Коллеги здравствуйте.
Долго не решался задавать вопросы на данном форуме, но наконец время пришло.
На данный момент придумано и реализовано великое множество различных систем охлаждения, в том числе и систем жидкостного охлаждения. Когда-то давно я увлекался самодельными СЖО, первая СЖО у меня появилась еще в 2004г. С тех пор прошло много времени, поменялось много железа, поменялись интересы, но в какой-то момент я опять стал интересоваться данной темой. На сегодняшний день домашние СЖО шагнули далеко вперед и стали более доступны, но тем не менее я не нашел ни одной системы которая бы меня полностью устроила по характеристикам и цене.
Обладая небольшой технической и инструментальной базой я решил попробовать изготовить СЖО самостоятельно.
Дабы не повторять классические системы я решил привнести некоторые изменения в концепцию работы системы.
Прошу сильно тапками не кидать если кто-то, где-то, когда-то уже такое реализовал.
Для начала хочу поставить задачу к которой буду постепенно идти, СЖО должна быть максимально:
1. Бесшумной.
2. Надежной.
3. Производительной.
Также перечислю факторы которые имеют второстепенную для меня роль:
1. Дизайн.
2. Габариты.
3. Стоимость.

Итак начнем решать данную задачу по порядку:
Для обеспечения низкого уровня шума надо использовать максимально тихую помпу и по возможности самые тихоходные вентиляторы, или полностью от них отказаться в пользу пассивного теплообмена.
Для того чтобы обеспечить надежность системы надо обратить внимание на самые слабые места - по моему мнению это помпа и вентиляторы. Вентиляторы я конструировать не собираюсь, поэтому просто возьмем несколько - в случае выхода из строя одного из них система продолжит работать, ну или вовсе откажемся от вентиляторов. Помпа - с ней дела обстоят сложнее, из пластиковых игрушек для компьютеров и аквариумов мне не понравилось ничего, поэтому в качестве помпы в своей системе я буду использовать циркуляционный насос от систем отопления.
Теперь самый важный пункт: производительность. Я хочу построить систему с большим запасом, допустим для первого эксперимента определим минимально допустимые характеристики системы: хочу отводить 400Вт тепла и иметь температуру на водоблоке не более 55 градусов. Для этого надо взять большой радиатор, но сначала попробуем с не очень большим. Для первых экспериментов я буду использовать радиатор отопителя от Газели. Учитывая что данный радиатор и помпа, которую я выбрал имеют внушительные габариты, то правильнее будет изначально проектировать систему в виде отдельно стоящего конструктива, который будет соединяться трубками с системным блоком.
Многие уже замучались читать тот бред, который я несу, и, наверняка, хотят спросить: "А при чем тут слово "Гибридная" в названии темы?" Ответ простой: в своей системе я планирую использовать не только принцип переноса тепла жидким теплоносителем, но и газообразным. Поскольку в данной системе будет применять относительно большой и эффективный радиатор его ресурсы надо максимально использовать. Как только система обрастает длинными и тонкими трубками скорость течения теплоносителя заметно падает и именно с этим я хочу бороться. Я буду использовать низкокипящую рабочую жидкость, которая до определенного момента будет работать как обычный жидкий теплоноситель, но как только подводимое количество теплоты к теплообменнику превысит какой-то порог и температура теплоносителя возрастет до точки кипения в водоблоке будет происходить фазовый переход, т.е. часть жидкости превратится в пар, температура прекратит расти, с дальнейшим увеличением подводимого количества теплоты будет увеличиваться количество пара, а температура стоять на месте ровно до тех пор пока количество жидкости подводимое в водоблок станем недостаточным. Далее пар в виде пузырей увлекаемых потоком оставшейся жидкости попадает в радиатор, конденсируется и снова поступает на вход насоса в жидком виде. Поскольку для парообразования требуется гораздо большее количество теплоты, чем для нагрева, то скорость поступающей жидкости в водоблок можно значительно уменьшить, а смесь жидкой и газообразной фазы уже не встречает такого сильного сопротивления в трубопроводе и легко прокачивается на большие расстояния.
Это всего лишь теория, я думаю теоретиков тут и без меня хватает, поэтому самое время перейти от слов к делу.
На момент написания данного сообщения я уже провел несколько экспериментов и даже отснял некоторое количество неудачных экспериментов, что-то я дальше буду снимать на видео, что-то более подробно описывать тут.
В данной теме приветствуются любые советы по модернизации системы, любая критика подкрепленная аргументами, а также вопросы по работе системы.
Кого заинтересовало описание данной системы прошу ознакомиться с испытательным макетом:
https://youtu.be/-51RAwvHt6k

Очередной кулибин...

это уже невозможно...
а в той степени, в которой возможно будет дороже чем уже существующие аналоги, причем в разы.

Безшумная и эффективная система уже не может быть не дорогой, а действительна эффективная компактной
безшумная, надежная, производительная и дорогая уже есть в лице систем пассивного фазового перехода (читай длинных тепловых трубок на большом радиаторе)
серийная модель в габаритах большого системника, способная охладить нормальный проц и 1 ВКарту стоит 1к евро вариант на офисный комп (частично Российского пр-ва) стоит 13тыр
а еще есть имерсионное охлаждение и всё это безбожно дорого, и да это заводской вариант того что вы пытаетесь "изобрести" только безшумный т.к. нет насоса.

А есть вариант проще: берем большой радиатор мору3/от авто/от кондиционера, вешаем на него относительно тихие вентилятор/ы и мощную помпу/ы и поселяем это дело на балконе/в коридоре/между входными дверями в общем там где не находимся а за стеной и всё полная тишина и высокая эффективность, которую можно получить за 11-15 тыр если использовать заводские водоблоки и помпу, а радиатор Б/У с разбора кондёров.

Der8auer, перелогиньтесь)
Ещё есть мнение, что при наличии большого количества пузырьков в потоке система будет хлюпать так, что о бесшумности можно забыть. При работающем строительном фене этого конечно не слышно, но...

Это просто тихий ужас. Это не цель, это убийство какое то. Не более 30-35 градусов, вот это цель. А то, что ты написал - это фигня какая то.
И если про фазовый переход - очень хотелось бы посмотреть на жидкость, кипящую при 30 градусах. При сотне - не интересует

Вы, наверное, меня не так поняли, либо я неправильно выразился: я имел ввиду, что такие параметры как дизайн, габариты и стоимость меня не сильно интересуют и ими я буду жертвовать в пользу других.




В конечном итоге мне надо охладить два процессора и две карты, поэтому скорее всего порядок цен будет немного другим. Дороговизна иммерсионного охлаждения отчасти является мифом, из личного опыта могу с полной уверенностью сказать, что там есть много других проблем, в первую очередь по части удобства эксплуатации.



Такой вариант имеет право на жизнь, но в моем конкретном случае не осуществим ввиду причин не относящихся к данной теме.



Справедливое замечание, не скажу что что такого эффекта нет, пока еще не удалось уделить должного внимания этому вопросу, но на первый взгляд такой проблемы не было замечено.



Мне очень хотелось бы сразу поставить такую оптимистичную цель, но как мне кажется обозначенная цель для прототипа вполне разумная и как только будет закончен хоть какой-то действующий образец, характеристики которого будут проверены длительной эксплуатацией, то никто не запрещает поставить следующую цель. И потом я не претендую на создание коммерческого продукта для среднестатистического потребителя, я лишь обозначил те вводные данные, которые удовлетворяют мои потребности.
Почему именно при 30? Если использовать такую гипотетическую жидкость в описанной мною системе при температуре внешней среду свыше 26-27 градусов, то возможность эксплуатации данной системы останется бод большим вопросом, либо придется раздуть рабочие площади радиатора до неприлично больших размеров. В моем понимании крайний предел ниже которого опускать температуру такой системы нецелесообразно это 35-37 градусов, во первых потому как остается запас по разности температур внешний и внутренней среды, во вторых потому что жидкость с такими параметрами не является гипотетической, а вполне реальна.
Немного отступлю от темы. У меня есть практический опыт создания и эксплуатации системы охлаждения, которая поддерживает температуру не выше 25 градусов и отводит более 2х киловатт тепла, но применение таковых систем для компьютера будет неоправданно дорого и нецелесообразно, кроме того габариты системы превысят любой разумный предел, поэтому предлагаю не отступать от обозначенной темы и первоначально добиться хоть какого-то практического эффекта в пределах заявленной необходимости. а вот потом уже можно будет говорить о более низких температурах и высоких мощностях.

P.S.: Может я отстал от жизни? Подскажите какие показатели температуры актуальны в серийных СВО при постоянной тепловой нагрузке в 300-400Вт.

CrownA при достаточно низком давлении и вода будет при 30 градусах кипеть, НО шланги вакуум не удержат, надо паять из меди...

а вообще есть фрионы которые при минусах кипят... их в каскадах фрионок и мощном лабораторном оборудовании используют...
но там опять надо медь/нержавейку и всё это паять

и всё это охренеть как дорого стоит.

есть на форуме товарищ с ником REANIMATOR
у него на классической воде (без фрионок чиллеров пельтье и прочего) онли помпы и радиаторы, всё из магазина
работает разогнанный до 5ггц 18(!) ядерный интеловский проц и 2 1080 ти тепла всё это добро выдаёт 1.5-2 квт в стрес тестах, а объём и мощность рассеивания СВО таковы, что температура после радиаторов не меняется независимо от нагрузки...
там стоит 7 помп 5 х480мм радиатора и 9х140мм мора и ватер посаженный прямо на ядро процессора.

моя система скромнее (8 ядер 4.7-4.9ггц + 2 х 1080), жарит это добро, дай бог на 900-950 ватт и её хватает дабы в тех - же стрес тестах держать ядра в 90 а ВКарты в 60 градусах в тихом режиме (уровень шума такой что слышно системник только ночью и активно работающи HDD перекрывает шум охлаждения
у меня 2 помпы и 2х420мм радиатора.
в обычной нагрузке 40-45...

Сколько на это вбухано денег - много, можно ли сделать эффективнее/дешевле на воде - да, но за счет внешнего вида и качества комплектующих,
можно ли сделать за адекватные деньги иначе чем переносом за стену-нет, а значит нафига изобретать велосипед?

Аналогично сообщению выше - посмотри у меня в фотоальбоме и профиле - там есть вся нужная тебе информация.
Все результаты получены на минимально возможной конфигурации и минимальными затратами.

Да!

Провел еще несколько экспериментов. Заменил желты шланги на прозрачные и теперь стало видно движение жидкости.
Убрал фен, вместо него приладил кипятильник 0,5кВт. Кипятильник погрузил в расплав алюминия, после застывания профрезеровал плоскость примыкания к теплообменнику. Собрал систему и провел несколько испытаний. Пришел к выводу о срочной необходимости установки вентилятора, но лень победила и колхоз с вентилятором был отложен. Снял небольшой видеоролик, в процессе которого успел перегреть систему со всеми вытекающими (в прямом смысле слова ) последствиями:
https://youtu.be/7ZgAl7iINMA
Пока желание экспериментировать не пропало, поэтому в следующий раз в системе будут термометры, манометр, вентилятор.
Может быть нет смысла мучать данный радиатор и взять что-то побольше?

Сакральный смысл сего деяния..?
Учитывая наличие всё тех-же насосов, вентиляторов, радиаторов... Заменено лишь рабочее тело... Фи...

Хороший вопрос... Смысл сводится к тому что в результате некоторого ряда экспериментов будет получен ответ на вопрос о пригодности использования данной системы в тех или иных случаях, а также появится понимание есть ли у данной системы преимущества перед обычными СЖО и есть ли у нее такие недостатки которые нивелируют все преимущества.
Если интересует конкретика, то могу ответить так:
Во-первых предполагаю что при замене рабочего тела в данном конкретном случае можно будет будет получить некоторые преимущества относительно обычных систем жидкостного охлаждения, а именно увеличить длину трубопровода не увеличивая его сечение и при этом не потерять в эффективности системы. Если это будет работать на практике ничуть не хуже чем в теории, то можно получить возможность перенести радиатор на достаточно большое расстояние, что может быть полезно для тех случаев когда в силу различных причин радиатору не нашлось места рядом с системным блоком или требуется убрать помпу, радиатор и вентиляторы в другое помещение, до которого будет 20 или 30 или 40м трассы и при этом не будет возможности использовать толстые трубопроводы.
Во-вторых просто спортивный интерес и возможность занять руки в свободное от работы время чем-то что может оказаться не совсем бесполезным.
В третьих просто изучить мнение общественности по данному вопросу, есть ли среди присутствующих здесь людей те кому эта тема так же интересна как и мне или нет. Да и потом может оказаться так что этот проект действительно бредовый и не имеет права на жизнь, я надеюсь что в скором времени к теме подключаться люди готовые оперировать реальными показателями, а не только громкими названиями коммерческих продуктов, и тогда станет возможным гораздо быстрее понять есть ли у данной затеи шанс на жизнь или нет.

Предлагаю для начала провести тест на предмет того, сколько вы потеряете в эффективности, просто увеличив длину трубопровода при неизменном сечении.

Вот скажи мне, какой долбодятел тебя учил так видео снимать?
Если хочешь, чтобы свои съемки стоили хоть что то, умные люди придумали штатив. Видео снимается только со штатива. Никаких обезьяньих прыжков с включенной камерой.
Снял со штатива кусок видео, по продолжительности достаточный, чтобы все можно было рассмотреть и выключил.
Если нужно, переставил на другое место, выставил правильный свет и включил камеру на нужное время.
Если нужна третья точка съемки - просто повторил все еще раз. Пока же твой ролик уже на третьей секунде вызывает рвотный рефлекс и немедленное прекращение просмотра...
Ну и снимать желательно не таксофоном, украденным с конечной остановки автобуса, а чем то более предназначенным для видеосъемок.

Скажите, пожалуйста, Вы считаете нормальным общаться с незнакомым человеком на ты, да еще и в поучительной манере? Мы с Вами не друзья и даже не знакомые.
Что касается качества съемки - если Вас не оно не устраивает можете не смотреть, все необходимое я сообщаю в письменной форме, а видеоматериал является лишь дополнением. Я не занимаюсь профессиональной съемкой и не ставлю себе цель этим заниматься.


Я расцениваю эту фразу как публичное оскорбление.


Хорошо, попробую собрать стенд в двух вариантах: с коротким трубопроводом и с длинным. В обоих случаях будем измерять расход жидкости при прочих равных условиях.

Вы же знакомы с законом сообщающихся сосудов? Расстояния между сосудами там вообще не фигурирует, значение имеет только дельта h.
Более того, целиком он звучит "...для однородных жидкостей". Для смеси жидкость/газ он будет работать хуже.
Чтобы повысить расход, нужно исключить элементы с высоким ГДС, в данном случае водоблок (в первую очередь, особенно если он с микроканальной структурой) и радиатор. Угловые соединения имеют минимальное значение (посмотрите на ютубе хотя бы тесты с канала оверхарда).
Вместо водоблока вам нужно замонстрячить некое подобие испарительной камеры, из которой газ будет подниматься вверх, охлаждаться в радиаторе, и конденсатом стекать вниз. Я не зря вам написал про Der8auer, прототип такой системы уже есть, можете ознакомиться, модернизировать и запатентовать
Заодно и от помпы можно избавиться. Только звуки вертушек и капели по весне.

Тут я с Вами не соглашусь. Любая трубка имеет гидравлическое сопротивление, о котором Вы сами же упомянули далее:

Когда длина трубки составляет пол метра её ГДС можно пренебречь, но когда её длина составит 10 метров её ГДС может оказаться выше, чем у водоблока.

В общем-то это и была первоначальная задумка, но для начала решил провести эксперимент на упрощенных компонентах, затем родилась идея попробовать организовать выход из водоблока смешанной фазы и в итоге эксперименты начались именно с этой конструкции. Также в пользу данного решения был принят такой фактор как теплопередающая способность газовой фазы: если внутренняя трубка радиатора будет полностью заполнена газом, то теплопередача от вещества в геометрическом центре сечения будет встречать сопротивление в виде этого же вещества на пути к стенке трубки радиатора, а в случае применения смеси жидкой фазы и газа в виде большого количества мелких пузырей теплоперенос от газовой фазы будет осуществляться в большинстве своем к жидкости, а затем уже к стенке радиатора. В данном случае в этой смеси жидкость выполняет роль термоинтерфейса между газом и стенкой радиатора, что позволяет сократить необходимую для работы площадь внутренней поверхности радиатора.

За ссылку Спасибо! Очень интересная реализация, видел много подобных решений, но в других исполнениях. Модернизировать - однозначно, а патентовать - это не про меня, я не преследую коммерческого интереса.

Можно при условии размещения радиатора вблизи и выше точки испарения. А как я уже сказал есть цель отдалить шумные и горячие части на достаточно большое расстояние.

Также я рассматривал систему с полным погружением. Двухфазные системы, как одноконтурные, так и двухконтурные требуют герметизации контура в котором осуществляется фазовый переход - именно тут остро встает вопрос герметизации кабелей. Кроме RJ-45, HDMI и силовых я больше не нашел никаких разъемов. Однофазные системы не так интересны, у них мало плюсов и много минусов: из плюсов это отсутствие необходимости создавать полную герметичность системы, ценовая доступность диэлектрических теплоносителей и их наличие в широкой продаже; из минусов неудобства обслуживания, трудности с полноценной отмывкой компонентов системы, физические особенности теплоносителя: низкая теплоемкость, большие силы поверхностного натяжения, высокая вязкость и еще много различных неприятных особенностей о которых обычно все молчат.
Вообще поставленная мною задача на раз-два решается однофазной двухконтурной иммерсионной системой, но это не то что хотелось бы собирать и эксплуатировать.

Нуууу... Трасса в моём случае 10 метров --- в замкнутом контуре СВО-компьютера можно и больше без потери расхода в контуре...

Вот оно Главное - Любопытство..! Кстати качественные двигатель прогресса...

Жизни нет...
"ВОДА" наше фффсё...

1Doc1, квартира своя? Просто в своем жилье в стечении некоторых условий можно сделать перекачку хладагента из санузла к рабочему месту и обратно, теми же циркуляционными насосами. Между входом холодной воды и потребителями делаете проточный бачек побольше, с теплообменником внутри его. Температура холодной воды даже летом не превышает +18°С, большой объем даст большую инертность системы. Не знаю правда насчет проблем с потенциальным завоздушиванием системы, но мне кажется это все решаемо.

Более того, приходящий хладагент можно прогонять через тот же авто-радиатор, который будет охлаждать воздух поступающий в корпус с комнатной температуры, до 18-19°С. Тут главное не перестараться и не преодолеть точку росы.

Дело в том что в моем случае речь не идет о размещении компьютера в квартире.
Предложенный Вами вариант имеет право на жизнь, но по моему мнению в таком случае гораздо проще использовать готовый теплообменник. Повторюсь - стоимость системы является второстепенным фактором, поэтому экономить в ущерб надежности или удобству эксплуатации я не намерен. Я совершенно не против применения дешевых компонентов, хорошо если удастся сэкономить, но только в том случае если это не будет пагубно влиять на надежность и технические характеристики.

Пользуясь случаем хочу сообщить всем заинтересованным: я не забросил данную идею, перерыв вызван завалаом на работе. Кроме того не хочу быть голословным и считаю необходимым выполнить свое обещание провести измерение зависимости потока жидкости от длины трубопровода:

Для обеспечения наглядности и чистоты эксперимента хочется исключить все факторы которые будут косвенно влиять на результат.

Угу... Ждёмс...

1Doc1, я и не навязываю, просто как один из возможных сценариев.
Вроде чем ширше труба тем легче насосу воду толкать? Ну, разумеется, в разумных пределах.