Простой в изготовлении водоблок и сопутствующее к нему окружение подручными средствами

13 декабря 2004, понедельник 11:56

Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей и автор получил поощрительный приз – бейсболку от ATI.


"Я его слепила из того что было..."

Вступление.

Прогресс идет своим чередом, частота процессоров растет, с ней растут и ватты, выделяемые процессорами. То, на что хватало моего старого доброго igloo 2510 с питанием от 7 вольт, а именно Athlon 1800+, перекочевало в чужую машину вместе со старой материнкой, а я, вступая на "новую ступень прогресса", приобрел Athlon XP 2500+ (Barton) и новую материнскую плату. Собрав все как раньше, запускаю компьютер и первым делом захожу в БИОС, чтобы посмотреть, чего нового появилось там, по сравнению с предыдущей материнской платой, особенно интересует возможность контролировать температуру процессора с помощью встроенного в него термодиода. И что же вижу? Температура ядра 55С и это без разгона. После установки напряжения в 12 вольт на вентиляторе, разгоне 2500+@3200+ (166@200 по шине) и выставленном напряжении ядра в 1.75, температура немного упала и составила 50С при мониторинге из БИОСа. Можно представить, насколько поднимется температура при большой нагрузке на процессор. При прогоне "прайма" опасения подтвердились, температура начала повышаться и через 10 минут превысила 75С. Мда... Что-то надо делать.

Первый шаг – изучение статей по охлаждению и выбор компоновки системы.

На forums.overclockers.ru нашёл и изучил интересующий меня материал по охлаждению. Несоответствие версии hands.dll с системами фазового перехода побудили меня сразу отказаться от них. Повышенный шум от увеличения напряжения на вентиляторе процессора и сопящий во сне ребенок в другом углу комнаты тоже были несовместимы, это мне подсказывало: "Воздух – не наш метод".

Может попробовать какой-нибудь Zalman с 1 кг меди и пониженными оборотами? Было бы неплохо! Но, увы! Сопоставив статьи доходов и расходов семейного бюджета, понимаю, что это тоже не выход. Другая причина – тот же прогресс, который, как известно, не стоит на месте и неизвестно, сколько ватт будет выделять средний процессор через год-полтора.

Начинаю прорабатывать варианты компоновки системы водяного охлаждения, основным показателем эффективности которой было бы оптимальное соотношение шума и себестоимости. Наиболее отвечающей требованиям явилась следующая компоновка:

  • Помпа – погружная (низкая цена, гашение шумов вибрации водой)
  • Расширительный бачок – пластиковая банка для продуктов (низкая цена, легко найти);
  • Шланги – какие найду.
  • Радиатор – от автопечки (из автомагазина)
  • Водоблок – ?





Последний компонент системы вызвал некоторое замешательство: то ли купить готовый (заказать через Интернет), то ли делать самому. В городе был только один вариант за 1200 руб., при низкой эффективности. Прочитав кучу обзоров по серийным водоблокам, пришел к выводу, что самодельные образцы эффективнее магазинных, тем более, что у некоторых появились сбои в поставках. Решено - делаем сами!

Второй шаг – поиск комплектующих.

С помпой проблем не возникло, в зоомагазине нашлась AquaJet для фонтанов на 650 л/ч и высотой водяного столба 90 см. Там же были куплены шланги диаметром 10 мм. по 10 руб. за метр. Трубки с внутренним диаметром 7 мм можно приобрести в аптеке в комплекте с... клизмой за 37 руб. (1м вполне достаточно чтобы внутри компьютера соединить процессор, чипсет и видеокарту). Поиск расширительного бачка тоже не доставил хлопот, он был куплен в магазине хозтоваров.

Следующая покупка – радиатор. Цены на данное изделие варьируются от 650 руб в автомагазине до 400-450 на ближайшем авторазборе и лишь при умелом торге можно купить Б/у радиатор за 200 рублей на авторынке.

Далее держим курс на пункты приема меди. В пунктах приёма цветметалов, также как и в магазинах торгующих силовым электрооборудованием, не нашлось ничего подходящего. Приемщики пообещали поспрашивать там, куда сдают сами. Остаётся ждать. Теперь на рынок, реализующий разную сантехническую мелочь, искать штуцеры. Подходящего типа и размера нет и не найти, по словам продавцов. Благо у меня есть товарищ по ремонту машин, у которого нашлось 2 несправных бензонасоса = 4 медных (или латунных) штуцера. (На рисунке красным обозначено где выполнить пропил- 2-3 мм. глубиной,для извлечения штуцера).

Последними покупками стали реле на 12 вольт и Т-образный пластмассовый тройник попавшийся на глаза в отделе с фильтрами воды за 15 рублей.

Третий шаг – изготовление системы охлаждения и прокачки воды.

Первым делом следует хорошо промыть радиатор от автопечки, если он БУ. Для этого я использовал антинакипин в порошке. Засыпал порошок в радиатор, залил воду, взболтал, нагрел, оставил остывать, через пару часов вылил содержимое. Проделывать данную процедуру пришлось 3 раза. Визуально объем потока воды после промывки увеличивается процентов на 30-40.

Ожидая медь, займёмся сборкой из старого АТ корпуса конструкции для радиатора, расширительного бачка и помпы. Мой радиатор оказался шире корпуса, поэтому пришлось устанавливать все повернув корпус на 90 градусов.





Устанавливаем все в корпус, реле ставим повыше, чтобы вода на него не попадала. Вместе с реле я купил 2 разъема – питание 220 вольт и маленький для подачи 12 вольт из компьютера. Реле приклеено на 2-х сторонний скотч над разъемом 220 вольт.

Вид сбоку.

Четвертый шаг – изготовление водоблока.

Кусок меди, который мне привезли, по размерам 35х35х10 мм., весь кривой, побитый, 2 угла сточены, не подходил для задуманного, но, как говорится: " Что есть...". Проанализировав различные конструкции ватерблоков, обратив внимание на споры "Канальные vs. Игольчатые", решил совместить эти конструкции. Вот какую конструкцию я выбрал:

Вода поступает сверху из входного штуцера в центр основания и по змейке выходит наружу через выходной штуцер. Такую конструкцию я выбрал исходя из желания создать максимальную площадь теплосъема, пускай даже потеряв немного скорости прокачки воды. Еще на такой вариант повлияло отсутствие нормального инструмента под рукой. Для изготовления этого основания использовались: кусок меди, табуретка, надфиль треугольный, ножовка по металлу и... ручная мясорубка в качестве струбцины для прижатия медяшки к табуретке.





При прижатии следует подложить что-нибудь сверху меди, чтобы не повредить выпиленные иглы, и снизу, чтобы нижняя часть ножовки не шоркала по табуретке, короче, в процессе поймете. Надфилем стачиваем верхние углы ребер в центре основания, получиться что-то типа /\ /\ /\ вместо П П П, это снизит гидродинамичесое сопротивление на входе водоблока. Для того, чтобы вода шла по змейке, вставляем Г-образную пластину между ребрами и иголками из меди или пластмассы. Нужно при этом стараться, чтобы сечение по всему пути воды было одинаковым, у меня получилось 4 пропила, местами 5.

Теперь нужно основание как-то поместить в корпус со штуцерами. Была на работе шина медная 2х15 мм. Если делать из этой меди корпус пайкой по периметру, то из-за кривизны основания может получиться некачественная пайка, если стачивать кривизну, то уйдет много меди в утиль, тем более, меди у меня больше вообще не было, даже на крышку. Как сделать герметичную конструкцию из оргстекла и этого кривого куска меди, я не придумал.

И тут, убирая инструменты, наткнулся на остатки эпоксиднго клея. А что если сделать корпус из эпоксидки, залив основание и штуцера? Ищем в инете инфу про дружбу меди и эпоксидных композиций. Вроде дружат. Но разные температурные расширения меди и эпоксидки могут со временем привести в разгерметизации. Как вариант, можно использовать пластификатор марки МГФ (не помню, где прочитал). Пластификатора у меня нет, поэтому сделал по-другому – внизу основания надфилем проточил канавку по периметру основания, чтобы немного увеличить надежность соединения. Желтым цветом обозначена эпоксидка, а бурым – медь.

Еще дядька мой посоветовал низ основания промазать тонким слоем автогерметика и потом залить конструкцию эпоксидкой. Это вроде тоже должно сгладить разницу температурных расширений материалов, но этот совет был озвучен после изготовления водоблока, так что проверить его на практике не пришлось

Теперь будем заниматься папье-маше. Обклеиваем основание малярным скотчем. Сначала опасался размокания малярного скотча и забития его обрывками водоблока, но после опытов оказалось, он намокает, но не размокает настолько, чтобы его смывало. Если боитесь, можете использовать другой материал. Сначала наклеиваем скотч сверху основания, обрезаем по периметру. Потом вырезаем квадратные отверстия под вход и выход воды. Вы спросите, почему квадратные. Потому, что если сделать круглые, по сечению штуцера, то площадь поперечного сечения потока воды на выходе водоблока уменьшится из-за перегородок и будет меньше поперечного сечения штуцера. Поэтому делаем квадратные отверстия со стороной квадрата чуть больше внутреннего диаметра штуцера и штуцер приподнимаем для создания "буферной камеры". Можно подложить свернутый провод от "скруток", которыми скручивают компьютерные провода в упаковках.

Вот что должно получиться в итоге:

Обратите внимание, что внизу оставлено примерно 2 мм до низа основания. Тут как раз пропилена канавка для увеличения надежности соединения эпоксидки и меди. Теперь нужно сделать форму для нашего водоблока. Тут уже кто во что горазд. Я выбрал простую квадратную форму. На ненужную коробку от диска намазал оконную замазку, раскатал для равномерного слоя, чуть вдавил основание, чтобы эпоксидка в итоге оказалась слегка повыше основания и поставил опалубку из бумаги. Все, водоблок готов для заливки эпоксидки.





Сразу же, чтобы не разводить эпоксидку лишний раз, я решил изготовить тройник. Берем 2 штуцера от бензонасоса (7 мм. вн. диаметр) и разрезаем наш пластиковый тройник (10 мм. вн. диаметр). Обращаю ваше внимание, что эпоксидка не приклеится к некоторым пластмассам. К моему обрезку тройника с первой попытки не приклеилась. Но после нанесения небольших пропилов в том месте, которое будет залито эпоксидкой, все прекрасно закрепилось.

Для соединения их в одно целое я использовал опять же малярный скотч. Для облегчения соединения я продел трубку от капельницы через штуцеры.

Изготавливаем форму для тройника и заливаем эпоксидкой.

Но водоблок заливаем только чуть выше основания (4-5 мм), а не полностью, так будет удобнее его прижимать к процессору креплением, рассмотренным ниже.

После отвердевания эпоксидки, заливаем "второй этаж", для увеличения жесткости штуцеров.

Вот теперь, после отвердевания "второго этажа", водоблок и тройник готовы. Можно проверять на герметичность.

Пока система проверяется на герметичность, изготавливаем крепление для водоблока. У меня не оказалось на матери отверстий для крепления кулера. Пришлось крепить за ушки сокета. Под рукой оказалась металлическая пластина, выломанная из заглушки 5.25" отсека. Ее длина как раз соответствовала размерам водоблока. Сначала размечаем, где будут отверстия под ушки сокета. Пробиваем по паре отверстий для каждого ушка гвоздем. Далее пробиваем перемычку меду парами отверстий отверткой. Дорабатываем надфилем или той же самой отверткой. Изгибаем по размеру сокета. Теперь нужно выполнить отверстия под штуцера водоблока. При помощи ножниц, отвертки и надфиля удалось получить требуемый диаметр.

Зацепив за ушки сокета, я прижал водоблок пружинами, расположив их по диагонали. Их изготовил из пружины 8 см. длиной, 10 мм. диаметр витка и 0.5мм диаметр проволоки, разрезанной пополам. Этого оказалось достаточно для нормального прижима.

Результаты.

Заливаем воду и включаем. Сразу же захожу в БИОС, посмотреть температуру ядра. Не верю своим глазам – 28С. Ага, понял, воду-то из под крана холодную залил. Но все равно это говорит о достаточном прижиме и эффективности водоблока. На момент тестирования вода шла по пути расширительный бачок-помпа-радиатор-тройник-процессор-расширительный бачок. Вторая ветвь тройниrа шла прямо в расширительный бачок, чтобы сильно не загружать помпу. На рисунке видно, какая часть воды проходит через водоблок, а какая напрямую. Все тестирования проводились в таком режиме, т.е. через водоблок проходила лишь часть воды.

Исходные данные: CPU – Athlon 2500+ (Barton)@3200+(166@200), Vcore=1.75, т-ра воздуха в комнате 22С. Воздух – Igloo 2510 2700RPM.

Вода без обдува радиатора, т-ра воды 38С

Вода с обдувом радиатора 80 мм вентилятором при напряжении 5 вольт, т-ра воды 31С. Т.к система была уже разогрета, то т-ра постепенно только снижалась. Ждать долго было некогда, но можно сделать вывод, что она должна опуститься еще ниже.

Подведем итоги.

Посчитаем затраты на эту систему:

  • Помпа 250 руб.
  • Радиатор 200 руб.
  • Шланги 70 руб.
  • Медь – бесплатно.
  • Штуцеры от сломаного бензанасоса - бесплатно. Тройники пластиковые - 30 руб. (один до сих пор не нужный лежит).
  • Эпоксидка - 50 руб.
  • Старый АТ корпус – бесплатно.
  • Пластиковая банка для продуктов – 40 руб.

Итого менее 700 руб.

Для основания можно использовать медь любой формы и размера (в разумных пределах). Штуцеры от бензонасосов тоже можно поспрашивать в автомастерских, много за них не должны попросить, т.к. сломанные бензонасосы либо выкидывают, либо сдают в цветмет целиком. Эпоксидка продается почти в любом хозяйственном магазине.

Оказалось, сделать систему водяного охлаждения можно в домашних условиях, не имея особых навыков и инструментов, при помощи табуретки, надфиля, ножовки по металлу и... мясорубки. Пока писал эту статью, в течение дня без обдува радиатора т-ра ядра держалась 37С-38С, при 166@210, Vcore=1.8, т-ра воздуха 22С. Кстати, водяное охлаждение дало дополнительные 10МГц FSB при стабильной работе:).


Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.

Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают