Коллективное охлаждение компьютеров

Discussion in '"Железо"' started by Lolinas, 26 Jun 2022.

  1. Lolinas

    Lolinas Member

    Joined:
    20 Oct 2019
    Messages:
    123
    Likes Received:
    52
    Reputations:
    19
    Компьютер – очень важный элемент нашей жизни. Для большинства людей не понять, зачем нужен целый ПК, если есть телефон либо ноутбук. Есть люди, которые в домашних условиях используют несколько ПК одновременно. Если их два, то не возникнет особых проблем. Ставим «системники» под стол, соединяем все ПК сетью. Разумеется, не нужно иметь два монитора и наборы мышки с клавиатурой. Все происходит через «удаленку» (rdp или vnc) так, как будто у нас один ПК. Но, даже имея два ПК будут некие неудобства. Например, охлаждение, шум, внезапное воздействие ногой по корпусу. А если их пять либо десять? Сложно будет их держать в одной комнате, особенно летом. И проблематично будет спать при таком шуме. Поэтому для таких нужд необходимо изолировать ПК в отдельном помещении или герметичном пространстве.

    Поговорим про шкаф под компьютеры. Перед проектированием нужно учесть некие факторы, такие как возможность масштабирования компьютеров и удобство монтажа. Также необходимо поговорить про экономичность занимаемой площади. Если взять все ПК в корпусе и поставить их в шкаф, то мы лишь увеличим площадь и ухудшим охлаждение. Будут постоянные перегревы. Чтобы этого избежать можно придумать некий корпус, в который можно «засунуть» все компьютеры и плотно его запечатать. Таким образом привычный нам системный блок приобретает такой внешний вид

    [​IMG]

    Внутри шкафа полки с компьютерами и бесперебойник с акб снизу. Откроем дверь

    [​IMG]

    Рассмотрим по порядку, по каждому комплектующему в отдельности. Начнем с корпуса. Сделан он из ДСП. Сначала стенки были из одного слоя ДСП, потом изнутри прикрутили еще один. Трудно заметить на фото, то что между стенками лежит слой фольги

    [​IMG]

    Это необходимо для экранирования от электромагнитных воздействий. Также протянута медная проволока по стенкам шкафа, которая служит заземлением для полок

    [​IMG]

    Сама полка представляет из себя прямоугольник из ДСП полностью обвернуто фольгой. И обклеенная скотчем кроме торцов. Кстати, по торцам полок проведена проволока. Ведь фольга очень хрупкая и тут же порвется, когда будем вставлять или вытаскивать полку

    [​IMG]

    Шкаф глубиной ~90 см и может вместить еще столько же компьютеров как мы видим на первом фото. Для этого существует вторая дверь (шкаф стоит почти в углу поэтому сфотографировать во весь рост нет возможности

    [​IMG]

    Как уже было заметно на фото, на дверях мелкая сетка шагом 5мм, она служит тоже для экранировки, и ее нужно заземлять

    [​IMG]

    Теперь рассмотрим сам компьютер

    [​IMG]

    Объяснять, что да как, наверное, не требуется, разве что про розетку, привязанную стяжками. Это для включения компьютера. Так как лазить в шкаф и каждый раз включать будет довольно неудобно, поэтому существует централизованный внешний кнопочный пульт. Как видим, все комплектующие плотно держатся и хорошо охлаждаются

    [​IMG]

    Разумеется, если шкаф будет закрыт – это лишь повлияет на уровень шума в помещении, а именно его снижение. Но герметично закрытый шкаф еще повлечёт за собой перегрев компонентов. На предыдущих фото мы уже видели гофрированную трубу сверху. Через нее забирается горячий воздух сверху и поступает холодный снизу (такая же труба снизу за «бесперебойником»). Для циркуляции необходим вентилятор. Теперь рассмотрим сам канальный вентилятор

    [​IMG]

    Он на 85 Ватт, 2500 оборотов, 600 кубов/час, также на него можно поставить регулятор оборотов, (если не все компьютеры включены) и тем самым снизить энергопотребление. Патрубки, подводящие и отводящие воздух сделаны из алюминия (обычная гофра из фольги). Важно тщательно обвернуть их клейкой лентой (скотч) для герметичности конструкции. Посмотрим на температуру самого верхнего компьютера. Так как горячий воздух идет вверх, то у нижних компьютеров температуры будут ниже

    [​IMG]

    Охлаждение. Это очень важный и трудоемкий процесс. Нужен замкнутый контур из канализационных труб (диаметр 110мм) и вентилятора. Почему так? А все просто, этим решились две проблемы сразу – охлаждение и пыль. Суть такова, что трубы зарыты в земле и по ним проходит воздух и в процессе он охлаждается и снова поступает в шкаф.
    Есть два варианта исполнения: копание ямы и в ней размещать трубы вертикально либо копать траншею и размещать трубы горизонтально. Если площадь ограничена, то копаем в глубину. Также нужно учитывать расстояние до водоносного слоя. Оно может составлять даже 1 метр, что существенно затруднит монтаж труб либо вовсе отказ. И заменить их шлангами диаметром 1 или 2 дюйма. Мощность вентилятора и длина воздушной магистрали берется в зависимости от количества выделяемого тепла компьютерами. Берем к примеру метров 50 и делим на несколько ровных частей и потом копаем яму и раскладываем шланги так, чтобы была спираль. Важно, чтобы слой воды покрывал шланги полностью, потом закапываем яму(ы) и соединяем все куски параллельно. Нужно иметь ввиду, что диаметр воздухопровода должен быть не меньше чем вход у вентилятора. Иначе это приведет к потере мощности вентилятора. Поэтому сумма внутренних диаметров всех параллельно подключённых кусков шланга должна быть немного больше чем диаметр воздухопровода у самого вентилятора.
    Покажу на своем примере. Протяженность труб примерно 50 метров (в яме 7 пар труб длиной по 2 метра плюс еще колена), плюс еще сам канал примерно 20 метров и где-то посредине магистрали стоит вентилятор. Вырываем достаточную яму и укладываем трубы вертикально соединив их коленами 90 градусов. Места стыков заматываем скотчем (по возможности)

    [​IMG]

    Так как эта яма будет полностью заливаться бетоном, то можно не ставить резиновые прокладки (ведь они только усложнять монтаж). Очень важно не заливать все сразу бетоном. Так как трубы, что внизу могут не выдержать давления и просто сплюснутся. Делаем замесы и по 20-30см толщиной заливаем. Не забываем и утрамбовывать бетон (длинная палка или арматура, важно не проткнуть трубу в процессе трамбовки). Можно укладывать кирпичи для экономии бетона (важно чтобы не было пустот, это даст лучший теплообмен)

    [​IMG]

    Когда процесс идет к завершению делаем по жиже бетон, и заливаем под трубами чтобы не было пустот. Не забываем про последовательную заливку порциями с промежутком 1 день. После окончания заливки выходит вот такая плита, на которую можно даже вставать

    [​IMG]

    Выводы: Способ дешевый, из дорого тут только вентилятор. Кто-то скажет, что можно и без замкнутого контура, кинуть две трубы на улицу и на всасывающею трубу надеть фильтр из поролона. Да, это сработает, но есть некоторые минусы. Зимой будет затягиваться очень холодный воздух (-20 градусов) и сразу же поступать в теплые компьютеры. А теплый воздух с холодным дадут конденсат, что нежелательно для компьютеров. Вторая проблема – это пыль. Не известно, какой поролон или ткань нужно ставить, чтобы обеспечить чистейший воздух и приемлемую тягу. Пыль все равно проходила и поролон чистить приходилось раз в три дня. Поэтому был придумал замкнутый контур. Сейчас лето, и помещении температура +24, а в шкафу +35, работают пять компьютеров. Может быть в будущем дополню статью охлаждением грунтовыми водами, так как если ставить еще компьютеры с мощными видеокартами будем иметь проблемы с охлаждением. Контур попросту не будет успевать рассеивать тепло в землю.
    vk.com/id58924119​
     
    dooble, NetSter, k36 and 2 others like this.
Loading...
Similar Threads - Коллективное охлаждение компьютеров
  1. texnoline
    Replies:
    0
    Views:
    5,034
  2. SunShay
    Replies:
    1
    Views:
    4,807