Intro
Дарова, оверклокер! Конечно, если ты настоящий оверклокер, ты всегда думаешь как бы эффективнее охладить свой проц
(чипсет, видюху.. etc).Ты уже наверно подумал, что это очередная статья про
экстремальный разгон с охлаждением жидким азотом?? Нет..
Эта статья не про старого избитого дядю Азота..:). Эта статья про альтернативные, но не менее эффективные методы охлаждения.
Небольшая прогулка в научные корни статьи.
Как-то читая "Занимательную физику" Я.И.Перельмана
(Да! Да! Глаза вас не обманывают.. Именно физику! Потому как автор еще сохраняет уважение к фундаментальным наукам и хоть изредка,
но старается чёго-нибудь почитать на эту тему), мне на глаза попалась статья о "Холоде из угля"
(дословно), в которой в простой, житейской форме рассказывалось о так
называемом "сухом льде"; заинтересовавшись, я прочитал статью до конца, и передо мной вдалеке замаячили перспективы устройства системы охлаждения на базе сухого льда.
Я примерно представил себе систему охлаждения, работающую на принципе испарения жидкой углекислоты под нормальным
давлением. Чертежа нема, но надеюсь, что челы, которые хоть немного шарят в технике, поймут ход моих мыслей и по тем корявым фоткам веб-камерой.
Изготовление экспериментального устройства
Самым трудным в этой всей работе оказалось добывание углекислоты
(жидкой). Пришлось купить ее у одного чела, у которого весь гараж был завален всякими баллонами
(в том числе и баллонами пива :).. пустыми....:)) - пропан, кислород в разных баллонах (от больших промышленных, до баллонов, размером с освежитель воздуха), другие газы
(водород - промышленный - не очень чистый, пропан-бутан - знаете, такой здоровый баллон литров эдак на сто), даже был небольшой баллон
(20-30 литров) метана, огнетушители в ассортименте: насилу я нашел в этом завале баллон углекислоты, который оказался метр ростом и несмотря на его небольшую дистрофичность
(диаметр - 20см) оказался довольно таки тяжелым, килограмм на 45-50 потянул. Поэтому кое-как, в обнимку с прохладным баллоном доковыляв до машины, я погрузил его в багажник, но он не влез стоймя, поэтому я положил его на бок
(правда на баллоне было написано что-то вроде "Хранить и перевозить только в вертикальном положении", но сработало русское "Авось доедем!"). И сразу же поехал до родной хаты, где в огромнейшем бардаке дожидалась своего часа
экспериментальная установка для тестирования.
Остальные узлы не были трудны в изготовлении, а материалы и инструменты не так уж редки, и можно было
(для меня) всё без напряга найти или в крайнем случае взять попользоваться у какого нить чела, у которого подобной фигни много.
Изготовление и тестирование
Продумав основную концепцию устройства, я так и не представил себе хотя
бы примерное устройство. Пришлось пользоваться тем, что я до этого знал и что у меня было в наличии, потому как времени на раздумья и поиски не было. Поэтому и вышло - чем проще - тем лучше, в чем я преуспел до этого - тем и пользовался. Итак, в качестве испарительной ёмкости было за час спаяно нечто наподобие ватерблока, только то и отличало его от ватерблока для водяной системы охлаждения, что верхняя его крышка представляла собой решето(чтобы углекислота лучше испарялась).
Подумав, я даже хотел совсем её снять, но только
активное разбрызгивание углекислоты в разные стороны сильно мешало и отвлекало. Поэтому наскоро обколов по размерам блока кусок вспененной керамики из нейтрализатора авто, перед этим хорошенько протравленной в неслабом растворе серной кислоты, чтобы вытравить из керамической массы всякие осаждения, я вставил его в устройство, и, как потом уже убедился,
оказалось очень кстати я это сделал: во-первых углекислота не разбрызгивается, во-вторых её требуется гораздо меньше, так как керамика как губка впитывает углекислоту и она быстрее испаряется и дольше держится оледеневшей, в третьих в крышке было прорезано большое отверстие, и крышка стала выполнять чисто декоративную роль. Далее и вовсе было принято решение заменить спаянный ватерблок на цилиндрический корпус
конденсатора, который хотя и алюминиевый
и трудно паяется, но мне требовалась только плотная посадка подводящей трубки, а это было легко осуществимо при помощи вделанного в корпус штуцера.
Новая версия этого девайса была не такой уж трудной в изготовлении - бронза и медь обрабатывается достаточно легко. А так просто наливал в цилиндрик углекислоты и все было нормально. В качестве источника самой теплоты был сделан такой девайс - сердечник, который резистором раскалялся до того, что вода чуть не закипала на нём. Резистор, сами понимаете - мощный, сердечник - толстый, потому как резистор всё - же не 60 ватт, а на живом процессоре из-за новизны идеи испытывать было как-то
страшновато.
Немного поиграв с токами и напряжением я добился того, что в центре сердечника температура стабильно держалась в районе 90 градусов, я конечно понимаю, что это многовато даже для резистора, но только так можно было проверить запас по температуре. Измерял темпу я мультиметром с термопарой, что гарантировало нормальную точность, да и за термопару я не боялся, потому как раньше ей я промерял всё, вплоть до 200-250 градусов, да и думаю она бы выдержала все 500-700. А сам механизм действия таков - просто сливаем жидкую углекислоту в цилиндрик и ждем, пока пары над ней не исчезнут.
- это средняя температура сердечника
- а это 2 раза мерил темпу после заливки углекислоты.
И все это время контролируем температуру по мультиметру, и как только она прекращает падать - фоткаем все это хозяйство веб-камерой.
Кстати, в отличие от жидкого азота куски замерзшей углекислоты не так холодны - по мультиметру - в районе минус 73-75 градусов стабильно. В недавнее время прокатывала бредовая идея - принести с балкона лёд, когда на градуснике минус 45, и пробовать со льдом, но льда много не натаскаешься, и везде эта вода..
Да и голыми руками хвататься за лёд с такой темпой не так уж приятно.
На фотографии вроде не видно, но цилиндрик здорово обмерзал, прямо если плюнуть на палец и прикоснуться в нему, то пристывает мгновенно.
А с углекислотой - никакой мороки - все автоматом,
сама замёрзла - сама оттаяла, и никакой жидкости.. - лепота!!! Ну вот и сами результаты - нижняя критическая точка при температуре сердечника 91 градус - 29.5 градусов - это, заметьте - самый хороший результат, было и 30 и 31, но
все таки - какой запас, думаю, при проце в 40-50 градусов система охладилась бы до -10 - 0
градусов, что более чем достаточно даже для экспериментального разгона. А вот разгонять, уважаемые, я не пробовал, потому как, повторюсь, не ставил углекислотную на комп. Может кто из родных российских оверклокеров попробует эту фичу в охлаждении??
И вот еще одна авторская примочка, правда сфотографировать её не удалось, потому, как я её сваял в кабинете химии, там же она и осталась.
Объясню все так.. на словах, но могу поручиться, система работоспособна и проверена ещё во времена изобретения паровоза.
И основана она на принципе холодной стены.
Принцип Уатта, или принцип охлажденной стенки. Предположим, что у нас есть два
сосуда: А, содержащий воду при 100° С, и В, содержащий воду при 0° С. Пока они не сообщаются, упругость паров в них не одинакова: в В—4,6мм рт. ст., в А—760мм рт. ст. Но когда кран С открывается, пар из А поступает в В и там превращается в воду; поэтому пар в сосуде А не может иметь давления больше, чем в В. Происходит перегонка из А в В без увеличения упругости (пара в В) Можно сформулировать следующий принцип, установленный впервые Уаттом:
Если два резервуара, заключающие одну и ту же жидкость при различных температурах,
сообщаются между собой, то в них устанавливается одинаковая упругость паров, равная максимальной упругости при более низкой из обеих температур.
Уатт воспользовался этим принципом для устройства своего холодильника: отработавший пар из цилиндра сам устремляется в холодильник и там конденсируется. До Уатта, в машине Ньюкомена, для конденсирования
отработавшего пара впрыскивали в цилиндр холодную воду, при этом приходилось охлаждать не только сам цилиндр, но прежде всего стенки цилиндра, без чего конденсация не происходила; между тем при следующем ходе поршня в охлажденный цилиндр впускался горячий пар, первые порции которого конденсировались на стенках до тех пор, пока цилиндр не приобретал температуры пара в котле. Отсюда ясно, как невыгоден был такой способ конденсации: он требовал большого расхода пара и большого количества холодной воды.
То есть, лишнего расхода угля. Потому и до-уаттовские машины имели такой низкий КПД (0,3%). Уатт, в числе других улучшений паровой машины, придумал холодильник, основанный на открытом им „принципе холодной стены": пар сам покидает цилиндр, оставляя его стенки горячими, и конденсируется вне его, в холодильнике.
Есть такая любопытная физическая фиговинка, в интеллектуальных кругах называемая криофором. Для тех, кто в танке, объясню - прибор содержит 2 сосуда, соединённых трубкой, откуда откачан воздух, и в верхнем сосуде есть вода, в нижнем нет. Перелив воду в верхний шар, погружают нижний в охлаждающую смесь. Согласно «принципу холодной стены», над водою в верхнем сосуде должно установиться низкое давление того сосуда, который погружен в охлаждающую смесь.
Под пониженным давлением вода закипает, но образующийся пар конденсируется в холодном нижнем шаре, и кипение происходит так энергично, что вследствие усиленной потери тепла на парообразование вода в верхнем шаре
замерзает, хотя он и не окружен льдом.
И этим девайсом можно с успехом пользоваться для охлаждения компа, правда недолгого
(хотя это еще смотря как девайс делать), но довольно таки быстрого и эффективного охлаждения камня. Правда проверялся этот метод в кабинете химии всё тем
же мультиметром и нагретым резистором. Но заявленная производительность
- чуть меньшая, чем у углекислотного охлаждения - всего с 90 по Цельсию до 50-ти по нему же..
Но согласитесь, никакой кулер не даст вам такого падения за такой промежуток времени - при погружении одного шара криофора в сухой лёд, жидкость в другом замерзала через 2 минуты
(то есть переводилась из нагретой до 80-85 градусов -
до - 10).
Итак, существуют вроде бы как обыденные способы, но если их применять по-новому, то там может быть все что угодно!
Outro
Теперь тебе есть над чем поразмыслить.. А я пойду доделывать и доводить до кондиции системы охлаждения.. Ждите новых углекислотных опытов и девайсов!!
