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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Système de refroidissement par eau pour ordinateur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / ordinateurs Récemment, les composants informatiques deviennent de plus en plus chauds, afin de les refroidir, des systèmes de refroidissement plus efficaces doivent être utilisés. Malgré la fiabilité, la simplicité et le faible coût des systèmes de refroidissement par air traditionnels, l'air a une faible conductivité thermique, ce qui signifie qu'il n'est pas la meilleure solution pour le refroidissement, sans parler du bruit créé avec un grand débit d'air. Les derniers refroidisseurs n'émettent qu'un rugissement juste, tandis que l'efficacité devient acceptable, mais pas toujours suffisante. Récemment, les systèmes de refroidissement par eau sont devenus de plus en plus populaires. Pour ceux qui regardent une telle idée avec ironie, je dirai que ce n'est pas pour rien que cette méthode est utilisée dans l'industrie automobile, souvenez-vous du célèbre cosaque refroidi par air, qui, malgré un moteur faible, ne pouvait pas faire face au refroidissement. L'eau évacue la chaleur beaucoup mieux que l'air, c'est pourquoi les systèmes à eau sont beaucoup plus efficaces que les systèmes à air. C'est le bruit de l'ordinateur qui m'a inspiré pour créer le refroidissement par eau. Premièrement, je travaille la nuit et l'ordinateur est à côté du lit, ce qui empêche ma femme de dormir. Deuxièmement, un long séjour dans le bruit (et je suis assis devant un ordinateur> 12 heures par jour) n'affecte pas au mieux le bien-être. Troisièmement, il est difficile d'overclocker le système (et j'ai besoin d'un système productif pour le traitement vidéo) en utilisant des moyens de refroidissement standard. Aujourd'hui, il existe de nombreux documents sur Internet sur les systèmes prêts à l'emploi des principaux fabricants, ainsi que sur les systèmes de refroidissement faits maison (les systèmes faits maison sont généralement plus efficaces). Je ne veux pas me répéter et faire un autre examen des systèmes de refroidissement par eau (je les donnerai dans les liens utilisés), basé sur mon expérience, je vais juste essayer de décrire ma conception magnifiquement et en détail. Nous considérerons les principaux composants du système de refroidissement par eau sur le modèle de ma conception:
L'eau est fournie par le tuyau avec une pompe (3) aux blocs d'eau (5,6,7), en passant par les canaux des blocs d'eau, l'eau prend de la chaleur, puis elle est introduite dans le radiateur (2), soufflée par le ventilateur (1). Ainsi, la chaleur est évacuée de force à l'extérieur du boîtier. Le vase d'expansion (4) empêche la présence d'air dans le système, augmente le volume de liquide de refroidissement (eau) dans le système, augmentant ainsi l'inertie du système, de plus, l'eau dans le réservoir refroidit la pompe. L'inertie du système dans notre cas n'est qu'un gros plus, car le processeur, en règle générale, ne fonctionne pas constamment à pleine charge. Pendant qu'il fonctionne, le système chauffe doucement et pendant le temps d'inactivité du processeur, l'eau a le temps de se refroidir. Je constate que cette règle ne fonctionne pas toujours, par exemple, sur mon 3200e processeur, 1.5h7 de vidéo est encodée pendant 100h, alors que le processeur est chargé à XNUMX%. Unité de ventilation Conçu pour refroidir le radiateur. En regardant un bloc de quatre ventilateurs, les gens ont immédiatement des doutes sur le silence du système. Le fait est que tous les ventilateurs sont allumés via des résistances, ou vous pouvez les allumer non pas à 12 V, mais à 5 V (certains peuvent mal démarrer), ou à 7 V. À vitesse minimale, vous ne pouvez pas les entendre du tout. Dans la deuxième version, j'ai mis un interrupteur 3 positions, la première position est +12 V (tours complets), la deuxième à travers une résistance 20Ω 2W, la troisième deux 25Ω 2W en série (4W). Cela a permis d'allumer les ventilateurs à grande vitesse lors de charges informatiques prolongées en été dans la chaleur. Je vais faire une réservation tout de suite, chaque mode a réduit/augmenté la température du processeur de 1 degré, l'eau de 2 degrés. La différence est négligeable, mais le bruit en mode maximum est suffisant, mais quand il fait très chaud, on peut foncer.
Devinez de quoi est fait le boîtier du ventilateur. Des règles en plastique! Ils étaient bon marché et étaient collés avec du dichloroéthane. Puisqu'il était nécessaire de fournir 12 V au ventilateur, un relais pour allumer la pompe y a également été intégré (photo). Radiateur Refroidit l'eau en transférant la chaleur à l'air. Mon opinion est que la place du radiateur est en haut de l'unité centrale. A l'intérieur, il ne peut pas être refroidi par de l'air déjà chaud (et l'efficacité d'un tel système dépend TRÈS fortement de la température ambiante), il est mal ventilé par le bas, un flux d'air indépendant n'est pas créé par le côté, et il est très encombrant dans un caisson séparé. Selon le matériau du radiateur, le cuivre conduit bien la chaleur, mais la restitue mal, donc, à cet égard, l'aluminium devrait être meilleur, mais je ne l'ai pas vérifié en pratique, j'ai immédiatement acheté de l'aluminium, en plus c'était moins cher. Le radiateur de poêle du VAZ-2101 s'adapte miraculeusement à la largeur du boîtier InWin. De plus, les filetages des raccords ont été coupés très rapidement et froidement dans les fixations en plastique des tuyaux de sortie / d'entrée. Je ne l'ai pas mis dans un boîtier, car la ventilation est meilleure, la seule chose que j'ai collée des bandes de caoutchouc poreux sur le fond, cela a soulevé le radiateur au-dessus du boîtier et a créé un meilleur flux d'air. Ça ne gâche pas l'aspect esthétique, mais c'est très pratique pour aspirer la poussière :). Il faudrait mettre un filtre, on dit que les collants ordinaires pour femmes donnent un bon effet - bon marché et joyeux, comme on dit. Pompe Le cœur de l'ensemble du système de refroidissement est la pompe à eau, qui pompe l'eau.
La fiabilité du système de refroidissement par eau en dépend. Les pompes d'aquarium submersibles de capacité moyenne sont les plus couramment utilisées, elles sont bon marché et les plus courantes. Leurs inconvénients sont : alimentation à partir de 220V, grosses vibrations et limitation de la température de l'eau à 35 oC. Les rumeurs sur le manque de fiabilité des pompes d'aquarium sont de la fiction, il s'agit simplement de pompes de mauvaise qualité provenant de fabricants négligents. Choisir une bonne pompe est un problème, les pompes de marque sont chères et il s'est avéré qu'il n'était pas si facile de les obtenir. Dans notre pays, par exemple, toute la ville est jonchée d'AquaEL polonais bon marché, les critiques à leur sujet ne sont pas très forestières et leurs caractéristiques sont étranges. Les IHEIM allemands sont considérés comme les meilleures pompes parmi le peuple, mais ils sont très chers. Les principales caractéristiques de la pompe sont les performances (litres par heure) et la hauteur de montée de l'eau (mètres). Le rendement dépend fortement du niveau auquel l'eau monte (le rendement sans tenir compte de la montée est indiqué dans les caractéristiques), par exemple, 700 l/h au niveau zéro se transforme en 300 l/h au niveau de 30 cm, de plus c'est encore pire. Pour un refroidissement normal, une capacité de 150 l / h dans le système assemblé est tout à fait suffisante (tous les composants du système réduisent les performances de la pompe). Pour l'expérience, j'ai acheté un RESUN chinois bon marché, modèle SP-1200, capacité 700 l / h, hauteur de levage d'eau 0,8 m, puissance 12W, dimensions 130x52x109. Après avoir vérifié les performances de la pompe dans la salle de bain, j'ai été convaincu de la véracité des propos des chinois :) Il ne faut pas chasser les pompes puissantes, plus la pompe est grosse, plus elle chauffera l'eau du réservoir. Pour le boîtier Inwin A500, la hauteur du niveau d'eau était de 35 cm. Vase d'expansion J'ai acheté un tel récipient pour le réfrigérateur, avec un volume de 2.5 litres. Elle est juste devenue chic dans le fond du boîtier, n'interférant même pas avec les disques durs. Ses dimensions sont de 175x175x125.
Vous devez d'abord modifier le couvercle - construisez le trou de remplissage et le trou pour le cordon. J'ai fait le trou de remplissage à partir du haut d'une bouteille de vitamines en plastique et, pour le cordon, j'ai fabriqué un bouchon en caoutchouc à partir d'un flacon de médicaments. Il serait également agréable d'avoir un trou de drainage. Ensuite, nous faisons des trous pour les raccords dans le corps du conteneur, il est préférable de le faire en chauffant l'outil au feu. Les raccords sont fixés avec des écrous à l'intérieur et enduits de mastic des deux côtés. Un peu sur le mastic. Le mastic silicone transparent pour plomberie n'était pas la meilleure option, il est préférable d'utiliser un mastic automobile, blanc, opaque, il a de bien meilleures propriétés adhésives, plus élastique et plus résistant. La pompe doit être protégée des murs par une épaisse couche de caoutchouc mousse ou suspendue, sinon les vibrations de la pompe rendront vos sensations indescriptibles.
Après la première expérience de connexion de la pompe et de raccord avec un tube en silicone épais, j'étais confus. Le grondement du fonctionnement de la pompe était terrible, tout le conteneur vibrait, les vibrations ne pouvaient être transmises que par une connexion avec un raccord rigidement fixé au corps. Il a fallu chercher une solution pour un raccord souple pompe-raccord. La deuxième expérience a été réalisée avec un lavement comme interface, du fait de son volume il a eu le temps d'amortir la vibration du débit d'eau éjecté par la pompe, ce qui a créé une partie du bourdonnement. Le résultat était bien meilleur, mais je ne pouvais pas vraiment fixer ce design, d'ailleurs, il rentrait à peine dans le conteneur. La troisième expérience a été plus réussie, en termes de combinaison de construction et de silence. J'ai pris un matériau en mousse blanche, celui qui est placé sous les cartes mères dans la boîte, et j'en ai fait un tube en 1,5 couches, en collant Moment avec de la colle et en enduisant les coutures de mastic. Mais l'épaisseur du matériau donnait toujours un design un peu dur. Ensuite, j'ai pris le même matériau, seulement plus fin (divers appareils y sont emballés). En le collant en 2 couches, j'ai obtenu un tube très doux et souple. Le bruit pendant le fonctionnement a disparu, il y avait un grondement légèrement perceptible. C'était une victoire ! :) Mais pas longtemps :( Après 30 minutes de travail, le tube est tombé, car la matière s'étirait un peu dans l'eau. J'ai dû utiliser des pinces des deux côtés du tube, et comme elles pouvaient rouiller dans l'eau, je les ai complètement remplies de mastic. Liquide dans le réservoir. En règle générale, de l'eau distillée est versée, si vous remplissez d'eau ordinaire, elle fleurira rapidement, tous les composants du système cesseront de fonctionner efficacement en raison de la plaque qui les a recouverts et la pompe tombera complètement en panne. Pour plus de fiabilité, vous pouvez ajouter de la vodka, de l'alcool ou du liquide de refroidissement pour voiture à de l'eau distillée (la meilleure option). Le fait est que l'antigel est neutre pour l'aluminium et le cuivre, avec un tel liquide, vous pouvez combiner ces deux métaux dans le système, et avec de l'eau ordinaire, ils forment un couple galvanique. Les gens disent que la meilleure proportion est de 1:3, j'ai 1:4 - 2 litres d'eau et 0.5 litre d'antigel importé. Pendant 7 mois de fonctionnement, le système reste propre, malgré le fait que j'ai utilisé à la fois du cuivre et de l'aluminium dans le bloc d'eau du processeur. Et au début des expériences, de l'eau ordinaire était versée dans le système, en une semaine, tout dans le système était recouvert d'un revêtement visqueux. En cas d'ajout d'antigel, il faut faire attention aux fuites. Après une reconstruction, le bloc d'eau de mon processeur a fui après 5 heures de charge à 100 %. Après lavage et séchage, la carte vidéo a refusé de démarrer, même la laver à la vodka n'a pas aidé, j'ai dû en acheter une nouvelle. Et une semaine plus tard, elle a miraculeusement gagné. Oh, je voulais toujours en acheter un nouveau :) blocs d'eau Les blocs d'eau sont l'outil de travail du système. Peut-être la partie du système la plus difficile à fabriquer. En règle générale, il est constitué du matériau le plus conducteur de chaleur afin de transférer le plus rapidement la chaleur de la puce au liquide de refroidissement (eau). Le moins cher des meilleurs matériaux de conductivité thermique est le cuivre. Un peu mieux que ça - argent, deux fois pire - aluminium. Trouver des lingots de cuivre de cette taille est une tâche difficile pour beaucoup. J'ai aussi souffert longtemps dans la recherche de matériel, d'ailleurs, cela a pris le plus de temps. Mais ensuite, j'ai trouvé un endroit où vous pouvez trouver tous les composants du système en abondance - c'est, comme nous l'appelons, un "champ de miracles" ou des marchés aux puces où les gens vendent ce qu'ils traînent depuis les temps anciens. Il existe énormément d'options pour les conceptions de blocs d'eau. Sur Internet, les fils de discussion sur la conception la plus efficace dépassent l'échelle d'un millier de pages. En général, la conception du bloc d'eau n'affecte pas beaucoup la température du processeur, mais parfois quelques degrés sont importants. J'étais intéressé à essayer plusieurs options dans différentes parties du système. Je ne prétends pas être le meilleur waterblock", j'ai juste choisi les designs que j'aimais le plus. Voici ces beautés dans le projet :)
Bloc d'eau du processeur Le waterblock le plus important du système (au centre sur la photo). Le processeur, en tant qu'appareil le plus chaud, nécessite un meilleur refroidissement. J'ai choisi une conception de type "spirale" pour la mise en œuvre, l'eau froide pénètre dans la partie centrale du bloc, lorsqu'elle frappe la base, des écoulements turbulents se produisent, ce qui augmente l'évacuation de la chaleur du métal. La conception nécessite une production en usine, ils l'ont fait pour moi sur une machine avec un processeur, mais certains artisans parviennent à faire de telles choses à genoux avec une perceuse. Je dirai tout de suite que je n'aime pas les dessins sur "morve", donc je ne suis pas partisan d'une telle fabrication. Je donnerai un autre bloc d'eau de processeur, qui occupe la première place dans les critiques importées, d'ailleurs, je l'aime à la fois dans la conception et purement esthétique.
Sous le raccord central se trouve un soi-disant accélérateur (photo de droite), qui améliore le flux d'eau précisément vers la partie centrale du bloc. Le kit comprend 5 accélérateurs avec différentes largeurs de fente, vous pouvez choisir le meilleur pour vous :) Chose cool, tout est fait correctement, en plus, voici un répartiteur de débit pour vous, c'est dommage qu'il coûte comme tout le système de refroidissement :( Waterblock du jeu de puces Le chipset est la puce "la plus froide" du système. Avec un radiateur passif, il chauffera jusqu'à 40-45 degrés, il serait possible de ne pas y mettre de bloc d'eau du tout, mais si la chaleur est évacuée à l'extérieur du boîtier, elle devrait alors être retirée, ce qui devrait augmenter la fiabilité du système. J'ai obtenu le bloc d'eau le plus simple pour cela, il est complètement (sauf pour les raccords) fait simplement et rapidement. Deux carrés de Plexiglas de 10 mm d'épaisseur collés ensemble forment un couvercle. Dans une partie, à l'aide d'une perceuse et d'une lime, une piste traversante de type "serpent" est réalisée, dans l'autre c'est un couvercle avec un support pour les raccords. Le couvercle est fixé par le bas sur tout le périmètre avec des vis M3 à tête fraisée. Je voulais faire un tel bloc pour la vidéo, mais je pensais - du plexiglas avec des températures GPU ... Comme toujours, il vaut mieux remplir toutes les fissures avec du mastic. Raccord pour blocs d'eau Ils devront être affûtés, ce qui limite également la rapidité de fabrication et augmente le coût de la structure. Le meilleur matériau est le laiton, il est moins sensible à l'oxydation et à la corrosion, de plus, il n'entrera pas en conflit avec la base en cuivre du bloc d'eau. Mes premiers raccords étaient en aluminium, ils sont bons car ils sont très légers et il est plus facile d'obtenir de la matière pour la fabrication, sinon leurs avantages s'arrêtent. Tubes Les tubes en silicone d'un diamètre de 10 à 12 mm sont vendus en abondance sur les marchés automobiles. Moins - la résistance hydraulique augmente considérablement, la pompe est fortement chargée, ses performances diminuent. Plus, en règle générale, ne laisse pas d'espace libre, qui devrait encore rester après avoir poussé le système à l'intérieur. Certains sont renforcés et d'autres non. Les renforcés sont bons car ils ne cassent pas dans les virages, ils sont mauvais car ils sont environ 2 mm plus épais. Il est très souhaitable de serrer les tubes sur les raccords avec des pinces pendant que l'eau est froide - les tubes sont bien serrés, mais lorsque l'eau se réchauffe, l'eau peut également fuir, il est donc préférable de jouer la sécurité. La connexion des blocs d'eau peut être en série, parallèle et parallèle-série. L'expérience montre que la connexion en parallèle n'apporte aucun avantage tangible, mais un tel système présente plusieurs inconvénients. Le premier est le besoin de pièces supplémentaires - les séparateurs. Deuxièmement, les circuits ramifiés peuvent avoir différentes résistances hydrauliques et différents niveaux, dans ce cas, dans un circuit avec moins de résistance, l'eau s'écoulera avec un débit plus important, et dans un autre avec moins. En avons-nous besoin ? Les tubes en cuivre pour la construction peuvent être trouvés sur les marchés de la construction qui vendent des appareils de plomberie. Malheureusement, toutes les plomberies "prichindala" ont un diamètre de 14mm, pour moi c'est beaucoup. Mais, après une longue recherche, j'ai pu trouver un tube de 10 mm. Avec des coins inférieurs à 10 mm, tout s'est avéré plus compliqué, je ne les ai toujours pas trouvés, mais ils l'étaient, ils ont juste cessé d'être importés (dans notre pays, du moins). Tests Configurer les tests : Carte : EPOX 8RDA3+ rev 2.0 - nForce2 Processeur : AMDBurton 2500 Aérien = 24OC Mode standard du processeur 1820 MHz = 2500+, Vcore = 1,65 V Simple + S2Clk :
Charge de gravure du processeur :
Charger SandraBurn-in Wizard" CPU Arithmetic & CPU Multimedia Test :
РMode d'overclocking du processeur 2200 MHz = 3200+, Vcore =1,8 В Simple + S2Clk :
Charge de gravure du processeur :
Charger SandraBurn-in Wizard" CPU Arithmetic & CPU Multimedia Test :
La température maximale atteinte lors du travail dans des applications réelles (correspond aux résultats de charge dans Sandra) - 45OC. Minimum lorsque les ventilateurs fonctionnaient à vitesse maximale, à la même charge 40OC. Le bruit à la vitesse maximale du ventilateur est approximativement le même que le bruit d'un Titan CU5TB, avec lui la température du processeur a atteint 55OC. Total moins 15OC. Si nous travaillons avec un minimum de bruit, la différence est déjà de 20OC, mais le bruit du CU5TB était encore disproportionnellement plus élevé. Publication : cxem.net
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