Компромисс между внутри и снаружи. Делаем жидкостное охлаждение.

Содержание: 1.Введение. 2.Цель создания, а также требования к системе ж.о. 3.Компоненты системы ж.о. 3.1Теплообменник. 3.2Радиатор. 3.3Помпа. 3.4Резервуар. 3.5Шланги и хомуты. 4.Сборка и размещение системы. 5.Запуск и тестирование. 6.Затраты на изготовление. 7.Выводы. 1. Введение. В последние годы производительность домашних ПК заметно возросла, но вместе с ней очень значительно увеличилась потребляемая мощность, а что самое неприятное и нагрев. Системы воздушного охлаждения всё ещё справляются, но уже становятся слишком тяжелыми, громоздкими, неудобными в установке, а самое главное достаточно дорогими (например всеми любимый Zalman 7000Cu стоит у нас в Саратове в районе 1500 руб. что для бедного студента довольно значительна...

10 января 2005, понедельник 09:18

Chip для раздела Блоги

Содержание:
1.Введение.
2.Цель создания, а также требования к системе ж.о.
3.Компоненты системы ж.о.
3.1Теплообменник.
3.2Радиатор.
3.3Помпа.
3.4Резервуар.
3.5Шланги и хомуты.
4.Сборка и размещение системы.
5.Запуск и тестирование.
6.Затраты на изготовление.
7.Выводы.

1. Введение.
В последние годы производительность домашних ПК заметно возросла, но вместе с ней очень значительно увеличилась потребляемая мощность, а что самое неприятное и нагрев. Системы воздушного охлаждения всё ещё справляются, но уже становятся слишком тяжелыми, громоздкими, неудобными в установке, а самое главное достаточно дорогими (например всеми любимый Zalman 7000Cu стоит у нас в Саратове в районе 1500 руб. что для бедного студента довольно значительная сумма), что касается следующих по доступности, жидкостных систем охлаждения, то они стоят как минимум в два раза дороже, а в добавок ещё и часто оказываются хуже (например Zalman 7700Cu охлаждает заметно лучше Titan DWC-A04 да и ещё дешевле в 2 раза), что-то более менее производительное обходится уже в 20-25% стоимости самого ПК что согласитесь многовато не только для студента . Исходя из всего выше сказанного при очередном апгрейде своего ПК решено было (особенно после регулярного чтения статей overclockers.ru) создать свою систему конкретно под мои требования и согласно с моими финансовыми и техническими возможностями. Также в данной статье я постараюсь раскрыть именно то что было непонятно мне в других статьях, а также некоторые технические вопросы.
Итак:

2. Цель создания, а также требования к системе в.о.
Я как обычный студент обучающийся в другом городе (Саратов) вынужден примерно раза 4 в год перевозить свой компьютер на расстояние порядка 200 км. и совершенно не приемлемо для меня иметь кучу всевозможных ящиков и коробочков соединенных между собой метрами путающихся шлангов (да и к тому же все дополнительные коробки занимают драгоценное место которого и так немного) как например показано на рисунке (автору просьба не обижаться). Исходя из этого первое требование «относительно лёгкая мобильность и переносимость», чтоб ничего не путалось, не моталось и не отваливалось.

(кликните по картинке для увеличения)
01

Также для меня немаловажным фактором является цена. Для себя я поставил задачу создать систему более дешевую, чем Zalman 7000Cu и не менее эффективную.
Ну а теперь один из самых важных для меня факторов это уровень шума, он должен быть меньше чем с моим штатным кулером Titan D5TB или не превышать его.

Теперь ещё раз сформулирую свои требования к в.о.:
1.Мобильность. То есть легкая переносимость и минимальное время на подготовку к работе (как у военных)
2.Как можно меньшая цена. Хотелось бы обойтись примерно в 1500 руб. и не более того.
3.Низкий уровень шума.
4.Сравнительно высокая производительность.

3. Компоненты системы в.о.
3.1. Теплообменник.
Теплообменник является самой важной частью в.о. от него во многом зависит производительность и надёжность системы. Исходя из финансовых возможностей покупка серийного водоблока отпала т.к. самый доступный стоит порядка 650 руб. (http://www.sibliquid.com), но с доставкой он обошёлся бы в 1000-1100 руб. да и конструкция данного водоблока несколько не внушает доверия (практически ровная поверхность вселяет смутные сомнения в эффективности данного теплообменника, хотя может я и неправ, кто знает поправьте меня если что).
Переделка радиатора от кулера при помощи холодной сварки манит своей простотой, но как то ненадёжно особенно в плане крепления, хотя это самое доступное и недорогое решение.
В итоге после анализа конструкции огромного количества теплообменников решено было остановился на водоблоке штыревого типа со змеевиком, чертежи в формате Компас v6 прилагаются, бесплатную версию можно скачать здесь: http://download.kompas.kolomna.ru/public/Kompas-3D%20LT%20V6%20Plus/Kompas-3D_LT_V6_Plus.exe

чертёж водоблока: http://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=4330&filename=________.7z
переделка радиатора: http://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=4331&filename=___________________.7z

Итак после возни с чертежами я направился на поиски человека способного изготовить необходимую мне деталь. Благо что я являюсь студентом саратовского технического университета по специальности «Металлорежущие станки и инструменты», а по сему имею доступ на различные заводы. Таким образом, водоблок был заказан на заводе тяжёлых зуборезных станков, всё обошлось в 200 руб., теплообменник, штуцера, переходники.

(кликните по картинке для увеличения)
02

(кликните по картинке для увеличения)
04

(кликните по картинке для увеличения)
05

(кликните по картинке для увеличения)
06

Основание водоблока сделано из обычного алюминиевого кулера 462/370 путём переделки показанной на рисунке:

(кликните по картинке для увеличения)
07

Почему я не стал делать медное основание, да потому что пьющее население Саратова перетаскало и сдало всю имеющуюся медь, да и алюминий. Обошёл кучу приёмок металла, но всё бесполезно. Пытался купить медь и алюминий на Сенном рынке (жители Саратова и области знают что это), но это также не удалось из-за жадности продавцов предлагающих алюминий по 150 руб. за кг., медь по 400 руб. за кг.
Крышка и штуцера сделаны из стали, затем покрашены обычной краской из баллончика. Собирается конструкция на винтах с прокладкой из автомобильного герметика.

(кликните по картинке для увеличения)
08

Для полировки подошвы для начала я использовал мелкую наждачную шкурку, а затем после выравнивания поверхности отполировал на войлочном круге с пастой ГОИ, получается просто замечательно, не всякий брендовый кулер может сравниться.

(кликните по картинке для увеличения)
09

(кликните по картинке для увеличения)
10

(кликните по картинке для увеличения)
11

3.2Радиатор.
В качестве радиатора было решено использовать (это стало уже стандартом) радиатор от автомобильной печки. Радиаторы продаются в огромном количестве и стоят от 400 руб. за алюминиевый с пластмассовыми вставками, и до 800 руб. за медно-латунный. Приобретать радиатор б/у не хотелось особенно послушав рассказы про геморрой связанный с очисткой его снаружи, а самое главное внутри. При походе на сенной рынок был обнаружен радиатор неизвестной модели и назначения. Для меня решающим фактором покупки стали его размеры 240х100х100, цена 300 рублёв, материал латунь-медь, а также то что он не использовался по назначению. (в итоге как оказалось я не ошибся радиатор действительно не подвёл).

(кликните по картинке для увеличения)
12

3.3Помпа.
В поисках помпы, было, обшарено кучу магазинов и сайтов, но в итоге опять помог сенной рынок. Вообще при покупки помпы сложилось впечатление, что их в основном покупают не аквариумисты, а компьютерщики для создания в.о. так как в Саратове начался бум самодельного водяного охлаждения.
В итоге была приобретена помпа Unistar power на 1400 л/ч и высотой подъёма 1.5 метра за 370 рублей. При испытаниях помпа полностью подтвердила свои показатели, набрав 12 литров воды за 28 секунд в итоге при подсчёте получив 1542 литра в час без нагрузки. В нагруженной системе производительность данной помпы 300-350 л/ч.

(кликните по картинке для увеличения)
13

У данной помпы есть несколько серьёзных недостатков, но в общем она оправдывает свою цену. Первый недостаток, пока неустранимый, низкочастотный гул 50 Гц. видимо некачественно сделана обмотка статора помпы. Без разбора помпы этот недостаток неустраним.
Второй недостаток: при повышении нагрузки помпа начинает сильно гудеть. Фиксирование крыльчатки помпы, как это рекомендуют, не помогает, пробовал хотя знал что не поможет. Возьмите любой маломощный двигатель и во время работы сильно затормозите или остановите его вал и услышите гудение громкость которого зависит от мощности. Для предотвращения необходимо проследить при проектировании водоблока за тем чтобы площадь сечения была достаточной для прохождения воды, а также если помпа мощная, как например, как в моём случае то необходимо предусмотреть отвод лишней жидкости чтобы не создавать излишнее давление в системе и не перегружать помпу это делается при помощи отверстий в отрезке шланга находящегося в резервуаре с жидкостью (кстати так делается везде, где дело связано с гидравликой). Отверстия делаются диаметром 3-5 мм. И их количество определяется экспериментально по звуку помпы. Таким образом, достигается нормальная не перегруженная работа помпы, соответственно продлевающая её жизнь, напор воды проходящий через систему при этом не уменьшается.
Вообще я порекомендовал бы не брать помпы данного типа на 1400 л/ч лучше взять на 700 л/ч, будет меньше проблем и геморроя с шумом. Скорость воды в системе будет поменьше, но ненамного и большой разницы в охлаждении не будет.

3.4Резервуар.
С резервуаром всё просто опять помог сенной за 50 рублей был куплен комплект из двух одинаковых контейнеров размерами 100х100х200 мм. Единственное чем нужно руководствоваться при покупке, чтоб резервуар внутренними и внешними размерами подходил для ваших целей, лучше всего брать помпу и прикидывать на месте.

(кликните по картинке для увеличения)
14

При окончательном закрытии и герметизации резервуара возник вопрос о доливке жидкости и заправки системы, пораскинув мозгами, решил использовать горлышко с крышкой от обычной пластиковой бутылки. Отрезав горлышко я вклеил его в отверстие, вырезанное в крышке резервуара, в итоге вот что получилось:

(кликните по картинке для увеличения)
15

3.5Шланги и хомуты
Шланги и хомуты были куплены одновременно с помпой. Было приобретено 0.5 м. шланга ПВХ внутренним диаметром 10 мм. под штуцера водоблока и 1.5 м. шланга внутренним диаметром 16 мм. для всего остального.
При соединении компонентов я столкнулся с небольшой (а вернее сказать с большой) проблемой, так как эти шланги невозможно нормально согнуть под прямым углом, но в итоге включив мозги, выход был найден. Берём пружину, подходящую к внутреннему диаметру шланга,

(кликните по картинке для увеличения)
16

вставляем её в шланг, загибаем и завязываем в этом положении, после опускаем в кипяток на 1-2 минуты, затем охлаждаем под краном в холодной воде вытаскиваем пружину, и шланг легко принимает необходимое положение.

4.Сборка и размещение системы.
В начале планировалось разместить всю систему внутри корпуса (у меня Codegen 6066 350 Вт.)

(кликните по картинке для увеличения)
17

Но с отсутствием малогабаритных компонентов решено было делать внешнюю систему с учётом вышеизложенных требований, а именно мобильность и надёжность.
Вся конструкция размещена на П-образном шасси из алюминия 380х110 мм. и толщиной 2 мм. которое закрепляется сзади корпуса, сверху крепление происходит за отверстия для крепления вентилятора, а снизу за вентиляционные отверстия снизу корпуса. Резервуар и радиатор находятся на расстоянии в 70 мм. о корпуса, что совершенно не мешает подсоединению штекеров. Вес конструкции без жидкости 3 килограмма.

(кликните по картинке для увеличения)
18

(кликните по картинке для увеличения)
19

Для закрепления радиатора в шасси было просверлено 2 отверстия в которые вставляются штуцера радиатора предварительно укороченные до 25 мм. в дальнейшем радиатор прикрепляется к шасси при помощи жестяных хомутов.
Резервуар размещён непосредственно над радиатором и закрепляется на штуцерах
которые сначала закрепляются гайками на шасси, а после такими же гайками через прокладку из герметика на них крепится резервуар. Помпа в резервуаре закрепляется на присосках, и держится вполне надёжно.

(кликните по картинке для увеличения)
20

Вот что в итоге получилось:

(кликните по картинке для увеличения)
21.1

(кликните по картинке для увеличения)
21.2

(кликните по картинке для увеличения)
21.3

(кликните по картинке для увеличения)
21.4

(кликните по картинке для увеличения)
21.5

(кликните по картинке для увеличения)
21.6

(кликните по картинке для увеличения)
21.7

Для синхронного старта компьютера и помпы я поставил реле РЭС-32 срабатывающее от 12 вольт, на выводы катушки реле желательно поставить конденсатор 0.1 мФ. 220 вольт берётся из разъёма блока питания под монитор (вскрывать блок питания не хотелось он на гарантии).

(кликните по картинке для увеличения)
22

В качестве охлаждающей жидкости решено было использовать смесь дистиллированной воды и тосола в пропорции 1:1, на заправку ушло 2 литра жидкости. Тосол и дистиллированная вода продаются в любом автомагазине в тарах различного размера от 1-го до 10 литров.

(кликните по картинке для увеличения)
23

Также на радиатор был установлен стандартный 80 мм. вентилятор его мощности вполне хватает для продувки радиатора. Вентилятор закреплён при помощи обычных резинок для бумаги.

(кликните по картинке для увеличения)
24

Естественно, что систему перед установкой в компьютер необходимо испытать часов 5-6 для уверенности, а также для отладки и настройки.

(кликните по картинке для увеличения)
25

(кликните по картинке для увеличения)
26

Готовимся к испытаниям.

(кликните по картинке для увеличения)
27

(кликните по картинке для увеличения)
28

Собственно испытываем.

Ну, а после испытаний и настройки со спокойной душой ставим в компьютер, могу вам гарантировать испытаете много новых и интересных ощущений, особо нервным перед установкой и первым запуском могу посоветовать валидола, поможет.

5.Запуск и тестирование.

(кликните по картинке для увеличения)
29

Первый запуск это самый волнующий момент, перед ним у меня пронеслись все моменты жизни связанные с моим компьютером  Нажав на кнопку я увидел что дыма не пошло, всё загудело забулькало (тихонько почти неслышно). Первое на что сразу обратил внимание это температура, она поднималась очень медленно в сравнении с воздушным охлаждением в итоге температура покоя составила 36 градусов без bus disconnect.

Железо:
Процессор: AMD Athlon XP 1700@2200 (1833 МГц) (процессор с индексом А так что рекордов разгона не ждите максимум 2000 МГц 12х166 напряжение 1.75)
Мать: EPOX 8RDA3I
Память: 512 мБ TwinMOS
Видео: ATI Radeon 9600 XT
Корпус: Codegen 6066 350 Вт.
Кулер: TTC-D5T
Звук: SB Live 5.1

Для тестирования был применён следующий софт:
Для прогрева процессора: S&M v 1.3.0
Для контроля температуры: Motherboard Monitor 5.3.7.0

Термопаста: Titan

Результаты тестирования:

(кликните по картинке для увеличения)
31
В итоге после 3-х часового тестирования установилась температура 52 градуса и это без обдува радиатора с обдувом температура упала до 45 градусов и при отсутствии нагрузки спадает гораздо более эффективно, чем без обдува. На ощупь радиатор чуть тёплый, температура в комнате составляет 25 градусов, а в углу где расположен системный блок также находятся батареи отопления.

6. Затраты на изготовление.
Итак теперь посмотрим на соблюдение одного из самых важных условий, то есть цену:

Теплообменник + штуцера и переходники: 200 руб.
Радиатор: 300 руб.
Резервуар: 50 руб. за 2 штуки.
Помпа: 370 руб.
Шланги и хомуты: 50 руб. шланги и 36 руб. 12 хомутов.
Герметик: 40 руб.
Охлаждающая жидкость: дистиллированная вода 8 руб. за литр и тосол 40 руб. за литр.
Алюминиевые пластинки, болтики, инструмент для изготовления (дрель, различные напильники, пила по металлу и т.д.) имелись в наличии.
Итого на всё ушло: 1046 руб.

На сборку и наладку всей системы ушло 3 дня новогодних праздников благо что они у нас теперь длинные ;

7. Вывод.
Ну а теперь что я хотел и что получил:
1.Система достаточно мобильна и удобна, системный блок размещён в столе и данная конструкция позволяет легко его выдвигать по необходимости.
2.По затратам на систему ушло 1046 руб. что меньше чем планировалось (1500 руб.)
3.Хотя помпа и не обеспечила абсолютную бесшумность, но всё же уровень шума ниже чем с кулером Titan.
4.Производительность без обдува 49 градусов при прогреве и 39 в простое что значительно ниже чем с Titan’ом (60 прогрев и 45 простой), в целях снижения шума устанавливать вентилятор на радиатор пока не хочется, поставить его планирую к лету когда температура воздуха в квартире доходит до 30-33 градусов.
5.А также гарантия на корпус была сохранена.
6.Плюс дополнительно появилась возможность ещё разогнать процессор до 2000 МГц.

Недостатки:
1.Большой вес 15 кг.
2.Все-таки система не является полностью бесшумной.

Ну вот что получилось в итоге:

(кликните по картинке для увеличения)
30

P.S. В дальнейшем планируется переход на платформу Socket 754, а также приобретение более производительной видеокарты, ну и само собой модернизация системы охлаждения.
Со всеми вопросами, пожеланиями, предложениями, угрозами  пишите на: chip81@mail.ru

Перейти к полной версии

Компромисс между внутри и снаружи. Делаем жидкостное охлаждение.

Лента материалов