Проект SilentStream ACS или история создания производительной пассивной системы водяного охлаждения
Часть 2

Томас Устименко (aka BlackPanther & BoyRadeon)

31.03.2009

• Часть 1
• Часть 2
• Часть 3
• Часть 4

Первый опыт создания пассивной СВО

Основной пассивный радиатор было решено делать из готового алюминиевого профиля серии HS. По расчетам, необходимая площадь при нужной мощности и естественном конвективном охлаждении составляла 2,25 м² при разности температур вода-воздух 10 °C. Для основного радиатора был выбран профиль со звездообразным расположением ребер, как имеющий самое низкое тепловое сопротивление на единицу объема и веса. Центральное отверстие в покупном профиле (5 мм) было рассверлено до диаметра 12 мм. В торцах профилей была нарезана трубная резьба 1/2" (полудюймовая).

Соединение элементов радиатора выполнялось стандартными фитингами для водопроводных медных труб. Они обеспечивают надежное соединение без использования прокладок, дешевы и доступны.

Каждая секция радиатора закреплена на правой боковой стенке корпуса системного блока посредством 12 приборных стоек высотой 10 мм и с резьбой М3. Это обеспечивает необходимое расстояние между стенкой корпуса и радиатором для улучшения прохода воздуха и уменьшения теплопередачи через стенку внутрь корпуса. Все секции соединены параллельно при помощи отрезков медной трубки диаметром 12 мм. Ввод горячей воды осуществляется сверху, отвод охлажденной снизу. Это несколько улучшает охлаждение за счет образования противотока воды и охлаждающего воздуха.

Максимальная производительность помпы Eheim 1250 составляет 1200 л/ч при работе без гидродинамической нагрузки. Для отвязки помпы от корпуса и уменьшения шума/вибраций был изготовлен амортизатор из отрезков шланга, используемого для магистральных соединений. Шланг силиконовый, внутренним диаметром 12 мм и толщиной стенки 2,5 мм. Обычно он применяется в медицине и имеется в продаже в магазинах медтехники. Для изготовления амортизаторов использовано 4 отрезка такого шланга длиной 15 мм. Они закрепляются к помпе и системному блоку посредством винтов М3 с шайбами. Выбор такой конструкции был сделан после субъективной оценки шума помпы, установленной на разные виды резиновых амортизаторов — микропористой резины, резиновых столбиков, пенополиуретана. Длина отрезков шланга подбирается с учетом веса помпы, вместе с установленными на нее фитингами, так, чтобы прогиб амортизаторов составлял 30-50%. Необходимо обратить внимание на то, что помпа после установки не должна касаться элементов корпуса.

Для соединения компонентов системы использован медицинский силиконовый шланг с внутренним диаметром 12 мм (магистральная часть) и шланг Tygon с внутренним диаметром 9,5 мм типа R3603 (больше о нем ничего неизвестно,материал точно не PVC, может силикон...) для соединения водоблоков. На водоблоках использованы фитинги компрессионного типа, заказанные вместе с ними. Они обеспечивают сборку без использования инструмента и надежное соединение.

Для справки: водопроводные обжимные фитинги для медных труб диаметром 12 мм имеют резьбу под накидную гайку 3/8", а для труб диаметром 10 мм — 1/4". Это наиболее распространенные виды резьбовых соединений, используемых в компьютерных СВО.

Соединение компонентов в контуре должно отвечать двум основным правилам:

1. Монтаж водоблоков при последовательном их соединении должен производиться в порядке возрастания выделяемой ими тепловой мощности, считая от входа охлажденной воды из радиатора. Это исключает подогрев более мощным элементом менее мощного.
2. Расширительный бачок должен располагаться на всасывающей линии непосредственно перед помпой для исключения попадания в нее воздуха (это приводит к шуму и остановке водяного потока в контуре).

К сожалению, выполнение первого правила не всегда сопутствует соединению компонентов системы с учетом возможности быстрого удаления воздуха при пуске системы. Это вызвано особенностями компоновки корпусов стандарта ATX. Видеокарта всегда расположена ниже процессора, северный мост и процессор — выше. Блок питания в подавляющем большинстве корпусов тоже расположен сверху.

Итак, базовая система собрана. Для автора наиболее приоритетным был легкий пуск системы, поэтому водоблоки были соединены по простой схеме снизу вверх. В итоге контур получился таким:

"помпа -> датчик расхода -> видеокарта -> северный мост -> процессор -> радиатор -> расширительный бачок -> помпа"

Система была заполнена смесью дистиллированной воды и антифриза на основе пропиленгликоля (и то, и другое продается в автомагазинах). Для исключения протечек система перед заполнением была испытана давлением от водопроводной сети (порядка 3 кг/см) и промыта чистой профильтрованной водой. После этого все водоблоки были установлены на компьютерные компоненты. Установка водоблоков на процессор и видеокарту произведена по инструкциям производителей и затруднений не вызвала. В качестве термоинтерфейса использована термопаста Arctic Silver.

Автоматическое управление помпой

Для автоматического включения помпы при старте компьютера была собрана небольшая схема с реле, обмотка которого подключена к блоку питания на линию 12 В обычным компьютерным молекс-разъемом, а контакты включены в цепь работающей от 220 В помпы. Все соединения в этой схеме надо тщательно изолировать, а саму схему внимательно проверить на правильность соединений (особенно выводов реле). В случае ошибки в соединениях может произойти замыкание 220 В на низковольтные цепи с фатальными последствиями. Никаких соединений проводов напряжением 220 В внутри системного блока делать нельзя. Из этих соображений собранная схема была размещена в небольшой пластиковой коробочке, установленной на задней стенке системного блока при помощи двустороннего скотча. Провод питания помпы родной — у него двойная усиленная изоляция, поэтому заменять его нельзя.

Предупреждение!
При проверке силовой части схемы необходимо строго соблюдать правила электробезопасности!

Первые испытания

Испытания собранной системы показали ее полную работоспособность: температура в покое для процессора составила 29 °C, для видеокарты — 37 °C. При кратковременном отключении вентиляторов БП и на жестких дисках система оказалась вообще бесшумна. Но естественно, отключать эти вентиляторы совсем было пока невозможно.

Страницы: 1 | 2 | 3 | 4