Sì, caro lettore, puoi stare certo che se almeno una volta nella vita hai osato superare il limite di frequenza indicato dal produttore e, soprattutto, ti sei divertito, allora sei uno di noi (risate demoniache)! Fino a una vecchiaia matura, non rinuncerai a cercare di accelerare tutto ciò che si muove, fino a quando alla fine non ti accelererai alla seconda velocità cosmica e lascerai i limiti del sistema solare per brillare come una stella luminosa nel cielo e dare luce alle nuove generazioni di overclocker...
No, non ne ho avuto abbastanza dei prodotti di decomposizione dei refrigeranti, solo una fantasia giocata. Dopotutto, proprio come i bodybuilder non smettono di "oscillare" fino a quando il loro busto non cessa di adattarsi tra i pancake con bilanciere, e le donne che hanno osato sottoporsi alla prima operazione di aumento del seno non si calmano finché non si privano dell'opportunità di dormire altrimenti sulle spalle e gli overclocker si sforzano di ottenere sempre più successo nel loro campo, senza fermarsi davanti a nulla.
In primo luogo, un "overclocking" principiante prende la storica decisione di sostituire un rumoroso e inefficace dispositivo di raffreddamento standard con una "torre di rame" silenziosa e produttiva, acquista un nuovo dispositivo di raffreddamento e spreme un numero di megahertz gratuiti dal suo hardware.
Quindi prende un saldatore, fa un voltmod, accelera ancora di più il sistema e si rende conto che non può fare a meno dell'idropisia ... Alla fine, si tratta di sistemi di raffreddamento estremi. Con queste parole, probabilmente vengono in mente "bicchieri" di rame con ghiaccio secco o azoto liquido, avvolti nell'isolamento termico, avvolti nell'isolamento termico, con l'aiuto dei quali vengono stabiliti i record mondiali di accelerazione. Tuttavia, molte persone dimenticano che esiste ancora un modo così conveniente ed efficace di raffreddamento del computer non convenzionale come l'uso di CO basato su una transizione di fase, altrimenti noto come "freon".
A prima vista, il raffreddamento al freon in termini di grado di "estremità" è correlato al raffreddamento dell'azoto liquido approssimativamente come scendere da uno scivolo in un parco acquatico - con il kayak su un fiume agitato. Tuttavia, la complessità e l'efficienza del sistema di raffreddamento non sono legate alla sua pendenza esterna in un rapporto 1: 1. Dopotutto, se scartiamo tutti gli effetti speciali esterni derivanti dal raffreddamento con azoto liquido o ghiaccio secco ed escludiamo dalla considerazione i dispositivi ausiliari, cosa resterà alla fine? Un semplice contenitore di metallo in cui schizza un liquido molto freddo - tutto qui.
Allo stesso tempo, il freonka è un'unità piuttosto complessa e high-tech che non può essere creata senza una seria preparazione. Inoltre, per la sua costruzione, è necessario disporre di un set molto più ampio di attrezzature e abilità speciali per lavorare con quest'ultimo rispetto a quello necessario per dotare il processore o la scheda video di freschezza "azotata". In effetti, per quanto paradossale possa sembrare, è più facile passare da soli al raffreddamento ad azoto che al freon.
Ma cosa può offrirci un sistema di raffreddamento a cambiamento di fase che l'azoto liquido o il ghiaccio secco non possono offrirci? Certo, questa non è una bassa temperatura: i migliori freon "fatti in casa" a circuito singolo quando si lavora sotto carico consentono di ottenere -40 ... -60 ° C sull'evaporatore, mentre il fondo di un semplice rame " vetro" può avere tranquillamente una temperatura di soli 3-5° superiore a quella del crioprodotto versato in esso.
La principale carta vincente dei sistemi di raffreddamento al freon è il tempo di funzionamento. Se il vetro raffredda il chip solo fino a quando l'ultima goccia di azoto o il più piccolo residuo di ghiaccio secco si trasforma in gas, allora il freon "congela" il cristallo finché c'è tensione sui contatti della presa. E l'elettricità è chiaramente una risorsa più abbondante dell'anidride carbonica congelata o dell'N2 liquido. Pertanto, i sistemi a cambiamento di fase sono adatti per eseguire lunghe sessioni di benchmarking e anche per lavorare sul computer principale del proprietario in modalità 24/7 (poiché possono essere resi molto silenziosi da alcune modifiche).
Inoltre, la produzione di un sistema di raffreddamento al freon non dovrebbe costare un bel centesimo: per 10.000-15.000 rubli. è possibile assemblare una CO a compressione di vapore a circuito singolo molto produttiva e di alta qualità o addirittura due "budget". Gli appassionati hanno sviluppato e implementato con successo progetti di freon da 200 e persino 100 dollari, utilizzando unità di refrigerazione usate e l'attrezzatura necessaria per il funzionamento è stata parzialmente inclusa nel valore dichiarato (!).
Poiché l'uscita del compressore può essere di 15, 20 e talvolta tutte le 30 atmosfere, un radiatore insufficientemente durevole utilizzato nel freon può esplodere.
Onestamente, il picco della mania del freon nel nostro paese è arrivato nel 2004-2005. In questo momento sono stati scritti articoli, che ora sono diventati classici, sono stati testati nuovi progetti interessanti, sono state fatte ipotesi ottimistiche che solo un paio di anni dopo, "freon" sarebbe diventato non meno comune di "acqua" ... Ahimè, questi le previsioni non erano destinate a avverarsi - anche la CO liquida e rimangono ancora una grande rarità, per non parlare dei sistemi basati su una transizione di fase. Tuttavia, l'abbondanza dei meriti che questi possiedono mi rende impossibile non parlarne. La prima parte del ciclo sarà dedicata alla teoria e ti aiuterà ad aggiornarti. Quindi andiamo.
Di nuovo a scuola
Come dimostra l'esperienza di comunicazione con molti utenti dei più diversi livelli di avanzamento, anche le persone "a rotazione" in ambito tecnico, se le loro attività non sono direttamente legate alle unità frigorifere, hanno ben poca idea di come il sistema di transizione di fase lavori. A scuola, tutti, ovviamente, hanno familiarizzato con le basi della termodinamica, ma pochi hanno avuto l'idea di correlare le formule e i grafici del libro di testo con il principio di funzionamento almeno del frigorifero più comune nel loro appartamento. Pertanto, come accade di solito, la conoscenza rimase puramente astratta e gradualmente svanì dalla memoria.
Pertanto, propongo di iniziare dall'inizio. Cosa intendiamo per raffreddamento? Diminuzione della temperatura corporea. In questo caso, come sapete, la temperatura è una delle energie caratterizzanti indirette, che (energia) non compare dal nulla e non scompare senza lasciare traccia, ma passa solo da una forma all'altra. Di conseguenza, una diminuzione della temperatura di un corpo con i restanti parametri invariati dovrebbe inevitabilmente comportare un aumento dell'energia (mi concentro su questa parola - vale a dire energia, non necessariamente temperatura) di un altro corpo, un sistema di corpi o l'ambiente.
Nel caso più banale, questo aumento di energia è il riscaldamento. Cioè, in termini semplici, il calore viene trasferito da un luogo all'altro. Secondo la formulazione più intelligibile della seconda legge della termodinamica, il calore non può passare da un corpo meno riscaldato ad uno più riscaldato senza altri cambiamenti nel sistema. Ecco perché, tra l'altro, è impossibile raffreddare il chip a una temperatura inferiore alla temperatura ambiente utilizzando un raffreddatore ad aria convenzionale e al di sotto della temperatura del liquido circolante utilizzando l'acqua CO (che a volte viene dimenticata da alcuni appassionati con un immaginazione).
I due sistemi di raffreddamento sopra menzionati vengono utilizzati per dissipare il calore generato dai cristalli, sia all'interno del case del computer (refrigeratori) che all'esterno (se c'è idropisia). Ci sono anche quelli in cui il calore "in eccesso" non viene speso per aumentare la temperatura del mezzo, ma per far bollire un liquido o sciogliere solidi (e questi processi richiedono più energia del semplice riscaldamento). Esempi di tali "frigoriferi" sono i già noti vetri evaporatori per azoto liquido o ghiaccio secco. Inoltre, il loro principale svantaggio - la non rinnovabilità del processo - è già stato descritto in precedenza.
Ma ci deve essere qualche possibilità di produrre un processo ciclico di evaporazione-condensazione in un volume chiuso! Allo stesso tempo, ovviamente, vorrei ottenere una transizione da uno stato di aggregazione a un altro a basse temperature, ad esempio -20 ... -50 ° C. I gas refrigeranti chiamati freon hanno punti di ebollizione intorno a questo intervallo. Tuttavia, per osservare l'evaporazione di un liquido, accompagnata dall'estrazione di calore da un oggetto di interesse, a temperature così basse, bisogna prima ottenere proprio questo liquido - e come si può farlo se non c'è niente per raffreddarlo con (si deve servire per il raffreddamento)?
Torniamo di nuovo al curriculum scolastico in fisica e ricordiamo che le temperature "limite" delle sostanze (fusione, evaporazione) sono direttamente proporzionali alla pressione. A pressione elevata, il liquido potrebbe non trasformarsi in gas anche a temperature notevolmente superiori al suo punto di ebollizione a 1 atm, mentre in rarefazione, al contrario, bolle prima. Per maggiore chiarezza, puoi ricordare di un accendino usa e getta in cui il gas liquefatto a temperatura ambiente schizza silenziosamente e del fatto interessante che in alta montagna (dove la pressione è più bassa) l'acqua può bollire già a 80 ° C. Quindi, manipolando la pressione, possiamo "spostare" il punto di evaporazione/condensazione del refrigerante dove ne abbiamo bisogno. Nel caso del sistema di raffreddamento desiderato, fino all'intervallo di temperature positive sulla scala Celsius.
Non fornisco di proposito calcoli fisici dettagliati, perché capisco perfettamente che la maggior parte dei lettori li scorrerà solo con gli occhi, e quei pochi che hanno una profonda conoscenza nel campo della termodinamica li conoscono già molto.
Frigorifero dentro e fuori
Penso che questa breve introduzione sia abbastanza per passare ai principi di funzionamento del freon "classico". Questo dispositivo è costituito da un compressore, un condensatore, un filtro, un tubo capillare, un evaporatore e un tubo di aspirazione, che sono strettamente collegati con tubi di rame. Il freon passa attraverso questi nodi nell'esatto ordine in cui sono elencati e, allo stesso tempo, si verificano cambiamenti curiosi. Quindi, in un primo momento, mentre il freon è spento, in tutto il suo spazio interno il refrigerante esiste sotto forma di gas a pressione relativamente bassa (3-8 atmosfere).
Non appena il compressore è collegato alla rete, inizia a pompare gas verso il condensatore, aumentando bruscamente la pressione (e allo stesso tempo riscaldando, ma questo è già un effetto collaterale). In un condensatore (che è, di regola, un grande radiatore attraverso il quale passa un tubo come un serpente), il freon sotto pressione, mentre si raffredda, inizia gradualmente a condensare (trasformarsi in uno stato liquido). Poiché il gas, come è noto, possiede più energia del liquido, una notevole quantità di calore deve essere dissipata durante la liquefazione, per cui il condensatore è dotato di un'ampia superficie di rimozione del calore e su di esso viene posta una potente ventola per soffiare. Nei normali frigoriferi, riescono solo con un grande radiatore piatto fatto di tubi, poiché le dimensioni lo consentono.
Il freon viene solitamente assemblato in modo che il punto di ingresso del tubo dal compressore al condensatore sia in alto e l'uscita in basso. Pertanto, il liquido scorre per gravità sul fondo del condensatore, il che garantisce la minima quantità di bolle di gas non condensate. Quindi il tubo, uscendo dal fondo del condensatore, si eleva di nuovo bruscamente (preciserò che si tratta di un freon installato orizzontalmente) per poi entrare nel filtro. Si tratta, di regola, di un cilindro di metallo (solitamente rame) con un diametro di 15-50 mm e una lunghezza di 8-20 cm, all'interno del quale è presente una griglia su un lato, che serve a trattenere piccoli detriti che hanno caduto nel sistema o formato in esso durante il suo assemblaggio e rifornimento e dall'altro - la maglia più fine.
Lo spazio tra di loro è riempito con granuli di materiale che assorbe l'acqua (ad esempio gel di silice o zeolite). Pertanto, è più corretto chiamare questa unità non solo un filtro, ma un filtro disidratatore. Il freon liquido con piccole impurità gassose entra nella parte superiore del filtro posizionato ad angolo, in modo che, sempre a causa della forza di gravità, nella parte inferiore si forma uno strato esclusivamente liquido. Dal filtro entra in un lungo e sottile tubo capillare, attraverso il quale, rallentando gradualmente il suo corso (per attrito contro le pareti), si sposta verso l'evaporatore.
È importante scegliere la lunghezza e il diametro del tubo in modo che la pressione scenda ad un valore insufficiente per "mantenere" il freon allo stato liquido, dopo essersi avvicinati all'evaporatore, e il dosaggio non sia né minore né maggiore del necessario. L'evaporatore stesso ricorda in qualche modo un blocco d'acqua: contiene anche elementi che contribuiscono a un migliore trasferimento di calore. Solo, di regola, ci sono diversi cosiddetti "pavimenti" negli evaporatori per il freon, che il refrigerante bollente lava in sequenza per eliminare completamente il calore da essi (e, quindi, dall'oggetto da raffreddare) per la vaporizzazione.
Quindi il freon, già quasi completamente convertito in gas, deve tornare al compressore per ripetere il ciclo. Un tubo di aspirazione serve per restituire il refrigerante dall'evaporatore. Deve avere una flessibilità e una lunghezza sufficienti (in modo che sia facile installare l'evaporatore), nonché in nessun caso lasciare passare il gas, altrimenti il sistema dovrà essere rifornito frequentemente, il che è sia scomodo che costoso. A volte il tubo di aspirazione è dotato di un cosiddetto punto di ebollizione, che è orientato di fronte al filtro: il gas con residui liquidi viene immesso dal basso e il compressore dall'alto "aspira" esclusivamente freon evaporato. Il refrigerante liquido può danneggiare il compressore a causa del cosiddetto shock idrostatico.
Pertanto, nello schema del freon, si possono distinguere due linee: alta e bassa pressione. Il primo inizia all'uscita del compressore e termina verso l'evaporatore, il secondo è costituito da un tubo di aspirazione e da un punto di ebollizione. Di conseguenza, i nodi di confine sono il compressore e il tubo capillare.
Potresti chiederti perché ho chiamato questo pezzo di testo "Fridge Inside Out". Rispondo: in quei CO basati su un passaggio di fase che ognuno di noi ha nei propri appartamenti, le pareti dei congelatori, posti intorno agli oggetti da raffreddare, svolgono il ruolo di evaporatore, mentre il freon, al contrario, raffredda il computer esclusivamente localmente e, in un certo senso, “dall'interno”.
Quindi, abbiamo studiato in termini generali il dispositivo di un certo freon medio. Tuttavia, l'abbondanza di diversi tipi di componenti consente di creare un numero enorme di modifiche che possono differire in modo significativo l'una dall'altra, anche nei parametri chiave. Ora propongo di considerare i tipi più comuni di componenti freon e capire quali vantaggi e svantaggi ha ciascuno di essi.
Compressore
L'industria moderna produce centinaia di diversi modelli di compressori, diversi per principio di funzionamento, intervallo di temperatura, capacità di refrigerazione, tipo di azionamento e molte altre caratteristiche prestazionali. I più comuni sono i compressori alternativi, a vite, centrifughi e scroll, di cui la maggior parte possono essere ermetici o semiermetici. Nella vita di tutti i giorni vengono solitamente utilizzati compressori elettrici alternativi ermetici, progettati per una tensione monofase di 220 V. Altri tipi di soffianti sono utilizzati solo per esigenze industriali (e hanno un enorme consumo energetico) o non sono adatti all'uso domestico a causa all'elevato livello di rumore.
Le principali caratteristiche di consumo del compressore sono la capacità di raffreddamento, la marca del freon richiesto, il tipo di olio utilizzato, il metodo di fissaggio dei tubi e il suddetto "volume". In molti casi, le dimensioni e il peso del dispositivo sono importanti, ad esempio quando il freon deve essere installato in una custodia per computer o in un altro volume limitato.
Allora, andiamo punto per punto. La potenza frigorifera del compressore, a differenza della potenza consumata, non è descritta in una figura, perché dipende dalla temperatura dell'oggetto da raffreddare. Ad esempio, un compressore progettato per rimuovere 300 W di calore a -25 ° C a +5 gradi avrà una capacità di raffreddamento di circa 1100 W, a -5 - 720 W, a -15 - 470 W e a -45 - solo 190W... Non c'è contraddizione con la fisica qui, dal momento che non stiamo parlando di "convertire" alcuni watt in altri, ma solo di indicare il carico di quale potenza il compressore sarà in grado di "mantenere" a una data temperatura. Tipicamente ogni compressore viene fornito con una targhetta indicante la sua capacità frigorifera a 4-6 temperature e vari tipi (se previsti) del refrigerante utilizzato.
Qui arriviamo senza problemi alla seconda domanda. I freon di varie marche differiscono notevolmente per punti di ebollizione, efficienza e, naturalmente, costi. Il gas più comune è l'R-22 con punto di ebollizione di -41° a pressione atmosferica.
Nella seconda parte dell'articolo parlerò dei criteri in base a quali componenti del sistema dovrebbero essere selezionati, cosa sono le cascate e gli autostadi e perché i freon con più evaporatori sono cattivi ...
Allo stesso tempo, la marca di freon utilizzata è sempre strettamente correlata al tipo di olio che viene utilizzato nel compressore per ridurre gli attriti. Gli oli sono divisi in sintetici e minerali e il gas deve essere selezionato in modo che non entri in una reazione chimica con il lubrificante, altrimenti il compressore si guasterà. Il più inerte e, di conseguenza, universale è l'olio sintetico. Inoltre, la compatibilità dovrebbe essere espressa nel fatto che l'olio non si congela in nessun caso al punto di ebollizione del freon. Dopotutto, quando ho precedentemente descritto il movimento del refrigerante attraverso il sistema, ho omesso il fatto importante che l'olio scorre sempre insieme al gas attraverso il freon. Le parti del compressore letteralmente "si bagnano" in esso, altrimenti il suo lavoro sarebbe impossibile. Bene, se l'olio si congela, allora dovremo semplicemente affrontare un blocco dei tubi e, di conseguenza, un calo dell'efficienza del sistema quasi a zero fino al momento in cui il lubrificante si scioglie. E con una sfortuna speciale, puoi ottenere crepe.
Secondo il metodo di connessione al sistema, i compressori sono divisi, progettati per la saldatura o per l'uso di unioni (elementi di collegamento filettati). Quest'ultimo può essere più conveniente nell'installazione, ma per installare i raccordi è necessario essere in grado di svasare bene i tubi (aumentare il loro diametro a causa della plasticità del rame) e disporre degli strumenti necessari, quindi ricorrono spesso alla semplice saldatura dei tubi.
Condensatore
A volte questo nodo non viene chiamato correttamente condensatore (ovviamente, per non essere confuso con un componente elettronico). Strutturalmente, è semplice, ma esteriormente, in generale, non differisce molto da un radiatore idropico (forse per dimensioni) o da un forno automatico. Tuttavia, ha una differenza invisibile agli occhi: una resistenza molto maggiore alle alte pressioni. Poiché l'uscita del compressore può essere di 15, 20 e talvolta tutte le 30 atmosfere, un radiatore insufficientemente durevole utilizzato nel freon può esplodere.
Filtro
La necessità di questo nodo, credo, non solleva dubbi. All'interno del freon, oltre al refrigerante, ci sono inevitabilmente piccoli detriti (in primis le incrostazioni che si sono formate durante la saldatura), quindi, affinché la stretta apertura del tubo capillare non si ostruisca, è necessario che tutto questo rimane sulle griglie del filtro. È anche importante orientare correttamente il filtro: ha sempre un'entrata e un'uscita. È necessario che la miscela freon-olio-acqua-fango passi successivamente attraverso le griglie grandi, il deumidificatore e la maglia fine, ma non viceversa, altrimenti il filtro si intasa. Per una buona deumidificazione vale la pena scegliere un filtro con un volume interno di almeno 15 cm3, perché l'acqua per l'impianto è cento volte più pericolosa dell'olio, semplicemente perché gela già a temperature intorno a 0°C.
Tubo capillare
In generale, tale nome per questo nodo di sistema non è corretto. L'errore deriva dallo stesso piano di quando si chiama la fotocopiatrice "copiatrice". E il fatto è che l'uso di un tubo di rame di piccolo diametro è solo uno dei metodi per l'alimentazione dosata di freon liquido all'evaporatore. Come ho brevemente accennato in precedenza, il tubo rallenta il flusso del fluido a causa dell'enorme resistenza idraulica delle pareti (inversamente proporzionale, in generale, al quadrato del diametro interno e direttamente proporzionale alla lunghezza). È necessario selezionare correttamente il tubo e la lunghezza della sezione richiesta, altrimenti si può affrontare una mancanza di freon liquido nell'evaporatore e, di conseguenza, una bassa efficienza o, al contrario, con il suo eccesso e il rischio di ottenere nel compressore. E ancora, bassa efficienza dovuta al fatto che una parte significativa del freon bolle nel tubo di aspirazione.
Invece di un capillare, puoi usare una valvola, una valvola a farfalla, una valvola di espansione o un iniettore per auto. La seconda più popolare dopo il tubo è la valvola di espansione termostatica, il cui grado di apertura dipende dalla temperatura dell'oggetto di interesse (l'evaporatore, di regola). Grazie a questo elemento, è possibile mantenere una temperatura relativamente stabile al nodo. È vero, ci sono anche degli inconvenienti significativi: i TRV di alta qualità sono costosi e quelli disponibili spesso reagiscono con un grande ritardo, ancora una volta "dondolare" il sistema, invece di stabilizzarlo. Le normali valvole o strozzatori sono dannosi perché possono avvelenare il freon. Quindi il tubo è una soluzione semplice, inflessibile, ma estremamente affidabile e collaudata nel tempo.
evaporatore
L'unica unità freon che non può essere acquistata in un normale negozio che vende apparecchiature di refrigerazione. Devi farlo da solo o acquistarlo da altri appassionati. I design degli evaporatori sono diversi come i design dei blocchi d'acqua, ma il layout del labirinto a più piani è il più popolare. Di norma, i singoli livelli della "torre" vengono accesi sulla macchina, che vengono quindi collegati tra loro mediante saldatura. Ogni strato ha un foro per un tubo capillare: deve fornire freon al livello più basso, che si trova più vicino all'oggetto da raffreddare. È necessario che il freon bollente si muova lungo i canali dell'evaporatore per un tempo sufficientemente lungo da "togliere" il calore dal processore o dal nucleo della scheda video nella misura massima.
Tubo di aspirazione
Di norma, vengono utilizzati tubi corrugati metallici per il collegamento di stufe a gas: sono abbastanza flessibili e affidabili da poter installare facilmente l'evaporatore su un processore o un video e non avvelenano il gas. È vero, tali prodotti si rifiutano categoricamente di lavorare sulla torsione. Meno spesso, quando non è necessario smontare regolarmente l'evaporatore, vengono utilizzati tubi di rame e, in casi molto rari, tubi di riempimento in gomma che, sebbene convenienti per flessibilità e facilità di installazione, causano inevitabilmente perdite di freon. Spesso all'interno del tubo di aspirazione sono nascosti non solo i vapori del refrigerante, ma anche un capillare che va all'evaporatore. Questo lo protegge dai danni e raffredda ulteriormente il freon che scorre attraverso di esso, il che ti consente di vincere 1-2 °. I "punti di penetrazione" del tubo piccolo per il tubo più grande si trovano solitamente nel punto in cui il tubo si collega all'evaporatore e all'ingresso del compressore.
Portafoto
Questo componente freon non è obbligatorio, tuttavia, se non sei troppo pigro per farlo, risparmierai molto tempo e nervi e lavorare con il dispositivo porterà più piacere. Spesso per questo scopo vengono utilizzati vecchi blocchi di sistema "paffuti", in cui è possibile installare il freon senza giurare e utilizzando un minimo di strumenti di lavorazione dei metalli. Il foro per il tubo di aspirazione viene solitamente praticato nel coperchio o nella parete laterale della custodia e i fili vengono introdotti dal retro.
Alcuni artigiani estraggono il freon in uno scomparto separato di un grande case per server per ottenere qualcosa di molto simile alle soluzioni di fabbrica già pronte. Inoltre, spesso la piastra di montaggio su cui poggia l'unità viene estesa al telaio con l'ausilio di semplici strutture realizzate con profili metallici al fine di proteggere il prezioso dispositivo da urti e distorsioni, e al tempo stesso per aumentarne la facilità di trasportabilità. Quando si realizza un involucro a forma di scatola cieca, sarebbe estremamente utile incollarlo dall'interno con materiale fonoisolante e antivibrante per ridurre il livello di rumore prodotto dal freon. È solo importante non dimenticare che il compressore è adeguatamente raffreddato.
Isolamento termico
In modo che l'evaporatore e il tubo di aspirazione non siano coperti da uno strato di neve e ghiaccio, sono "avvolti" con un materiale speciale che riduce al minimo il trasferimento di calore. È inoltre necessario isolare accuratamente lo spazio attorno all'oggetto raffreddato per eliminare, ancora una volta, la condensa e allo stesso tempo non raffreddare eccessivamente quegli elementi che non necessitano affatto di basse temperature (ad esempio condensatori elettrolitici). Su questo, forse, completeremo. Nella parte successiva dell'articolo parlerò dei criteri in base ai quali i componenti del sistema dovrebbero essere selezionati, cosa sono le cascate e gli autostadi, perché i freon con molti evaporatori sono cattivi e di altre cose molto, molto interessanti.
Quante volte hanno detto al mondo...
Probabilmente, non c'è overclocker al mondo che non abbia l'idea di assemblare un computer in un frigorifero per conquistare nuove vette di overclocking. Tuttavia, tutti loro, che hanno deciso di chiedere consiglio a compagni più esperti prima di questo, hanno ricevuto la stessa risposta: "Rinuncia a questa impresa". Quindi vediamo perché.
Immaginiamo un normale congelatore di un frigorifero medio: la temperatura è di circa -10°, c'è abbastanza spazio per quasi tutti i computer senza custodia - sembra un idillio. Ma, come si suol dire, "era liscio sulla carta, ma si sono dimenticati dei burroni". La prima domanda è il posizionamento dei cavi. Attraverso una porta leggermente aperta? Già dopo un paio d'ore, un'enorme "pelliccia" assorbirà la maggior parte dello spazio interno e la temperatura aumenterà.
Forare le pareti laterali? Tuttavia, scorrerà aria umida non necessaria e persino i tubi del freon possono essere danneggiati. E infine, il problema principale è la condensa. Per qualche ragione, tutti dimenticano che il cibo nel frigorifero si congela così meravigliosamente solo perché loro stessi non emettono calore. Tutta la capacità frigorifera del compressore viene utilizzata per il raffreddamento una tantum dei "nishtyaks" e il successivo mantenimento della temperatura. E un computer moderno riscalderà semplicemente il congelatore a una temperatura positiva, tutto "fluirà" e, di conseguenza, ci verrà fornito un cortocircuito e la morte del ferro. Allo stesso tempo - e una buona lezione per qualcuno che stava "inseguendo l'economicità"
A proposito, ecco cosa ho trovato su bash.org.ru:
“Xxx: conoscevo un tizio, nel '98 ha comprato un moncone da 350 MHz, ha versato la glicerina nella vasca da bagno, ha smontato il frigorifero, ha tirato fuori le bobine, l'ha messo nella vasca, ha raffreddato la glicerina quasi a zero, ci ha messo un computer it e l'ho overcloccato a 1.3 GHz.
aaaa: dove si lavava allora?
xxx: dopo tutto quello che ho scritto, pensi ancora che si sia lavato?!"
Ahimè, sebbene questa citazione sia piuttosto divertente, è tutta "bugie, inganni e truffe". Un bagno, cioè circa 200 litri, di glicerina non è così facile da ottenere, ma ha di per sé una conduttività termica piuttosto mediocre, e addirittura gela già a + 18°. Non ci sono bobine nel frigorifero che possono essere estratte e utilizzate per il raffreddamento. E, infine, nessun Pentium II, anche sotto azoto liquido, è mai stato in grado di overcloccare sopra i 675 MHz.
Tenuto da Gigabyte. È stato necessario scrivere una recensione sul caso Aurora 3D. All'inizio ho acconsentito, e poi, quando ho capito cosa era cosa, sono diventato pensieroso. Dopotutto, non sono uno scrittore di recensioni professionista, inoltre, non uso casi seriali già da almeno tre anni. E se guardi onestamente e attentamente la verità negli occhi, diventa chiaro che scrivere questa recensione è completamente poco interessante e, naturalmente, non voglio davvero. Volevo già chiamare e rifiutare, ma ho rimandato e rimandato. Passò del tempo e la promessa fu naturalmente dimenticata.
Due settimane fa, è stato il mio turno di ricevere un corpo. Ero così "felice" che non ho aperto la scatola per tre giorni. Ma alla fine il senso del dovere ha avuto la meglio e mi sono guardato dentro. Lo dico subito: è stupendo, ma il caso mi è piaciuto. La prima cosa che mi ha colpito sono state le dimensioni: altezza 54,5, profondità 51,5 e la solita larghezza - 20,5 cm.
La custodia è disponibile in due colori, nero e argento. Ho preso la versione nera. Il case è posizionato come una soluzione di fascia alta e non viene fornito con un alimentatore.
Questo enorme nero mi ha immediatamente colpito per il suo aspetto elegante e memorabile. I designer hanno fatto un ottimo lavoro. Il corpo, anche se grande, è leggero. Realizzato quasi interamente in alluminio. Il dipinto è di alta qualità, anche con una lucentezza setosa.
L'accesso a cinque alloggiamenti da 5,25 "e due alloggiamenti da 3,5" è aperto da una massiccia porta in alluminio. La porta è fissata in posizione chiusa con un magnete. Come protezione da intrusi indisciplinati, questa porta può essere chiusa con una chiave. I pulsanti Power e Reset si trovano accanto agli alloggiamenti da 3,5".
Sotto la porta c'è un pannello sporgente cosparso di fori di ventilazione. Dietro c'è una ventola retroilluminata da 120 mm. Aspira aria nell'alloggiamento attraverso un filtro antipolvere. La luce della ventola filtra molto bene attraverso le prese d'aria.
A destra di questo pannello, sul lato, ci sono due USB, una IEEE 1394 e una coppia di mini-jack: un microfono e delle cuffie, oltre a due indicatori LED dell'unità di sistema e dell'attività dell'HDD.
Ecco l'esterno del case con la lunetta rimossa.
Le pareti laterali in alluminio hanno un fissaggio insolito. Per rimuoverli, le pareti non devono essere spostate, ma leggermente tirate indietro e sollevate. La parete sinistra per comodità di rimozione rapida ha una maniglia a scrocco e un'altra serratura con chiave. C'è anche una finestra, ma non quella tradizionale, in vetro acrilico, ma in rete, anzi addirittura perforata. Per un'ulteriore protezione dell'interno dalla polvere, questa finestra è recintata dall'interno con una rete ancora più fine. C'è un corpo su quattro gambe, che possono essere allontanate per la stabilità del corpo.
Il telaio del case è abbastanza robusto grazie al gran numero di rinforzi e ulteriori elementi di rinforzo. Non c'è un accenno alla fragilità della struttura. C'è molto spazio libero all'interno del case, mi è piaciuta soprattutto la grande distanza tra la scheda madre e il vano dell'alimentatore.
Il corpo è progettato per il montaggio senza viti. Le unità vengono installate utilizzando una guida in plastica. I tappi per gli slot per schede di espansione non sono frangibili, ma rimovibili, e sono tutti fissati contemporaneamente con un'apposita leva a chiave.
L'alloggiamento del disco rigido si trova sul telaio. Una temperatura confortevole per i dischi rigidi è fornita da una ventola da 120 mm che soffia su questo compartimento. Nello stesso vano è presente una scatola di plastica nera contenente due adattatori di alimentazione per dispositivi SATA, un set di guide in plastica per l'installazione di dispositivi da 5,25" e 3,5" nella custodia, due fermagli in plastica per i cavi, due set di chiavi (diverse) per il sportello anteriore e coperchio laterale e un set di viti di montaggio.
I fili che corrono all'interno del case dalle ventole e dal pannello frontale sono fissati al case e instradati in un tubo nero. La traccia è abbastanza buona.
E ora su cosa ha attirato la mia attenzione su questo corpo. Questo è, stranamente, il pannello posteriore.
Ospita due ventole retroilluminate trasparenti da 120 mm. Sotto ci sono due fori protetti da tappi in gomma con petali. Ciò è stato fatto per installare il sistema di raffreddamento ad acqua 3D Galaxy, prodotto dalla stessa Gigabyte. Quei fan e gli sfoghi hanno trasformato il noioso processo di scrivere una recensione in un'esperienza divertente.
Quando ho visto queste due ventole da 120 mm sul retro del case, ho subito ricordato la vecchia idea di integrare un sistema di raffreddamento al freon fatto in casa in un case standard. Volevo non solo integrare il sistema nel case, ma farlo in modo bello, interessante e il più originale possibile. Ma ancora non riuscivo a trovare una custodia adatta, grande e resistente. Dopotutto, il compressore, il condensatore e altri tubi di rame pesano decentemente. Inoltre, il compressore vibra durante il funzionamento. E, naturalmente, oltre ai limiti di resistenza, volevo che la custodia avesse un aspetto elegante. 3D Aurora ha soddisfatto tutti questi requisiti.
Tutti i sistemi di freon che ho incontrato sono stati costruiti come un blocco su cui poggia una custodia standard. Nella parte inferiore del case, devi praticare un foro per l'evaporatore. Ma con questa disposizione, il buco dovrebbe essere di dimensioni adeguate. Non volevo rovinare un case di alta qualità, ma ecco una soluzione quasi pronta.
I contorni del sistema cominciarono subito ad emergere. Se metti un condensatore all'esterno del case, di fronte alle ventole di scarico, allora sarà perfettamente raffreddato da loro, ventilando allo stesso tempo il case. I fori predisposti per i tubi dell'acqua di raffreddamento sono perfetti per i tubi di collegamento in rame dell'impianto. Rimane solo il compressore. Dove lo devo mettere?
Recentemente, sperimentando con il mio sistema freon completamente fatto in casa...
Sono stato sorpreso di scoprire che riesco a sentire perfettamente il rumore della pompa installata nel sistema di raffreddamento ad acqua del chipset della scheda madre. Prima di allora, io, come persona viziata dalla silenziosità del mio computer principale ...
Consideravo i freon dispositivi terribilmente rumorosi. Inoltre, non usavo i raffreddatori ad aria convenzionali da molto tempo, quindi non c'era nulla con cui confrontarsi. E poi si è scoperto che una pompa con una capacità di 700 l / h era chiaramente udibile attraverso il rumore di due compressori non più deboli. Si scopre che i compressori non fanno molto rumore!
Allora perché non posizionare il compressore sul tetto dell'armadio? Ciò migliorerà il raffreddamento. A quanto pare, il rumore del compressore non è eccezionale. La forza del case di Gigabyte è più che sufficiente per questo scopo. E ho iniziato a mettere in atto il mio piano.
Secondo la decisione dei rappresentanti di Gigabyte, il caso è anche un premio al vincitore del concorso. Naturalmente, non lo sono, ovviamente, e devo restituire il prodotto integro. Pertanto, il compito è diventato un po' più complicato.
A causa di queste limitazioni, non ho attaccato il compressore L57TN al coperchio superiore del mobile, ma a una piattaforma di alluminio che è stata lentamente svitata dall'asse da stiro. (Poi ho dovuto spiegare a mia moglie che questa cosa, molto probabilmente, è caduta da sola, è caduta a terra nell'armadio e, naturalmente, è caduta da qualche parte. Poi, ovviamente, sarà trovata ... Ma io non sarà distratto.) Questa piattaforma con un compressore installato attraverso una guarnizione in schiuma l'ho messa sul tetto del case. Allo stesso tempo, questo dovrebbe ridurre le vibrazioni di un compressore in funzione.
Ora riguardo al condensatore. Il condensatore, per non interferire con il collegamento dei dispositivi alla scheda madre, non dovrebbe essere più largo di una ventola da 120 mm, ma dovrebbe corrispondere in altezza a due di tali ventole. Pronto a raccogliere questo, ma puoi provare a farlo da solo.
Il condensatore più semplice può essere realizzato avvolgendo un normale tubo di rame con una spirale. Ma la spirale è grande. Pertanto, ho realizzato una sagoma a spirale piatta in legno e ci ho avvolto attorno un tubo di rame con un diametro di 6 mm.
Ai lati della spirale ho saldato un filo di rame con anelli di fissaggio corrispondenti ai fori di fissaggio degli aspiratori. Poi ho capito come sarebbe stato ospitato dal vivo.
Ho deciso di collegare l'evaporatore e il tubo di aspirazione al sistema tramite svasatura. I giunti si inseriscono facilmente nei fori del corpo.
Per non danneggiare la custodia con il bruciatore, l'ho saldata separatamente dalla custodia il più possibile. Ho avvolto il tubo capillare in una baia e ho fatto passare l'ultima parte attraverso il tubo di aspirazione nell'evaporatore.
Ho usato un evaporatore fatto in casa. È composto dalla metà di un dispositivo di raffreddamento seriale Volkano7 +.
Ecco come funziona il flaring:
Per l'aspirazione, ho usato un normale tubo di rame con un diametro di 10 mm. Non ho usato un soffietto in acciaio inossidabile a causa del fatto che le dimensioni del case consentono di posizionare una scheda madre senza una forte curvatura dell'evaporatore. E non si sa chi sarà il primo in gara: potrebbe essere necessario restituire il corpo. Pertanto, ho ritenuto irragionevole correre al negozio per il mantice.
Ecco cosa è successo.
Per regolare più accuratamente le dimensioni del tubo, abbiamo dovuto inserire una scheda madre nel case.
Il sistema è assemblato, saldato e pressurizzato: è ora di iniziare l'isolamento termico. Ho isolato l'evaporatore con una striscia di gommapiuma da 3 mm, incollandola al nastro biadesivo.
In precedenza, ho collegato un sensore da un termostato elettronico Dixell XR20C all'evaporatore. L'automazione dell'accensione del computer sarà costruita sullo stesso dispositivo. Un sistema freon richiede tempo per raffreddare il processore a un certo valore, altrimenti un processore decentemente overcloccato potrebbe semplicemente surriscaldarsi. Il suddetto dispositivo accenderà automaticamente il computer al raggiungimento di una certa temperatura sull'evaporatore, il cui valore può essere impostato manualmente.
Ci sono un certo numero di dispositivi simili. Per essere utilizzati come automazione, richiedono modifiche minime. Ho usato il dispositivo più semplice contenente solo contatti di controllo del compressore.
Il dispositivo funziona come segue. Dopo l'accensione, il dispositivo si autodiagnostica, dopodiché chiude i contatti che, come concepito dai progettisti, accendono il compressore. Quando viene raggiunta una certa temperatura sul sensore, i contatti vengono aperti, spegnendo così il compressore. Dopo che la temperatura aumenta, il ciclo si ripete.
Nel nostro caso, il compressore funziona costantemente e non ha bisogno di essere controllato. Ed è necessario non spegnere, ma accendere il computer quando viene raggiunta una certa temperatura. Per fare ciò, è necessario invertire l'output del dispositivo. Le persone esperte di elettronica possono facilmente elaborare da sole un diagramma del genere, ad esempio utilizzando la "logica". Ti mostrerò come assemblare un circuito simile a una persona lontana dall'elettronica.
Mi sembra che il modo più semplice per farlo sia su un relè per auto.
Il relè ha diversi contatti. Due contatti sono contatti della bobina del solenoide. Quando viene applicata la tensione, l'elettromagnete attira il bilanciere, che chiude un gruppo di contatti, aprendo l'altro. Nel nostro caso, abbiamo bisogno di contatti chiusi quando viene scollegata l'alimentazione della bobina dell'elettromagnete del relè. Se accendi il relè in questo modo,
accade quanto segue. Quando è acceso, il termostato fornisce tensione al relè. I contatti responsabili dell'accensione del computer si aprono e rimangono aperti finché il sensore di temperatura non rileva la temperatura necessaria per accendere il computer. Quindi i contatti del termostato si aprono e nel relè si chiudono.
È necessario un condensatore con una resistenza per simulare il funzionamento del pulsante di accensione del computer. Questo circuito funziona come segue. Quando i contatti di accensione sono chiusi da un condensatore, la corrente di carica del condensatore scorrerà nel circuito, un analogo della pressione del pulsante di accensione. Dopo aver caricato il condensatore, la corrente nel circuito si interrompe, analogamente al rilascio del pulsante di accensione. La capacità del condensatore dovrebbe essere nell'intervallo 200-400 μF, la resistenza è 15-20 kOhm.
Affinché tale automazione funzioni, è necessaria un'alimentazione a 12 volt. Inoltre, affinché il sistema freon funzioni, è necessario soffiare il condensatore con un ventilatore. E come funzioneranno se l'alimentatore si accende solo dopo che il sistema deve comporre il dato meno? Pertanto, soprattutto per l'automazione e il funzionamento dei ventilatori, è necessario installare un alimentatore separato nella custodia, erogando 12 volt di corrente continua. Lo chiamerò l'alimentatore di standby. Ad esso sono collegati automazione e ventilatori.
Per questo sistema, ho assemblato un alimentatore fatto in casa, ma potresti comprarne uno già pronto. Devi solo prestare attenzione alla corrente di carico massima di tale unità. In questo caso, deve essere almeno un ampere.
Ho inserito tutta questa parte elettrica in una custodia Hardcano, sostituendo il pannello frontale con un normale coperchio del vano da 5,25", verniciato in argento. Tuttavia, è molto più facile praticare fori nella plastica che nell'alluminio.
La foto mostra che il cablaggio non è finito. C'è un interruttore a destra del termostato. Con il suo aiuto, il compressore è acceso e tutto il resto. Dopo il montaggio, installiamo l'unità nel vano e colleghiamo tutti i fili ad essa.
Montiamo tutti i componenti nel case. Ho messo un pezzo di foglio di schiuma sotto la scheda madre per l'isolamento termico. Ho selezionato lo spessore in modo che le viti che fissano la scheda madre al telaio schiacciassero un po' questo isolante termico. Non devono esserci bolle d'aria tra la scheda e la schiuma, altrimenti, durante il funzionamento del sistema di raffreddamento, la condensa potrebbe cadere sulla scheda e chiudere i contatti della scheda. Per garantire l'eliminazione di questo momento spiacevole, ho mancato la tavola sotto la guarnizione con uno strato di vaselina tecnica.
Utilizzando l'impronta della pasta termica, proviamo l'aderenza dell'evaporatore al processore. Premo l'evaporatore sul processore usando barre filettate. Il case, come già detto, non può essere forato e abbiamo dovuto avvitare questi perni direttamente ai fori della scheda madre. Qui si sono verificati un paio di problemi, di cui parlerò nella parte finale dell'articolo.
Successivamente, finiamo l'isolamento termico. La cosa più semplice rimane: l'isolamento termico dei tubi. Si prende un rubaflex tubolare, si taglia longitudinalmente con le forbici, si mette sui tubi e si incolla tra loro. Sei pronto per rifornire il sistema.
Riempio l'impianto con freon R22. È già stato scritto più che abbastanza sul riempimento e l'evacuazione, quindi non perderò tempo e descriverò nuovamente questa procedura. Lascia che ti ricordi che il sistema utilizzava un compressore del marchio L57TN, la lunghezza del capillare era di 2,9 metri. Riempio l'impianto fino a quando il tubo di aspirazione si congela prima di entrare nel compressore.
Il sistema emette una temperatura di -43,8 °C senza carico.
spengo il sistema. Ricontrollo l'adattamento dell'evaporatore al processore, che si è rivelato non troppo stretto. Il tubo di aspirazione ha una discreta rigidità ed è un po' elastico. Inoltre, l'isolamento termico sull'evaporatore è leggermente inferiore rispetto all'evaporatore stesso. Questo è stato fatto per evitare che l'aria entrasse nelle fessure dell'isolamento termico. Ho paura di attirare troppo l'evaporatore verso il processore. I pin non sono avvitati al telaio del case, ma alla scheda madre, e c'è il rischio di romperli fuori dalla scheda.
La stampa della pasta termica è un po' "unilaterale", e l'angolo in alto a sinistra dell'evaporatore tocca appena il processore. Ma cosa fare, proveremo così com'è.
Accendo il sistema. Quando la temperatura dell'evaporatore raggiunge –20, il computer stesso si accende. L'automazione ha funzionato correttamente, il sistema operativo si avvia: tutto va bene.
La configurazione dell'hardware installato è la seguente:
Prima di tutto, controllo il sistema per l'overclocking del processore.
Ma poi è iniziata la diavoleria. Quindi il processore per qualche motivo si è rifiutato di inseguire. Ho abbassato di nuovo la frequenza a 3100 MHz, ma Windows ha smesso di caricarsi. Ho abbassato ancora di più la frequenza, sempre la stessa cosa. E poi ho provato a premere l'evaporatore sul processore con la mano. Il sistema si è avviato. Poi ho stretto ancora un po' i dadi di fissaggio. Il sistema si è riavviato a 3100 MHz, ma il test S&M non è stato superato. Poi ho guardato nel BIOS. Lì, nella sezione di monitoraggio, la temperatura del processore è saltata come una ginnasta su un trampolino: a volte –14, poi +14. Tutto è chiaro, il motivo è la scarsa pressione dell'evaporatore al processore. Apparentemente, il contatto processore-evaporatore cambia a causa delle vibrazioni e, di conseguenza, i salti di temperatura, che influiscono sulla stabilità del sistema.
Stringere ulteriormente i dadi è francamente spaventoso. C'è un'alta probabilità di strappare i pin insieme alla scheda PCB. Ma il morsetto è ancora insufficiente. C'è solo una via d'uscita: praticare dei fori nello chassis del computer e stringere il processore non più tra la scheda e l'evaporatore, ma tra lo chassis metallico e l'evaporatore, senza il rischio di danneggiare la scheda madre. E non puoi perforare il caso. È un peccato, ma dovrò fermarmi qui.
Ora qualche parola sulle mie impressioni personali sul sistema. La scarsa pressione sull'evaporatore è un difetto facilmente rimediabile. Puoi praticare dei fori sul posto e aggiustare tutto come dovrebbe. E se, anche con uno scarso contatto, il sistema operativo viene caricato con una frequenza del processore di 3100 MHz, molto probabilmente questo risultato aumenterà con il normale raffreddamento. L'isolamento termico fa perfettamente il suo lavoro. Nessuna traccia di condensa è stata trovata.
A proposito di rumore. Il compressore è molto silenzioso. Se ti chini su di esso e ascolti, puoi sentire un piccolo fruscio. La maggior parte del rumore proviene dal recinto aperto. Apparentemente, la vibrazione viene trasmessa all'involucro attraverso il tubo di scarico e attraverso il telaio del compressore ed emette un ronzio a bassa frequenza. All'inizio ero stupito che il rumore non provenisse dal compressore, ma dal case. Ma poi ho capito qual era il problema. Apparentemente, per un funzionamento confortevole, è obbligatorio incollare la custodia con isolamento dalle vibrazioni e dal rumore.
Sarebbe bello avvitare le manopole sul coperchio superiore del case. Il peso del case è aumentato a causa del sistema di raffreddamento ed è diventato difficile spostarlo. Inoltre, non c'è niente da prendere.
Inoltre, a causa del posizionamento del compressore sul coperchio superiore del case, il baricentro dell'unità di sistema è aumentato. Pertanto, ora, anche con le gambe divaricate, il case è un po' instabile. Sarebbe bello appesantire la parte inferiore dello scafo con una specie di zavorra. Ciò contribuirà a ridurre le vibrazioni della custodia.
Si consiglia di rinforzare il coperchio superiore dell'alloggiamento - per isolare vibrazioni e rumore e collegare il compressore direttamente ad esso. È inoltre necessario aumentare lo spessore delle guarnizioni in gomma attraverso le quali il condensatore è fissato alla custodia e provare a creare ammortizzatori tra le spire del condensatore. Tutto ciò dovrebbe ridurre ulteriormente la rumorosità dell'impianto. Anche se in questa forma il componente più rumoroso del sistema è la ventola della scheda video.
Per riassumere tutto quanto sopra, abbiamo ottenuto un case comodo e di alta qualità con un'eccellente ventilazione e con la capacità di integrare non solo un sistema di raffreddamento ad acqua, ma anche freon. Il sogno di un overclocker, si potrebbe dire. Quando guardi questo caso, non lascia la sensazione che di fronte a te sia una cosa solida, solida e allo stesso tempo bella ed elegante.
