مستشعر الحرارة Temp Sensor بالمكان المخصص له في المتحكم وعلى الجزء المراد قراءة درجة حرارته كما يمكنه توفير قراءة لكمية تدفق السائل بواسطة مستشعر لكمية التدفق موصل بهذا المتحكم ويسمى بـ Flow Meter  . ويمكن لهذا المتحكم كذلك توفير ميزة فصل التيار التلقائي في حالة ارتفاع درجة الحرارة لأكثر من الحد الافتراضي أو لأكثر من الدرجة التي يحددها المستخدم في برنامج التحكم الخاص بهذا الجهاز  والمرفق من الشركة المنتجة. ( لا نحتاج إلى متحكم الكتروني منفصل في حالة توفر متحكم مدمج في مضخة السائل )

متحكم الكتروني منفصل من شركة Koolance

متحكم الكتروني منفصل بشاشة عرض من شركة Aqua Computer

مستشعر الحرارة .... يتم وصله عادةً على خط أنبوبة الدفع الذاهبة إلى  المبدل الحراري Radiator  حتى يتم قياس أعلى درجة حرارة للسائل قبل دخوله إلى الــ Radiator   ويتم توصيل الطرف الأخر للمستشعر  في المكان المخصص له في المتحكم الالكتروني .

مستشعر تدفق السائل ... يتم وصله على خط الدفع قبل او بعد مستشعر الحرارة وذلك للتأكد من تدفق السائل بالشكل المطلوب وللتأكد من قدرة المضخة ،  ويتم توصيل الطرف الأخر لسلك هذا المستشعر في المكان المخصص له في المتحكم الالكتروني. 

Radiators ...  طبيعة عمل هذا المبدلات الحرارية تتمثل في تشتيت الحرارة المتواجدة في السائل الحار المار بداخله بواسطة مراوح هواء توضع بشكل مباشر على المبدل حتى يتم تمرير الهواء البارد على الزعانف المعدنية والتي بدورها تمتص الحارة من الأنابيب الضيقة والتي يمر بداخلها سائل التبريد ،  ويتوفر هذا الـ Radiator بعدة أحجام مختلفة تناسب حاجة المستخدم فمنها يأتي بحجم صغير ويشغل حجز مروحة واحدة ومنها ما يشغل مروحتين وحتى ثلاث مراوح أو أكثر بقياس من 80mm ولغاية 120mm

رسم توضيحي للــ Radiator

صورة  لـ Radiator  ذو جهة واحدة لدخول وخروج السائل:

صورة  لـ Radiator  ذو اتجاهين :

مراوح الهواء ...  وهي نفسها المستخدمة في تبريد الهواء العادي ولكن يفضل دائماً اختيار مراوح ذات نسبة ضجيج أقل Noise Level   وخاصة إذا ما كنا سنستخدم Radiator بأكثر من مروحة .

الأنابيب البلاستيكية ....  يتم إنتاجها بمقاس قطر مختلف وأنواع مختلفة  وهي عادةً تبدأ من قياس ربع بوصة 1/4"  ولغاية نصف بوصة  1/2"  وعلى المستخدم ان يحدد أي قياس سيستخدمه في نظام التبريد ولا ينصح باستخدام أكثر من مقاس واحد على نفس النظام . مقاس الـ 3/8" يعتبر الأكثر شيوعاً بين مستخدمي أنظمة التبريد السائل .

موصلات الأنابيب ....  شأنها شأن الأنابيب البلاستيكية كقياس للقطر الداخلي  وهي  أما تكون معدنية أو بلاستيكية وبعضها يحوي أداة للضغط على طرف الأنبوب وإحكام تثبيته وأخرى تأتي بدون أداة التثبيت ونحتاج لشرائها بشكل منفصل وعادةً هذه الموصلات تتوفر على شكل مستقيم "I"  أو على شكل حرف "L"  للزاوية أو الأماكن الضيقة أو على شكل حرف "T"  و "Y"  وعلامة "+" حتى يمكن تفريع مسار السائل .

لفافة الحماية ... تكمن أهمية هذه المكملات البسيطة في حماية الأنابيب من الانسداد المفاجئ عند ثنيها او عند تواجد أو مرور الأنابيب في الأماكن الضيقة داخل صندوق الحاسب وعند الحاجة لاستخدامها يجب ان يكون مقاس القطر الداخلي للفافة يناسب قياس القطر الخارجي لأنبوب السائل .

لفافة حماية Tubing Wrap معدنية      لفافة حماية Tubing Wrap بلاستيكية

مشتت الحرارة بالسائل .... غالباً يتم صنعه من معدن النحاس وبكمية أقل من معدن الألمنيوم وتتوفر منه عدة أنواع وقياسات وكل منها مخصص للمعالج المركزي CPU أو للمعالج الرسومي GPU  أو لشرائح الذاكرة العشوائية  RAM  أو لشرائح اللوحة الأم Chipset  أو  للأقراص الصلبة Hard Disk  أو لوحدات الحماية وتنظيم الكهرباء للمعالج والبطاقة الرسومية Mosfet/Volt Reg

مشتت نحاسي لجميع أنواع للمعالجات Universal CPU Block

مشتت نحاسي  للمعالج الرسومي من شركة EK  موجه لبطاقة  ATI HD3870 X2

مشتت ألمنيوم من شركة Koolance موجه لشرائح الذاكرة

مشتت نحاسي  من شركة Thermal take موجه لشريحة الجسر الشمالي على اللوحة الأم

مشتت ألمنيوم للأقراص الصلبة من شركة Innovatek

مشتت حرارة لوحدات الطاقة Mosfets من شركة EK

سائل التبريد .... يكون بكثافة أقرب إلى الزيت الخفيف وهو معالج كيميائياً حتى يتمكن من امتصاص الحرارة بأكبر قدر ممكن ويتم إنتاجه بعدة أنواع مختلفة فمنه ما يكون بلون ومنه ما هو شفاف بدون أي مادة ملونة ، وهناك سوائل أخرى أقل كمية يتم إضافتها على ماء التبريد العادي أو الماء المقطر الخالي من الإضافات الكيميائية ليتم تحويل هذا الماء إلى سائل تبريد بكفاءة أكبر ، وكذلك تتوفر المواد الملونة للسائل الشفاف بشكل منفصل.

خزان السائل ... تكمن فائدة خزان السائل في حالة الرغبة بشحن دائرة التبريد بالسائل وكذلك يعتبر كمستوعب إضافي للسائل أو كمؤشر لرؤية مستوى السائل في الدائرة في حالة استخدام أنابيب غير شفافة ويفضل وضع خزان السائل بمستوى أعلى من المبدل الحراري Radiator  أو دائرة التبريد بشكل عام حتى نحصل على الضغط المناسب في الدائرة وكذلك المستوى الصحيح لكمية السائل . ( يمكن الاستغناء عن خزان السائل لشحن دائرة التبريد بصمام شحن أصغر حجماً " "Reservoirيوضع في أعلى نقطة لدائرة التبريد )

* الاختلاف بين خزان السائل وصمام شحن دائرة التبريد هو عدم توفر مدخل ومخرج للسائل في صمام الشحن كما هو الحال في خزان السائل Water Tank أي إن صمام الشحن يستخدم لتزويد دائرة التبريد بالسائل فقط .

وحدات التبريد الجاهزة ... هي وحدات تبريد عادةً تكون مستقلة بحاوي منفصل عن صندوق الحاسب وتحتوي على المبدل الحراري والمضخة وخزان السائل والمتحكم الالكتروني كما في بعض  الصور أدناه : 

وحدة تبريد من شركة koolance
الرابط : www.koolance.com

وحدة تبريد من شركة asetek
الرابط : www2.asetek.com