Водоблок для материнской платы

В системе жидкостного охлаждения водоблок берет на себя роль теплообменника между нагревающимся элементом и самой жидкостью, проходящей по контуру. По назначению разделяют:

• Водоблоки для видеокарты
• Водоблоки для процессора
• Водоблоки для оперативной памяти
• Моноблоки (водоблоки для материнской платы)
• Водоблоки для твердотельных накопителей.

Технические особенности

Эффективность определяется материалом, из которого сделано передающее тепло основание – чаще всего это медь, обладающая хорошей теплопроводностью. Ее дополнительно полируют до зеркального блеска, чтобы улучшить соприкосновение с охлаждаемой поверхностью, и устанавливают сверху специальную панель из ацеталя, плексигласса и других органических материалов. Для большей эстетики и привлекательности внутри прокладывается RGB-подсветка с настраиваемыми режимами работы, скорости смены цвета, их последовательности и т.д.

Принцип работы

Проходя через расположенные во внутреннем пространстве водоблока каналы, вода забирает тепло и уносит его дальше, существенно снижая температуру тех или иных компонентов. Это дает прирост производительности, позволяет разгонять частоту процессора или оперативной памяти до показателей, которых не получилось бы достичь без установки водяного охлаждения. Чем больше жидкости вмещается в водоблок в каждый момент времени, тем эффективнее становится работа всего контура.

В системе жидкостного охлаждения водоблок берет на себя роль теплообменника между нагревающимся элементом и самой жидкостью, проходящей по контуру. По назначению разделяют:

• Водоблоки для видеокарты
• Водоблоки для процессора
• Водоблоки для оперативной памяти
• Моноблоки (водоблоки для материнской платы)
• Водоблоки для твердотельных накопителей.

Технические особенности

Эффективность определяется материалом, из которого сделано передающее тепло основание – чаще всего это медь, обладающая хорошей теплопроводностью. Ее дополнительно полируют до зеркального блеска, чтобы улучшить соприкосновение с охлаждаемой поверхностью, и устанавливают сверху специальную панель из ацеталя, плексигласса и других органических материалов. Для большей эстетики и привлекательности внутри прокладывается RGB-подсветка с настраиваемыми режимами работы, скорости смены цвета, их последовательности и т.д.

Принцип работы

Проходя через расположенные во внутреннем пространстве водоблока каналы, вода забирает тепло и уносит его дальше, существенно снижая температуру тех или иных компонентов. Это дает прирост производительности, позволяет разгонять частоту процессора или оперативной памяти до показателей, которых не получилось бы достичь без установки водяного охлаждения. Чем больше жидкости вмещается в водоблок в каждый момент времени, тем эффективнее становится работа всего контура.

Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей и автор получил поощрительный приз – бейсболку от ATI.

реклама

Первый шаг – изучение статей по охлаждению и выбор компоновки системы.

На forums.overclockers.ru нашёл и изучил интересующий меня материал по охлаждению. Несоответствие версии hands.dll с системами фазового перехода побудили меня сразу отказаться от них. Повышенный шум от увеличения напряжения на вентиляторе процессора и сопящий во сне ребенок в другом углу комнаты тоже были несовместимы, это мне подсказывало: "Воздух – не наш метод".

Может попробовать какой-нибудь Zalman с 1 кг меди и пониженными оборотами? Было бы неплохо! Но, увы! Сопоставив статьи доходов и расходов семейного бюджета, понимаю, что это тоже не выход. Другая причина – тот же прогресс, который, как известно, не стоит на месте и неизвестно, сколько ватт будет выделять средний процессор через год-полтора.

Начинаю прорабатывать варианты компоновки системы водяного охлаждения, основным показателем эффективности которой было бы оптимальное соотношение шума и себестоимости. Наиболее отвечающей требованиям явилась следующая компоновка:

• Помпа – погружная (низкая цена, гашение шумов вибрации водой)
• Расширительный бачок – пластиковая банка для продуктов (низкая цена, легко найти);
• Шланги – какие найду.
• Радиатор – от автопечки (из автомагазина)
• Водоблок – ?

реклама

Второй шаг – поиск комплектующих.

С помпой проблем не возникло, в зоомагазине нашлась AquaJet для фонтанов на 650 л/ч и высотой водяного столба 90 см. Там же были куплены шланги диаметром 10 мм. по 10 руб. за метр. Трубки с внутренним диаметром 7 мм можно приобрести в аптеке в комплекте с. клизмой за 37 руб. (1м вполне достаточно чтобы внутри компьютера соединить процессор, чипсет и видеокарту). Поиск расширительного бачка тоже не доставил хлопот, он был куплен в магазине хозтоваров.

Следующая покупка – радиатор. Цены на данное изделие варьируются от 650 руб в автомагазине до 400-450 на ближайшем авторазборе и лишь при умелом торге можно купить Б/у радиатор за 200 рублей на авторынке.

Далее держим курс на пункты приема меди. В пунктах приёма цветметалов, также как и в магазинах торгующих силовым электрооборудованием, не нашлось ничего подходящего. Приемщики пообещали поспрашивать там, куда сдают сами. Остаётся ждать. Теперь на рынок, реализующий разную сантехническую мелочь, искать штуцеры. Подходящего типа и размера нет и не найти, по словам продавцов. Благо у меня есть товарищ по ремонту машин, у которого нашлось 2 несправных бензонасоса = 4 медных (или латунных) штуцера. (На рисунке красным обозначено где выполнить пропил- 2-3 мм. глубиной,для извлечения штуцера).

Последними покупками стали реле на 12 вольт и Т-образный пластмассовый тройник попавшийся на глаза в отделе с фильтрами воды за 15 рублей.

Третий шаг – изготовление системы охлаждения и прокачки воды.

Первым делом следует хорошо промыть радиатор от автопечки, если он БУ. Для этого я использовал антинакипин в порошке. Засыпал порошок в радиатор, залил воду, взболтал, нагрел, оставил остывать, через пару часов вылил содержимое. Проделывать данную процедуру пришлось 3 раза. Визуально объем потока воды после промывки увеличивается процентов на 30-40.

Ожидая медь, займёмся сборкой из старого АТ корпуса конструкции для радиатора, расширительного бачка и помпы. Мой радиатор оказался шире корпуса, поэтому пришлось устанавливать все повернув корпус на 90 градусов.

Устанавливаем все в корпус, реле ставим повыше, чтобы вода на него не попадала. Вместе с реле я купил 2 разъема – питание 220 вольт и маленький для подачи 12 вольт из компьютера. Реле приклеено на 2-х сторонний скотч над разъемом 220 вольт.

реклама

Четвертый шаг – изготовление водоблока.

Кусок меди, который мне привезли, по размерам 35х35х10 мм., весь кривой, побитый, 2 угла сточены, не подходил для задуманного, но, как говорится: " Что есть. ". Проанализировав различные конструкции ватерблоков, обратив внимание на споры "Канальные vs. Игольчатые", решил совместить эти конструкции. Вот какую конструкцию я выбрал:

Вода поступает сверху из входного штуцера в центр основания и по змейке выходит наружу через выходной штуцер. Такую конструкцию я выбрал исходя из желания создать максимальную площадь теплосъема, пускай даже потеряв немного скорости прокачки воды. Еще на такой вариант повлияло отсутствие нормального инструмента под рукой. Для изготовления этого основания использовались: кусок меди, табуретка, надфиль треугольный, ножовка по металлу и. ручная мясорубка в качестве струбцины для прижатия медяшки к табуретке.

реклама

Теперь нужно основание как-то поместить в корпус со штуцерами. Была на работе шина медная 2х15 мм. Если делать из этой меди корпус пайкой по периметру, то из-за кривизны основания может получиться некачественная пайка, если стачивать кривизну, то уйдет много меди в утиль, тем более, меди у меня больше вообще не было, даже на крышку. Как сделать герметичную конструкцию из оргстекла и этого кривого куска меди, я не придумал.

И тут, убирая инструменты, наткнулся на остатки эпоксиднго клея. А что если сделать корпус из эпоксидки, залив основание и штуцера? Ищем в инете инфу про дружбу меди и эпоксидных композиций. Вроде дружат. Но разные температурные расширения меди и эпоксидки могут со временем привести в разгерметизации. Как вариант, можно использовать пластификатор марки МГФ (не помню, где прочитал). Пластификатора у меня нет, поэтому сделал по-другому – внизу основания надфилем проточил канавку по периметру основания, чтобы немного увеличить надежность соединения. Желтым цветом обозначена эпоксидка, а бурым – медь.

Еще дядька мой посоветовал низ основания промазать тонким слоем автогерметика и потом залить конструкцию эпоксидкой. Это вроде тоже должно сгладить разницу температурных расширений материалов, но этот совет был озвучен после изготовления водоблока, так что проверить его на практике не пришлось

реклама

Вот что должно получиться в итоге:

Обратите внимание, что внизу оставлено примерно 2 мм до низа основания. Тут как раз пропилена канавка для увеличения надежности соединения эпоксидки и меди. Теперь нужно сделать форму для нашего водоблока. Тут уже кто во что горазд. Я выбрал простую квадратную форму. На ненужную коробку от диска намазал оконную замазку, раскатал для равномерного слоя, чуть вдавил основание, чтобы эпоксидка в итоге оказалась слегка повыше основания и поставил опалубку из бумаги. Все, водоблок готов для заливки эпоксидки.

реклама

Сразу же, чтобы не разводить эпоксидку лишний раз, я решил изготовить тройник. Берем 2 штуцера от бензонасоса (7 мм. вн. диаметр) и разрезаем наш пластиковый тройник (10 мм. вн. диаметр). Обращаю ваше внимание, что эпоксидка не приклеится к некоторым пластмассам. К моему обрезку тройника с первой попытки не приклеилась. Но после нанесения небольших пропилов в том месте, которое будет залито эпоксидкой, все прекрасно закрепилось.

Для соединения их в одно целое я использовал опять же малярный скотч. Для облегчения соединения я продел трубку от капельницы через штуцеры.

реклама

Но водоблок заливаем только чуть выше основания (4-5 мм), а не полностью, так будет удобнее его прижимать к процессору креплением, рассмотренным ниже.

После отвердевания эпоксидки, заливаем "второй этаж", для увеличения жесткости штуцеров.

реклама

Вот теперь, после отвердевания "второго этажа", водоблок и тройник готовы. Можно проверять на герметичность.

Пока система проверяется на герметичность, изготавливаем крепление для водоблока. У меня не оказалось на матери отверстий для крепления кулера. Пришлось крепить за ушки сокета. Под рукой оказалась металлическая пластина, выломанная из заглушки 5.25" отсека. Ее длина как раз соответствовала размерам водоблока. Сначала размечаем, где будут отверстия под ушки сокета. Пробиваем по паре отверстий для каждого ушка гвоздем. Далее пробиваем перемычку меду парами отверстий отверткой. Дорабатываем надфилем или той же самой отверткой. Изгибаем по размеру сокета. Теперь нужно выполнить отверстия под штуцера водоблока. При помощи ножниц, отвертки и надфиля удалось получить требуемый диаметр.

Зацепив за ушки сокета, я прижал водоблок пружинами, расположив их по диагонали. Их изготовил из пружины 8 см. длиной, 10 мм. диаметр витка и 0.5мм диаметр проволоки, разрезанной пополам. Этого оказалось достаточно для нормального прижима.

реклама

Заливаем воду и включаем. Сразу же захожу в БИОС, посмотреть температуру ядра. Не верю своим глазам – 28С. Ага, понял, воду-то из под крана холодную залил. Но все равно это говорит о достаточном прижиме и эффективности водоблока. На момент тестирования вода шла по пути расширительный бачок-помпа-радиатор-тройник-процессор-расширительный бачок. Вторая ветвь тройниrа шла прямо в расширительный бачок, чтобы сильно не загружать помпу. На рисунке видно, какая часть воды проходит через водоблок, а какая напрямую. Все тестирования проводились в таком режиме, т.е. через водоблок проходила лишь часть воды.

Исходные данные: CPU – Athlon 2500+ (Barton)@3200+(166@200), Vcore=1.75, т-ра воздуха в комнате 22С. Воздух – Igloo 2510 2700RPM.

Вода без обдува радиатора, т-ра воды 38С

Вода с обдувом радиатора 80 мм вентилятором при напряжении 5 вольт, т-ра воды 31С. Т.к система была уже разогрета, то т-ра постепенно только снижалась. Ждать долго было некогда, но можно сделать вывод, что она должна опуститься еще ниже.

Посчитаем затраты на эту систему:

• Помпа 250 руб.
• Радиатор 200 руб.
• Шланги 70 руб.
• Медь – бесплатно.
• Штуцеры от сломаного бензанасоса – бесплатно. Тройники пластиковые – 30 руб. (один до сих пор не нужный лежит).
• Эпоксидка – 50 руб.
• Старый АТ корпус – бесплатно.
• Пластиковая банка для продуктов – 40 руб.

Итого менее 700 руб.

Для основания можно использовать медь любой формы и размера (в разумных пределах). Штуцеры от бензонасосов тоже можно поспрашивать в автомастерских, много за них не должны попросить, т.к. сломанные бензонасосы либо выкидывают, либо сдают в цветмет целиком. Эпоксидка продается почти в любом хозяйственном магазине.

Оказалось, сделать систему водяного охлаждения можно в домашних условиях, не имея особых навыков и инструментов, при помощи табуретки, надфиля, ножовки по металлу и. мясорубки. Пока писал эту статью, в течение дня без обдува радиатора т-ра ядра держалась 37С-38С, при 166@210, Vcore=1.8, т-ра воздуха 22С. Кстати, водяное охлаждение дало дополнительные 10МГц FSB при стабильной работе:).

Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.