Khi dùng máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn , khi có một cơ hội tốt , bạn dừng lại và lắng nghe tiếng vo vo của quạt nhỏ . Nếu máy tính của bạn có dùng Card màn hình cao cấp và tiêu thụ nhiều năng lượng , bạn có thể nghe thấy tiếng quạt quay to hơn .

 Trong thấy hết mọi máy tính , quạt chính là phương án lựa chọn tốt nhất cho các linh kiện điện tử được mát hơn . Nhưng cho những người mà muốn sử dụng những linh kiện phần cứng cao cấp hoặc cố gắng làm cho máy tính của mình chạy với tốc độ nhanh hơn thì quạt thông thường có thể không đủ sức mạnh cho công việc làm mát . Nếu máy tính phát ra nhiệt quá nóng thì làm mát bằng chất lỏng , hay làm mát bằng nước , có thể là giải pháp tốt hơn . Nó có thể sẽ hơi phức tạp , cồng kềnh khi đặt bên cạnh với những thiết bị điện tử , nhưng làm mát bằng nước sẽ cho hiệu quả cao hơn so với làm mát bằng không khí .

 Hình 1

 Hệ thống làm mát bằng nước cho PC làm việc gần tương tự như hệ thống làm mát của ô tô . Cả hai đều dựa trên nguyên lí cơ bản của nhiệt động lực hỏng – đó là nhiệt sẽ di chuyển từ những vật thể ấm sang những vật thể mát hơn . Như vậy những vật thể mát hơn sẽ nhận hơi nóng hơn và những vật thể nóng hơn sẽ trở nên mát hơn . Bạn có thể làm thí nghiệm theo nguyên tắc này như sau : đặt bàn tay tại một vị trí mát trên mặt bàn sau một vài giây . Khi bạn nhấc tay , cổ tay bạn sẽ cảm thấy mát hơn và vị trí đặt tay trên bàn sẽ trở nên ấm hơn .

 Làm mát bằng chất lỏng tuân thủ theo nguyên tắc như vậy . Hệ thống làm mát của ô tô là sự lưu thông của nước , thông thường trộn với hoá chất chống đông qua máy cơ khí . Bề mặt nóng trong máy cơ khí làm nóng nước

Hình 2 :  Bạn bấm nút Start để xem luồng chất lỏng luân chuyển qua máy để làm mát hệ thống .

 Nước luân chuyển từ máy tới bộ phận tản nhiệt ( Radiator ) , một hệ thống nằm bên sườn máy và những ruột mà có độ tiếp xúc bề mặt lớn . Nhiệt di chuyển từ nước nóng tới bộ phận tản nhiệt và tại đó nước lại được làm mát . Nước được làm mát lại quay trở lại tới máy . Tại cùng thời điểm , quạt diu chuyển luồng khí bên ngoài của bộ phận tản nhiệt . Bộ phận tản nhiệt làm nóng không khí và khí nóng tự nó bị thổi ra ngoài bằng hệ thống quạt .

 Máy ô tô tạo ra nhiệt do đốt nóng nhiên liệu . Những linh kiện máy tính , nói một cách khác , tạo ra nhiệt là do sự di chuyển của những điện tử . Bộ vi xử lí của máy tính toàn bằng những Transitor điện tử , hoạt động như những khoá Đóng / Mở . Như vậy những Transistor thay đổi trạng thái giữa Bật/Tắt và như vậy những điện tử di chuyển bên trong bộ vi xử lí . Những bộ vi xử lí càng có nhiều Transistor và tốc độ xử lí càng nhanh thì Chip càng nóng . Cũng như ô tô , Chip quá nóng thì nó sẽ bị hỏng .

 Hầu hết những máy tính tản nhiệt bằng tấm tản nhiệt và quạt . Tấm tản nhiệt cơ bản là miếng kim loại để tạo nên bề mặt tiếp xúc với bộ vi xử lí lớn . Chip sẽ làm nóng tấm tản nhiệt , tản nhiệt sẽ làm nóng không khí và Quạt sẽ di chuyển khi nóng ra bên ngoài vỏ máy tính .

Hình 3 : Tấm tản nhiệt tạo nên bề mặt lớn để truyền nhiệt từ linh kiện điện tử tới không khí .

 Hệ thống này luôn luôn làm việc , nhưng đôi khi , những linh kiện điện tử lại tạo ra nhiều nhiệt hơn là luồng khí tuần hoàn lưu chuyển . Những Chip cao cấp có nhiều Transistor nên có thể hệ thống làm mát bằng khí không đủ để đáp ứng . Hoặc những Chip chạy chế độ Overclock hoặc thay đổi thiết lập bằng tay để cho phép nó làm việc nhanh hơn tốc độ ngầm định ban đầu .

 Đó chính là nguyên nhân hệ thống làm mát bằng nước được đưa vào trong các thiết bị điện tử . Nước có tính dẫn nhiệt cao hơn so với không khí vì thế nó có thể di chuyển nhiệt nhanh hơn không khí . Nước cũng có khả năng chịu nhiệt cao hơn . Nó có thể hấp thu  nhiều nhiệt trước khi nó bắt đầu cảm giác nóng .

 Có hai nguyên nhân tại sao máy tính có thể cần tăng tính dẫn nhiệt và khả năng chịu nhiệt của nước

• Những thiết bị điện tử sản sinh ra nhiều nhiệt hơn là không khí xung quanh có thể tản nhiệt .
• Quạt làm mát đủ để đưa luồng khí di chuyển tới những linh kiện để làm mát sẽ gây hiện tượng tạo nhiều tiếng ồn hoặc dùng quá nhiều điện năng .

Nói một cách khác , có hai lí do tại sao bạn có thể cần làm mát bằng chất lỏng thay cho không khí

• Linh kiện bên trong máy tính cần làm mát hơn so với chỉ làm mát bằng không khí .
• Bạn muốn hệ thống của mình không ồn ào .

 Làm mát bằng chất lỏng

 Hệ thống làm mát bằng chất lỏng cho PC cũng gần tương tự như hệ thống làm mát cho xe ô tô . Hệ thống này bao gồm :

• Máy bơn đề di chuyển chất lỏng làm mát qua hệ thống .
• Bộ phận tản nhiệt
• Quạt để chuyển không khí lên bộ phận tản nhiệt
• Nguồn trữ lượng chất lỏng làm mát để lưu chất lỏng phụ và cho phép dễ dàng thêm chất lỏng làm mát .
• Vòi ống nối với những phần khác nhau của hệ thống

Hình 4 : Những khối làm mát bằng nước cho CPU , GPU và NorthBridge

 Nhiều linh kiện điện tử không tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng . Do đó thay vì dùng những kênh để bơm chất lỏng trực tiếp qua bộ vi xử lí như trong máy xe ô tô , bọ phận làm mát bằng chất lỏng cho PC dùng những Khối nước . Khối nước là miếng kim loại dẫn nhiệt , như đồng hoặc nhôm , và những đường ống cắm vào trong đó . Đáy của Khối nước là miếng kim loại phẳng lắp trực tiếp bên trên Chip làm mát . Keo dẫn nhiệt dán giữa Chip và Khối nước để tăng tốc độ truyền nhiệt giữa hai bề mặt . Nước hấp thu nhiệt sẽ được thổi qua tất cả các kênh .

 Nhiều Khối nước cho CPU được sử dụng dùng chung cho nhiều CPU khác nhau , nhưng một số bộ vi xử lí đồ hoạ ( GPU ) Khối nước lại thiết kế riêng chỉ làm việc được với từng loại Chip riêng biệt .

 Bạn cũng có thể tìm thấy những Khối nước được thiết kế để làm mát cho những Chipset có nhiệt độ cao như : NorthBridge , mà nối CPU với bộ nhớ .

 Máy bơm thông thường là bơm ly tâm như trong máy bơm của xe ô tô . Một số loại máy bơm lại được nhúng vào trong môi trường chất lỏng và bạn có thể thay thế chúng trực tiếp trong nơi trữ lượng chất lỏng làm mát . Một số khác lại phải giữ cho khô .

 Hình 5 : Máy bơm li tâm

 Máy bơm là một trong những phần quan trọng nhất của bộ nhớ . Tốc độ của nó cho biết chất lỏng làm mát di chuyển qua những ống dẫn và những khối nhanh như thế nào . Nếu nước di chuyển quá nhanh , nó không đủ thời gian để hấp thu nhiệt trước khi di chuyển . Nếu nó di chuyển quá chậm thì quá nhiều nhiệt không được giải phóng dẫn tới linh kiện có thể  bị hỏng . Độ phức tạp của hệ thống ảnh hưởng tới tốc độ luồng nước làm mát - một số cản trở mà chất lỏng làm mát gặp phải bên trong những Khối và Bộ phận tản nhiệt , làm cho tốc độ luồng nước chậm đi .

 Máy bơm phải đủ mạnh để chuyển chất lỏng làm mát từ điểm thấp nhất trong hệ thống tới điểm cao nhất . Nó được biết tới như là áp suất theo chiều thẳng đứng , và bản chất của nó là rất quan trọng khi làm mát bằng chất lỏng trong những hệ thống vỏ máy cao .

Hình 6 : Máy bơm cho làm mát bằng chất lỏng bên trong PC .

 Hệ thống tản nhiệt có thể được thiết kế đặc biệt cho hệ thống làm mát bằng nước hoặc nó có thể là nơi nóng nhất trong ô tô . Nơi nóng nhất sẽ toả nhiều nhiệt – chúng cung cấp khí ấm cho hệ thống nhiệt của ô tô vào mùa đông . Tuy nhiên chúng không phải thường dùng như bộ phận tản nhiệt mà đã được thiết kế dùng cùng với hệ thống làm mát bằng chất lỏng .

 Không phải mọi hệ thống làm mát bằng nước đều có Quạt , nhưng hầu hết đều dùng Quạt để trợ giúp cho việc tản nhiệt một cách nhanh chóng . Tương tư như vậy không phải mọi hệ thống có Nguồn trữ chất lỏng ( Reservoir ) .

Hình 7 : Nhiều hệ thống với Nguồn dự trữ chất lỏng lắp vừa với khe cắm ổ CDROM

 Trong hệ thống làm mát bằng nước của PC , những đường ống dẫn là một thách thức đặc biệt . Nó phải có độ mềm dẻo đủ để nối tới những linh kiện mà có thể lại tạo thành những góc nghiêng tới những linh kiện khác . Nhưng nó không thể nằm sấp để tạo thanh một nút xoắn vì lúc đó luồng chất lỏng làm mát không thể đi qua đó được .

 Trong hệ thống đơn giản , đường ống nối tới máy bơm trực tiếp tới ống nối vào của Khối nước . Những đường ống riêng biệt chạy từ chỗ thoát của Khối nước tới bộ phận tản nhiệt và Bộ phận tản nhiệt lại được truyền tới Nguồn dự trữ , thường được đặt vào nơi chửa ổ CDROM của máy tính . Đường ống cuối cùng nối Nguồn dữ trữ quay lại máy bơn . Với hệ thống có nhiều Khối nước , những đường ống nối đầu ra của Khối này tới đầu vào của Khối nước tiếp theo theo kiểu móc xích .

 Thành phần cuối cùng của hệ thống làm mát bằng chất lỏng chính là chất lỏng . Chất đặc biệt có thể thêm vào chất lỏng đó là chất tạo màu , để cho chúng ta nhìn thấy rõ ràng luồng nước di chuyển hoặc tạo nên nét đẹp mắt khi sử dụng những vỏ máy trong suốt . Chúng có thể có điểm lạnh thấp hơn hoặc tăng cường sức căng bề mặt của nước , làm nó có nhiều tác động tới chất lỏng làm mát . Cuối cùng thêm vào một số chất như chống vi khuẩn , chống ăn mòn để tăng tuổi thọ của hệ thống .

Hình 8 :  Hệ thống hoạt động , những đường ống màn chất lỏng làm mát đi và đến những Khối nước

 Nếu quyết định lắp đặt hệ thống làm mát bằng chất lỏng trong máy tính của bạn , thì ý tưởng hay nhất là bơm tuần hoàn chất lỏng để kiểm tra độ rò rỉ . Bạn nên nhớ tắt máy trong khi chạy kiểm tra quá trình bơm chất lỏng tới những Khối nước để tránh làm hỏng phần cứng nếu có sự rò rỉ .

 Một lần nữa chắc chắn mọi thứ không bị rò rỉ , khởi động máy tính . Bạn có thể kiểm tra nhiệt độ của các linh kiện bằng menu trong BIOS . Nếu thấy cần thiết , bạn có thể có tấm tản nhiệt nhỏ cho RAM và những linh kiện nhiệt độ cao khác .