APPLE iPhone 7
256Gb
Цена 74'990 руб.
Palit GeForce GTX 1080
Jetstream 8G
Цена 47'210 руб.
31.5' LG 32MP58HQ-P
IPS
Цена 24'100 руб.

Сервера размещены в

Мобильные устройства
Конференция
Персональные страницы
Wiki
Статистика разгона CPU (+3 за неделю, всего: 26903) RSS     



Объявления компаний (реклама) и анонсы
  • IPS монитор LG дешевле 7 т.р. в Ситилинке
  • 10 ядерный Broadwell-E 3 GHz - 129 160р
  • Мегамышь Asus Sparta за 14 990р
  • GTX 1070 - самая низкая цена в XPERT.RU, смотри!

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста,
которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Градирня для компьютера, или «разгон баяна» (часть 3)

Clear66 25.10.2011 17:00 Страница: 1 из 2 | ссылка на материал | версия для печати | обсуждение | архив

Продолжение. Начало здесь.

Вступление

Перед вами очередная, третья по счету, статья из цикла под общим названием «Разгон систем водяного охлаждения или разгон баяна». В первых двух частях рассматривались способы увеличения эффективности радиатора СВО компьютера. «Разгонялся» теплосъемник путем смачивания его поверхности водой разными способами. В первой - каплями воды, стекающими на поверхность,

450x370  96 KB. Big one: 1500x1232  401 KB

во второй - с помощью ультразвукового генератора тумана.

450x368  211 KB. Big one: 1500x1227  1790 KB

Производительность радиаторов увеличивалась, и значительно. Но, как всегда, бесплатно ничего не бывает. Кроме общего, немного спорного недостатка – увеличения влажности, у систем были и другие, куда более серьезные. У первой - сложность в обслуживании, у второй - значительное удорожание. Посудите сами: кроме дорогого радиатора ThermoChill PA120.3 в системе использовались еще три генератора тумана. А это практически стоимость еще одного такого радиатора.

Принцип «разгона» в обоих случаях одинаков – дополнительно с теплообменом применялся испарительный метод охлаждения. А именно: испаряющаяся с поверхности теплосъемника вода уносила еще часть тепловой энергии и охлаждала радиатор.

Перечитывая эти строки, невольно ловишь себя на мысли, что есть в них что-то лишнее. Что бы это могло быть? Конечно, радиатор. А чем он выступает в обоих случаях? Посредником. Так зачем лишнее звено в цепи? Обойдемся без такой дорогостоящей детали, будем охлаждать воду напрямую.

Не устаю повторять, что ничего нового я не изобретаю, поскольку этот метод известен много веков. Еще раз подчеркну, что ничего революционного на данном этапе развития науки придумать невозможно, пока не откроют новых законов физики. А с этим у ученых пока плоховато. Пишу уже третью статью и все про «баяны». Отвлекся. Итак…

Устройство, напрямую охлаждающее воду, давным-давно известно и называется (звуки фанфар) - градирня.

450x336  187 KB

На этой живописной фотографии, взятой из Википедии, сняты градирни Харьковской ТЭЦ. Это промышленное решение и строить его для охлаждения своего компьютера я не буду. А вот изготовить действующую модель небольшого размера вполне приемлемо. Рассмотрим для начала, как это сооружение работает. Вернее, не совсем такое, а «вентиляторная градирня».

Принцип действия и устройство градирни

Приведу цитату из Википедии:

Градирня - устройство для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха.

Это очень эффективный метод. При оптимальной конструкции градирня способна охладить воду до температуры ниже температуры окружающей среды на 7 градусов Цельсия. Рассмотрим схему промышленной градирни.

277x356  41 KB

1. Входной патрубок.
2. Водораспределитель.
3. Ороситель.
4. Вентилятор.
5. Окна для забора воздуха.
6. Каплеуловитель.
7. Корпус градирни.
8. Резервуар с выходным патрубком для охлажденной воды.

Вода, которую требуется охладить, поступает по входному патрубку (1) в водораспределитель (2). Он предназначен для равномерного распределения охлаждаемой воды по поверхности оросителя (3) и состоит из системы труб и форсунок, распыляющих входящую воду. Чем более мелкие частицы воды получаются и чем более равномерно они распределены, тем выше эффективность работы этого устройства.

Каплеуловитель (6) расположен над водораспределителем для радикального уменьшения уноса капель вне градирни. Он должен обладать высокой степенью улавливания, и при этом - наименьшим сопротивлением воздуха. Распыленная равномерно по всей площади вода попадает на ороситель (3). Задача последнего – получение возможно большей поверхности контакта между охлаждаемой водой и воздухом. Это пластиковая структура с очень большой площадью поверхности.

450x311  132 KB

Наибольшая эффективность достигается, когда вода стекает по поверхности оросителя тонкой пленкой, а навстречу ей, по этим же каналам, перемещается воздух. На поверхности оросителя происходит процесс испарения воды, сопровождающийся ее охлаждением. Поток воздуха обеспечивает вентилятор (4), который засасывает его в окна (5) и выбрасывает в окружающую среду. Чем больше поверхность оросителя, тем более эффективна работа градирни. Охлажденная вода с его поверхности стекает в резервуар (8).

Все просто и понятно. А как сделать миниатюрную градирню?

Сбор информации и проработка конструкции

Учась в нескольких учебных заведениях, я почерпнул из них, кроме всего прочего, две, на мой взгляд, важные вещи. Они выручали меня из многих жизненных коллизий. Это «длинный язык» и умение работать с литературой. Первым я уже давно морочу вам голову (шутка), настала пора применить второй навык.

Вместо библиотеки запустил всем известную поисковую систему, разыскивая материалы по сабжу. Вспоминается, что еще в 2004 году похожая тема обсуждалась на Modlabs.net и называлась - "И эстетично и практично" или охлаждение фонтаном. Что я в дальнейшем тоже собираюсь сделать. Но немного не по теме. Есть на том же форуме ветка Испарительная система водяного охлаждения(bong). Интересно, но всего одна конструкция, воплощенная в жизнь, и то без картинок, а жаль.

И жаль, что все интересные, на мой взгляд, начинания происходят за рубежами моей Родины. Посмотрим, что на эту тему делали там - за рубежами. Сделано действительно много. От микробонга, помещающегося в компьютерный корпус, до большой настольной системы, влага из которой уходит прямо в вентиляционное отверстие в потолке. Есть даже SLI варианты. Если человеку не нравится шум вентиляторов и дополнительная сырость в квартире, он строит градирню на улице, на заднем дворе своего дома, соединяя ее шлангами с домашним компьютером. А здесь и тут применяют даже подобие оросителей.

Если вы думаете, что испарительные системы охлаждения - это удел самодельщиков, то вы ошибаетесь. Есть фабричное решение, и называется оно компактный испарительный кулер.

Есть системы, не похожие на градирни в чистом виде - это вертикальные трубки, обмотанные фитилем. Автор называет сделанное «фонтан-кулер». Картинки из упомянутых материалов не привожу, гораздо интереснее посмотреть оригинал по ссылкам.

Но, несмотря на большое разнообразие, все работы соратников по разгону до боли схожи используемыми материалами. В основном народ работает с трубами, которые применяются для прокладки канализации. А что? Они доступны и недороги. Начну с проверенных материалов.

Градирня из канализационных труб

Иду в магазин и покупаю тройник с отводом в 30 градусов, муфту, заглушку и кусок трубы. Собираю. Беру муфту, затыкаю ее с одной стороны заглушкой, в свободную часть вставляю угловой элемент и в него отрезок трубы. Все трубы диаметром 110 мм.

Получается очень неустойчиво. Делаю подставку из подручных материалов. Все в стадии эксперимента и городить что-то фундаментальное не хочется.

283x450  54 KB. Big one: 943x1500  242 KB

Вентилятор закреплен на саморезы и медную проволоку. В верхней части отвода сверлю отверстие и пропускаю внутрь отрезок силиконового шланга. Слежу, чтобы он доходил до дна. Это будет выходной патрубок градирни.

Водораспределитель делаю из пластикового пузырька от витаминов. В крышке сверлю отверстие и закрепляю в нем штуцер. Крышку закручиваю с лентой «ФУМ». А в пузырьке сверлю тучу отверстий сверлом диаметром 0.75 мм. Правило только одно – общая площадь отверстий не должна превышать площадь сечения подводящего шланга более чем на 10 процентов. В противном случае струй не будет. Проверяю на «струйность» с помощью погружной помпы производительностью 700 литров в час.

Западные коллеги применяли лейки от душа. Но мне это кажется недостаточным. В их версиях струи получаются большего диаметра, но их меньше, у меня сделано наоборот. Также они не применяют ороситель, струи воды просто стекают по трубе. А без него снижается эффективность, буду сочинять деталь.

Что использовать в качестве оросителя? Нужна структура с большой площадью поверхности, желательно пластиковая (вес и не ржавеет). Что можно приспособить? Ответ пришел, как всегда, с неожиданной стороны. Применю для этой цели кучу пластиковых трубочек от коктейля. Стоят они копейки, а если их набрать по всему сечению трубы, то площадь получится внушительной. Но пока заталкивать трубочки в градирню я не буду. Хочется сравнить систему с оросителем и без - будет ли преимущество?

Тестовый стенд

Использовалось то же «железо», что и в первых частях статьи.

  • Материнская плата: Asus Maximus IV Extreme (P67 Express Chipset, Bios 1850);
  • Центральный процессор: Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge);
  • Охлаждение CPU:
    • Водоблок Swiftech Apogee XT (Rev 2);
    • Помпа - Swiftech MCP655;
  • Охлаждение GPU: Водоблок Swiftech MCW60 (ссылки нет, снят с производства);
  • Оперативная память: 3 x 2 Гбайта Kngston HiperX KHN1600C7D3K3/6GX, использовалось два модуля;
  • Видеокарта: Gainward GTX 570;
  • Дисковая подсистема: Western Digital Caviar Black 7200 rpm;
  • Блок питания: FSP Epsilon 700W ATX (24+4+6пин) (FX700-GLN).

Все это было собрано в корпусе Antec LanBoy Air.

Методика тестирования

Стендовый Intel Core i7-2600K разогнан до 5000 МГц путем повышения коэффициента умножения до значения 50. При этом напряжение на нем пришлось увеличить до 1.45 В. В конференции не рекомендуют повышать напряжение на Sandy Bridge выше 1.38 В. Но температура CPU, даже при прогоне такой грелки как LinX 0.6.4 невелика, а цифра 5000 МГц так красива. До более высоких частот он не разгонялся по двум причинам. Первая – этот разгон немного выше среднего по статистике Overclockers.ru. То есть любой обладатель такого процессора сможет сопоставить напряжения и температуры со своими. Вторая – с таким разгоном писалась первая часть статьи. Поэтому 5000 МГц оставлены для сравнения результатов.

Во время тестов для прогрева процессора будет использована программа LinX 0.6.4 (2048 Мбайт, десять повторов). Этого хватит, поскольку количество воды в системе невелико, чуть меньше литра, и ее температура очень быстро стабилизируется под нагрузкой.

За мониторинг температуры процессора отвечает утилита RealTemp. Указывается температура самого горячего ядра.

Температура воды измерялась цифровым термометром Center 300. Диапазон измеряемых температур -200 до 1370 °C. Разрешение 0.1 °C. Термопара крепилась бумажным скотчем к входному патрубку радиатора или градирни в самой горячей точке контура. Сверху наклеивалось еще несколько слоев скотча, чтобы изолировать ее от температурных воздействий окружающей среды. Использовалась операционная система Windows 7.

Начало тестов и сразу…

Первым делом я прогнал тест LinX 0.6.4 на радиаторе ThermoChill PA120.3. При комнатной температуре 23-24 градуса аналогичный показатель воды в системе на момент окончания прогрева равнялся 29.3 градуса. Температура самого горячего ядра процессора составила 72 градуса. Все данные приводятся для того, чтобы было с чем сравнивать.

450x357  129 KB. Big one: 1500x1190  836 KB

Сливаю воду, ставлю градирню из канализационных труб, потом заливаю все снова и включаю компьютер. Помпа ни в какую не хочет прокачивать жидкость, мешают воздушные пробки. Ей нужно сначала поднять воду из нижней части градирни, а в этом патрубке воздух. Пришлось поставить градирне клизму и, наконец, вода пошла.

Но опять проблема - водораспределитель не хочет давать много струй. Вода стекает из отверстий по корпусу и дальше вниз одной струйкой.

450x450  136 KB. Big one: 1064x1064  456 KB

Видите на фотографии несколько вялых струек. Основная масса воды выходит из отверстий, стекает по стенкам и внизу собирается в один поток, при этом никакого рассеивания не происходит. Почему? Не хватает давления. Что делать? Уменьшаю количество отверстий. Сначала пытаюсь заплавить их паяльником, а потом просто обматываю пузырек изолентой. Никакого результата. Вернее, наоборот. Помпа, ощутив такое гидросопротивление, просто отказалась работать. Качала, но настолько слабо…

Пришлось идти по другому пути. Я оставил немного отверстий, увеличив их диаметр. Сначала распределитель заработал, но потом опять вода стала стекать по корпусу. Упало давление. Почему? Почему помпа сначала работала хорошо и давления хватало, а потом оно резко снизилось?

Долго гадал и перекраивал водянку. Сначала подумал, что расширительный бак создает лишнее сопротивление току воды, и даже убрал его из контура - результатов ноль. Ничего не изменилось и после увеличения длины шлангов. Тогда я пришел к выводу, что водораспределитель создает слишком большое сопротивление и убрал его вообще. Система заработала.

Но одна струя воды создавала много шума, и площадь ее соприкосновения с воздухом получалось невелика. Я направил ее на стенки градирни для увеличения площади соприкосновения с водой и ради спортивного интереса провел тест без водораспределителя. Результат получился неожиданным - температура воды 29.8 градусов.

450x349  137 KB. Big one: 1500x1164  852 KB

Градирня в таком виде, без водораспределителя, без оросителя, сделанная из трубы диаметром 110 мм, высотой 85 см, работала почти наравне с ThermoChill PA120.3! Разница в температуре воды в 0.5 градусов. Температура процессора те же 72 градуса. И это притом, что на «термочиле» стоят три вентилятора с более высокими оборотами, а на градирне один!

Такой результат вызвал новый прилив сил, которых так не хватало, и я принялся снова прилаживать водораспределитель. Но тщетно, помпа никак не хотела работать как следует! Начал подступать психоз и я невольно стал присматривать предмет помассивнее с целью разбить все эти побрякушки, а на обломках станцевать джигу.

И тут взгляд случайно упал на шланг, подающий в помпу воду. После выключения оттуда поднимается пузырь воздуха. Вот оно! Все стало ясно и понятно. Вода, стекая с приличной высоты в градирне, создает в нижней емкости кучу воздушных пузырьков, которые попадают в шланг и объединяются в помпе в один большой. Помпа не успевает выбрасывать воздух, поскольку все время поступает свежая порция воздуха и производительность падает. Что делать?

И тут вспомнилось то, что западные коллеги на дно приемной емкости всегда клали губку или кусок поролона. Я-то думал, что для защиты от лишнего шума! А это в первую очередь защита от пузырьков! После лихорадочного осмотра нескольких коробок из-под материнских плат нашелся поролон, из которого был вырезан квадрат со стороной 110 мм, по диаметру трубы. Затем вентилятор был снят, полученный кусок вставлен в трубу, с одновременным подгибанием его краев вниз. В итоге заборный шланг оказался под поролоном.

450x297  152 KB. Big one: 1500x989  849 KB

Оцените материал →

Объявления компаний (реклама) и анонсы
  • Планшет 10` Panasonic за 271 900р - смотри характиристики
  • 3.8Tb SSD Samsung PM863 - смотри цену!
  • Супермать MSI Godlike Carbon за 39 т.р.




Обсуждение ВКонтакте (скрыть)