Вот и продолжение истории с пассивным охлаждением для ПК. Да, прошло уже много времени с первой части, и было рассмотрено много разных концепций. Оптимальный вариант в моём случае выглядит так:
А теперь разберём его детальнее и рассмотрим, как я к нему пришёл.
Радиатор оптимальнее иметь сверху над всеми комплектующими, чтобы тяга воздуха охлаждала компоненты ещё до основного нагрева.
Удобное расположение компонентов для соединения их с теплотрубками и уменьшения их изгибов.
Но самое главное здесь — это сам радиатор. Раньше я хотел отливать его из алюминия (можно и так сделать), но мне больше понравился вариант сборного радиатора из листов алюминия. Да, нужно будет много термопасты, чтобы соединить их все, но, думаю, так лучше будут видны огрехи литья.
Размеры выбирались методом подбора под мощность (об этом чуть дальше), а основных частей у нас должно быть три:
Соотношение их размеров подбиралось методом подбора: синяя часть под CPU, оранжевая — под GPU, а центр — зелёный. Пустое пространство между ними также не пустое — там будут теплотрубки, и они будут сжаты между ними. Тогда тепло будет лучше передаваться, например, если нагрузка только на CPU или только на GPU.
Внутри планирую так размещать все элементы:
У блока питания лучше полностью снять корпус. Возможно, будет два блока питания, чтобы убрать в них вентилятор и чтобы они работали почти без нагрузки, либо купить один дорогой блок питания сразу с пассивным охлаждением.
Высота радиатора также подбиралась методом подбора, как и все размеры, лучше всего под эту мощность (120W CPU + 220W GPU).
Толщина листов — 3 мм, расстояние и прокладки из алюминия между листами — 6 мм (без учёта термопасты). Высота 24 см на самом деле избыточна, как показали тесты. Лучше наращивать длину (ещё добавлять листы), если вам нужно более мощное железо.
Ну вот и сами тесты. На самом деле я делал более 20 разных комбинаций размеров и форм радиатора. Учитывая, что за 3600 секунд (1 час) максимальная температура радиатора составила 51 °C, можно накинуть на потерю в теплотрубках, термопасте и всех соединениях ещё 10 °C относительно температуры чипов, а также добавить нагрев воздуха летом в помещении до 30 °C (тесты были при 20 °C окружающей среды). То выходит максимальная температура 71 °C, что, как по мне, отличный результат.
Кстати, на рендерах немного другие размеры радиатора, не такие, как на скриншотах с расчётами. Не всё сохранял, вот размеры с расчётов:
А тут должна была быть часть статьи со сборкой всего этого, но прошло столько времени, что я решил копить на ещё более мощное железо. Да, можно было бы увеличить размер этого радиатора, но я косо смотрю в сторону RTX 5090, а там, судя по слухам, будет 600W потребление. Это почти в 3 раза больше, и радиатор нужен значительно больше. К такому уже сложно будет найти и теплотрубки такой длины, да и масса будет уже очень значительная.
Для таких мощностей есть и другое решение. Пока ещё твёрдо не решил, но есть вариант из первой части: можно просто спрятать всю начинку за радиатором отопления и использовать водоблоки. Да, звучит как костыль, но там запасы по мощности будут значительно больше, а шум помпы почти не слышно у некоторых производителей. Если кто-то представляет старые чугунные батареи, то это не так "колхозно" будет, есть и более красивые варианты, в том числе и тёмных цветов, например:
Впрочем, дизайнов много разных есть. Единственное, расстояние до стены будет чуть больше, чем обычно. Думаю, всю начинку можно ужать по толщине до 7 см.
В данный момент я использую телевизор вместо монитора и думаю, что вполне можно было бы уместить радиатор отопления и всю начинку сзади за ним. Так что вариантов много для решения этой задачи.
Если у кого есть идеи, предложения или критика, жду вас в комментариях.
Комментарии (50)
Steelycrack
15.10.2024 17:34теплопотеря на слоеном бутерброде с термопастой будет безумной, изготовить это без огромного станочного парка вряд-ли выйдет, там один только процесс напрессовки ламелей на теплотрубки чего стоит.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34"теплопотеря на слоеном бутерброде с термопастой будет безумной" так же как и теплоёмкость, пока оно всё прогревается, тепло доходит до каждой точки
Steelycrack
15.10.2024 17:34пока оно все прогревается - чипы уже сто лет как в жесткий тротлинг уйдут, мы как бы чипы охлаждаем, а не чугунную сковородку прогреваем. И нет, теплоемкость термопасты не высокая, ты только теплопроводность потеряешь. Такую конструкцию надо или паять, или спрессовывать и стягивать сквозными заклепками, других вариантов нет.
RusikR2D2
15.10.2024 17:34Сделать радиатор из цельного куска меди, просверлив много отверстий вертикально (получатся вертикальный каналы вместо ребер). Часть сделать с крышками и к ним припаять обрезанные тепловые трубки. Или просто купить тихие низкооборотные вентиляторы (и побооольше).
Steelycrack
15.10.2024 17:34закончил читать на обрезанных теплотрубках, почитай хоть как они работают)
RusikR2D2
15.10.2024 17:34мм. почему не будет работать? На оверклокерах неоднократно делали самодельные тепловые трубки, причем совсем с нуля. В качестве "начинки" использовали фитиль и воду. Возможно, не так эффективно, как заводские.
Steelycrack
15.10.2024 17:34ну ты сам подумай при какой температуре чипа вода в трубке начнет испаряться.
RusikR2D2
15.10.2024 17:34При 0.2 атм - 60С, при 0.1 атм - 45С.
Steelycrack
15.10.2024 17:34отлично, а теперь сравни с веществами, которые в этих трубках реально используют.
RusikR2D2
15.10.2024 17:34На сайте bequiet написано, что внутри дистиллированная вода.
В других местах на 90% вода+спирт+какие-то добавки. ПРичем все что отличается от воды добавляют скорее всего для того, чтобы при отрицательных температурах (например на складе) они не портились.
При желании можно купить большую трубку (или несколько радиаторов) и использовать готовую "заводскую" жидкость.
Вообще, без разницы, что внутри - главное чтобы кипело при нужной температуре, а этого можно добиться как составом так и давлением или комбинацией оных.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34всё это будет стягиваться шпильками, ну вот смотрите, какой размер пятна контакта теплотрубки к cpu? 1см на 5см условно, а другая часть теплотрубки будет иметь через ту же термопасту контакт 24 см на 1 см и с другой стороны так же 24 на 1, и почему же же этого не хватит, когда от cpu хватает 5 см? к тому же теплотрубки не идеально вертикально стоят, а не много под угол, что бы тепло шло на всю ширину радиатора
Steelycrack
15.10.2024 17:34потому что градиент температур не тот, что на крышке процессора. И опять таки, как ты будешь крепить ламели к теплотрубкам? Для эффективной работы нужно или опрессовывать, или паять.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34пайка тут не вариант из за разности материалов, вначале стягиваются листы между собой, получаем 3 радиатора, затем покрываем теплотрубки термопастой и стягиваем этот бутерброд полностью, если не сработает, лучше взять tig сварку и просто проварить все стыки, а затем на фрезировку швов
Steelycrack
15.10.2024 17:34нельзя делать контакт теплотрубок с ламелями через термопасту, работать не будет. вместо всей этой дурки лучше просто водянку с условным радиатором от камаза собрать.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34т.е. с чипом можно, а с радиатором нельзя?...
Steelycrack
15.10.2024 17:34сколько времени сковорода греется с нуля до 200 градусов на плите и сколько времени она же греется с нуля до 20 градусов, стоя на столе? Температура чипа сильно выше температуры трубок, иди закон теплопроводности Фурье почитай.
o5tk
15.10.2024 17:34Мне 8800ГТ досталась на хэл с пассивкой.
Решил первый фарыч погонять прикола для. Буквально 4-5 минут температура улетает в 105 градусов и начинается адский троттлинг.
Попробую термуху новую намазать, просто времени мало на такое бдсм хобби.
580-й "ужаренный" майнингом "рэкс" целиком обслуженный такой дичи не выдавал.
SDInox
15.10.2024 17:34Я как-то делал сборный радиатор на чипы памяти ВК, алюминиевая пластина + уголки 25*5мм, полировал, наносил термопасту и скреплял на вытяжные заклёпки, теплопроводность думаю не сильно ниже пайки. Теплотрубки, которые между радиаторами работать будут не эффективно. Вообще можно взять радиаторы от сплит систем и замутить водянку, будет проще и точно эффективней.
deee
15.10.2024 17:34Уже почти похоже на Qarnot - https://www.ixbt.com/news/2018/03/14/qarnot-qc-1.html
Mes
15.10.2024 17:34Ну не знаю, у меня в ПК установлены кулеры от be quiet, их не слышно на оборотах до 1000 об\м., изредка доносится шум, который быстро утихает, когда проц нагружаешь чем-то, так настроены кривые по температуре.
AuToMaton
15.10.2024 17:34Напоминаю, автор сам напросился.
Если у кого есть идеи, предложения или критика, жду вас в комментариях.
Это потрясающе. Термотрубки для меня вообще непостижимы - где достать, как не сломать, как приладить к радиатору - ничего не знаю. Поэтому думал бы в сторону водянки. Бы потому, что любитель Mac Mini.
Рассеять 600 ватт - отопить зимой 6 кв. м жилой площади по нормам, по жизни - квадратов 10 или даже 15. Для этого подойдёт обычный строительный радиатор 8-10 секций, так много раз уж не кипяток из компа выходит. Это будет тысяч 15 и с гарантией можно подобрать под интерьер. А помпу вынести куда подальше или вообще сделать самому по принципу асинхронного электродвигателя - движущаяся часть одна, ротор совмещённый с центробежной крыльчаткой. Он может свободно плавать - ни шума, ни подшипников.
Проблема, как я её вижу, в том, что летом отапливать 6 квадратных метров по зимнему - не очень хочется. Поэтому радиатор однозначно уходит на лето как минимум на балкон (термотрубки так не могут). Радиатор тоже не особо может, значит их нужно два, ещё 10 тысяч, а сантехнические шланги считай даром. Можно ли оставить радиатор на балконе на зиму залив тот же тосол - не знаю, внутри компа очень холодные детали грозят как минимум конденсацией влаги.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34летом кондиционер работает, кпд при этом ужасное, но он будет работать в любом случае, даже без пк, а выносить на балкон это лишний геморой, к тому же в моей комнате нет балкона, да и не всё время же пк выдаёт эти 600ватт, а только при полной нагрузке, хотя там + cpu 120 и кпд итого 750 будет))
juramehanik
15.10.2024 17:34Запросите систему охлаждения от Теркон, она сюда как раз вместо лапши из термотрубок. Продадут ли ее штучно правда не уверен.
kovserg
15.10.2024 17:34Вынести компьютер в отдельную комнату (на балкон например) серверную по 20кВт на стойку?
Уменьшить требование к мощности компьютера. Иначе площадь рассеяния будет порядка 600Вт/15(Вт/(м^2*К))/30С = 1.33м^2
Использовать водяное охлаждение с естественной, а лучше с принудительной циркуляцией и обычные радиаторы отопления каждая секция способна рассеивать ~200Ват или вообще проточной водой.
А так у вас радиатор будет очень массивный и придётся всё крепить к нему, полюс проблемы с теплопроводностью что приведёт тепловым трубкам с двухфазным теплоносителем и усложнению конструкции. Стоит еще не забыть про заземление всей конструкции.
ps: помимо вентиляторов шуметь могут конденсаторы, дроссели и блок питания целиком
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34на балкон выносить не вариант, 15 метров проводов не очень решение, особенно для usb / hdmi 2.1 и пр.
насчёт водяного охлаждения я пока в раздумиях, в конце статьи описывал
насчёт шума остальных компонентов тоже вкурсе, но и он решаемый
RusikR2D2
15.10.2024 17:34Можно чиллер сделать. Тепловые трубки нагревают воду в резервуаре, а вода охлаждается, прокачиваясь через радиатор на балконе. Соответственно, на балкон только шумную помпу и радиатор водяного охлаждения с вентилятором нужно будет вынести.. А в помещении только бесшумная часть останется.
theult
15.10.2024 17:34Тема хорошая, но бюджет и реализация, к тому же невзаимозаменяемость охлада к железу. Если у автора есть бюджет на 5090, быть может и найдется один квадратный метр для шкафа с фильтрами и шум-боксом. Ещё есть варианты с выводом и забором воздуха из других комнат и варианты с ПК в другой комнате - в кухне через стенку (ультимативно бесшумный вариант). Респект за идею и расчеты, проект.
theult
15.10.2024 17:34Если конкретики, то шкаф из фанеры 15-18мм, изнутри непылящая минвата (коричневая Кнауф или изовер) под мембраной, воздушные каналы входа и выхода в форме меандра (воздух обходит, шум разбивается в минвате), воздушные фильтры вазовские квадратные. Чтобы не шумел входящий и выходящий воздух нужны широкие каналы с низкой скоростью потока воздуха.
alexhott
15.10.2024 17:34Как я понял 600Вт это только видяха, со всем остальным и потярми можно смело взять 1Квт на максималках. Киловатным обогревателем можно в современном жилье зимой в мороз комнату в 20м квадратных отапливать. Куда летом тепло из комнаты девать? Изобретать бесшумный кондиционер?
По мне дак с таким тепловыделением уже надо думать как наружу выводить. Такая конструкция из аллюминия с работой будет прилично стоить уже.
Дешевле водянку сделать и радиатор на балкон вывести, пару трубок проложить до системника.
Ivanii
15.10.2024 17:34Для пассивного охлаждения ребра радиатора делаются сильно реже чем для принудительного.
eugeneyp
15.10.2024 17:34В опросе не хватает варианта что уже есть безвентиляторный (fanless ) компьютер.
У меня есть даже miniPC на N100, и старая башня в которой БД Seasonic PX-500 + Scythe Ninja 3(?).
В башне стоит старая видео карта ASUS GTX 960 Strix. У неё особенность что она без нагрузки выключает вентилятор.
Но всё равно есть пощелкивание например от звуковой карты Xonar.
PTM
15.10.2024 17:34хм... оч не оптимально.. проще отлить из люминя и фрезернуть под высоты компонентов... правда есть риск кз. зато можно подобрать оптимально по рёбрам, растащить тепло от самых горячих точек. из минусво даже люминь имеет ограничение по теплопроводности и соответственно передача от сосредоточенных источников тепла - то еще развлечение и будет сильно влиять прижим, теплопроводность пасты и её толщина..
Steelycrack
15.10.2024 17:34Напомнить зачем в нулевых начало использовать теплотрубки? В случае единого куска алюминия возле чипа температура радиатора уже под сотню, а ребра еще и до 30 не догрелись потому что тепло не успевает так быстро передаваться. Без теплотрубок современное железо не охладить.
PTM
15.10.2024 17:34я вам могу напомнить про тепловые башни на амд)
но тут дело в другом... отлитый и фрезерованный- будет компактнее, в него будет проще воткнуть трубки в более правильном положении (если не хватит коэф теплопередачи), и работать он будет эффективней, и будет проще обслуживать от пыли, чем городить такую конструкцию
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34да но, в моём варианте можно почти любое железо использовать (комплектующие), а если будут мешать компоненты например на мат плате можно сделать медную проставку, например кубик 5см х 5см х 5см, а райзер позволяет перемещать не много комплектующие между собой, в солидеворксе проверял что такой кубик будет эффективно рабоать при 250w
Steelycrack
15.10.2024 17:34трубки недостаточно просто "воткнуть", их надо или пропаивать по всей длине, или очень жестко запрессовывать.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34это нужно в стандартных маленьких радиаторах, т.к. там тепло быстро должно отдаваться и рассеиваться сразу в воздух, т.к. скорость потока высокая, а тут если возьмём 6 теплоотрубок на cpu и 6 на gpu, это уже 12 трубок, прижаты они с 2-х сторон итого 24 стороны, допустим пятно контакта 5мм а высота контакта (радиатора) 24 см, это 240mm * 24 стороны = 5760мм на 5 мм и это будет 288 кв. см. и эта площадь будет передавать тепло через термопасту, при этом напомню что у чипа у нас контакт 5 на 5 см, так почему же не хватит 288кв см для отдачи тепла?
Steelycrack
15.10.2024 17:34я же тебе уже писал про закон Фурье и разницу в температурах, ознакомься, там формула очень простая.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34разница между кристалом и температурой на теплотрубке около 10гр, и это при маленькой площади контакта, а тут площадь многократно больше, не вижу проблем, особенно учитывая все запасы которые я делал в расчётах (в статье их не указывал) даже тот же андервольтинг будет, не вижу не каких проблем, к тому же ранее выкладывал такой вариант, там был чип 98гр, да там разница 20гр, но там весь чип по сути отдаёт тепло в одну точку, а у нас площадь отдачи многократно больше
Скрытый текст
Steelycrack
15.10.2024 17:34Ладно, видимо ни ты, ни я не достаточно эксперты чтобы доказать или опровергнуть работоспособность этой штуки, ты главное при любом исходе продолжение выкати, любопытно. Вангую что придется не только даунвольтить, но и резать частоты.
M-M-I
15.10.2024 17:34Блин, бесспорно, проект интересный... но порнуха. Тебе всё правильно про трубки говорят, что они должны очень жестко быть впрессованы в радиатор.
cheburah_qwe
15.10.2024 17:34Уже года три работает комп в таком корпусе Streacom FC8 Alpha Fanless Chassis [ST-FC8S-Alpha]. Видюхи нет, проц 8700 без К (что было в наличии, то поставил). При полной загрузке проца, троттлить начинает через час, температура корпуса 55 градусов.
Крутится проксмокс, загрузка проца где-то 15-30%, температура корпуса градусов 40, что подтверждается и температурой ssd-шек внутри. Летом поднимается до 45.
jarkevithwlad Автор
15.10.2024 17:34ну там размеры радиаторов совсем маленькие, да и нет вентиляции внутри, при этом показывали streacom sg10, характеристики там отличные, но его пока ещё нет в продаже
basilbasilbasil
а пыль как теплоизолятор в расчетах учитывали?
jarkevithwlad Автор
нет, она же всегда имеет разные значения, но запас у системы хороший, да и его всегда можно нарастить дополнительными листами, а так же можно установить температурный лимит в биосе, а как только появится тротлинг можно просто продуть всё воздухом