Проект "Моя вода". От анонса до результата

Старт проекта, если кто не помнит, я анонсировал 26 декабря 2021 года. С 11 апреля «Моя вода» находится в работе. Я немного все обкатал и немного протестировал. В этой части расскажу обо всём понемногу.

В прошлый раз некоторые не внимательные читатели имели глупость критиковать внешний вид прототипа, который я сделал из фанеры и алюминиевого квадрата. Впрочем, как писал Ломоносов, если бы я толпу слушал, то носил бы ишака на себе.

Прототип с честью выполнил свои основные функции: отработать софт, довести до ума внутреннюю компоновку, уточнить все необходимые размеры и спроектировать более совершенный корпус. Сейчас прототип уже на помойке. К сожалению. К моему великому сожалению. Но хранить его дома ради памяти я не готов. Основной корпус проектировал из стали миллиметровой толщины. У меня нет возможности самому работать со сталью, поэтому принял решение корпус заказать на каком-либо производственном предприятии.

Если вдруг будете делать что-то подобное, то имейте в виду, даже те, кто пишет у себя на сайте о возможности изготовления одного экземпляра, не всегда берутся сделать. В своей деревне я нашел пару контор, которые были «готовы» выполнить заказ. Спроектировал под их технологические требования два вида корпуса. Да, да! Спроектировал два похожих корпуса. Не каждая контора сможет сделать то, что задумывалось изначально — у каждой есть технологические ограничения и требования. Но мне по всей видимости повезло. Я был бы не я, если мой корпус был без некоторых особых особенностей. О них расскажу чуть ниже. А сейчас предлагаю взглянуть на картинки.

Первый (основной) вариант корпуса не подразумевал никакой боковой крышки.

Вот так он выглядит в 3D:

И немного с другой стороны:

Именно этот вариант я и рассылал компаниям в качестве базового.

В одной компании мне сказали, что такое их станок согнуть не сможет, так как там замкнутый контур. Предложили направление как можно переделать. Переделал. Поскольку корпус проектировался в Компасе как листовое тело, то простым образом убрать замкнутый контур не получилось. Пришлось фактически делать все заново. Вот так это выглядит:

И немного с другой стороны:

В общем, все сделал, отправил чертежи, и ребята куда-то пропали и не вернулись по сей день. Видимо с более вкусными заказами у них и так все в порядке. А первый вариант, который самый правильный, был взят другой компанией в работу. За что им огромное спасибо. Вот так он выглядел еще не окрашенный в цехе:

Как видно из картинок — боковые стенки корпуса представляют собой замкнутый контур. А низ образует небольшую «емкость» — порядка 3,5 литров. Дело в том, что система охлаждения будет располагаться на подоконнике, а внизу у меня розетки и бесперебойник. Если жидкость вдруг решила бы вытечь, то меня ждала бы неописуемая «кОтострофа». Дабы этого избежать, заранее учел этот момент, предусмотрел «емкость», куда в случае чего всё и стечет. Объём сделал с запасом. Далее, когда получил корпус и собрал его на болты, импровизированную емкость покрыл на 6 слоев гидроизоляцией с проклеиванием углов гидроизоляционной лентой. В общем, тот кто делал нормальный ремонт в ванной комнате - знает.

Дал гидроизоляции основательно просохнуть, а потом залил водой под завязку.

Дал постоять сутки. Никаких протечек не обнаружено. Можно приступать к сборке.

В процессе сборки фоток особо не делал. Либо блоггерствовать, либо работать! У меня нет команды фотографов и писателей сценариев. Так что не обессудьте. Что сфотографировал, то сфотографировал. У меня нет цели что-то продать или убедить кого-либо сделать себе такое же. Напротив, я говорю: оно вам не надо. Думаю, что вся конструкция будет довольно сложна для повторения — не у всех есть должные знания и желание. Поэтому для читателя это больше как развлекательное чтиво. Для меня — фиксация события.

Датчик температуры воздуха входящего в радиатор — здесь верхний датчик, закреплен на кронштейне. Всего их 12 штук. Два на входе — сверху и снизу, и два на выходе.

Кронштейн тоже проектировал сам. Так как сами понимаете, что найти готовый малореально. Схема оформления нарочно выбрана черно-красная.

Тоже верхний датчик, но уже выходной температуры:

Специально спрятал его за решетку вентилятора, чтобы злобный юзер, который любит совать куда попало пальцы ничего не повредил. Против отвертки конечно защиты нет. :)

Все разъемы собрал с одной стороны корпуса. Слева направо: USB, дисплей, сеть 220В.

Сверху предусмотрены ручки для переноски. Система довольно тяжелая — примерно 16кг в собранном и заправленном виде.

Так как стенка тонкая и шланг может перегнуться, вход и выход шлангов оформил в виде «штуцеров» разного цвета, чтобы не спутать, где подача, а где обратка.

Провод нужен для обратной связи с компьютером. Система «понимает» когда компьютер выключен и через заданный таймаут может уходить в сон. При включении компьютера система сама просыпается. Также система может аварийно отключать компьютер. Все параметры можно настроить из меню.

3D модель штуцера:

Красный и голубой получаются при использовании смолы разного цвета. Силява, но синей смолы в наличии не было. Обращаю внимание, что это не настоящие штуцеры, а просто переходники, защищающие шланг от контакта со стенками и перегиба. Также, решил непосредственно на выходе сделать разъемное соединение шлангов. Не быстросъемное, а разъемное. На случай если надо будет систему перевозить, или удлинить-укоротить основные шланги. Можно было бы поставить еще пару разъемных фиттингов, но уж больно сильно они гасят поток.

Вся основная электроника и 220В по понятным причинам расположена сверху. Блок питания прикрыт специальным кожухом, чтобы не получить удар 220В при наладке или других работах, проводимых с открытой крышкой и включенной системой.

Хитровывернутый кожух для блока питания сделал самостоятельно:

Плату с микроконтроллером и разъемами решил не закрывать кожухом. Опасного напряжения там нет, вероятность попадания воды не большая, а возни с кожухом было бы много — надо спроектировать, изготовить, да и при сборке потом помучиться изрядно. В общем решил не усложнять себе жизнь. Также на фото виден «клапан» на резервуаре. Как я и обещал — система без внутреннего давления. Издержки такого решения безусловно есть — жидкость испаряется примерно по 1мм в неделю. Во всяком случае на прототипе, где я и делал замеры было именно так. Как будет в реальной жизни посмотрим. В будущем планирую оснастить систему датчиком уровня жидкости. Надо только изобрести его конструкцию — ставить обычный сигнализатор низкого уровня жидкости я не имею ни малейшего желания. Хочу непрерывную индикацию уровня жидкости с возможностью вывода показаний на дисплей.

Вся система в сборе:

Если присмотреться, то видно заправочно-доливной шланг. Система на удивление заправляется довольно легко. Также в ней предусмотрен специальный режим прокачки, который включается из меню. На заправку и прокачку у меня ушло, наверное, минут 10-20. Специально не засекал. Заправлял вот такой жидкостью:

Поскольку это концентрат, то разбавил дистиллированной водой. На глазок — 0,5 литра концентрата на 3,5 литра воды. По моему разумению этот концентрат немного защитит систему от коррозии и не даст воде быстро зацвести. Как будет на практике — отпишу через полгодика. Никаких специальных кранов или чего-то еще для слива жидкости не предусматривал, так как слить-залить жидкость не отключая блок от компьютера невозможно. При необходимости система отключается, снимается один быстроразъемный фиттинг и через шланг сливаем жидкость. Проделал эту операцию на прототипе — вполне работоспособно.

Перед финальной сборкой системы промыл в собранном виде на прототипе раствором лимонной кислоты, потом все основательно промыл обычной водой. В общем, буду надеяться, что внутри всякого мусора осталось по минимуму.

Монтаж «сантехники» получился довольно плотный:

При необходимости можно будет заменить помпу или датчики без полного разбора системы. Но не скажу, что это будет удобно.

Помпы, для уменьшения вибрации, установлены на специальные виброгасящие площадки из вспененного натурального каучука. Голубое и красное справа и слева — датчики выходной и входной температуры жидкости. Посредине: слева виден датчик потока, справа датчик влажности и температуры. Все соединения шлангов, за исключением помп, выполнены на пружинных клипсах. Не знаю для чего я решил на помпах оставить обычные гаечные зажимы, возможно посчитал, что так будет красивее. Собирал систему с помощью двух видов шлангов — классический 10х16 гибкий, и 10х16 жесткий для воздуха. С помощью жесткого шланга сделаны отводы радиаторов. В общей сложности, с учетом различных экспериментов и изготовления прототипа ушло 8,2 метра прозрачного шланга. Расход жесткого шланга я не учитывал. Возможно пару метров ушло.

Вид полностью собранной системы спереди:

Вид сзади:

Почти вся задняя стенка представляет собой фильтр. Предполагаю, что чистить систему с заменой фильтра буду один раз в год.

Внутри компьютера получилось всего 6 соединений, что по меркам классической внутрикомпьютерной водянки очень мало. Вероятность протечки будет ниже.

Конструкция выполнена таким образом, что при необходимости можно снять и вытащить водоблок процессора и видеокарту не нарушая герметичность системы. Либо снять не проливая жидкость, а потом разобрать для промывки. Для этого на место установки вентилятора была изготовлена составная пластина из 2-х миллиметровой стали, на которую крепится еще пара пластин, к ним в свою очередь крепятся быстроразъемные фиттинги. Вся конструкция окрашена с помощью полимерной окраски.

Обращу внимание тех, кто не в курсе. Здесь ничего не вверх ногами. У меня корпус позволяет устанавливать материнскую плату в режиме «перевертыш» - процессор снизу.

Получилось лаконично, но дополнительный обдув VRM и памяти всё же потребовался. Иначе греются они очень сильно. Память до 60гр на радиаторах, а VRM до 97 — это в Prime95. При легком обдуве температура памяти 45гр, VRM до 80 — разумеется тоже в Prime95. Так что вся эта красивая лаконичность вполне была испорчена вентилятором.

А вот эта фотка дает ответ на сакральный вопрос: зачем мне такая большая рассеиваемая мощность?

Здесь система установлена на своем месте и уже находится в работе. Как видно условия работы очень стесненные. По опыту могу сказать, что во все времена года кроме зимы это место очень плохопроветриваемое и жаркое. Другого места, если не делать перестановку в комнате, нет. Поэтому нужен запас по рассеиваемой мощности, да и будущий рост жора компьютерных железок тоже надо учитывать.

Дисплей системы, после долгих экспериментов с креплением, расположил под основным монитором:

Для этого пришлось изобрести довольно странное на вид крепление.

Сам корпус экрана фиксируется на двух неодимовых магнитах. Выемки под них видны на модели.

В общем затея удалась. Показатели читаются отлично, даже когда яркость понижается до минимального значения, и дисплей не отвлекает от основного монитора. Параметры яркости и таймаут её автоматического уменьшения тоже можно отрегулировать из меню.

Теперь немного расскажу какие плюшки я получил, кроме того, что потешил свои мозги и руки. Первое и самое очевидное, бывалые водянщики это давно знают: довольно сильное снижение температур. Если раньше в самые жаркие времена, с включенным PBO и лимитом мощности в 500Вт в рабочих нагрузках я иногда видел у процессора 95гр, то сейчас при +30 в комнате вижу около 70-74гр. При этом нагрузка на видеокарту незначительно влияет на температуру процессора. Температура GPU у 2080Ti с нагрузкой gpu-burn не превышала 75гр. Тут температуры могут быть не совсем валидны, так как гонял в такой нагрузке около часа. Дальше тупо надоело. Из мелких бонусов немного подросли частоты в моих рабочих нагрузках. Ранее частоты были в районе 3,9 — 4 ГГц, теперь стали 4,025 — 4,1ГГц.

В тесте Prime95 «Smallest FFTs (tests L1/L2 caches, high power/heat/CPU stress)» температура доходит до 95гр.

Ну точнее, я думаю, что летом она таки дойдет до 95. Но если с воздушным охлаждением у меня частоты были в районе 3,5-3,7ГГц, то сейчас легко держатся 4ГГц в течение 2-х часового забега. Хотя жор при этом под 500Вт. Если еще нагрузить видеокарту, то блок питания рапортует о потребляемой мощности в 850-900Вт, что как бы уже много.

Максимальная скорость потока на рабочей системе составляет 4,5 л/мин. Относительно прототипа произошло снижение на 1 л/мин. Думаю это из-за того, что добавилось 3 метра шланга и пара фиттингов — разборное соединение о котором писал выше. В качестве быстроразъемных фиттингов использую Koolance QD3. Вопреки расхожему мнению эти фиттинги изготавливается не в США, а в Корее. Пока еще не в северной, а южной. :)

Из разряда не совсем плюшек, но приятных мелочей:

Если ранее на воздухе я мог увидеть частоты 4,5ГГц и выше только на одном-двух ядрах, то теперь легко вижу их на 9 ядрах. Мелочь, ни на что не влияет, а приятно. :)

Думал, думал, какой-бы тест сделать, чтобы люди смогли повторить, а тем, кто повторять не будет, было бы полезным. В общем, на ixbt есть ветка в разделе «процессоры», где народ активно меряется пиписьками в кодировании 4к x265 - «Форумное тестирование процессоров в кодировании видео 4K x265 (preset slow)». Там раньше были люди с Threadripper 3970X. Мне тоже будет полезно сравнить свой результат с лучшим. Сразу скажу, что лучший результат в классическом забеге мне побить не удалось. У меня на пару секунд медленней получилось — не знаю почему. Но в мультисегментном тесте я отличился.

Лучший результат был 2m46.124s. Жаль я раньше не тестировал, на ixbt я не частый гость, было бы очень интересно сравнить с воздухом. Но обратно разбирать уже не буду.

Еще из плюсов — заметное снижение шума. Он меня и раньше не напрягал, но был слышен. Теперь, если нагружать только процессор, а это мой основной режим работы, то вообще почти ничего не слышно. Если грузить еще и видюху, то слышно вентилятор на блоке питания.

Из неприятного, но не фатального — есть едва слышное пищание от помп. Пищат они обе, но одна чуток сильнее. Если не привыкну, то поменяю её. Помпы в системе работают по очереди, частоту смены помп также можно настроить из меню: сутки, 3-суток, неделя.

Каких-то явных минусов я пока не вижу, но кой-какие негативные моменты, которые мне не нравятся, все же есть. Если раньше у меня в компьютере было 6 вентиляторов, то с водой существенного снижения количества вентиляторов не произошло. Вместо 6-ти теперь их осталось 4. Три штуки работают на общую вытяжку — корпус так или иначе проветривать надо, еще один работает на обдув памяти и VRM. Да все эти вентиляторы теперь работают в тихом режиме и их не слышно, но хотелось бы сократить их количество.

Ожидаемый эффект — при максимальных нагрузках стало отчетливо слышно вентилятор от блока питания. Раньше он тоже был слышен на фоне общего шума, но теперь выделяется более явно. Не напрягает, но слышно. Пожалуй это все, что я хотел рассказать.

В следующей части попробую рассказать про возможности софта — какие настройки у системы есть и для чего они нужны.