Истории одного фреонкостроителя
реклама
Часть первая поиск деталей
В этой эпопеи расскажу вам о постройке парокомпресинной системы охлаждения на основе фазового перехода .Эта статья рассчитана на пользователей которые только начали задумываться о покорении новых рубежей производительности на своих компьютерах и поэтому скорее всего будет не интересна мастерам этого дела .Я же расскажу как построить систему даже самому зелёному новичку этого дела коим я и являюсь сам.
И так все наверное уже знают (или не знают ) что такое система фазового перехода и что вообще такое фазовый переход
Не знаем тогда читаем соответствующий материал (книги статьи и прочее) .Да я поясняю что всё что будет описываться в серии этих статей вы всё делаете на свой страх и риск , любые не аккуратные действия с вашей стороны могут привести к поломки ваших железных друзей и даже здоровья.
Подготовка кдействиям
В этой главе стоит определиться со всеми компонентами системы, так как практически все они тем или иным образом будут влиять на основные параметры системы:
1.Цена – стоит заранее определиться с этим практически для всех основным параметром (существенно влияет на производительность системы, так как она напрямую зависит от качества и цены деталей).
2.Производительность – наверное, все кто уже дочитал до этих строк, определился, что он хочет охлаждать и какой результат его устроит.
3.Габариты системы - понятно, чем сложнее и мощнее система, тем больнее она весит и занимает места.
4.Прочее – В эти параметры входят: шум энергопотребление системы удобство экплуатации.
И так начнём со всего попорядку.
ЦЕНА
Стоит поделить системы на ценовые группы:
А). от 3500-5000 рублей (с инструментом) – это самые бюджетные то есть начальн6ые системы созданы для саамы экономных оверклокеров .
Б). от 5000 -7000 рублей ( инструментом) – системы более продвинут могут иметь блоки всякой электроники (запуск, мониторинг и прочее).
В). От 7000 – и более – это системы могут быть под разные задачи от работы в составе тихого домашнего компьютера до экстремальных (установки рекордов бенчинга и прочего).
Если кто то не определился с ценой то, прочитав это должен определиться. Определитесь, к какому классу вы принадлежите, тихоня любящий быструю езду, или ловцы FPS которым мало кадров во всех играх, или вы предпочитаете бенчинг?
И так переходим к активной стадии подготовки , идём открываем то место где у вас лежат инструменты и находим следующее:
Минимальный набор
Электродрель и набор свёрел
Молоток пассатижи кусачки
Пилу по металлу
Набор напильников по металлу (желательно плоских)
Труборез
Горелка
1 клапан Шредера
Желательный
Манометры 25 и 10 атм. соответственно
2 клапана шредера
Трубогиб
Резак капилляров
Набор хардверного маньяка
Вакумирующий компрессор
Течеискатель
И так подведём итоги вы уже выбрали необходимый для себя набор инструментов что то есть чего то нету придётся докупить (если вы эконом класс можно купить не новые инструменты а слегка поюзаные тоже сгодятся взять их можно у барахольщиков (у дяди Пети за денежный эквивалент пол литра водки ) но всё же лучше купить новые).К примеру у меня не было и половины инструментов.
Идем, бредем дальше, а куда …..
Вот инструменты мы подобрали, выбрали себе ценовую категорию идём выбирать детали
Компрессор – сердце любой системы (нас интересуют ТОЛЬКО герметичные поршневые компрессоры желательно низкотемпературные) в этом вопросе мы рассмотрим три варианта разделенных по ценовым категориям.
Для первого класса. О тишине можете позабыть, вам следует поискать отечественные компрессоры Холодмаш или белорусского завода Атлант. Так же можно поискать компрессоры бывшего употребления но в хорошем состоянии.
Ценой от 1000 -1500 рублей.
Класс номер два нам подойдут тихие и мощные компрессоры таких компаний как Aspera, Danfoss,Tecumech,Electrolux, другие. Примерная стоимость от 2000-3000 рублей.
Класс номер три с вашими финансами вы можете выбрать из предложенных марок выше то что вам больше всего подходит по тишине по мощности и размерам просто можно идти в магазин и попросить и продавца то что вашей душе угодно.
ОЧЕРК по компрессорам для достижения желаемых температур мощность компрессора подбирается так находиться примерное тепловыделение того объекта, который вы собираетесь охлаждать и умножается на 1,5-2.Число, которое получиться и будет мощность компрессора, который вам нужен. Также не лишнее узнать какое масло в него залито и под какой фреон он рассчитан (для первых 2 категорий подойдёт газ R-22 для категории номер 3 выбором джедая станет газ подороже R-404a ) Так же стоит узнать под какой тип соединении он рассчитан, их бывает два : пайка и развальцовка
Еще раз о выборе компрессора. Его холодильная мощность при желаемой температуре должна превышать тепловыделение элементов компьютера в 1,5-2 раза. Стоит учитывать, что при серьезном разгоне и поднятии напряжения, комплектующие начинают греться очень серьезно. Например, при напряжении 1.6В и частоте 4.5 ГГц, процессор Prescott будет выделять порядка 180-200 Ватт тепла.
С видеокартой ситуация аналогична. При серьезном разгоне и вольтмодах тепловыделение современных видеокарт может достигать 140-180 Ватт. Следовательно, суммарное тепловыделение такого процессора и видеокарты равно 350 Ватт. Для охлаждения данной связки необходим компрессор мощностью 530-700 Ватт (для желаемой вами температуры). Так же стоит учитывать, что под температурой понимается температура испарителя. Собственная температура процессора/видеокарты будет на несколько градусов выше, т.к. неизбежны потери в теплопередаче между процессором и испарителем. Следовательно, для того чтобы получить -35 градусов на процессоре, нужно рассчитывать систему ориентировочно под -45-50 градусов на испарителе.
Не обязательно покупать дорогие импортные компрессоры. Да, может отечественный и не радует абсолютной тишиной, может он не такой компактный и красивый, но его стоимость может скрасить все остальные недостатки. Отечественные компрессоры стоят 1000-2500 руб, что вполне по карману бережливому оверклокеру. В крайнем случае, можно снять компрессор со старого холодильника/кондиционера или иного устройства охлаждения. Желательно искать холодильник/кондиционер помощнее, т.к. в больших агрегатах устанавливают более мощные компрессоры. В бытовых холодильниках обычно используют компрессоры 100-150Вт (1/8 л.с.).
Сразу нужно определиться с типом фреона, на котором работает это чудо. На компрессоре или на задней стенке холодильника (что чаще) должен быть указан тип используемого хладагента и масла. Большинство современных холодильников работает на фреоне R134a. Тип масла так же можно узнать по модели компрессора. Далее нужно найти информацию о допустимых фреонах под это масло и выбирать подходящий. Если же масло не подходит под нужный вам фреон, то его можно заменить. Для фреона R404а используется POE масло. Оно часто продается в автомагазинах для автомобильных кондиционеров. Смену масла может сделать ваш знакомый холодильщик, которому так же желательно доверить сварку, вакуумирование и заправку системы. За подобные услуги берут 10-30 долларов.
Конденсатор(конденсор)
Место (радиатор в котором будет конденсироваться фреон).
Охлаждающая мощность конденсора должна обеспечивать охлаждение самого компрессора и конденсирующегося фреона (тепловыделение охлаждаемых элементов компьютера) с некоторым запасом. Необходимый коэффициент запаса равен 1.5-2. Ставить более мощный конденсор можно. Менее мощный, чем расчетный – не рекомендуется, иначе возможен перегрев компрессора и выход из строя.
В качестве конденсора подойдет любой радиатор, выдерживающий давление 17-20 атмосфер. При малых габаритах необходимо использовать вентилятор. Для удобства пайки и надежности, желательно, чтобы его патрубки были медными. Такие радиаторы можно поискать на авторынках, однако нужно быть внимательным, и при паяных оловом соединениях проявлять внимание, т.к. такие швы могут не обеспечивать необходимой надежности соединения. Если и такой радиатор является проблемой – делаем его сами. Найдите/купите метров 8-10 тонкой медной 4-8мм трубки, согните ее зигзагом, наденьте на раму, установите вентилятор и ваш импровизированный конденсор готов. Возможно, его производительность будет невысока, но при хорошем обдуве работать должно.
Варианты тут и так всё сказано идите и покупайте.
Фреоны
Тип фреона нужно выбирать исходя из желаемой температуры и масла в компрессоре. Стоит учитывать температуру кипения и конденсации хладагента. Для расчета следует брать температуру конденсора 40-50С. Посмотрите, сможет ли компрессор обеспечить такой режим? Для линии низкого давления за расчетное следует принимать 0.8-1.5 атмосферы. Сверьтесь по таблице и вычислите температуру кипения данного фреона при таком давлении. Пример: берем R-22, температура его кипения равна -41С при атмосферном давлении и -34С при давлении 1.5 атмосферы. Это значит, что в лучшем случае испаритель будет иметь такую температуру, а процессор, в свою очередь, -20-25С.
Капилляр
Капилляр рассчитать достаточно тяжело, так как невозможно точно вычислить максимальное тепловыделение процессора/видеокарты. Неизвестно заранее напряжение работы процессора и его максимальная частота. Расчет длины капилляра выполняется экспериментальным методом при максимальной тепловой нагрузке на систему. Вот примерная зависимость необходимой длины капилляра от тепловыделения объекта:
Газ (фреон)Мощность испарителя (Ватт)0.65мм0.7мм0.8мм
0.26 дюйма0.28 дюйма0.31 дюйма
R404A/R507603.364.87.68
753.154.57.2
902.944.26.72
1052.733.96.24
1202.523.65.76
1352.313.35.28
1502.134.8
1651.892.74.32
1801.682.43.84
1951.472.13.36
2101.261.82.88
R22/R290 603.154.57.2
752.944.26.72
902.733.96.24
1052.523.65.76
1202.313.35.28
1352.134.8
1501.892.74.32
1651.682.43.84
1801.472.13.36
1951.261.82.88
2101.051.52.4
Эта зависимость была получена Гари Ллойдом. У других газов параметры немного отличаются, но зависимость очень близка. Точную таблицу дать невозможно, т.к. эти данные не учитывают потери в системе. Потери зависят от многих факторов, в том числе и от качества теплоизоляции контура. Расчет длины капилляра условен. Лучше взять капилляр с запасом по длине (0.5-1м) и настраивая контур отрезать от него небольшие кусочки (10-15см). Невозможно рассчитать капилляр под температуру, он лишь косвенно влияет на нее. Температура на испарителе зависит от слишком многих факторов.
Отсасывающая трубка
В качестве отсасывающей трубки может подойти любая герметичная труба с достаточно низким гидравлическим сопротивлением. Обычно 0.6-1.0 метра вполне достаточно. Использование синтетических шлангов невозможно т.к. они травят фреон сквозь оплетку и стенки. Явление это слабо выраженное, но через 2-3 недели весь фреон однозначно улетучится. Остается 3 варианта: цельная медная трубка и сильфоновый шланг. Рассмотрим их плюсы и минусы.
Сильфон:
•+ герметичен, гарантированно не травит воздух.
•+ относительно гибкий, позволяет много раз изгибать его без ущерба.
•- достаточно толстый, 14мм. Вместе с теплоизоляцией достигает 30-40мм в диаметре.
•- абсолютно не работает (не гнется) на скручивание. Сменив материнскую плату (изменив расположение сокета) есть вероятность, что испаритель просто нельзя будет установить без перепайки отсасывающей трубки.
•- при смене давления сильфон имеет свойство изменять свою длину, так как он устроен как гармошка.
•- крайне сложная пайка. Латунь и нержавейка паяются только дорогим припоем (30% серебра) с применением специального флюса. Пайка осложняется тем, что температура плавления латуни и припоя самого паяного сильфона ниже температуры плавления обычного медного припоя. (сильфон представляет собой паяный гофр с латунными наконечниками)
Медная трубка:
•+ герметична, гарантированно не травит воздух.
•+ при толщине до 8мм внешнего диаметра относительно гибкая.
•+ относительно тонкая, вместе с теплоизоляцией будет в диаметре 25-30мм
•+ работает и на изгиб и на скручивание.
•+ не изменяет собственные размеры при смене давления
•+ отлично паяется
•- слишком жесткая для постоянной смены расположения сокета. Частые перегибы приведут к поломке трубки. Сильный локальный изгиб пережмет трубку.
•- толстая трубка плохо гнется. Тонкая трубка легко гнется, но имеет большое гидравлическое сопротивление.
Можно совместить медную трубку и сильфон. Этот вариант сгладит их отдельные недостатки.
кислородные специализироване шланги:
+ дешевизна
+ гибкий
+ доступный
- очень медленно, но травит
- при замерзании дубеет
Фильтр
Извините, но этот компонент все же придется купить. 50 рублей не те деньги, чтобы экономить В крайнем случае, фильтр представляет собой трубку с мелкой металлической сеткой внутри. Нечто вроде сита. Если руки растут очень прямо – можно изготовить самостоятельно. Для этого возьмите медную трубку с диаметром 12-15мм, набейте мелкой металлической сеткой (но она не должна крошиться и быть хрупкой, иначе забьете систему!) и запаяйте концы с выходами под капилляр и трубки.
Испаритель
Есть несколько бюджетных вариантов исполнения.
Самый простой - пустить на это дело обычный паяный медный водоблок. Благо сейчас многие делают их на продажу. Еще один вариант – сделать его из медной пластины-основания и припаянной к ней сверху трубки-испарителя. Однако такие испарители пригодны для отвода небольших мощностей с достаточно низкой эффективностью (припой проводит тепло гораздо хуже меди).
Для больших мощностей все же желательно использовать испаритель традиционной конструкции для фреонок. Процесс фрезеровки можно заменить высверливанием каналов для фреона дрелью. Это позволит избежать использования сложного заводского оборудования. Эффективность данного решения даже может быть выше, т.к. площадь неровных бугристых каналов будет больше. Не забудьте тщательно удалить всю стружку и надежно пропаять швы.
Ресивер
Ресивер – это ёмкость под фреон создаёт буфер для неожиданных перегрузок обычно комплектуется только с мощными компрессорами за частую в обвязке вместе с конденсором 3 группе стоит присмотрится к промышленным агрегатам Холод Маш особенно к ВН-630.
От автора.
Сам я использую части от ВН-630 конденсатор и ресивер, всё-таки решил его использовать, так как на нём есть отсекающие краны на линии высокого и низкого давления. По этому можно менять на развальцовки испарители практически без потерь хладагента учитывая что заправка должна быть достаточно большой (>300 грамм ).Компрессор я пока же не определился какой буду использовать либо Холод Маш либо Aspera 2134 .
На этом первая часть заканчивается. Часть материала взята из статей “Системы фазового перехода” и “Системы фазового перехода. Практика”.
Задать вопросы, можно связавшись по мылу www.worklog@yandex.ru или написать личное сообщение в личку. Хочу сказать спасибо Big Sam у по поводу консультаций по ресиверу.
P.S. в следующей статье буде рассказано про компоновку системы и её расположению.Картинки появятся только со статьи по компоновке системы так как на данном моменте на взгляд автора это лишне.Если что то не понятно можно не только писать автору письма но ещё желательно почитать соответсвующие ветки в форуме и статьи.
Желаю всем хорошего разгона и его результатов до скорой встречи.
реклама
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.
Сейчас обсуждают