Водяное охлаждение своими руками: теория и практика

Рассказ о том как я избавился от шума в системном блоке своего «ветролёта!»Краткий фотоотчет о проделанной работеС лозунгом один раз отмерив и семь раз отрезав приступил к созданию «водянки»!Изготовление водоблока CPUУглубление проделано шарошкой диаметром 32 мм.

В вырезанном медном основании просверлено множество углублений сверлом на 2.5 мм. В углублениях прорезана резьба мечиком на 3 мм и вкручены медные штырьки изготовленные из медного провода круглым сечением площадью 6 мм2. Это обеспечит хороший теплоотвод от основания водоблока.Все стыки промазаны эпоксидной смолой.Итоговый вид водоблока.Изготовление водоблока на графический процессор:Система обеспечения циркуляции и охлаждения жидкости:За основу взяты радиатор от печки газели за 500р. и аквариумная помпа 1200 л/ч за 1150р.Расширительный бочек.Итоговый видНемного автоматики для синхронного запуска помпы и компьютера:Автомобильное реле на 12 В подключаем обмоткой к +12 В и -12 В выходам от того же откусанного вентилятора. На коммутируемые контакты садим 220 В от сети и провода от помпы. Теперь при нажатии кнопки «POWER» циркуляция жидкости запускается вместе с компьютером.Снятие температур Everestом при работе 3D Mark 2006 Показания датчиков температуры при воздушном охлаждении]Показания датчиков температуры при водяном охлажденииДля смеха ради вынес радиатор на балкон при температуре воздуха за окном в 35 градусов ниже нуля. (без водоблока на видео карте)

Предисловие

Согласитесь, температура 66^оС для Атлона 1000 МГц (не смейтесь, мой принцип – главное не железо, а то, что его окружает) в состоянии покоя, а при 100% загрузке 75^оС, многовато… Поэтому родился данный агрегат.

Данная СВО изначально задумывалась как внешняя – поставил ее в угол и пусть там стоит, а к компьютеру подходят только два шланга, по моему мнению, и задумкам на будущее системный блок можно напичкать чем-нибудь другим, например – неоновая подсветка, УФ подсветка, красивые круглые шлейфы, светящиеся в УФ и т.д. К сожалению, чертежи некоторых элементов не сохранились, да они и не нужны – каждый делает все под себя, отталкиваясь от тех материалов, которыми располагает. Главное принцип.

Комплектующие для СВО

Помпа — Atman-103, продается в любом зоомагазине. Устанавливается внутри расширительного бачка на стенку с помощью присосок.

Штатный выходной штуцер помпы был выброшен на помойку в связи с тем, что его диаметр не подходил под мои запросы (диаметр шлангов). Вместо него установлен самодельный с входным диаметром 16 мм, выходным 10 мм (диаметры наружные) и переходным конусом.

Радиатор – от печки автомобиля Toyota, отдал друг за две двушки пива, распитые совместно. Очищен от грязи ацетоном, изнутри промыт им же, снаружи покрашен краской из баллончика. Впускной и выпускной штуцеры заменены, опять же, на самодельные. Установлены впритирку на герметик. Получилось здорово – нигде не течет.

На радиатор устанавливаются два вентилятора, купленные в Интернет магазине – охлаждают и смотрятся здорово!

Резинки режутся на кубики, в крепежные отверстия вентиляторов вставляются стяжки и фиксируются теми самыми кубиками.

Затем стяжки вставляются в щели радиатора.

Закрепляем это с обратной стороны срезанными замочками с таких же стяжек. И вот что получаем

По-моему здорово… и просто!!! Расширительный бачок – пластмассовый пищевой контейнер, в моем случае круглый, но есть и другие по форме, можно найти в магазине промтоваров. Для долива жидкости в крышку бачка врезана горловина от 5-литровой бутылки с водой. 

Шланги – силиконовая трубка внутренний диаметр 8 мм, купил в строительном магазине жидкостный уровень.

Система смонтирована на платформе из оргстекла, нашел в гараже, поскольку оно было сильно исцарапано, то пришлось сделать матовым. Бачок установлен на резиновые прокладки для снижения вибрации при работе помпы.

Для ввода шлангов в корпус компьютера сделана переходная панель из стандартной заглушки. На ней находятся два штуцера, вход и выход охлаждающей жидкости, и разъем для подключения питания – 12В.

К панели СВО подключается с помощью вот такого хвоста:

В общем агрегат выглядит вот так

Общие габариты системы таковы: Д270, Ш200, В160.

Водоблок изготовлен из меди марки М1. Сия медная болванка куплена на пункте приема цветмета за 200 р. Диаметр его составляет 65мм, высота 25мм. Собран он из двух частей, основания и крышки, выполненной в виде стакана с отверстиями под штуцеры. Толщина основания 5мм, на нем располагаются теплосъемные ребра шириной 2мм высотой 7мм с шагом 2мм, всего 11 ребер. Данное изделие выполнено с помощью токарного и фрезерного станков. Конструкция абсолютно герметична и проверена под давлением 4 атмосферы.

Сторона днища, прилегающая к процессору, отполирована. Для того, чтобы со временем водоблок не окислился и не потемнел (медь все таки), пришлось покрыть его тонким слоем автомобильного лака из баллончика.

Крепеж водоблока индивидуален для каждого, все зависит от типа матери и используемого процессора. Я пошел по самому простому пути. В отверстия около процессора на материнской плате установил металлические стойки (главное не забыть про диэлектрические прокладки).

Из фторопласта сделаны небольшие «уши», с помощью которых водоблок крепится на материнской плате винтами. Прелесть данного материала состоит в его прочности и простоте обработки, из инструмента понадобился только нож. И еще он немного пружинит и, следовательно, при установке на процессор не даст перетянуть винты до образования нежелательных трещин на нем.

После окончательной установки в корпус все выглядит вот таким образом:

В качестве охлаждающей жидкости используется тосол. Его плюсы – хорошая теплопередача, не цветет как вода, дополнительная смазка помпы.

Теперь смотрим температуру:

При разогреве процессора программой CPUburn в течении 30 минут достигнута максимальная стабильная температура в 41 градус. Общая стоимость системы около 600 рублей.

Есть что добавить? Обсуждаем статьи серии «своими руками» в специальной ветке форума.

НА ФОРУМЕ ГОВОРЯТ

SD-WAN: 10 основных соображений | hwp.ru

Компания Cisco опубликовала протоколы выявления взлома для управляемых коммутаторов и другого сетевого оборудования | hw

ADATA XPG Gammix S11 Pro – тестируем быстрый NVMe накопитель | hwp.ru

Как используется SSD в сервере?

Какого производителя серверов выбрать?

Ошибка бэкапа SQL 2005

Использование Ryzen для задач виртуализации

Локальная сеть с двумя провайдерами

ИБП в серверную

Надо как-то подключить ssd m.2

НОВЫЕ СТАТЬИ

10 тезисов об SD-WAN, которые вам нужно знать

SD-WAN является самой горячей новой технологией в сети, и многие распределенные организации уже или скоро примут на вооружение эту технологию. Мы приведём вам 10 основных тезисов, касаемых технологии SD-WAN, которые позволят…

Компания Cisco опубликовала протоколы выявления взлома для управляемых коммутаторов и другого сетевого оборудования

В начале сентября 2019 года на официальном сайте корпорации Cisco появилась важная информация для пользователей брендовых управляемых коммутаторов, беспроводных точек доступа и других устройств для создания локальных сетей…

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

ADATA XPG Gammix S11 Pro – тестируем быстрый NVMe накопитель

Сегодня на тесте – свежая новинка — NVMe накопитель ADATA XPG Gammix S11 Pro объёмом 512 Гб. Он имеет стандартный формфактор M.2 2280, имеет интерфейс…

HIPER TWS Smart 2 – гарнитура с сенсорным управлением

Недавно мы с вами познакомились с полностью беспроводными гарнитурами HIPER TWS Beat, HIPER TWS Sport, сравнивали их с другими TWS гарнитурами. А сегодня…

Обзор BQ-5541L Shark Rush – ультимативный смартфон

Возможно, кто-то из вас помнит наш обзор защищенного смартфона BQ-5033 Shark. Только это было 2 года назад, и BQ решил выпустить новую модель из той…

Обзор материнской платы Biostar Racing X570GT формата Micro ATX

В компании Biostar посчитали, что вам для апгрейда нужно просто место, куда можно поставить новый AMD Ryzen, а со всем другим можно и потерпеть. Так что…

В этой статье я постараюсь рассказать о своей попытке изготовить систему водяного охлаждения для процессора в домашних условиях. При этом опишу основные моменты и технические тонкости на примере собственного опыта. Если вам интересно подробное иллюстрированное руководство по изготовлению, сборке и установке такой системы, то добро пожаловать под кат. Трафик, много картинок! Видео процесса изготовления в самом низу. Мысль о создании более эффективного охлаждения домашнего компьютера у меня зародилась в процессе поиска способа повысить производительность своего компьютера с помощью «разгона» процессора. Разогнанный процессор потребляет в полтора раза больше мощности и соответственно греется. Главный ограничитель покупки готовой – цена, покупка в магазине готовой системы водяного охлаждения вряд ли обойдется дешевле ста долларов. Да и в обзорах бюджетные системы жидкостного охлаждения не особо хвалят. Так было решено сделать простейшую СВО самостоятельно и с минимальными затратами.

Теория и сборка

Основные детали

• Водоблок (или теплообменник)
• Центробежный водяной насос (помпа) мощностью 600 литров/ч.
• Радиатор охлаждения (автомобильный)
• Расширительный резервуар под теплоноситель (воду)
• Шланги 10-12 мм;
• Вентиляторы диаметром 120мм (4 штуки)
• Источник питания для вентиляторов
• Расходные материалы

Водоблок

Основная задача водорблока это быстро забрать у процессора тепло и передать его теплоносителю. Для данных целей наиболее подходит медь. Возможно изготовление теплообменника и из алюминия, но его теплопроводность (230Вт/(м*К)) вдвое меньше меди (395,4 Вт/(м*К)). Также немаловажно устройство водоблока (или теплообменника). Устройство теплообменника представляет собой один или несколько непрерывных каналов, проходящих через весь внутренний объем водоблока. При этом важно максимально увеличить поверхность соприкосновения с водой и избежать застоев воды. Для увеличения поверхности обычно используют частые надрезы на стенках водоблока или устанавливают мелкие игольчатые радиаторы.

Я не пытался сделать что-то сложное, поэтому начал делать простую ёмкость для воды с двумя отверстиями для трубок. За основу был взят латунный соединитель для труб, а основанием стала медная пластина толщиной 2 миллиметра. Сверху в такую же пластину вставляются две медные трубки диаметра шланга. Всё запаивается оловянно-свинцовым припоем. Делая водоблок побольше я сначала не задумывался о его весе. В собранном виде со шлангами и водой на материнской плате будет висеть более 300 грамм, и для облегчения пришлось использовать дополнительные крепления для шлангов.

• Материал: медь, латунь
• Диаметр штуцеров: 10 мм
• Пайка: Оловянно-свинцовый припой
• Способ крепления: винтами к креплению магазинного кулера, шланги крепятся хомутами
• Цена: около 100 рублей

Выпиливание и пайка

Помпа

Помпы бывают внешние или погружные. Первая лишь пропускает ее через себя, а вторая ее выталкивает, будучи в нее погружена. Здесь использована погружная, помещается в ёмкость с водой. Внешнюю найти не удалось, искал в зоомагазинах, а там только погружные аквариумные помпы. Мощность от 200 до 1400 литров в час цена от 500 до 2000 рублей. Питается от розетки, мощность от 4 до 20 ватт. На твёрдой поверхности помпа сильно шумит, а на поролоне шум незначителен. В качестве резервуара для воды использовалась банка, вмещающая в себя помпу. Для присоединения силиконовых шлангов были использованы стальные хомуты на винтах. Для лёгкого надевания и снятия шлангов можно использовать смазку без запаха.

• Максимальная производительность — 650 л/ч.
• Высота подъема воды – 80 см
• Напряжение – 220В
• Мощность – 6 Вт
• Цена — 580 рублей

Радиатор

Насколько качественным будет радиатор, во многом определит эффективность всей системы водяного охлаждения. Тут использован автомобильный радиаторсистемы отопления (печка) от девятки, куплен старый на барахолке за 100 рублей. К сожалению, интервал между пластинами в нём оказался меньше миллиметра, поэтому пришлось вручную раздвигать и сжимать пластины по нескольку штук, чтобы слабые китайские вентиляторы смогли продуть его насквозь.

• Материал трубок: медь
• Материал ребер: алюминий
• Размер: 35х20х5 см
• Диаметр штуцеров: 14 мм
• Цена: 100 рублей

Обдув

Обдувается радиатор двумя парами 12 см вентиляторами спереди и сзади. Запитать 4 вентилятора от системного блока во время проверки не представилось возможным, поэтому пришлось собрать простой блок питания на 12 вольт. Вентиляторы были соединены параллельно, и подключены с учётом полярности. Это важно, иначе с большой вероятностью вентилятор можно испортить. У кулера 3 провода: черный (земля), красный (+12В) и желтый (значение скорости).

• Материал: китайский пластик
• Диаметр: 12 см
• Напряжение: 12 В
• Ток: 0.15 А
• Цена: 80*4 рублей

Хозяйке на заметку

Цель снижения шума я не ставил из-за стоимости вентиляторов. Так вентилятор за 100 рублей изготовлен из чёрного пластика и потребляет 150 миллиампер тока. Именно такие я использовал для обдува радиатора, дует слабо, зато дешёвый. Уже за 200-300 рублей можно найти намного более мощные и красивые модели с потреблением 300-600 миллиампер, но на максимальных оборотах они шумные. Это решается силиконовыми прокладками и антивибрационными креплениями, но для меня решающее значение играла минимальная стоимость.

Блок питания

Если готового под рукой нет, можно собрать простейший из подручных материалов и микросхемы, которая стоит меньше 100 рублей. Для 4 вентиляторов необходим ток 0,6 А и немного про запас. Микросхема даёт примерно 1 ампер при напряжении от 9 до 15 вольт в зависимости от модели. Можно использовать любую модель, выставляя 12 вольт переменным резистором.

• Инструменты и паяльник
• Радиодетали
• Микросхема
• Провода и изоляция
• Цена: 100 рублей

Установка и проверка

Аппаратная часть

• Процессор: Intel Core i7 960 3.2 ГГц / 4.3 ГГц
• Системная плата: ASUS Rampage 3 formula
• Блок питания: OCZ ZX1250W
• Термопаста: АЛ-СИЛ 3

Программное обеспечение

• Windows 7 x64 SP1
• Prime 95
• RealTemp 3.69
• Cpu-z 1.58

Особо долго тестировать не пришлось, т.к. результаты не приближались даже к возможностям воздушного кулера. Радиатор СВО обдувался пока только двумя китайскими вентиляторами из 4х возможных и ещё не были раздвинуты шире пластины для лучшего продува. Так в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО 57 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 100 градусов за 30 секунд на СВО. При разгоне результаты ещё хуже. Была предпринята попытка сделать новый водоблок с более тонкой (0,5 мм) медной пластиной основания и почти втрое более вместительный внутри, правда из тех же материалов (медь + латунь). В радиаторе раздвинуты пластины для лучшего продува и добавлено ещё два вентилятора, теперь их 4 штуки. В этот раз в режиме экономии энергии и нулевой загрузке температура процессора на воздухе примерно 42 градуса, а на самодельной СВО примерно 55 градусов. Запуск теста prime95 на 4 потока (50% загрузка) прогревает до 65 градусов на воздухе и до 83 градусов на СВО. Но при этом вода в контуре начинает довольно быстро нагреваться и уже через 5-7 минут температура процессора достигает 96 градусов. Это показания без разгона. Собирать СВО было, конечно интересно, но применить её для охлаждения современного процессора не удалось. В старых компьютерах отлично справляется штатный кулер. Может быть я подобрал некачественные материалы или неправильно изготавливал водоблок, но собрать СВО менее, чем за 1000 рублей в домашних условиях мне не представляется возможным. Почитав обзоры бюджетных готовых СВО, имеющихся в магазинах я не надеялся, что моя самоделка будет лучше хорошего воздушного кулера. Для себя сделал вывод, что не стоит экономить в будущем на комплектующих для СВО. Когда решусь покупать СВО для разгона, однозначно буду собирать её сам из отдельных деталей. Надеюсь, читать и смотреть было интересно. Хотелось бы узнать мнение бывалых, в чём были ошибки и что можно улучшить.

Видеоролик

Статьи на хабре по теме

Системы охлаждения — от радиатора до жидкого азота! Часть 1Системы охлаждения — от радиатора до жидкого азота! Часть 2Сборка компьютера с водяным охлаждениемUPD: Небольшой FAQ по водяному охлаждению Спасибо юзеру 151180,4k 151Используемые источники:

• https://ucrazy.ru/hitech/1268740073-vodyanoeoxlazhdeniepksvoimirukami.html
• https://www.hwp.ru/articles/sistema_vodyanogo_ohlazhdeniya_za_600_rubley_svoimi_rukami/
• https://m.habr.com/ru/post/140845/