[教學] 水冷簡介及入門(未完成,完成度16%)(水箱初犒完成)

本帖最後由 wongkit23232223 於 2012-5-14 01:30 編輯

第一部份:水冷系統前言

最近見到不少版友提出想加入水冷行列。
但水冷這玩兒的確比較難入門,但如果有人帶領,新手入門就不會摸石過河。
小弟也是今年年初才正式開始接觸水冷,不能說是水冷玩家,只可以說是個對水冷有一點兒認識的人。
小弟真正下手作水冷的機會只是一次而已,所以如果下文有什麼錯失,望各CHING指出。

在小弟介紹水冷前,先要了解自己對水冷的需要。
小弟在各國不同的討論區看到不同的人對水冷有不同的要求,你的要求是什麼呢?
1.)只是看見別人作的水冷系統很漂亮很酷,所以想試試
2.)只是看見別人作的水冷系統令CPU或VGA的溫度下降,所以想試試
3.)只是聽到別人說水冷系統可以令整台電腦變得清潔和安靜,所以想試試
4.)只是單純有錢沒地方花,所以想試試


小弟就是有1+2+3的要求,你呢?

其實以上不只是讓你知道自己的要求,更多是介紹水冷的好處,當然水冷的好處就得以上的1+2+3
造得好的水冷可以很酷很漂亮,也能夠讓電腦零件的溫度下降,還有帶來你想不到的寧靜。
當然水冷的壞處也有:
一是要花很多時間去準備,二是要花很多金錢在上面。
一套較好的水冷,隨時會超過一台電腦的價格。

很酷很漂亮的水冷系統:(小弟在此謝過讓小弟偷了圖的水冷CHING們
CWPP(香港)

CWPP的相簿
Pawel (波蘭)

Pawel的相簿
更多不能盡錄

其實HKEPC不是沒有對水冷的教學,但都是多年前的簡介,所以小弟才跳出來當這個罪人
無比膏的水冷初階
Eric仔的小小水冷經驗談一(水冷主要組件簡介)
Eric仔的小小水冷經驗談二(水冷配件簡介)
小零的新手水冷入門第一回
小零的新手水冷入門第二回 水冷頭篇
小零的新手水冷第三回, 水泵篇

本帖最後由 wongkit23232223 於 2013-10-21 22:54 編輯

第二部份:水冷組件簡介

不少人都談到水冷,但水冷其實是什麼呢?
簡單的說法:
水冷其實就是利用水的良好吸熱性能,幫助帶走電腦零件通電後發出的熱量。
說起來簡單,其實原理也很簡單。
(此處將會有gif動畫介紹,暫留記認)
相信你對水冷有了理論上的認識了,以下為你介紹水冷主要組件。

水冷主要組件包括:
Water Blocks(水冷頭)
Radiators(冷排)
Pumps(水泵 或 幫浦)
Water Tubing(水管)
Fittings & Connectors(連接頭)
Reservoirs(水箱)
Fluids & Additives(水冷液)

請容許小弟以簡單的言語將以上組件作簡單介紹:
(Water Blocks)水冷頭 就是把電子零件上的熱量帶到 水冷液 的媒介。
(Radiators)冷排 就是把 水冷液 的熱量帶到四周。
(Pumps)水泵 推動 水冷液,令 水冷液 在整個水冷系統中流通。
(Water Tubing)水管 就是 水冷液 在各個零件中的傳遞通道。
(Fittings & Connectors)連接頭 就是把 水管 和各個零件連接在一起的小配件。
(Reservoirs)水箱 就是安放大量 水冷液 的地方。
(Fluids & Additives)水冷液 自然是水冷用的液體。
(為方便閱讀,以下的文章中配件都會用中文名)

如果沒有圖片,大家的記憶會比較差,所以小弟又要當壞蛋,四出偷圖。
需要注意的,暫時的只是簡單介紹,詳細的介紹會在下文列出。
水冷頭

水冷頭也有分為兩種類型,而且有不同安裝的位置。像安裝在CPU或GPU上,還有水冷頭是專門供給南北橋用的。
兩種類型分別是噴射式 和 銅柱式
噴射式
銅柱式

冷排
冷排沒有什麼類型分別,但卻是最多討論的一件水冷套件。
因為冷排有不同的大細厚薄之分,所以大家常比較各個性能。
當然,不同品牌出的冷排也有不同。
常見會用120,140來標示冷排,指的是冷排上可安裝的風扇的大細。
Black Ice® GTX 360
冷排的設計圖,可見上面預留了三個12CM的風扇,(360)這個號碼就是3*120mm而來。
市面上甚至有1080(9*120mm)的巨型冷排。

水泵
水泵也是討論重點,水冷玩家們都常討論此配件。
一般常用的可分為ddc和D5。
Koolance的ddc
Koolance的D5
還有別的水泵,但不常見就不介紹了。

水管
水管一般水冷新手都沒有重視,但其實水管也重要,因為水管有不同的尺寸,如果買小了還可以用特殊手法裝上去,要是大了,就等換新電腦好了。(意思是漏水)
也就是說水管要和連接頭就配合,連接頭將在下文作介紹。

如果在上文選擇了追求美觀的,多數水冷玩家會花不少心機在水管的挑選方面。

連接頭
連接頭一般水冷新手都會想在這方面節約,因為一個有品牌的連接頭隨時要三四十港元,一套水冷得就花上數百元在這方面。
但這是一種安全投資,不想在這方面大花金錢的,多數後來付出更多,原因會在後文作解釋。


水箱
不少水冷新手都覺得水箱可有可無,這是不正確的。(此處已改,以前小弟都有誤會)
水冷新手覺得水箱的用途不外乎:一,方便加水及減少加水次數;二,好看;三,部份水箱可加入水泵以減少水泵的運行聲浪;四,有錢沒地方花,只好買個水箱......
如果你認為你用不著以上四點,你可以跳過這一配件,你就錯了。
因為水箱最重要的用途在於提供足夠的水讓水冷組件可以運行,要是排氣後或水從某處漏走,就是靠水箱內的水補充,令水冷系統可以繼續運行。
Danger Den Monsoon Premium - D5 Dual Bay Reservoir
Koolance RP-452X2 Dual 5.25" Reservoir for 1-2 PMP-450/S Pumps

水冷液
好的水冷液可以助你的電腦有更好冷卻效果,但到底用什麼作水冷液這個議題到現在還沒有結論。
但部份水冷液可以令你的水冷系統更美麗,這是大家公認的。
含UV的水冷液
CWPP的令人著迷的水冷系統便是用上含UV的水冷液

相信各位看到這裡,應該對水冷有簡淺的認知。
還請密切留意小弟後續的水冷入門教學。

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本帖最後由 wongkit23232223 於 2013-10-21 23:22 編輯

第三部份:水冷系統入門

相信大家都對水冷系統有初步的認識。
以下的文章將會以更科學,更深入的方式為大家講解水冷系統,務求令大家可以對水冷有更深入的了解。

首先得重新介紹「水冷」一詞。
水冷是一種移除組件廢熱的方法。
於室溫之下,相對於空氣,水有更好的容積熱容(註1)和熱導率,所以水成為冷卻最佳的媒介。
而在電腦世界中,水冷一詞就是指用水做媒介去冷卻電腦組件的方法。
註1:容積熱容(Volume-specific Heat Capacity)即物料在固定體積(fixed volume)下,在只改變溫度(temperature change)而不變態(phase change)下,可吸收的熱容量(heat capacity)。密度高的物料在這方面會有良好的表現。
也許有人會質疑為何不以比熱容(Specific Heat Capacity)來作量度吸熱的性能,原因就在於其實在比熱容方面比水強有氫(Hydrogen)氦(Helium)氨(Ammonia),但這三者都是氣態,可見其密度極低,遠不及水,所以整體吸熱性能不及水冷。


Topic 1: Water block
篇章 1:水冷頭


由於電子零件遇水會短路,從而報銷,因此當要使用水冷來散熱,不能像空冷一樣,隨便加把風扇上去就能帶動水冷液。
所以需要用上水冷頭來作電子零件和水冷液中間的媒介。
同樣,好的水冷頭也得看多方面:
1)接觸面的光滑度
2)製作的物料
3)內部水道的設計

個人認為重要性是1<2<3。
水冷頭的接觸面可以不太光滑,因為可以由散熱膏等來改善。
製作的物料可以不是鑽石這種熱導率(註2)超高的超貴重物料製成,也得用上銅這種物料。而市面上常見的水冷頭便是用銅製成,沒有什麼要選擇的,市面上甚至有使用比銅擁有更好熱導率的銀製水冷頭,但天價問題不在此提及。
註2:熱導率(Thermal conductivity)即物料傳播熱力的性能,可視為在一件物料中把能量平均分布出去的能力。與比熱容不同,熱導率是物料間的傳熱性,比熱容是物料升高一度溫度需要吸入能量的多少。
按我看各物料的熱導率

但水冷頭內部水道的設計就不同,良好的水道設計會使水冷液更易吸收熱力,從而提高整體的性能,這就是水冷頭重點討論的題目。
在此提聲大家一句,水冷頭的水道要與CPU相對應,因為不同的CPU的內部核心都有不同的尺寸和擺放方向,所以大家在選購水冷頭前必須要上網查看相關資料。
給大家一個例子:Koolance CPU-370水冷頭用在Intel Sandy Bridge可以嗎?
SBdiesizecomparedtoNehalemandWestmere.jpg
2011-4-14 22:19

這張圖片是打開來看內部桃心的intel系列CPU,可以看到Sandy Bridge是垂直擺放核心。
那麼我們要看看Koolance CPU-370內部是否能夠配合

這圖是在網上找到把水冷頭打開後的情況,很好,這意味著Koolance CPU-370十分配合Intel Sandy Bridge,記得前提是沒有把水冷頭放錯方向。

呵呵,結果網上也有人試用過不同的擺放方向,得出與以上相同的結論。
所以說水冷頭要配合CPU喔,不然效能會比較差。

那麼,應該怎樣選擇水冷頭呢?
在選擇前,先要了解水冷頭,水冷頭大概可以分為兩種:噴射式與銅柱式。
噴射式
銅柱式
噴射式水冷頭不一定要像上圖般擁有家中的淋浴噴射的細微洞,因為太細微的洞需要用上極大揚程的水泵,這會在水泵篇再作解釋。
其實只要在其中一個部份加上較細的通道,那麼依照物理現象,水在該部份的壓力會提高,從而提高水流速,達致增加水可吸熱的數量,同時可以帶動整個水冷頭內部的水,不然會容易出現死水現象。
個人認為主要原因是水有極好的容積熱容,卻在熱導率方面極差,所以才會這樣設計。

而銅柱式並非只指有銅柱存在的水冷頭,而是利用增加接觸面的面積去加強與水的傳熱效果的水冷頭。
由於水冷系統開始時多為以柱狀設計因而得名,而正方柱體還是圓柱都沒關係,甚至於微水道事實也是運用這個原理。

看完上面的介紹,不少人就會問哪一種水冷頭比較好,到底是噴射式還是銅柱式比較好?
但是這個問題就像是私家車好還是摩托車好。
要人怎麼回答呢?
不同的型號會有不同的性能,兩種不同體系的難說怎去比較。
要真的比較,就要看你的條件,你要一次性坐四五人,就要用私家車;你想方便快捷不用找車位,就摩托車。
同樣道理,水冷頭的選擇也是如此:
一般揚程大就用噴射式,因為噴射式的水阻大可以靠揚程去克服。
而當水速多就用銅柱式,因為銅柱式係以接觸面為優勢所以配合更多的水會較為合適。
要知道自己的水道的長處才可以配合到合適自己的水冷頭。
(揚程和水速可以由本文的水泵篇了解)

現在於市面上可購買的CPU用水冷頭基本上都是兩種的混合種,而單純的噴射式或銅柱式水冷頭一般是在顯示卡和南北橋水冷頭才會看到。
所以現在要選擇CPU用的水冷頭,一般都需要看看別人的測試結果才可以作比較。
混合種的CPU水冷像是EK-Supreme HF High Flow。(老是用Koolance的產品做例子,還是轉換公司,不然有人說我是打手,雖然小弟的確是用手來打字)

水從左面的入水口進去後,會經過中間的一片噴射片加速加壓,最後在最右面的水道出來。
但提醒一句,要是從最右面的水口進水,由於噴射片加速加壓的同時會減少水流量,這樣一來只會令水積蓄在水冷頭內,導致水的溫度不斷上升(死水現象),最後有可能令CPU燒毀。
所以用此類型的水冷頭要切記把入水口和出水口分清楚和接駁正確。

以上介紹了CPU用的水冷頭,以下會介紹GPU的水冷頭。
GPU一般分為兩類:萬用式水冷頭(Universal Water Block )和全覆蓋式水冷頭(Full Cover Block)
萬用式水冷頭(Universal Water Block )
全覆蓋式水冷頭(Full Cover Block)

萬用式水冷頭只能夠安排在GPU的核心上,像是下圖一般,不能把同樣發熱的電容等部分都照顧好。


所以部份對顯示卡整體溫度的全覆蓋式水冷頭出現了。
一般全覆蓋式水冷頭都用上了噴射原理,像是下圖
XSPC Razor 480 - Full Cover VGA Water
水在左面進入口,被迫在中間的微水道壓縮推動,最後在右面的水口出來,需要注意的是由於水經過噴射後,最右面水道的水也能被帶動,原理上應該沒有死水現象。
需要注意一點,各水冷公司只是為公版顯示卡推出全覆蓋式水冷頭,如果閣下用的顯示卡是非公版,就只得用萬用式水冷頭。
不然像是CWPP一樣自制全覆蓋式水冷頭。
同時提醒全覆蓋式水冷頭一般只適用於某型號的顯示卡,像是上圖的XSPC Razor 480 - Full Cover VGA Water就是只能夠在Nvidia 480公版系列上使用。
在使用全覆蓋式水冷頭需要注意其重量,世界各地都有出現因為過重而把顯示卡弄彎的情況,甚至於有整塊顯示卡底版斷裂的特殊情況;此問題可以由加裝固定器來作改善。

基本上水冷頭在電腦的應用位置很多,像是硬碟、RAM和南北橋,甚至於電容都有,其實原理離不開以上介紹的兩種設計,所以不在此細數了。而各位會不會把這些位置都上水就在乎各位自己的選擇。
RAM用水冷頭(Akust Liquid Ramsink w/ Extreme Overclocking Gaming Module )
硬碟用水冷頭(HDD Cooling Block for EC-WC-201 Water Cooler)
南北橋用水冷頭(Koolance MB-ASC4E (ASUS Crosshair IV Extreme))
(南北橋用水冷頭也有分萬用式水冷頭和全覆蓋式水冷頭,上圖為全覆蓋式水冷頭)
電容/半導體/真空管用水冷頭(EK-Mosfet ASUS X58 KIT)

水冷頭篇大致上完成了,接下來便是冷排篇。

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本帖最後由 wongkit23232223 於 2013-10-21 23:06 編輯

Topic 2: Radiators
篇章 2:冷排


有吸就要有放。
依照物理學的能量守恆定量,在水冷系統中,水冷頭吸熱後,如果沒有一處作散熱的作用,熱就會不停提升,最後.......
所以我們一般會使用冷排作散熱。
冷排一般會用風扇幫助散熱,大家可視冷排為風冷散熱器的變種。
冷排與風冷散熱器的差異在於冷排沒有接觸面以及冷排中的管是空心可讓水冷液流通的。
由於表面積(surface area)越多,也就是接觸面越多,冷卻效果越好,所以不同的冷排都會用上Fins/inch (FPI)或Fins/cm (FPC)去表示散熱片的數量。(部份公司未必會列出,此時大家可以上網找尋其他來源)
需要注意一點,雖然散熱片越多,冷卻效果越好,但同時由於風阻問題,也得用上更大轉速的風扇才能帶動空氣從高密度散熱片的冷排中流通,這也意味著噪音更大。
一般8-10FPI用上1200-1500RPM已經很足夠,但10FPI以上就可能要用上1800-2000RPM才足夠。
Black Ice® GTX Gen Two Xtreme 120
這個20FPI的冷排,光是看設計圖都知道散熱片是何等的多,小弟還真不知道要用多少轉的風扇也可以帶動當中的空氣。


冷排都有分不同尺寸,像是比較常用的有120和140,意思是冷排可以裝上的風扇尺寸是12厘米還是14厘米。
如果看到冷排寫的是480,當然不是要用上48厘米的風扇,而是可裝上4把12厘米風扇,120乘4得出480這個數字。
像是EK-CoolStream Radiator XTC (420)(下圖)。

就寫著420,也就是可裝上3把14厘米風扇的冷排,但由於寬度問題比較少人使用。
因為多數水冷用家會把冷排放在機箱內部,所以120的冷排選擇比較多。
XSPC RX120 Single Fan Radiator
XSPC RX240 Dual Fan Radiator
XSPC RX360 Triple Fan Radiator
XSPC RX480 Quad Fan Radiator
像是下圖的主人wanyiuchung(HKEPC),就把一個240排放在原先硬碟的位置。

但也有把冷排放在機箱外的,只有你想不到的位置,沒有放不到的位置!

外國曾經有人提議過把電源(火牛)的風扇改成吹出,再在風扇下放一個冷排.......結果有沒有人跟著做小弟就不得而知了。

最後再次提醒大家,冷排的也有別的尺寸,大家可依照自己的需要去選擇,不用只想著要怎樣放冷排才好,應該是自己需要多少個及哪個尺寸的冷排。
Watercool MO-RA3 9x120 LT Radiator
不少玩家都會對冷排的擺放位置精心計劃,到最後把整個水冷做好了,才發現自己的冷頭太多,冷排排廢熱的效能不及冷頭吸熱的效能,最後又要去買新的冷排回來.....然後再計劃一次.......

以下由外國網站的480冷排測試,由於是2010年的作品,大家可作參考

600風速下的溫度差(溫度差越少越好)

800風速下的溫度差

1200風速下的溫度差

1500風速下的溫度差

各冷排的流量
[數據出處]
由上面圖表可見,不同速度的風扇對同一個冷排都有不同的效果,所以在風扇的噪音和冷排的效能中作取捨是各玩家相當苦惱的問題。
PS:Mora 2 Pro是1080排,不知為何會放在一起

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本帖最後由 wongkit23232223 於 2013-10-21 23:13 編輯


Topic 3: Pump
篇章 3:水泵


水泵在水冷系統的作用只得一個:提供能量到水冷液從而帶動水冷液流動。
但是這是水冷系統的重點:流動;如上面所提及,由於水冷是以水冷液作媒介,如果水是不動的,由冷頭傳來的廢熱會積存在水冷液,令溫度不停上升。
情況就像在風冷系統中只用散熱片而不安裝任何風扇一樣,廢熱會積存在機箱空氣當中。
而水泵就是水冷系統的「風扇」。

用在水冷系統中的12DCV水泵一般在市面上都是用DDC和D5這兩類型。
Koolance的ddc
Koolance的D5
其實兩者都是應用磁力推動的磁力泵,好處是體積細小,噪音低,加上全密封式,絕無漏水的可能。
(說得像推銷一樣 ,但記住世上無絕對,本人指「絕無漏水」實質為漏水可能性無限低)

兩者所使用的原理都同樣是離心式水泵(Centrifugal Pumps),所以經常出現對比。
離心式水泵好處是便宜、水流順暢、體積小以及較少震動
但壞處是要必須先注滿水才可以運作,不然對水泵的運作有重大影響
同時,離心式水泵要求水箱處於入水處上方,因為這種水泵的吸水力(sucking force)非常小,要依賴地心吸引把水帶入水泵中(lack of prime)。
空穴現象(Cavitation)也相當容易出現在離心式水泵中,這個現象會產生大量細小氣泡,從而制造噪音以及損壞水泵
還有低轉速下會過熱

言而DDC和D5雖然同屬離心式水泵(Centrifugal Pumps),但當中又有分別。
DDC是直式(Vertical)而D5是橫式(Horizontal)。(請留意下圖的摩打中心指向的方向,DDC向上而D5向右,故以此區分)

這兩種水泵的使用一直都受到爭論,但大概得出以下結論:
直式離心水泵一般用於有限空間位置,但水箱一定要處於水泵之上,來保護摩打的運作。
橫式離心水泵一般用於大型機組,以方便減低噪音。

而推出水泵的公司同樣不外乎以下三間公司:
Iwaki
Eheim
Laing

三間公司中以lainginc出售的最為常見
上面提及的DDC和D5就是現時比較常見的兩種。

日本公司iwaki所推出的水泵RD-30。

以下為RD-30的噪音測試:
RD-30的噪音測試
追求冷卻效能的玩家可以試試這款外國受部份玩家推崇的水泵。

德國公司eheim所推出的水泵
Eheim 1260(購買時記得看清楚所買的是110V 外國式AC電源還是220V 港式)
Aquacomputer Aquastream XT USB 12V Pump

圖一為外國人分開水冷系統和電腦時常用的,也就是把水冷頭以外的水冷物件裝在另一個機箱中,如果還是用12V的水泵,就得買多個火牛,所以出現了直接使用交流電這種水泵。
有興趣的可以在網上找找。

水泵選擇上不外乎幾樣重點:
1)功耗(Power consumption)
[單位:瓦特(Watt)]
2)揚程(Pressure head/Head)
[單位:米(Meter) / 英尺(Feet)]
*(1FT = 0.3048M)
3)流量(flow rate)

[單位:公升每小時(Litre per Hour ) / 加侖每小時(英制)(Gallons per Hour)]
*(1GPH = 4.5461LPH)
(如果見到的是M而非H,即是每分鐘而非每小時,請自行乘除60轉換時間單位)
4)壓力(Pressure)
[單位:磅每平方英寸(Pounds per Square Inch) / 巴(Bar) / 千帕(kPa)]
*(1Bar = 100kPa = 14.5038 PSI)


為什麼要看1)功耗呢?
因為1)功耗代表了這個水泵的用電量和電流量。
由於功耗=電壓X電流()
因此大家用12V時,就可以得出水泵用了多少電流,避免電流不足的情況。
同時,這也意味了水泵自身散發的熱量多少。
一般而言,電子零件使用越大瓦特(Watt),自身散發的熱量也就越大。

為什麼要看2)揚程和3)流量呢?
揚程(pump presure or pump head)是水泵有提供的能量,可以視為水冷液能從水泵得到的動能。
流量(flow rate)是水泵可推動多少水量的數據。

因為2)揚程代表了水泵的性能。
其實不少玩家都知道揚程對水泵的重要性,但實際上卻不太清楚揚程到底是什麼。
揚程其實就水被水泵吸入後,由水泵加壓後垂直噴出時,能夠到達的高度。
那麼與水冷系統有什麼關係呢?我們又用不著用水去救火?
揚程第一個用途是供水到較水泵高的位置,由於機箱所限,一般冷排、水冷頭等等的位置都不一,於是要求水泵有一定的揚程,以方便將水送到高處。
但這點並不重要,一般水泵都有3FT以上的揚程,也就是一米的揚程,所以正常是足夠的。
第二個原因,也是較重要的,因為揚程和壓力是正比的。
由於水路中,水冷頭、接頭等等都會有水阻,所以要有一定的壓力才可以令水流通。

內容有問題,有待修改
請先看下圖

由於液體的物理特性,在液體流動的時候,會產生壓力,而在不同速度之下,壓力也會不同。
由上圖所見,在面積大的地方所產生的水壓較面積少的地方大。
而事實上,面積細的地方水速是比較高的。(大家可以試試用手指把水龍頭堵住一半,看看水速是否加快)
也就是說,面積和壓力是正比,流速又與壓力成反比,於是面積和流速也是反比。
也就是說,在看水泵的數據時,由揚程就可以看得出水泵所產生的壓力和流速了。
(因為部份公司不提供壓力,所以當要計算水路中的壓力是否足夠讓水流通,就要由揚程轉換)
*(1 foot of head = 0.433 psi / 1.0 psi = 2.31 feet of head)


但需要注意一點,有的水泵是寫著最大揚程(Maximum head),
這是那些公司偷換概念,水泵的最大揚程就是在最大功耗之下,如果它寫著可以電壓由8 to 24 VDC,那麼最大揚程就是在24 VDC之下測試出來的。
於是只用12VDC的就無法有這麼大的揚程。
但也有的會寫清楚@多少VDC

說了這麼一大段,你都不明白的話,我只能夠抓重點來說:
揚程就是水泵的泵水能力,從揚程中可以由計算得出整個水路的壓力和水速;(壓力和水速反比,揚程正比壓力,於是揚程反比水速)
一般而言,越多的冷頭和接頭以及越長的水路設計,都會產生水阻從而令到整體水路的壓力和水速下降。
到那個時候,你可以選擇加大水泵的速度(調速或加電壓),也可以買多個水泵。
需要注意一點,多一個水泵不代表性能就是兩倍,多組水泵就如多個硬碟行Raid一樣,只有%的加乘,沒有倍數的增長。
正如上文所提及,用電的就會發熱,所以水泵在水冷系統都是其中一件發熱物,如果多一個水泵,熱量也會相應增加。
國內外有人測試過水泵的發熱量,單純把水泵的出口連到入口,不加冷排,只加測溫器,結果水溫在十分鐘就提升了近二十度,可見水泵的熱量不低。
最後提醒,冷頭有壓力的上限,過大的壓力會令到冷頭出現裂紋,從而有漏水的危機。
同樣,冷排都有相同危機。
所以要細心設計水泵連接的水冷物是否能夠抵禦壓力。

一般玩家都是用D5和DDC的原因在於各公司有為這兩類水泵出更換用的配件。

一般而言,D5的上蓋都會被換走,一方面原裝D5是用1/2"OD(這個會在接頭篇作解釋),換也換不了,只能夠改裝才可以用別的接頭。
於是出現了不同的上蓋,而不同的上蓋也有不同的效能,有興趣可以到各大測試網站看看。
但一般都比原裝上蓋好,改裝後流量和壓力等都有不同程度的提升,但個別有少量第三方上蓋出現效能下降的奇怪現象。
但觀看水泵效能都有技巧,一般測試網站都會以圖表顯示,所以要提醒各位怎樣看。

這是由某測試網"借"來的教學圖。
正如上文所說,揚程反比水速,於是大家可以找到水速和揚程的對比。
實際上,上圖中的線又稱水阻線,只有在官方測試時的水阻一般都沒有提供,所以說以上的圖表數值也是個只供參考。
但一般而言,無論水阻多或少,只會令曲線作45度前後移動。
而可調速的水泵就有不同的線來表示。

這是12V下的D5 水速和揚程圖。(虛線是功耗)
大家可按自己需要而調較不同速度。
這樣才是精明的玩家~

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本帖最後由 wongkit23232223 於 2013-10-21 23:14 編輯

Topic 4: Water Tubing
篇章 4:水管


水管一般都是亞洲區水冷玩家的痛。
水管是自身便宜不錯,但重量卻固定了,於是郵資加上水管的費用.......
總是令人覺得不值得的一項水冷件,但又由於太外露又太明顯的關係,愛美的玩家們就逼於購買又美又貴的水管.....
吐槽完畢,請繼續觀看下文

一般而言,水冷初學者都是卡在水管選擇這方面,當然不是水管太多選擇,而是太難選擇,太多問題要考慮。
問題有三:
1)尺寸
2)顏色
3)抗拆性能
4)價錢(不是說問題有三嗎,怎麼會出了第4個問題,作者你的數學真差)

問題1)尺寸
這是個超級大問題,即便是本人,都要整天想一回才想起尺寸的比例,於是個人認為這是個超級大問題。
相信大家都知道水管是什麼,就是長條圓環形的管,但到底要買什麼尺寸,就要先知道水管應該怎樣看。

(隨便用PS畫的,別笑我T_T)
由上面的圖片可見,水管要注意到的東西有三項:
1.)內徑(Inner Diameter)
2.)外徑(Outer Diameter)
3.)厚度(Wall Thickness)
對於選購水管,一定要看以上三項。
內徑(ID.)是最重要的,在連接頭選擇方面,一定要選擇合適的連接頭,不然會出現漏水等水冷系統的致命危險。
外徑(OD.)即水管的整體直徑,部份的連接頭需要配合外徑使用,所以也是相當重要的。
厚度(Wall Thickness)也滿重要,因為厚度就代表了水管的抗折性,一般是越厚就越高抗折性。

這方面並不難,難就難在水管的尺寸單位上,個人來說並不明白為何會用英制,也許是英國的工業較早吧?
常用的有二分管、三分管和四分管。
先在此說明"分"是怎樣換算的,只要轉換成x/8 英寸(inch),看x的數字就知道是幾多分,二分就是2/8英寸(inch),三分就是3/8英寸(inch),四分也就是4/8英寸(inch)。
水管的幾分就是看內徑(ID.),如果說是二分管,那麼水管的內徑(ID.)就是2/8英寸(inch),但一般都只會見到約簡後的數值:1/4英寸(inch),於是一大群玩家就滿頭汗.......
三分管和四分管都是照這種方式換算的,其實只要把份母換為8,就可以由份子看到是幾多分的管。
而數目越大,抗折性就越高,四分比三分管擁有更高的抗折性。
(注,下面有四分管和三分管比較)


不同的管,也有不同的外徑,但一般只分厚和薄兩種,也就是說三分管有分為三分厚管和三分薄管。
要看水管是厚管還是薄管,就要看厚度(Wall Thickness),如果厚度是1/8英寸(inch),就是厚管;如果是1/16英寸(inch),就是薄管。
如果廠商沒有提供厚度(Wall Thickness),大家可以自行換算得出,公式如下:
厚度(Wall Thickness)=(外徑(OD.)-內徑(ID.))÷2
別忘了除2啊~

但是不知為何,某些水管品牌如Tygon出了7/16"內徑(ID.)的水管 ,雖然按以上的運算來說,這款水管是介於三分管和四分管之間,但可以共用某類型四分管的連接頭。
同樣看厚度(Wall Thickness)來判定是厚管還是薄管。

由於無法上載列表,雖然在拍賣區又經常見到有人用Table,可是我就怎都無法成功,大家將就一下用pdf去看看各種分管的大小表格,表格已包括一般俗稱、內徑外徑厚度的英吋和厘米。
https://spreadsheets.google.com/ ... GV1ppalE&output=pdf
網頁版
https://spreadsheets.google.com/ ... e&gid=0&output=html

俗稱內徑 (Inner Diameter)In (mm)外徑 (Outer  Diameter)In (mm)厚度 (Wall  Thickness)In (mm)
 二分薄管1/4" (2/8")6.353/8"9.5251/16"1.5875
 二分厚管1/4"  (2/8")6.351/2"(4/8")12.71/8"3.175
 三分薄管3/8"9.5251/2"(4/8")12.71/16"1.5875
 三分厚管3/8"9.5255/8"15.8751/8"3.175
 四分薄管1/2"(4/8")12.75/8"15.8751/16"1.5875
 四分厚管1/2"(4/8")12.73/4"(6/8")19.051/8"3.175
 




 
 7/16"11.119/16"14.28751/16"1.5875
 7/16"11.115/8"15.8753/32"2.38
 7/16"11.1111/16"17.46251/8"3.175


各種換算的計算機
英寸轉毫米
毫米轉英寸

除了以上的內徑外徑問題,水管還要注意其抗折性或稱為曲折能力,也就是外國人所說的Bending。
一般而言,抗折性重點在於物料上的選擇,但是水管的製造物料都是商業秘密,不會有公司把製作的成份一一寫出,只要成份有一絲不同,物料的抗折性都可以相差很遠。
玩家們唯一可以做的就是參考他人試用後的意見(或Review),然後按照自己的需要而購買,如果你的水道不用太彎曲,也用不著花費太多去追求抗折性高的水管。
以下就是其中一位外國玩家的試驗結果

點圖放大後清楚看到作者的註明,最上方的三分厚管比三分薄管擁有更高的抗折性,但要注意一點就是即使是同樣內徑外徑尺寸,不同公司出產的都有差距。
顏色的差異都是玩家們在意的事情

圖片中的13/10mm指的是外徑內徑,以毫米為單位,大家可以在上面的表格中查找相應的呎吋。

經外國人測試後發現四分薄管抗折性極差,個人做了個小比較:
四分厚管>三分厚管>三分薄管=7/16"厚管=>7/16"中管>7/16"薄管>四分薄管


最後是水管的配件,有的人要彎曲的角度太多,就要做特別的處理。
1.)熱處理
由於水管是由聚合物(Polymer)合成,所以在熱力下,水管的成份會變得像漿糊狀,在這種情況下把水管彎曲成需要的形狀,再固定好,然後冷卻後的水管就有差不多的彎曲度,需要注意到的是這種彎曲的並不能太多,最多就是把原先的曲折能力提升少許,不能太依賴這種方法,如果閣下是要彎曲更高的方法,可以參考第2點。

2.)配件助曲
由於第1點的方法沒能夠滿足一眾玩家,於是就有人想到加一些幫助彎曲的配件,這種稱為水管彈簧(Tubing Springs)一般有兩種方法裝在水管上:外加式和內加式。
外加式

好處是不會對水管內部造成任何損害,不會增加水阻;壞處是水管整體尺寸增加,而且不是太多人接受。
如果要用外加式,水管彈簧就得比水管外徑大一碼。
內加式
好處是當使用不透明的水管時,加裝內加式會無法被人發現;壞處是水阻大幅增加,排氣速度減低,一般水冷玩家都選外加式而不用內加式。
如果要用內加式,水管彈簧就得比水管內徑細一碼。

3.)大細不同的水管和連接頭
上文提及過如果水管和連接頭的尺寸不合,其實有方法解決,但只限水管比連接頭細少少,其實是上文的熱處理方法改成,但用過這方法後的水管都不能再用,要取出連接頭就得剪水管下來,所以只有部份人會這樣做,但可以完全避免漏水問題。


Topic 5: Fittings & Connectors
篇章 5:連接頭

一般在選擇水管時都要同時選擇連接頭(Fittings & Connectors),所以在此同時說明。
(注:選擇連接頭除了要注意水管的尺寸和連接頭上的水管接口尺寸是否合適外,一般會見到有另一個尺寸:G1/4"或G3/8",兩者其實都係表示連接頭上的螺絲尺寸,而G就是螺絲格式的一種,前者G1/4"是較通用的水冷件上使用的螺絲格式和尺寸)

一般而言連接頭有4種:
1.)射咀 或稱 寶塔 (Barb Fittings)
2.)鎖咀 或稱 快擰 (Compression Fittings)
3.)快拆 (Quick Disconnects)
4.)快插 (Quick connects)

1.)射咀 或稱 寶塔 (Barb Fittings)
BP-MBWP-C01_01.JPG
2011-6-28 00:35

因為外形似寶塔,所以有部份人會稱為寶塔。
但係較多數都會叫佢為射咀。
一般而言用射咀只要留意射咀的外徑是否合適水管的內徑即可,正確是射咀的外徑比水管的內徑大上半至一毫米即可,但現時市面上專賣水冷的公司都會寫明是給幾多分內徑的水管使用,只要注意別搞錯水管ID(內徑)和OD(外徑)即可。
部份人會加上管夾(Hose Clamps)以確保安全,但提醒一句管夾的尺寸要合乎水管的OD(外徑)。
管夾(Hose Clamps)
K-clm-19_01.jpg
2011-6-28 00:35

把水管套在射咀上,再把管夾夾上去即可。
K-clm-19_02.jpg
2011-6-28 00:35

已經接駁好和加上了管夾的水管。

2.)鎖咀 或稱 快擰 (Compression Fittings)
ek-psc-fitting-12mm-g1-4-black2_600.jpg
2011-6-28 00:35

鎖咀就是已經配套好的射咀和管夾組合,就這樣擰緊就可以鎖好水管而不漏水。
但使用鎖咀就一定要買相配的水管,ID(內徑)和OD(外徑)都有指定的尺寸,太大會擰不上,太細會漏水。
一般水冷玩家都會花錢買鎖咀,但資金有限的便不建議使用,因為一粒鎖咀就快比得上三粒射咀。
compression-fitting-assembly.jpg
2011-6-28 00:41

網上找來的鎖咀教學

3.)快拆 (Quick Disconnects)
這是最近才興起的連接頭,一般有公(male)和母(female)兩邊組成一套
QDC-M_01.jpg
2011-6-28 00:35

公(male)
vl4-fg_01.jpg
2011-6-28 00:35

母(female)
qdc.jpg
2011-6-28 00:35

一組公母的套件
當公和母分開的時候,兩邊就會自動緊閉,防止水漏出。
images.jpg
2011-6-28 00:44

好處是在更換電腦零件時不用放走整個水路的水,而是拆出一部份,如果整台電腦都是用快拆的話,會很方便。
但最大問題是價錢,基本上一組就要接近四粒鎖咀,也就是十二粒射咀。
提醒一句,快拆的一面是公或母,而另一面則是水管接口,所以不能代替鎖咀或射咀來使用。
快拆只是安裝在水管與水管中間。

4.)快插 (Quick connects)
quick_connect_transparent.jpg
2011-6-28 00:36

與快拆不同,快插只是方便把水管接上連接頭,而不能在拆除後防止水漏出,要換電腦零件也得先放水,所以越來越少人使用,而且價錢不太便宜,因此現時在市面已經很少見到。

如果有更多想知道的,可以點下面的youtube觀看,內有簡單的說明和連接示範
http://youtu.be/L5uQAUre9CY

除了不同類型的連接頭,其實還分了不同角度,好像一般用的是直線,但有些是45度,有的是60度,更有的是90度,而且有的可以自由轉動。當然價格也大不同。

像是這張在網上找來的圖,最下面的就是左面數起是45度、90度、60度。
大家可以因應自己的水冷系統自由選擇合適的連接頭;
需要注意一點,雖然角度連接頭可方便走管,但也會帶來水阻問題。
附上不同連接頭的水阻圖。

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本帖最後由 wongkit23232223 於 2011-8-16 17:29 編輯


Topic 6: Reservoirs
篇章 6:水箱


不少水冷的玩家會為求節省開支而放棄加裝水箱,個人來說是不建議的。
正如前文所提及,有水箱的水冷系統可以方便加水以及減少加水次數,還有加快排走水道中氣泡外,其實有一點上面沒有提過:更耐用。

有水箱會更耐用?我之前都沒想到這一點,更沒有在別人提出時相信這一點,但友人的兩個說法我都認同:
有了水箱,整體水冷的水冷液數量上升,從而令運行中的水溫上升速度下降,使金屬制的水冷頭不會遇上極速升溫和急速降溫後的金屬疲勞問題。
另外一點就是排氣泡問題,有水冷玩家發現排氣泡時水箱的入水處如果不完全關閉,排泡速度會上升,這其實是水泵運作時令水冷系統中壓力變化後的表現;如果沒有水箱,整個水冷系統就需要密封下完成排氣泡的程序,問題是密封之下氣泡怎樣排出去呢?

我不能完全證實這兩點是否正確,但個人還是建議大家該花的還是要花,該買的還是要買,該毒的還是要被毒................

水箱一般分為兩種:5.25"和外掛式。
5.25"故名思意就是可供安裝到機箱上的5.25吋光碟位置。

這種有個好處便是在正面即可觀察到水箱,從而了解水量。
除了單水箱外,市面上還有可以加水泵加裝在水箱以減少水泵的體積及運作嘈音。


外掛式就是可以安裝在機箱任何一處的水箱。
好處當然是節省5.25"空間,而可以自由選擇大小;還有一般加水比5.25"更方便。

像是這種準備好螺絲洞給大家任意安裝的,圓筒形水箱。

不喜歡圓形也可以選擇正方體。
當然也有水泵一體化水箱,但這種一般對減少水泵運作嘈音沒太大幫助。


一般市面可供購買的水箱都是以上的種類,但大家其實不難發現水箱不過是亞加力膠的制品,所以有不少水冷玩家都會自己制作合適自己的水箱。

HKEPC的Casemodder師兄的作品
本人還看過國內的玩家用汽水膠樽加個轉換連接頭就當水箱用...............

除了一個個的水箱外,還有人想出不用水箱而是用水管來代替水箱,一般因該形狀而稱為T-line。(使用T-line沒有水箱更耐用的說法)

重點是要有這個T形連接頭,再在其中一個方向加上水管,就可以代替水箱了。
在wiki找來了這張圖:

中間的就是T形連接頭,在正常運作水泵前別忘了關上T-line的入水口以免水冷液從此而出。

在篇章3:水泵提及過水泵的揚程和流量,其實在這裡都要用到,因為水箱都有自己的體積,大家可視為放大了的水管,所以提醒大家一句不要把水箱連到水泵的出水口,因為這樣做會大大減少水泵的揚程和流量;一般水箱是安裝在高處和連接到水泵的入水口,以提高整體水冷系統的效能。
像是在水冷區置頂的BenYou師兄的作品:

有學過流體力學的前輩應該會跳出來吧?
題外話:要把T-line安裝到低處就要用到神的用品:T-LINE注水鎖
4d95d794h8b8aaa8feef8&690.jpg
2011-8-16 17:29

特別在於加水後不會漏出來,想想水向低處流就明白T-LINE注水鎖的重要性。

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