Принцип роботи фреонового охолодження для процесора

Я хочу дізнатися статистику і принцип роботи фреонового охолодження CPU
Комплексне екстремальне охолодження процесора і відеокарти
Процесор і відеокарту було вирішено охолоджувати з допомогою «фреонок», але місця в корпусі виявилося не так багато, щоб розмістити 2 системи, тому довелося задуматися про систему на одному компресорі з двома випарниками. Про те, що у мене вийшло, ви можете прочитати в цій статті.
Теорія фреонового охолодження

Так як інформації про фреоновому охолодженні в російськомовному Інтернеті не дуже багато, то я коротко опишу основні поняття і принципи роботи. Відразу зауважу, що я не професіонал, ніякої спеціальної освіти в цій галузі не маю і, все чого навчився - з форумів і статей. Тому де в чому можу помилятися. Отже, приступимо!

Основними компонентами найпростішої системи фреонового охолодження є: компресор, випарник, Конденсер, фільтр, капілярна трубка. Також необов`язковим компонентом може бути вічко, ну і холодоагент (рефрижерант, фреон). Всі частини утворюють замкнутий контур, по якому рухається фреон.

Капілярна трубка розділяє контур на дві області - область високого тиску і область низького тиску. Компресор перекачує газоподібний фреон на сторону Конденсер, створюючи в цій області високий тиск. При високому тиску фреон починає віддавати тепло і переходити в рідкий стан. Рідкий фреон проходить через фільтр / Драєр. Далі по капілярної трубці фреон потрапляє в випарник, в зону низького тиску. При цьому фреон починає активно випаровуватися, забираючи тепло з навколишнього середовища. Компресор прокачує цей випарувався фреон на сторону Конденсер і цикл повторюється.

компоненти системи

компресор
Від вибору компресора буде залежати продуктивність системи, тому потрібно знати хоча б деякі характеристики герметичних компресорів.

• Потужність (к.с.). Підходять компресори від 1/8 до 1 к.с. Якщо невідома потужність в л.с., то бажано знайти продуктивність у ВАТ.
• Температурний режим. Компресори діляться на високотемпературні (HBP-High Back Pressure), середньо- (MBP-Medium Back Pressure) і низькотемпературні (LBP-Low Back Pressure). Іншими словами, розраховані на роботу в системі, яка забезпечує певну температуру. Так як в даному випадку необхідно досягти мінімальної температури, то найбільше підходять низькотемпературні компресори.
• Тип холодоагенту. Компресори виготовляються з розрахунком на певний тип фреону - разниё типи вимагають різного тиску. Залежно від типу фреону в компресорах використовується різна масло.

Конденсер
Конденсер - це той же радіатор, виготовлений з розрахунком на більш високі тиску. Так як для даної системи важливий розмір, то Конденсер повинен бути якомога менше і при цьому обдуватися вентилятором.

Фільтр / Драєр

Як випливає з назви, Драєр фільтрує вхідну рідина від вологи, часток і пилу, запобігаючи забивання капілярної трубки і виходу з ладу компресора.

випарник

Випарник - це зазвичай мідний блок з испаряющимся фреоном. Випарник кріпиться до процесора і забирає від нього тепло. Конструкція випарника має багато спільного з тим же водоблоком - потрібно спробувати досягти максимального внутрішнього обсягу і випаровування фреону прямо над ядром процесора.

Xладагент

Все охолоджувачі ідентифікуються буквою R (refrigerant) і порядковим номером. Основна відмінність між холодоагентами полягає в температурі переходу з рідкого стану в газ.
Ось тільки деякі, які підходять для використання в даному випадку - R134а, R22, R12, R404а, R507. Також слід враховувати ціну - деякі низькотемпературні холодоагенти досить дорогі для експериментів.
У мене був вибір між холодоагентами R134а і R290. Я зупинився на R290 через більш низьку температуру кипіння.

капілярна трубка

Капілярна трубка не єдине пристрій, що забезпечує поділ системи на дві області (працездатність системи), але вона є найбільш надійним типом трубок. З одного боку краще знайти капілярну трубку малого внутрішнього діаметру (буде потрібно менша довжина), але при цьому збільшуються шанси забивання її частками. Щоб запобігти цьому потрібно обов`язково ставити фільтр перед капилляром. Я використовую трубку з внутрішнім діаметром 0.7мм.

інструмент

Для складання фреонки крім звичайного інструмента знадобиться:

• пропановий паяльник, а краще ацетиленовий або з IMAPP GAS;
• звичайний припій, олов`яний не підходить. Краще знайти з 15% (або більше) вмістом срібла;
• манометри - один з обов`язкових аксесуарів при налаштуванні системи, так як необхідно стежити за тиском на обох сторонах контуру;
• інструмент для різання і вигину мідних трубок;
• вакуумний насос - якщо немає спеціального насоса (вони зазвичай досить дорогі) можна використовувати інший компресор для створення вакууму в системі;
• теплоізоляційний матеріал - пенорезіна і пенорукава для того щоб не допустити випадання конденсату.
• течеискатель - бажано, якщо ви хочете зібрати герметичну систему з першої-другої спроби, а не з десятої (Прим. LaikrodiZ)

збірка

У даній системі я використовував такі компоненти:

• компресор Embraco EMI100hlc потужністю 1 к.с.
• Конденсер - перепаять з автомобільного
• фільтр
• випарники - так як у мене немає можливості зробити випарник самому, то довелося купувати. Вибір був не великий - Bakerrsquo-s CPU evaporator і Bakerrsquo-s GPU Evaporator.
• усмоктувальна трубка - можна використовувати і мідну, але бажано, щоб вона була гнучка. Тому я купив трубки з нержавіючої сталі, які використовуються для підключення газових плит. (Трубка повинна тримати тиск як мінімум 10 атмосфер і залишатися гнучкою при температурах близько -50 за Цельсієм! Уточніть перед покупкою так як не всі газові шланги тримають такі тиску і температури - прим. LaikrodiZ)

Ось як виглядає ця частина контуру разом (в самому кінці роботи над проектом я трохи змінив роздільник):

І нарешті, капілярна трубка і дещо з необхідного інструменту:

Корпус я взяв, серверний Yeong Yang Cube Server Case YY-0221. Для відводу тепла від Конденсер спочатку довелося зробити жалюзі у верхній кришці:

Потім всі компоненти кріпляться всередині і паяется контур:

Після пайки систему потрібно перевірити на герметичність, вакуум і високий тиск.

Ізоляція та кріплення

Трубки ізолювались спеціальним поролоном, випарники я помістив в пластмасові корпуси (частини пластикових пляшок) і залив монтажною піною.

система контролю

Після готовності контуру, прийшов час подумати про систему контролю «фреонки». Я не зміг знайти контролер подібний до того, що використовується в Prometeia, тому все довелося збирати по частинах.

Відео: Антикризовий випуск. Охолодження процесора. Спритний метод.

Для того щоб включати комп`ютер і фреонки разом, я купив такий Relay Switch. В інструкції він описувався як пристрій для запуску насоса водянок:

Але, звичайно, запускати комп`ютер при розігнаної системі поки температура на испарителях не впаде - не дуже хороша ідея, тому була куплена ще одна схема - CPU Delay Timer Kit.

Він дозволяє затримати завантаження комп`ютера (при цьому вентилятори в системі працюють). Час перед завантаженням виставляється від 1 секунди до 1часа.

Для виведення інформації про стан системи використовується LCD-дисплей Matrix Orbital LK204-24-USB. З основних характеристик варто виділити:

Відео: Революція в системі охолодження комп`ютера!

• USB інтерфейс;
• підключення до 6 температурних датчиків;
• підключення до 6 вентиляторів (PWM Mode);
• можливість підключати LEDrsquo-s, неонки і інші подібні пристрої;
• все контролюється програмно, я використовував програму LCDC.

Ось як виглядає зібрана система:

Відео: Найкраще охолодження комп`ютера, процесора і відеокарти

Два датчика температури закріплені на испарителях

Тестування і розгін

конфігурація:

• AthlonXP 2500+ ldquo-Barton”
• Abit NF-7 Rev 2.0
• Geil Golden Dragon 2x256Mb PC3500 DDR
• Radeon 9700 PRO

Спочатку я протестував систему без навантаження. Результат: температура на обох испарителях опустилася до -51С. Без розгону температура трималася на рівні -43С для відео і -44С для ЦПУ:

Максимальна частота, на якій система працює стабільно (проходить всі тести):

процесор: 2630MHz (219x12) @ 2.1V
відеокарта: 400/680 (core / memory), без вольтмод

При цьому температура на испарителях тримається -35-36С без навантаження і опускається до 34С при завантаженні системи. Подсокетний датчик показує температуру на процесорі + 11С, яка при навантаженні піднімається до + 16С.

висновки

Дана система має свої плюси і мінуси.

Спочатку про недоліки:

Відео: FPS ПІД азоту - від Evilborsh і TheDRZJ [World of Tanks]

• продуктивність фреонки з двома випарниками нижче, ніж при використанні двох окремих контуров-
• в корпусі залишилося дуже мало вільного місця (один 5.25 "відсік і можливість розмістити не більше двох HDD) -
• випарник відеокарти закриває кілька PCI слотів, вільними залишаються всього 2, в інших можна використовувати тільки низькопрофільні карти.

плюси:

• комплексне екстремальне охолодження процесора і відеокарти з можливістю роботи в режимі 24 / 7-
• низький шум при роботі системи-
• естетічность-
• повний контроль стану системи-
• найбільшим плюсом є компактність (all-in-one дизайн), заради цього і починався цей проект.

Сподіваюся, даний матеріал допоможе тим, хто цікавиться «фреонки» почати свої власні проекти.

Всім вдалого розгону!
Детальніше на httр: //modlabs.net