Альтернативный взгляд на СВО, или WC² project: Water Cooling / Water Closet

Вы никогда не задумывались над тем, что в вашем санузле постоянно имеется 10–15 литров всегда холодной воды? Человеку, для которого компьютер всего лишь средство решения определенных задач, это не скажет ровным счетом ничего. Но для тех, в жизни которых компьютер твердо занял определенное место, для людей, о которых обыватели говорят с улыбкой на устах: "компьютерный маньяк", – у них этот факт может породить множество идей. Таких людей очень много на соответствующих форумах, и их задумки и способы достижения поставленной цели порой не оставляют равнодушным никого.

В попытке выжать лишний процент производительности из компьютера все любители разгона решают параметрическую задачу, в которой каждая из переменных определяет остальные. Изобразим их схематично: это стоимость системы охлаждения, ее шумность и производительность. Можно добавить еще много параметров, но они носят скорее личностный характер и варьируются от пользователя к пользователю (эстетическое наслаждение, удовольствие от процесса "сделай сам" и т. д.). В основном на форумах задаются вопросы о подборе системы охлаждения исходя именно из стоимости, низкой шумности и высокой эффективности.

Любые системы охлаждения так или иначе зависимы от температуры окружающей среды. Некоторые в меньшей степени – например, системы охлаждения на основе фазового перехода, где можно добиться широкого диапазона температур. Другие, как, например, воздушные кулеры и СВО, жестко привязаны к температуре окружающего воздуха. Эта зависимость от температуры в комнате заставляет многих "любителей разгона" поумерить свои аппетиты в летние месяцы. Но такой расклад дел устраивает далеко не всех.

Человеческий ум всегда искал возможность сделать что-то лучше, проще, надежнее и дешевле, не как у всех, причем желательно, чтобы все эти свойства присутствовали одновременно. Если летняя температура окружающего воздуха нас не устраивает, давайте искать другую окружающую среду.

В случае с кулерами сделать, к сожалению, ничего нельзя. Если кратковременного резкого снижения температуры можно добиться, то к длительной эксплуатации такая система непригодна. Кондиционирование комнаты ради охлаждения компьютера не подходит, так как нельзя бесконечно снижать температуру в комнате.

Источник холодного воздуха летом нам не найти. А как обстоят дела с водяным охлаждением? Зимой можно вынести радиатор на балкон, за окно или расположить между оконными рамами, но, опять же, данный способ теряет свою привлекательность летом и вызывает сложности зимой в большие морозы. Да, жидкость в СВО тоже охлаждается воздухом, но это не обязательно. В наших квартирах есть практически неиссякаемый источник холодной воды – водопровод! Главное – вовремя оплачивать счета...

Сегодня мы поговорим о создании альтернативных СВО без использования систем фазового перехода (ватерчиллеров). В заключение попробуем проверить работоспособность одной интересной идеи, которая давно витает в "сетях коллективного разума". Вы увидите, что если человек готов пойти на некоторые ответственные шаги, которые не каждому под силу, то у него появится возможность одновременно иметь:

  • абсолютно бесшумную систему охлаждения;
  • систему охлаждения, которая напрямую не привязана к температуре окружающего воздуха;
  • систему охлаждения, имеющую большую гибкость и возможность конфигурирования без ущерба для эффективности охлаждения других элементов;
  • контролируемую низкую температуру на охлаждаемых элементах (относительно традиционной СВО и воздушного охлаждения).

История вопроса

Жидкость в СВО исполняет роль переносчика тепла от процессора к радиатору. Ватерблоки нагревают воду, которая в дальнейшем остужается радиатором. Народные умельцы давно попробовали исключить звено "радиатор" из СВО, подключив ее к крану холодного водоснабжения. Хочется пожелать таким пользователям счастливых перебоев с водоснабжением и горячую воду в оба крана на все лето – подобное кощунственное отношение к природным ресурсам уважения не вызывает. Хотя с точки зрения решения поставленной задачи результат хороший. Температура процессора совсем немного превышает температуру окружающего воздуха.

Но радиатор не обязательно охлаждать воздухом. Например, один известный энтузиаст превратил пол своего гаража в радиатор СВО:





Ron Wlock вмонтировал радиатор СВО в пол гаража, залив медную трубку бетоном. Отличное решение "бетонирования" радиатора можно использовать повсюду, а не только в гараже. Можно сделать себе пол с подогревом: после продолжительной схватки в виртуальном пространстве станет жарко не только вашим противникам, но и вашим ногам.

Еще дальше в деле альтернативного водяного охлаждения зашел другой известный энтузиаст, который избрал в качестве "окружающей среды" для своей СВО... грунтовые воды!

Энтузиаст, известный на просторах сети под ником BladerunnerUK, поставил себе на службу грунтовые воды с близкой к нулю температурой. Название проекта весьма оригинальное – геотермальное охлаждение ПК (Geothermal cooling). К слову, правильнее было бы называть его гидрогеологическим – к теплу Земли эта СВО никакого отношения не имеет. Но BladerunnerUK виднее :).

Не каждый из нас имеет свой собственный дом, во дворе которого можно выкопать колодец, чтобы опустить туда радиатор СВО. В проекте автор после очень продолжительной работы добился температуры на процессоре в 12 градусов. Подобная температура требует хотя бы простейшей герметизации системы из-за риска возникновения конденсата.

Но вернемся к нашему "неиссякаемому источнику" холодной воды в каждом доме – водопроводу. Использование холодного водоснабжения не ограничивается прямым подключением к СВО. Также на просторах сети возникала идея изготовления двух полусфер-ватерблоков, которые обхватывали бы трубу с холодной водой. Результаты реализации данной идеи автору неизвестны. Зато на нашем сайте имеются примеры использования 450-литрового аквариума для охлаждения радиатора СВО (статья "Немного о водяном охлаждении").

Сегодня мы попробуем реализовать другой вариант использования водопровода: в туалете в бачке всегда есть 10–15 литров холодной воды, которая регулярно обновляется, не успевая нагреться до комнатной температуры. Почему бы не заставить простаивающую воду в бачке санузла совершать полезное действие? Сказано – сделано. Опускаем радиатор СВО в бачок санузла.

Испытание идеи

Для проверки пригодности идеи использования воды в бачке санузла для нужд СВО понадобилось немногое, а именно: шланги и медная трубка.





Шланг нужной длины. В данном случае использовался шланг от гидроуровня внутренним диаметром 8 мм и длиной около 20 м.

Радиатор СВО пришлось изготовить из медной трубки внутренним диаметром 8 мм и общей длиной 2 м. В бачке достаточно мало места для "посторонних предметов". Обыкновенные радиаторы не поместятся, поэтому радиатор был изготовлен из медной трубки, которая была согнута в спираль. Длины трубки в 2 метра оказалось более чем достаточно.

На любом бачке санузла имеются отверстия с обеих сторон для подключения водопровода. Нам понадобится второе.

Аккуратно укладываем радиатор на самое дно, ниже уровня воды в бачке (в наших краях вода богата железом, поэтому "граница уровня" видна отчетливо). Далее просовываем шланги в запасное отверстие и прокладываем их до ПК (в данном случае понадобилось всего около 20 метров).

Замеряем температуру воздуха в комнате, около 28 градусов. На фото термопара занижает реальные данные на 0.6 градуса.





Температура воды в бачке санузла составляла 22–23 градуса.

Вновь набираемая в бачок вода имеет температуру почти на 10 градусов ниже комнатной.

В обычной СВО температура воды часто на 10 градусов выше температуры окружающего воздуха. В таких условиях радиатор способен рассеять тепло без использования высокооборотистых (а значит, шумных) вентиляторов. При комнатной температуре в 28 градусов мы получим температуру воды в 38. На процессоре будут все 55–60 при дельте температур "вода – процессор" 20 градусов. Для Athlon 64 на ядре Venice при частоте 2700 МГц и напряжении 1.735 В это реальность. На таком фоне полученные результаты выглядят сказочно, ведь температура воды в бачке санузла много меньше комнатной.

Результаты эксперимента

Тестирование проводилось на следующем оборудовании:

  • Процессор – Athlon 64 3000+ (1800 МГц, 1.4 В, ядро Venice).
  • Материнская плата – EPoX 9NPAJ (nForce4).
  • Память – 2 x 512 МБ Samsung.
  • Видеокарта – nVidia GeForce 6600.
  • Винчестер – Seagate Barracuda IV 80 Гб.
  • Блок питания – Thermaltake 420 Вт W008.

  • Ватерблок – Zalman WB2 Gold.
  • Помпа – Heto QD-3800 (1000 л/ч, 2.3 м).
  • Шланг – 20 метров, внутренний диаметр 8 мм.
  • Радиатор – медная трубка длиной 2 метра.

Температура воды в бачке в течение всего тестирования составляла около 21 градуса.

Целью эксперимента являлась проверка работоспособности идеи "радиатор в бачке туалета" – WC². Для этого были выбраны такие компоненты СВО, которые бы несколько ограничивали производительность системы. Длинный шланг с достаточно малым сечением в 8 мм, ватерблок, показывающий не самые лучшие результаты эффективности, – все это ужесточает условия эксперимента. Гидродинамическое сопротивление контура достаточно высокое, поэтому помпа была выбрана с не самым маленьким параметром Hmax (2.3 м). Критическим элементом системы является процессор. Высокое тепловыделение с очень малой площади порождает тепловой поток высокой плотности, чего пока нельзя сказать о графических чипах. Все-таки они еще не так горячи, как CPU, и их охлаждение – задача более простая. Поэтому в эксперименте СВО устанавливалась только на процессор.





На самом деле преследовалась цель не столько добиться стабильности разогнанного процессора, сколько получить в результате показатели температуры для анализа. Поэтому было принято решение протестировать систему и с неразогнанным процессором. В обоих случаях система нагружалась программой SnM версии 1.7.1. Насколько же температура процессора превысит температуру окружающего воздуха в комнате? Полученный результат вызвал настоящий восторг.

Процессор разгонялся на 50 % до "круглой" отметки в 2700 МГц. В BIOS материнской платы напряжение было повышено на 0.25 В, что в итоговом результате вылилось в 1.735 В, так как материнская плата самовольно завышает напряжение.

Результаты тестирования без разгона

Почти все время тестирования температура процессора составляла 33 градуса, то есть всего на 5 градусов выше комнатной! Небольшой всплеск до 35.3 градуса в самом начале тестирования объясняется просто: пока ватерблок устанавливался на процессор, он нагревался от рук и комнатного воздуха, поскольку их температура выше. Также нагревалась и вода в шлангах длиной 20 метров. После включения системы ватерблок имел более высокую температуру, чем после прихода по шлангам холодной воды, так как вода в радиаторе за несколько первых циклов еще не успела охладиться. Как только это случилось, температура сразу же снизилась. Через пару минут она уже была ниже температуры чипсета материнской платы, который охлаждался штатным воздушным кулером!

Результаты тестирования с повышенными частотами и напряжением

После повышения напряжения и разгона процессора глазам предстала не менее радостная картина. Температура процессора всего на 14 градусов превышала температуру в комнате. Отличный результат, причем система имеет возможность дополнительно улучшить свои показатели посредством применения более эффективного ватерблока, уменьшения ГДС контура и т. п.

Гидросопротивление контура очень большое. Вот такую слабую струйку воды удалось получить с помощью помпы Heto QD-3800. Реальный расход в системе составил всего 90 л/ч. В условиях такого расхода ватерблоки показывают эффективность в среднем на 4 градуса ниже, чем при расходе в 200 л/ч. Это означает, что есть реальная возможность улучшить результат сегодняшнего эксперимента еще на 5 градусов и получить температуру процессора в простое, равную комнатной! Для этого необходимо добиться увеличения расхода в системе и заменить ватерблок на более эффективный.

Для подтверждения высокой эффективности СВО WC² идея была опробована на более горячем процессоре от Intel. C этой целью был собран стенд на Pentium 4 на ядре Prescott E0, который разгонялся с 3000 МГц до 4130 МГц с повышением напряжения до 1.4325 В. Использовалась материнская плата Abit AA8XE-3rd eye на чипсете 925XE.

Вместо ватерблока от Zalman было принято решение применить штырьковый ватерблок от WaterWorker, медную модель WC-155Cu. Данная модель проектировалась специально для использования в системах с малым расходом. Температура воздуха в комнате находилась в районе 26 градусов, а в бачке унитаза составляла все те же 20–21 градусов. Максимальная температура процессора составила всего 47 градусов!

Итак, результат проверки идеи СВО WC², безусловно, можно считать успешным. Была достигнута высокая эффективность системы охлаждения, недоступная ни для обычной СВО, ни для воздушных "суперкулеров". К тому же данный вариант СО независим от времени года и географического положения, главное, чтобы туалет был не слишком далеко. А как обстоят дела с двумя другими параметрами – шумностью системы и ее стоимостью? Рассмотрим их по порядку.

Стоимость. Фактически решение всегда будет обходиться дешевле, чем обычная СВО, так как в данном случае не используется радиатор, замененный медной трубкой. Вам понадобится любой ватерблок, помпа, способная обеспечить достаточную производительность, медная трубка и необходимое количество шланга. В любом случае набегает не такая большая сумма как в обычной СВО.

Шумность. Подобная СВО обладает тем же уровнем шума, что и пассивное охлаждение, но может предложить несравнимо большую эффективность. Помпу можно расположить на любом участке контура поблизости от розетки, предпочтительно прямо в туалете. Исправные помпы почти не шумят в сравнении с вентиляторами, но в этом случае уже не важно, какой у нее уровень шума.

Есть у данного способа и недостатки. Каждый читатель сможет их выделить для себя сам, но основной – это необходимость прокладки шлангов до туалета. Многих такая идея может испугать, особенно если придется сверлить стену (таким образом можно сократить длину шлангов вдвое, а то и более). Существуют способы незаметной прокладки шлангов (под полом, за плинтусом, в коробе и т. д.) без риска их повреждения. Подобных наработок много у любителей качественного звучания, которым приходится решать схожую проблему, но в отношении прокладки аудиокабелей. Если первый абзац данной статьи о вас, то вы уже знаете, что делать, и вас уже ничто не остановит.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал
рейтинг: 4.3 из 5
голосов: 41

Теги

Комментарии 68 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают