|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Система водяного охолодження комп'ютера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Комп'ютери Останнім часом компоненти комп'ютера стають все гарячіше, щоб їх охолодити доводиться застосовувати ефективніші системи охолодження. Незважаючи на надійність, простоту, дешевизну традиційних повітряних систем охолодження, повітря має низьку теплопровідність, а значить є не найкращим рішенням для охолодження, не кажучи вже про шум, який створюється при великому потоці повітря. Останні кулера видають просто неабиякий рев, при цьому ефективність стає прийнятною, але не завжди достатньою. Останнім часом все більшої популярності набуває водяні системи охолодження. Тим, хто з іронією дивиться на таку витівку, скажу, що недаремно в автомобілебудуванні використовується саме такий спосіб, згадайте горезвісний запорожець з повітряним охолодженням, який, незважаючи на слабкий двигун, так і не міг упоратися з охолодженням. Вода набагато краще відводить тепло, ніж повітря, саме тому водяні системи значно ефективніші за повітряні. Мене створення водяного охолодження подвиг саме шум комп'ютера. По-перше, я працюю ночами, а комп'ютер стоїть поруч із ліжком, відповідно він заважає спати дружині. По-друге, тривале перебування в шумі (а я сиджу за комп'ютером >12 годин на добу) позначається не найкращим чином на самопочутті. По-третє, розгін системи (а мені потрібна для обробки відео продуктивна система) стандартними засобами охолодження утруднений. На сьогоднішній день в інтернеті досить багато матеріалу по готових системах від провідних виробників, а також саморобних систем охолодження (саморобні системи як правило більш ефективні). Не хочеться повторитися і робити черговий огляд систем водяного охолодження (наведу їх у посиланнях, що використовуються), я на основі свого досвіду, просто спробую красиво і детально описати свою конструкцію. Основні компоненти водяної системи охолодження розглянемо на моделі моєї конструкції:
Вода подається по шлангу помпою (3) на ватерблоки (5,6,7), проходячи каналами ватерблоків, вода забирає тепло, і далі подається в радіатор (2), що обдувається блоком вентиляторів (1). Таким чином тепло примусово виводиться за межі корпусу. Розширювальний бачок (4) запобігає наявності повітря в системі, підвищує об'єм теплоносія (води) у системі, тим самим збільшує інертність системи, до того ж вода у бачку охолоджує помпу. Інертність системи в нашому випадку - якраз великий плюс, адже процесор працює, як правило, не завжди на повне навантаження. Поки він працює система плавно нагрівається, а за час простою процесора вода встигає охолонути. Зауважу, що це правило працює не завжди, у мене, наприклад, на 3200 процесорі 1.5 години відео кодується протягом 7 годин, при цьому процесор завантажений на всі 100%. Блок вентиляторів Покликаний охолоджувати радіатор. Дивлячись на блок із чотирьох вентиляторів у народу відразу виникає сумнів щодо тиші системи. Справа в тому, що всі вентилятори включені через резистори або можна включити їх не на 12 В, а на 5 (деякі можуть погано стартувати), або на 7 В. На мінімальних оборотах їх взагалі не чути. У другій версії я поставив 3-х позиційний перемикач, перша позиція +12 (повні обороти), друга через резистор 20Ом 2Вт, третя два по 25 Ом 2 Вт послідовно (4Вт). Це дало можливість включати на великі оберти вентилятори при тривалому навантаженні комп'ютера влітку в спеку. Відразу зазначу, кожен режим зменшував/збільшував температуру процесора на 1 градус, води на 2 градуси. Різниця мізерна, а ось шум у максимальному режимі достатній, але коли дуже спекотно, на це можна вдатися.
Вгадайте, з чого виготовлений корпус блоку вентиляторів. Із пластикових лінійок! Вони дешево коштували та класно клеїлися дихлоретаном. Оскільки до блоку вентиляторів довелося виводити 12В, туди було вбудовано реле включення помпи (на фото). радіатор Охолоджує воду, передаючи тепло повітрі. Моя думка, місце радіатору – нагорі системного блоку. Усередині він не може бути охолоджений і без того теплим повітрям (а ефективність такої системи дуже залежить від температури навколишнього середовища), знизу він погано вентилюється, збоку не створюється самостійний потік повітря, в окремому ящику - дуже громіздко. За матеріалом радіатора, мідь добре проводить тепло, але погано його віддає, тому в цьому плані алюміній повинен бути кращим, але я не перевіряв на практиці, я відразу купив алюмінієвий, до того ж він був дешевшим. Радіатор пічки від ВАЗ-2101 чудовим чином підійшов по ширині корпусу InWin, крім того, в пластмасових кріпленнях трубок, що відводить/підводить, дуже швидко і класно нарізалося різьблення під штуцери. Я не став ставити його в кожух, так краще вентиляція, єдине я наклеїв знизу смужки пористої гуми, це підняло радіатор над корпусом і створило найкращий потік повітря. Естетичного вигляду він не псує, зате пил дуже зручно пилососити:). Потрібно б фільтр поставити, кажуть хороший ефект дають звичайні жіночі колготки - дешево і сердито, як кажуть. помпа Серцем усієї системи охолодження є водяна помпа, яка перекачує воду.
Надійність водяної системи охолодження залежить тільки від неї. Найчастіше використовують занурювальні акваріумні помпи середньої продуктивності, вони дешеві та найпоширеніші. Їх недоліками є: харчування від 220В, велика вібрація та обмеження температури води до 35 oC. Чутки про ненадійність акваріумних помп є вигадкою, є просто неякісні помпи від недбайливих виробників. Вибрати хорошу помпу проблема, фірмові дорогі та їх виявилося не так просто дістати. У нас, наприклад, все місто завалене дешевими польськими AquaEL, про них якраз відгуки не дуже лісові і характеристики у них дивні. Найкращими помпами у народу вважаються німецькі IHEIM, але вони дуже дорогі. Головні характеристики помпи - продуктивність (літрів на годину) та висота підйому води (метри). Продуктивність сильно залежить від рівня, на який піднімається вода (у характеристиках вказується продуктивність без урахування підйому), наприклад, 700 л/год на нульовому рівні перетворюється на 300 л/год на рівні 30см, далі ще гірше. Для нормального охолодження цілком вистачить продуктивність 150л/год у зібраній системі (всі компоненти у системі знижують продуктивність помпи). Для експерименту купив недорогу китайську RESUN, модель SP-1200, продуктивність 700 л/год, висота підйому води 0,8 м, потужність 12Вт, розміри 130x52x109. Перевіривши у ванній продуктивність помпи я переконався в правдивості слів китайців:) Не варто гнатися за потужними помпами, чим більше помпа, тим більше вона нагріватиме воду в бачку. У мене для корпусу Inwin A500 висота підйому рівня води становила 35см. Розширювальний бачок Я купив таку ємність для холодильника, об'ємом 2.5 літра. Вона просто шикарно стала вниз корпусу, навіть не заважаючи вінчестерам. Її розміри 175х175х125.
Для початку потрібно модифікувати кришку – вбудувати заливний отвір та отвір для шнура. Заливний отвір я зробив із верхньої частини пластикової пляшки від вітамінів, а для шнура – гумова пробка від пляшечки з ліками. Добре було б ще й зливний отвір. Далі, проробляємо дірки під штуцери в корпусі ємності, краще зробити це нагрівання інструменту на вогні. Штуцери кріпляться гайками з внутрішньої сторони та з обох боків промазуємо герметиком. Трохи про герметику. Сантехнічний прозорий силіконовий герметик виявився не найкращим варіантом, краще користуватись автомобільним герметиком, білим, непрозорим, він володіє набагато кращими властивостями, що прилипають, більш еластичний і міцний. Помпу необхідно захистити від стінок товстим шаром поролону або підвісити, інакше вібрація від помпи зробить ваші одужання непередаваними.
Після першого експерименту з'єднання помпи і штуцера товстою силіконовою трубкою, я був збентежений. Гул від роботи помпи був моторошним, вібрувала вся ємність, вібрація могла передаватися лише через з'єднання зі штуцером, який жорстко кріпиться до корпусу. Треба було шукати рішення м'якого зчеплення помпа-штуцер. Другий експеримент проводився в клізмою як інтерфейс, через свій обсяг вона встигала гасити вібрацію потоку води, що викидається помпою, що створювало частину гулу. Результат був набагато кращим, але я не зміг до ладу закріпити цю конструкцію, до того ж вона насилу поміщалася в ємність. Третій експеримент був вдалим, у плані поєднання конструкції та тиші. Я взяв білий пінний матеріал, який підкладається під материнські плати в коробці, і з нього в 1,5 шари зробив трубку, склеївши клеєм Момент, а шви промазавши герметиком. Але товщина матеріалу давала таки трохи жорстку конструкцію. Тоді я взяв такий же матеріал, тільки більш тонкий (у них пакують різні пристрої). Склеївши його в 2 шари, я отримав дуже м'яку та гнучку трубку. Шум при роботі зник, залишився слабо помітний на слух гомін. То була перемога! :) Але не довга :( Після 30 хвилин роботи трубка злетіла, оскільки у воді матеріал трохи розтягнувся. Довелося застосувати хомути з двох сторін трубки, а оскільки вони могли заіржавіти у воді, я їх повністю залив герметиком. Конструкція виявилася надійною, вже незабаром рік і все працює як годинник. Рідина у бачку. Як правило заливають дистильовану воду, якщо залити звичайну - вона швидко зацвіте, всі компоненти в системі перестануть працювати ефективно через наліт покрив їх, а помпа взагалі вийде з ладу. Для надійності в дистильовану воду можна додати горілку, спирт або автомобільну рідину, що охолоджує (найкращий варіант). Справа в тому, що антифриз нейтральний до алюмінію та міді, з такою рідиною можна поєднувати два ці метали в системі, а зі звичайною водою вони утворюють гальванопару. Народ стверджує, що найкращою пропорцією є 1:3, у мене вийшло 1:4 – 2 літри води та 0.5 літри імпортного антифризу. За 7 місяців роботи система залишається чистою, незважаючи на те, що у ватерблоці процесора у мене застосовані і мідь та алюміній. А на початку експериментів, у системі було залито звичайну воду, за тиждень все в системі вкрилося слизовим нальотом. У разі додавання антифризу треба бути обережним із протіканнями. У мене після перебирання процесорний ватерблок потік через 5 годин 100% навантаження. Після промивання та просушування відеокарта відмовилася запускатися, не допомогло навіть промивання її у горілці, довелося купити нову. А через тиждень вона чудово заробила. А... все одно хотів нову купити :) ватерблокі Ватерблоки – це робочий інструмент системи. Мабуть, найважча у виготовленні деталь у системі. Як правило, виготовляється з найбільш теплопровідного матеріалу, для того, щоб найбільш швидко передати тепло від чіпа теплоносію (воді). Найдешевшим із найкращих за теплопровідністю матеріалом є мідь. Незначно краще за нього - срібло, вдвічі гірше - алюміній. Знайти мідні болванки таких розмірів багатьом виявляється досить важким завданням. Я теж довго мучився у пошуках матеріалу, до речі це зайняло найбільший час. Але потім я знайшов місце, де з надлишком можна знайти всі компоненти до системи - це, як у нас називають, "поле чудес" або блошині ринки, де народ продає, те, що у них завалялося зі старих часів. Варіантів конструкцій ватерблоків моторошна кількість. В інтернеті гілки конференцій щодо найбільш ефективної конструкції зашкалюють за тисячу сторінок. Взагалі конструкція ватерблоку не сильно впливає на температуру процесора, але іноді важливо і кілька градусів. Мені було цікаво спробувати кілька варіантів у різних частинах системи. Я не претендую на звання кращий ватерблок", просто я вибрав конструкції, які мені найбільше сподобалися. Ось ці красені в проекті :)
Процесорний ватерблок Найважливіший ватерблок у системі (центральний на фотографії). Процесор, як пристрій найбільше гаряче вимагає і кращого охолодження. Я вибрав для реалізації конструкцію типу "спіраль", холодна вода потрапляє до центральної частини блоку, при ударі в основу виникають турбулентні потоки, які збільшують відбір тепла від металу. Конструкція вимагає заводського виготовлення, мені робили її на верстаті із ЦПУ, але деякі умільці примудряються робити такі речі на коліні за допомогою дриля. Скажу одразу, не люблю конструкції на "соплях", тому я не прихильник такого виготовлення. Я наведу ще один процесорний ватерблок, що займає в імпортних оглядах перше місце, крім того, він мені подобається і по конструкції і суто естетично.
Під центральним штуцером є так званий акселератор, який посилює потік води саме на центральну частину блоку. У комплект входять 5 акселераторів з різною шириною щілини, можна підібрати оптимальний для себе :) Класна штукенція, все зроблено грамотно, до того ж ось Вам і розгалужувач потоку, шкода, що коштує він як вся система охолодження :( Ватерблок під чіпсет Чіпсет - "найхолодніший" чіп в системі з усіх. З пасивним радіатором він нагріється до 40-45 градусів, можна було б на нього взагалі не ставити ватерблок, але якщо відводити тепло за межі корпусу, то відводити та й надійність системи це має збільшити. У мене для нього вийшов найпростіший ватерблок, він повністю (крім штуцерів) виготовляється просто та швидко. Два квадратики оргскла товщиною 10мм склеєних між собою є кришкою. В одній частині за допомогою дриля та напилка робиться наскрізна доріжка типу "змійка", в іншій є кришку з кріпленням для штуцерів. Кришка кріпиться знизу по всьому периметру гвинтами М3 з потайними головками. Я хотів виготовити такий блок для відео, але подумалося - оргскло з температурами GPU... Як завжди, всі щілини краще залити герметиком. Штуцери для ватерблоків Їх доведеться точити, що теж обмежує швидкість виготовлення та збільшує вартість конструкції. Кращий матеріал - латунь, вона менш піддається окисленню та корозії, крім того не конфліктуватиме з мідною основою ватерблоку. У мене перші штуцери були зроблені з алюмінію, хороші вони тим, що дуже легкі і простіше дістати матеріал для виготовлення, в іншому їх переваги закінчуються. Трубки Трубки силіконові діаметром 10-12мм, удосталь продаються на авторинках. Менше – значно збільшується гідроопір, сильно навантажується помпа, падає її продуктивність. Більше, як правило, не дозволяє вільний простір, який повинен залишитися після впихування системи всередину. Бувають армовані та ні. Армовані хороші тим, що не заламуються на вигинах, погані тим, що вони товщі приблизно на 2мм. Трубки на штуцерах дуже бажано затиснути хомутами, поки вода холодна - трубки сидять щільно, але коли вода нагрівається, може статися і витік води, тому краще перестрахуватися. З'єднання ватерблоків може бути послідовне, паралельне та паралельно-послідовне. Досвід показує, що паралельне включення не приносить будь-якої відчутної користі, а недоліків у такої системи кілька. Перше, це необхідність додаткових деталей – розгалужувачів. Друге - розгалужені контури можуть мати різний гідроопір і різний рівень, у цьому випадку, в контурі з меншим опором вода піде більшим потоком, а в іншому з меншим. Нам це треба? Мідні трубки для конструкції можна знайти на будівельних ринках, де продають сантехнічне обладнання. На жаль, усі сантехнічні "причиндали" мають діаметр 14мм, для мене це багато. Але після довгих пошуків я зміг таки знайти 10мм трубку. З куточками під 10мм все виявилося складніше, я їх досі не знайшов, але вони були просто їх перестали завозити (у нас, принаймні). Тести Тестова конфігурація: Плата: EPOX 8RDA3+ rev 2.0 - nForce2 Процесор: AMD Burton 2500 Твоздуха = 24OC Стандартний режим процесора 1820МГц=2500+, Vcore=1,65 В Простий + S2Clk:
Навантаження CPUBurn:
Навантаження SandraBurn-in Wizard" CPU Arithmetic & CPU Multimedia Test:
Режим розгону процесора 2200МГц = 3200 +, Vcore =1,8 В Простий + S2Clk:
Навантаження CPUBurn:
Навантаження SandraBurn-in Wizard" CPU Arithmetic & CPU Multimedia Test:
Максимальна температура досягнута при роботі в реальних додатках (відповідає результатам навантаження Sandra) - 45OC. Мінімальна, коли вентилятори працювали на максимальній швидкості, при такому ж навантаженні 40OC. Шум при максимальних оборотах вентиляторів відповідає шуму одного Titan CU5TB, при ньому температура процесора доходила до 55OC. Разом мінус 15OC. Якщо брати роботу за мінімального шуму, то різниця становить вже 20OC, але шум від CU5TB був все одно незрівнянно більшим. Публікація: cxem.net
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Графеновий аерогель легший за повітря ▪ Бюджетний 4G-смартфон Lenovo із чіпом Snapdragon ▪ 7-нм 64-ядерний процесор Huawei для серверів та SSD-контролер зі штучним інтелектом ▪ Джерела живлення світлодіодів HLG-H працюють на 40 градусах морозу.
▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей ▪ стаття Плач та скрегіт зубівний. Крилатий вислів ▪ Що стало початком Другої світової війни? Детальна відповідь ▪ стаття Зсувна кватирка. Домашня майстерня ▪ стаття Термостабільний генератор імпульсів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Пачка сигарет, що обертається. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page