Была самоделка водяного охлаждения, которая охлаждала ЦП, видяху, мост, мосфиты, БП — в общем все, и выводила на большой радиатор (печку от машины) где вся мощность сдувалась двумя тихими 140мм кулерами. Пыль почти не беспокоила, т.к. радиатор находился за пределами корпуса, шум тоже — но хотелось большего. Абсолютной тишины. Отсутствия кулеров. И, желательно, большой мощности.
Прогнав в голове возможные варианты конструкции, вдохновившись опытом строителей подобных корпусов, приступил к начальным исследованиям. Первоначально предполагалось использовать процессор i7 3770k, видеокарту gtx660ti и ssd накопитель. TDP в сумме превышал 220 ватт, что строило в воображении корпус на 35-40 килограмм с необходимой площадью 2 квадратных метра. Немного позже я узнал, что TDP это максимальное тепловыделение, по сути пик, который обязана выдержать система охлаждения. Реальное потребление системы оказалось около 180 ватт.
Часть тепла выдает и блок питания, но мне удалось найти с максимальным, до 88% кпд. Это termaltake TR-2 600W. Причем указанная мощность — продолжительная, что мне более чем подходило.
После выбора и закупки комплектующих был выбран и источник тепловых трубок — знаменитый Thermaltake Big Typhoon. Теплоотводы должны были быть распределены таким образом, чтобы отводить тепло на максимум площади, площадь видеокарты при этом была бы больше чем процессора, а блоку питания оставалось бы совсем чуть чуть. Так как корпус планировалось собрать, используя 6 вертикальных профилей -радиаторов и 6 «крышек» из этого же профиля, процессору доставалось бы два профиля и две верхних крышки, а видеокарте — три профиля и три нижних крышки.
Итак, железо закуплено, пустились во все тяжкие.
В конторе, рядом с местом, где я работаю, продавался этот замечательный профиль. Не силумин, отличная теплопроводность и внешний вид. Были заказаны 6 профилей длиной 300мм и 6 «крышек» 150мм.
Была куплена фреза для обработки дерева, для скругления крышек.
Острый край скруглен.
На ЧПУ станке в «крышках»проделаны пазы, которые бы являлись продолжением основного профиля.
Начинаем подгонку железа.
Теплоотвод процессора и видеокарты. Подгонка комплектующих.
… и почти все дружно летит в ведро.
Дело в том, что по своей натуре я идеалист, а изначальная цель была поставлена — сделать относительно простую в повторении конструкцию, а не что то уникальное. На изготовление и закрепление теплоотводов видеокарты было потрачено слишком много времени, все выглядело слишком… топорно, чтоли, и уж точно не технологично. Поэтому было решено — черт с ним, будем ВСЕ переделывать, благо толком то ничего и не сделано :-) К тому же в этот момент не запустилась материнская плата, неизвестно почему — и было решено заменить её на подобную по типоразмеру, более современную и под другой процессор, 4го поколения. А этот проц сохранить для будущей медиа системы.
Итак, идеология поменялась. Если раньше использовались трубки 6мм от Big Typhoon и они паялись на основания, то сейчас это — Termaltake Contac 39, никакой пайки — тот же direct contact. Извлекать трубки одно удовольствие — распилил основание, разогнул, вынул трубки, снял ребра. Big Typhoon же пока не «разденешь» — не распаяешь, ребра отводят тепло. Плюсик в технологичность.
Блок отвода тепла с видеокарты. Он состоит из двух половинок — сверху и снизу видеокарты, между половинками — теплопроводная резина. Тепло с нижней половинки переходит на тепловые трубки, а они отводят тепло на два блока — один для нижней, другой для боковой стенки радиатора. Для улучшения теплоотвода с процессора в центр пластины заклеен медный сердечник. Всего используются четыре тепловые трубки.
Теплоотвод для процессора. Было решено отказаться от «паука» трубок для процессора, и обойтись двумя. На коробке с кулером было написано — до 180 ватт, одна трубка сможет провести 55-60 ватт.
Для материнской платы теплоотвод сделан так же как для видеокарты: «ванна», в которую укладывается теплопроводная резина, и сверху прикручивается плата. Потом эта «ванна» прикручивается к радиатору.
Все поверхности были выведены на фрезерном станке, и отшлифованы.
Заключительный этап — переработка блока питания для работы в пассивном режиме, организация проводки питания и необходимых разъемов — сброс, светодиоды, питание, USB 3.0 на передней панели. С USB пришлось повозится — штатный выкидыш не влезал из за разъема на материнскую плату, разъем был безжалостно срезан и перераспаян.
Заднюю и переднюю стенку сделал с ручками, они же ножки. Т.к. они симметричны, корпус не имеет низа и верха, поставить его можно как угодно.
Под передней стенкой закрепил коробочку из оргстекла — в ней располагается съемный жесткий диск 2.5'', кнопки включения, светодиоды и передний USB 3.0.
Толкатели кнопок сделаны из матового оргстекла.
При пробной сборке сендвича видеокарты была ошибка — не было контакта кристала с медным сердечником, буквально не хватало 0.1мм. Однако, процессор вполне работал без запуска игр, не перегревался и температура держалась около 40-45 градусов! Что говорит о достаточной эффективности охлаждения «через плату» на заднюю стенку.
Поняв, что таким образом можно еще нехило сбить температуру процессора с его знаменитой дебильной термопастой под крышкой (заменить было стремно) было решено отвести часть тепла вниз, на материнскую плату, используя дырку в сокете. Дырка была набита силиконовой тепло-прокладкой, температура перестала скакать и снизилась на 3-5 градусов.
Первое включение и прогоны 3dmark и игр показали результаты немного хуже, чем ожидалось. Температура ядра видяхи поднимается до 75 градусов за 2 часа, и еще на пару градусов в последующее время. Температура процессора при работе без видяхи не поднималась выше 45 градусов. Сам системник при этом был в первом случае- горячий как печь, во втором — чуть теплый. Учитывая, что это вполне нормальная температура для такой видеокарты — вполне неплохо.
Общие габариты корпуса 440х340х140мм с учетом ручек. Напоследок — несколько фото готового корпуса.
Комментарии (54)
uadeveloper
16.10.2015 11:16Я бы еще в мат покрасил или отполировал
Dioniss81
16.10.2015 11:46+3Планировалось все анодировать в черный цвет, но потом решил оставить так- получилось не так мрачно, чтоли.
Красить радиаторы не желательно, к тому же мне изначально понравился цвет черного анода. Очень похоже на графит.
Gordon01
16.10.2015 13:44Дело еще в том, что черный радиатор излучает заметно больше тепла и поэтому работает эффективнее.
Подробно разобрано в эпизоде mightycarmods: https://www.youtube.com/watch?v=f1QL9veQaNg
Так что все же советую покрасить в черный.
У них разница была 38 градусов без краски и 77 в черном цвете, что значительно.ssneg
16.10.2015 14:45+2Вот ссылка из топового комментария под этим видео: www.youtube.com/watch?v=z_mmmXTbLP0 — инженер объясняет, почему не нужно красить в черный, это только повредит охлаждению.
Gordon01
16.10.2015 17:35А теперь чуть побольше внимания.
Инженер объясняет, почему не нужно красить ИНТЕРКУЛЛЕР в черный. А мы тут говорим о радиаторе, который не обдувается и который значительно выиграет от увеличения теплового изучения. И в первом и в видео которое ты скидываешь это подтверждается.Dioniss81
16.10.2015 17:41+3На самом деле вы и правы, и не совсем. Черный цвет действительно увеличивает теплоотдачу в виде лучистой энергии, но для этого необходимо — во первых — максимально открытая внешней среде поверхность, у меня это условие не совсем выполняется из за глубоких пластин радиатора, — во вторых — весьма значительная разница температуры окружающей среды и охлаждаемой поверхности. То есть плюс несомненно есть, но в случае окрашенной поверхности он перебивается низкой теплопроводностью самой краски. Поэтому корпус не окрашен, но анодирован в черный цвет. К слову анодная пленка тоже имеет низкую теплопроводность, но на порядки выше чем у краски.
Думаю, если бы у меня был корпус-аквариум с маслом без ребер или с волнистой поверхностью, то окрашивание в черный цвет дало бы хоть как то заметный плюс.DrPass
16.10.2015 21:23А можно «на пальцах» объяснить, как черный цвет может увеличивать теплоотдачу? Насколько я помню физику, чёрный цвет — это цвет материала, который поглощает видимый свет, и соответственно, его энергию. А это означает, что чёрный радиатор, например, на экране тепловизора будет казаться горячее, но это не потому, что он больше энергии забрал от охлаждаемого девайса, а потому, что он больше энергии получил от внешней среды. И соответственно по законам термодинамики его эффективность теплоотвода должна быть ниже, чем у серебристого, отражающего радиатора.
Dioniss81
16.10.2015 22:15+2Закон излучения Кирхгофа гласит — отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты для равновесного излучения и не зависит от их формы, химического состава и проч.
DrPass
16.10.2015 22:59Да, точно, спасибо. Я уже и забыл. Но наверное, охлаждение излучением для такого радиатора будет незначительным по сравнению с охлаждением за счет теплообмена с воздухом, и им можно будет пренебречь. Пусть он и не обдувается, но конвекционный поток там все равно создается.
coceg
17.10.2015 03:24Простая оценка при 75 градусах дает почти 400 Ватт на квадратный метр поверхности.
cslash
16.10.2015 21:57Сделайте Ваш корпус гидроизолированным с 5-ти сторон (кроме задней части например — где все разъемы, с передней USB придется убрать) и закиньте в аквариум с одной стороной торчащей над поверхностью (воды?).
ioccy
20.10.2015 00:53Судя по таблице, прирост эффективности от покраски должен быть очень ощутим (сталь – 0.2 против краски – 0.8).
Dioniss81
20.10.2015 09:53+1Снова забываете про теплопроводность, у краски меньше 0.1
Конкретно этот радиатор рассчитан на конвективную теплоотдачу, на отдачу в излучение он не рассчитан.
Peretyaka
16.10.2015 11:16+1Стартап для стран с холодным климатом.
Ставишь такой сервер-батарею, экономишь на покупке батарей и половину стоимости электричества компенсируют.
А термостат регулирует нагрузку на сервер :)
Yavanosta
16.10.2015 14:31Был уже такой стартап ставить стойки серверные в жилых домах и ими отапливать квартиры, не помню чем кончилось. Вот тут например про эту пишут. На гиктаймсе вроде тоже была статья но что-то не нашел.
Ну и вот например
Кроме того, мы реализовали с местными властями, так сказать для души, проект по рекуперации тепла. Установив теплообменники в месте выброса отработанного горячего воздуха, мы нагреваем теплоноситель и передаем его в городскую систему теплоснабжения. Для муниципалитета доводить подогретую таким образом воду тепловыми насосами до необходимой температуры оказалось дешевле, чем строить дополнительную котельную для новых районов города.
habrahabr.ru/company/yandex/blog/258823
aitras
16.10.2015 11:21Кажется неустойчивым к падению.
Imposeren
16.10.2015 11:40Ну не знаю. Он весьма тяжелый, и достаточно тяжелый БП находится снизу. Материнка с кучей трубок тоже снизу. Должен быть достаточно-устойчивым
Dioniss81
16.10.2015 11:44Так действительно кажется, но чтобы его опрокинуть нужно приложить усилие в несколько раз больше по сравнению с обычным системником. Вес его порядка 20 килограмм, основной вес приходится на видеокарту, хотя я его ставил и так и так — разницы в устойчивости не заметил. Устойчивость обеспечивается за счет веса, но если бы сделал меньше скругления на «ручках» — был бы еще устойчивее…
SHVV
16.10.2015 11:38+19Шикарно! Вот таким должен быть новый Mac Pro.
P.S. Вы случаем не из Челябинска?
Necrozyablo
16.10.2015 11:56Что мешало просто взять для видео одну или пару Palit GTX 750 Ti KalmX 2 GB, пассивный БП да и проц пассивно охлаждать тоже не проблема. И поставить на вдув бесшумные(для человека) вентиляторы?
От того что вы метала больше добавите думаете лучше охлаждаться будет? Есть куча кулеров типа Scythe Susano, но от этого они лучше не становятся.Dioniss81
16.10.2015 12:13Собственно, так и делают. Минусы тут тоже есть — громоздкий корпус, пыль опять таки… бесшумные кулеры начинаются от 180мм и больше. Явный плюс — такая система гораздо проще.
Согласен, такой вариант, мягко говоря, не лишен недостатков — его сложно апгрейдить, он тяжелый, действительно мощную систему не тянет. Цель была сделать компактную и достаточно эффективную систему.
Количество металла тоже играет роль — буферную, все таки пока он достаточно хорошо прогреется пройдет часа полтора-два. Суть здесь в другом — вертикально расположенные ребра создают весьма сильный конвекционный поток, который работает не хуже любого кулера. Открытые пространству поверхности позволяют — хоть и не значительно — излучать тепло напрямую.
Была еще одна цель — академический интерес. На практике проверить насколько хорошо работает конвекционное охлаждение, насколько эффективны тепловые трубки, как лучше распределить компоненты для более эффективного теплоотвода.Necrozyablo
16.10.2015 12:21Ну да повышение общей теплоёмкости хорошо. Но имхо проще собрать систему бесшумную, а потом провести доп трубки от кулеров к корпусу.
С другой стороны сейчас троттлинг начинается от 100 градусов. И на таких температурах разници с окружающей средой, даже без доп трубок хороший корпус будет впитывать, а потом и рассеивать тепло наружу.
А по размерам, по картинке, не понятен итоговый размер.Dioniss81
16.10.2015 12:36После сборки и проверки возникла мысль — подключить напрямую к ядру видеокарты еще одну трубку от ноутбука, с кулером, и заставить включаться при повышении температуры корпуса выше 60 градусов. Но это к следующему апгрейду. Когда выпустят действительно эффективную видеокарту.
440х340х140мм — размеры указаны, но если субъективно — он уже стандартного системника в полтора раза, такой же по высоте и короче примерно на 10-15см.
gorbln
16.10.2015 13:29Обязательно проверяйте, как работает блок питания в таком режиме.
Я делал полностью пассивный БП — примерно так же — большой радиатор с редкими рёбрами. На нём все активные компоненты (как я тогда думал) — транзисторы и диодные сборки.
Блок питания отпахал лет 5 в таком виде, но потом сдох. Очень сильно прегревались внутренние компоненты — силовой трансформатор и конденсаторы. У транса аж лак или пластик какой-то по бокам вспучился. Я его трогал (ещё когда БП работал) — обжигался. То есть — это не 70 градусов, а ближе к 100.
Естественно, соседство с такой горячей деталью не делало ничего хорошего и конденсаторам вокруг, и текстолиту. Всё со временем пришло в негодность.
При этом радиатор был чуть тёплый =) тепло от транзисторов отводилось идеально.
Потрогайте транс — возможно, будет иметь смысл и на него влепить теплоотвод.Dioniss81
16.10.2015 14:32Спасибо за предупреждение!
Я тоже подумал — БП вещь в компе не последняя, и тоже будет греться не хило. Изначально был выбран termaltake tr2 за действительно большую эффективность. В ходе испытаний это подтвердилось — транзисторы моста почти не грелись, транзисторы выпрямительные а так же диоды грелись значительно, но рука еще терпела, трансформатор и дроссели грелись примерно так же. Конденсаторы, вернее конденсатор, как ни странно не грелся. Было решено все равно всё вывести на корпус через термопрокладку, еще к этому через термопрокладку тепло выводилось через выводы элементов на обратную сторону радиатора.
Alaunquirie
16.10.2015 16:21750Ti не становятся в Sli, Nvidia запретила.
Necrozyablo
16.10.2015 17:12О как даже не знал что такое бывает. Всю жизнь как то на AMD хотя может и там такое есть в бюджетных моделях.
spc
16.10.2015 12:05+5Присоединяюсь — выглядит шикарно. Хотя сначала я думал, что вы все это хозяйство, того, в ванну с жидкостью.
Монументальность конструкции прямо требует на бок табличку с указанием количества бойцов для переноски и звания офицера, призванного со всей тщательностью контролировать процесс.
Stepanow
16.10.2015 12:56Респект и уважуха за проделанную работу!
Однако если бы передо мной встала проблема сделать бесшумный компьютер, я бы взял что-то готовое типа этого и уже его допиливал
unwrecker
16.10.2015 12:59+1Боюсь даже представить цену вопроса, но возникла шальная мысль поискать радиатор отопления с нужным пространством внутри. Ну и залить платы маслом, конечно, ибо с термотрубками уж слишком много возни.
Stepanow
16.10.2015 13:05Если с маслом, то внешние рёбра не нужны, достаточно просто ящик железный или даже аквариум. Масло хорошо переносит тепло, а учитывая его объём, то теплоёмкость и внешняя площадь рассеивания позволит не бояться перегрева
Dioniss81
16.10.2015 13:10+1Такой вариант обдумывался, но боюсь что в этом случае проблем больше. Реакция масла и изоляторов конденсаторов, крайне низкая теплопроводность масла — потребуется отдельный радиатор на видеокарту и процессор. Не любое масло подойдет. Но мысль здравая, если действительно найти такой радиатор… Но боюсь что придется его делать, а это дополнительные проблемы с герметизацией.
Цена вопроса — где то 6000 за профиль, 3000 за доноры трубок и еще 2000 на листовой алюминий.
Видел подобные корпуса-радиаторы, там умельцы делали в медных теплоотводах отверстия под трубки, паяли их, гнули… Вот где действительно много возни, мне кажется :-)
wormball
16.10.2015 13:52+1> и почти все дружно летит в ведро.
http://www.youtube.com/watch?v=7IjddSh_VUI
NetGuru
16.10.2015 14:10Это прекрасно!
А какой мощности у вас шпиндель на фрезерном станке?
И сколько по времени делалась вся необходимая фрезеровка (суммарно)?Dioniss81
16.10.2015 14:43Очень сложные вопросы :-) Боюсь точно не отвечу.
Изготовление теплоотводящих блоков для видеокарты, БП, процессора- примерно 8 часов времени ЧПУ станка.
Пропиливание пазов в крышках радиаторного профиля, чтобы слиться с профилем боковым — еще 6 часов, по часу на каждую.
Ручная фрезеровка скругления крышек — примерно 3 часа.
Если вы о мощности шпинделя ручного фрезерного станочка — это 750 ватт, вот станочек www.vseinstrumenti.ru/stanki/frezernye/po_metallu/jet/jmd-x1_50000025m
Кстати мощности явно не хватало, иногда срабатывала защита по перегрузке.
Если о мощности шпинделя чпу станка, то это водоохлаждаемый китайский шпиндель на 2200 ватт.
keith
20.10.2015 23:13Техническая сторона вопроса на высоте!
Очень интересно за сколько времени вы сможете повторить создание такого корпуса?
И сколько денег ушло на все, кроме комплектующих?
зы Ручки шикарны!
peacemakerv
21.10.2015 18:49Интересно, до сих пор нет пластичного материала, типа пластилина, термопроводного, чтобы из него «лепить» радиаторы под доступный объем?
Т.е. нечто промежуточное между жесткими металлами и маслом в аквариуме. Чтобы и не требовалась металлообработка и чтобы избежать геморроя с жидкостями…
robux
Короче, батарея-радиатор с функцией вычисления :)
withkittens
Умный дом ведь :)