Создаем лютую систему жидкостного охлаждения на 1000Вт
Если кто еще помнит, то в прошлых моих публикациях про мою систему на базе AMD Threadripper 3970x очень часто в комментариях поднимался вопрос о системе жидкостного охлаждения. Самые ярые «сантехники» утверждали, что система вообще на воздухе работать не будет. Но два года эксплуатации в режиме 24х7х365 с максимальной нагрузкой на процессор показали несостоятельность этих соображений. Я был и остаюсь сторонником «хорошего воздуха» - да я считаю, что хорошее воздушное охлаждение намного лучше для обычного использования нежели те системы жидкостного охлаждения, которые можно купить в наших магазинах за деньги.
реклама
Два года назад моя позиция была такой: дешман вода с одним радиатором не даст никакого заметного выигрыша по сравнению с качественным воздухом, а заморочек может прибавить. Разумеется моя позиция применима только к моей системе, где только процессор потребляет около 300Вт. А есть ведь еще и видеокарта, которая тоже «кушает» сопоставимо.
В общем, системы такого класса требуют уже другого подхода. Дешевой водой здесь отделаться не получится. Дешман вода из магазина едва ли сможет отвести 300Вт. А мне нужно минимум 600, да и запасец нужен какой ни какой. Вот поэтому и два года назад, и сейчас, я считал и считаю, что дешевая вода всех задач не решает, а та система которая сможет решить мои задачи будет стоить очень дорого, да и купить, то что я хочу невозможно.
реклама
Купить невозможно, но возможно создать самому. Пишу «создать» по тому что работы тут будет чуток побольше нежели скрутить в один контур готовые компоненты из магазина.
В этой затравочной статье я обозначу свои требования к системе жидкостного охлаждения и постараюсь их обосновать. Разумеется я открыт к дискуссии, и если будут толковые предложения, то будем их рассматривать. И так, если кто не понял, я анонсирую старт нового проекта. Рабочее название «Моя вода». Карты открыты. Можно перейти к требованиям.
С виду вроде все просто:
1. Жидкостное охлаждение должно быть оформлено в виде отдельного внешнего блока. Причина банальна и проста — радиаторы, которые смогут рассеять больше 700Вт тепла, скорее всего не влезут в корпус. Менять корпус не вариант. Кроме того есть еще одна веская причина хотеть «водянку» в виде внешнего блока. Корпус стоит под столом. Возможность проветривания сильно ограничена. Поэтому хотелось бы вывести всё это тепло куда-нибудь подальше. Ноги у меня и так не мерзнут.
реклама
2. Система должна работать автономно. Компьютер считает, вода охлаждает. Каждый занимается своим делом. Т.е компьютер не должен управлять оборотами помпы, вентиляторами, следить за температурами и т.п. Этим должен заниматься отдельный «мозг». Пока, по прикидкам, мозг должен быть умным. Как минимум не тупее меня. :) По идее какая-то обратная связь все же потребуется. Но думаю этот вопрос решу в процессе.
3. Система должна отводить не менее 1000Вт тепла при дельте воздух-вода 10гр. Не знаю получиться ли достичь заветной цифры в 1000Вт, но попробуем. Многие скажут: а зачем так много? Ребята, у меня сейчас в пиках 600-650Вт. ~300Вт — процессор, ~300Вт видеокарта. И я не вижу тенденции чтобы новые железки были менее печками. Сколько, сколько там ныне 3090 кушает? Ватт под 400 уже? Ась? А вдруг AMD разродится новым Threadripper’ом? Он ведь тоже будет больше кушать. Поэтому запас необходим.
4. Система должна работать 24х7х365. Следовательно, все критичные компоненты будут дублироваться. Пока вижу необходимость дублировать как минимум помпу — это самый критичный компонент. Без помпы «водянка» не работает, если вы не знали. :) Сомневаюсь, что моя система сможет работать в пассивном режиме — без помпы. Хотя перепад высот будет около метра — это обусловлено конфигурацией помещения и расположением моего стола. Предлагатели поменять квартиру или сделать перестановку — идут нафиг. Текущая конфигурация мне нравится и ничего менять не буду. В общем кой-какие надежды на работу в пассивном режиме есть, но это надо будет проверить на практике.
5. Поскольку система полностью автономна, то надо её как-то настраивать и контролировать параметры. Это будет тач панель. Она должна располагаться в пределах видимости, например под основным монитором. Информация с нее должна легко читаться при необходимости.
реклама
6. Система должна иметь возможность подавать тревогу. Причем уровни тревоги должны быть разными. Отказала помпа и мы переключились на резервную — орем громко, орем не прекращая. Остановился один из вентиляторов — не беда. Можно вежливо покрикивать. :)
Это надо будет продумать. Не хотелось бы проснуться ночью от жуткого воя пищалки. Поэтому ночью, если не отказали обе помпы, пищать не будем, а это значит, что система должна иметь свои часы.
7. Оформление системы — моноблок. Т.е радиаторы, вентиляторы, насосы, мозги и все датчики в одном корпусе. Этот моноблок должен иметь возможность оперативного отключения от системного блока компьютера. Например, для замены охлаждающей жидкости и т. п.
8. Система должна быть существенно тише моей существующей, которая для своей мощности и сейчас довольно тихая.
9. Этику с эстетикой тоже постараюсь не забывать. Все должно выглядеть красиво, но обязательно должно быть продумано с инженерной точки зрения. Красота и инженерное искусство это синонимы. Будем стараться.
10. Поскольку блок внешний, то собирать систему будем на шлангах. Хотя в теории никто не запрещает комбинировать шланги и трубки. Возможно внутри моноблока стоит использовать трубки. Но для меня сложно определиться пока нет комплектухи на руках. Надо пощупать в реальности, прикинуть компоновку, поскладывать пазлы. Также пока не понятно насколько трубки устойчивы к вибрационным воздействиям. Иначе может получиться так, что после перемещения блока он у нас потечет.
11. По прикидкам охлаждающий контур будет довольно сложным. Поэтому надо будет постараться минимизировать гидравлические потери. Так как одновременная работа двух насосов не предполагается. Если удастся обеспечить скорость потока не менее 3-х литров в минуту, то думаю этого будет достаточно.
12. В качестве теплоносителя будем применять что-то на основе пропиленгликоля. Заказывать какие-то специальные жидкости от «именитых» производителей не вижу смысла. Лить дистиллированную воду тоже не вижу смысла. Во-первых, купить нормальный дистилят не так просто, во вторых надо какие-то антикоррозийные и антимикробные присадки. Любой дистилят со временем превращается в гавно.
Сначала думал взять какую-то автомобильную охлаждайку, но покурив тему понял, что все они на основе этиленгликоля. А этиленгликоль, во-первых, вреден для здоровья, во вторых плохо действует на всякие ПВХ шланги, а также пластмассовые штуковины, которых сейчас в любом водоблоке много. А автомобильных охлаждающих жидкостей на основе пропиленгликоля в широкой продаже нет. Пока думаю взять что-то приличное из жидкостей для систем отопления. Правда покупать 20-ти литровую канистру не хочется. Также надо учесть повышенную текучесть и испаряемость пропиленгликоля.
13. Система не должна быть под давлением. Т.е в любой момент времени давление внутри системы должно быть равно атмосферному. Так мы уменьшим вероятность протечек. Отсюда следует что надо какой-то клапан или что-то типа того. Даже скорее не клапан, а некое отверстие с фильтром. Атмосферный воздух должен свободно через него проникать, а пыль задерживаться. Если кто разбирал старые жесткие диски, то вы наверное видели там подобный фильтр. Если заморачиваться по полной, то надо еще и пары теплоносителя обратно возвращать. Пока думаю что отверстие с фильтром будет сделать проще. Если кто-то знает готовое решение, дайте ссылку в комментариях.
14. По каким критериям осуществлять управление? Пока думаю по дельте вода-воздух. Там можно будет попробовать соорудить довольно гибкое управление с режимами — тихий/шумный и т. п. Как управлять помпой — пока вопрос непонятный. Скорость потока выше 4-х л/мин вроде как уже не сильно влияет на температуру, поэтому помпу можно особо и не трогать. Но все это будем проверять в реальном контуре и потом уже настраивать всю систему.
15. В качестве «могзов» будет Arduino Mega. Более или менее доступная платформа в моем улусе. В случае выхода из строя можно будет заменить. Хотя прошлые мои конструкции работают уже более 7-ми лет. В общем практикой уже проверено — работают достаточно надежно. Да и программировать Arduino при желании может научиться каждый.
16. Система должна иметь свой встроенный источник питания 12В. 12 Вольт берем из-за удобства. Помпы и вентиляторы работают от 12 Вольт, плата Arduino Mega тоже поддерживает напряжение питания 12 Вольт. Вытягивать питание 12В из компьютера смысла не вижу. Хотя «землю» уже вытягивать придется. Для того чтобы подобрать источник питания, надо будет посчитать общую потребляемую мощность системы.
17. После окончания проекта необходимо сделать доступными все исходники, включая чертежи, для широкой публики. Поэтому придется более или менее поработать над оформлением, и комментариями в коде. Записи на салфетке тут не катят. Возможно сделаю сразу какие-то адаптированные варианты для систем попроще, чтобы люди могли повторять не имея навыков программирования Arduino. Например, классическая система — одна помпа, один радиатор, три вентилятора — покупай железо и нужные электронные компоненты, паяй и скручивай в кучу, ставь и все будет само работать. Полработы показывать не буду. Какие-то элементы кода и схем буду публиковать в рамках статей «лабораторная работа».
Безусловно, я уже проделал кой-какой объем работы и исследований. Но всё же это только начало пути. В качестве подтверждения намерений вот вам фотка Ктулху, для затравки. :)
А пока заказанная комплектуха едет, в следующей статье попробуем оценить сколько и каких радиаторов понадобиться, определимся с электронными компонентами и требованиями к помпе и вентиляторам.
Лента материалов
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила