Vesijäähdytyksen rakennus

Alkusanat

Kyllästyin vanhaan meluavaan koneeseeni ja asialle oli tietty tehtävä jotain. Eri ratkaisuita mietittyäni päätin tehdä vesijäähdytyksen kaikillle osille, myös kiintolevylle ja powerille. Ennen tämän projektin valmistumista nuo kaksi olivatkin pahimpia melun tuottajia, erityisesti kiintolevyn sirinä häiritsi minua ja halusin sille vaimennuskotelon, mutta sen lämpöjen kasvu arvelutti. Tällä projektilla saatiin myös huoli kuumenemisesta pois päiväjärjestyksestä.

Minulla oli ennestään kaapin pohjalla makaamassa XCC kuparinen prosessoriblokki sekä kolmipistekiinnitin, joten en uusia tehnyt. Mutta nyt itse asiaan.

Jäähdytyksen osat

Piirisarja- ja näytönohjainblokit

Ostin 15mm kuparilevyä näitä varten ja tarkoitus oli tehdä nämä poraamalla U-mallinen kanava. Kävin koulullani juttelemassa erään metallipuolen opettajan kanssa, joka ystävälliseti lupasi sahata minulle sopivat palaset. Ensin porasin 8.5mm reiän blokin alareunaan, johon tein M10 kierteen, jotta saan sen tukittua myöhemmin. Tämän jälkeen porasin kaksi 8.5mm reikää, jotta saadaan U-mallinen kanava blokkiin.

Mietin tämän jälkeen, että ryhdynkö juottamaan kupariputkesta tehdyt letkukarat kiinni, vai teenkö blokkiin ja putkeen kierteet. Päädyin tekemään kierteet pohjaan asti, jotta jäähdytyspinta-alaa saadaan kasvatettua ja näin tehoa lisättyä helposti. Tämän jälkeen liimasin karat kiinni epoxilla ja blokkien kylkiin tehtyihin reikiin M10 pultit samaisella liimalla. Liiman kuivuttua (noin 15 minuuttia) katkaisin rautasahalla pultit poikki ja menin nauhahiomakoneen ääreen hiomaan suurimmat työstöjäljet pois. Teippasin ensiksi blokit yhteen, jotta sain kaksi täysin samanlaista. Hioin myös letkukarat saman mittaisiksi. Tämän jälkeen hiottiin reunat. Reunat tosin olivat jo täysin saman kokoiset, koska ne työstettiin kunnon välineillä, enkä minä sahannut niitä rautasahalla.

Kun sivut saatiin hiottua, siirryin hieman hienompiin menetelmiin. Hain paikallisesta Rautiasta 400 ja 1000 vesihiomapaperia, sen hienompaa ei valitettavasti tästä kylästä löydy. Aloitin ensin hiomisen 400 paperilla ja tämän jälkeen siirryin 1000 paperiin. Lopputulos on peilikirkas ja kolikko peilaa blokeista todella nätisti. Piirisarjablokin karoihin liimasin vielä epoxilla 90 asteen kulmat, jotta sain letkulähdöt ylöspäin.

Prosessoriblokki

Minulta löytyi jo valmiiksi kuparinen XCC:n valmistama blokki M-muotoisella kanavalla, joten käytin sitä tässä hyödyksi. Blokin karmean "perunapelto"-pohjan päätin kuitenkin hioa 400 ja 1000 hiomapapereilla. Lopputulos on peilikirkas, joten nyt tuon blokin kehtaa jo laittaa prosessorin päälle.

Kiintolevyblokki

Seuraavaksi vuorossa on kiintolevyblokki. Tätä varten hain Tampereelta Rauta Soinilta 10mm ja 2mm kuparilevyä. Taas tuli vierailu metallipuolelle, jotta saan suorat palaset levystä. Ensimmäisenä piirsin haluamani kanavat tussilla 10mm kuparipalaan. Tämän jälkeen laitoin 10mm terän pylväsporakoneeseen ja kiinnitin kuparin alustaan ja rupesin poraamaan kanavia.

Kun kanavat saatiin porattua oli vuorossa 2mm levyjen juottaminen molemmin puolin 10mm palaa. Sulatin hopeaa blokin päälle, jonka jälkeen laitoin 2mm kuparilevyn sen päälle. Ohuempaan kuparilevyyn oli myös sulatettu hopeaa ja seuraavaksi painoin levyt yhteen ja lämmitin blokkia, jotta hopea sulaisi uudestaan ja muodostaisi tiiviin liitoksen. Tämän jälkeen sama toiselle puolelle.

Kun blokki oli jäähtynyt, oli vuorosssa reikien poraaminen letkukaroja varten. Tämän jälkeen taas kierteet blokkiin ja kupariputkeen, jonka jälkeen liimaa väliin ja karat paikoilleen. Liiman kuivumisen jälkeen voitiin hionta aloittaa. Myös tämän blokin hioin 400 ja 100 0 hiomapaperilla, jonka jälkeen pohja oli täysin peilikirkas.

Poweriblokki

Tämän vesijäähdytyksen ehdottomasti haastavin osa on virtalähteen blokki. Jos vettä pääsee vuotamaan, melko varmasti hajoaa poweri, sekä suuressa vaarassa ovat myös kaikki muut osat mahdollisten jännitepiikkien vuoksi. Vesijäähdytyksen pääsee tällä kerralla Enermaxin 350W malli. Käytin myös tähän blokkiin samoja aineita kuin kiintolevyblokkiin, eli 10mm ja 2mm kuparilevyä. Päädyin tässä tekemään myös U-malliset kanavat. Kun kanavat saatiin porattua, oli taas aika juottaa blokki kasaan. Tämän jälkeen taas reiät letkukaroille, mutta tällä kertaa päätin hoitaa tiivistyksen juottamalla, koska jos blokki rupeaa vuotamaan voi käytännössä sanoa hyvästit koko koneelle.

Myös tämän blokin hioin 400 ja 1000 hiomapaperilla, jonka jälkeen pohja oli täysin peilikirkas. Lopuksi vielä blokkien ryhmäkuva.

Lauhdutin

Tarkoitukseni oli hakea auton lämppärinkenno Hämeen Autopurkamosta. Mutta koska he olivat nostaneet hintojaan törkeästi (150%) viime talvesta, päätin metsästää kennon muualta. Lopulta päädyin Only4Pron myymään O4Pro Magnum Radiator II-kennoon. Kenno on valmistettu kuparista ja tehty tietokoneen vesijäähdytyskäyttöön, joten se ei tarvinnut minkäänlaisia modifiointeja. Laitoin kennoon kuitenkin suodattimen, jotta kaikki pöly ei pääse kennoon ja näin laske jäähdytystehoa.

Pumppu

Minulla oli ennestään kaapin pohjalla Sicce Nova pumppu, mutta epäilin, että se ei välttämättä jaksa pumpata viiden blokin ja kennon läpi vettä riittävästi, kun kotelossa tulee olemaan noin 55 senttimetrin korkeusero. Tätä projektia varten saapui Jimm's Pc Storesta paljon kehuttu Eheim 1048 pumppu, jonka pitäisi tästä urakasta selvitä hyvin. Tämä pumppu on lisäksi todella helppo laittaa letkupumpuksi, eikä pumppu ole turhaan vesisäiliössä tilaa viemässä.

Rele

Päätin laittaa pumpulle releen, joka sammuttaa pumpun aina kun kone sammuu ja tietysti tärkeimpänä, käynnistyy samalla kun konekin. Hain releen sekä yhden molex-liittimen paikallisesta elektroniikkakaupasta. Lisäksi kaivoin laatikon pohjalta kaksi sokeripalaa sekä muutamia erivärisiä johtoja. Ensin kytkin mustan ja punaisen johtimen molex-liittimeen kiinni. Tämän jälkeen saakin laittaa juottimen lämpiämään. Sitten juotin releessä olevaan kelaan kiinni molex-liittimen (ei väliä mitenpäin juottaa) ja tämän jälkeen jäljelle jääneistä kolmesta koskettimesta juotin keskellä olevaan sekä aivan päädyssä olevaan johdonpätkät kiinni, joiden molempien toiset päät kytkin sokeripaloihin. Tämän jälkeen kytkin vielä hyppylangan sokeripalojen toisiin liittimiin ja kytkentä oli valmis.

Kytkentä oli kuitenkin syytä koteloida jotenkin. Päätin itse käyttää tähän vanhaa AMD:n prosessorilaatikkoa. Leikkasin laatikon ensin noin puolestävälin poikki ja leikkelin muita turhia osia pois. Tämän jälkeen laitoin puolikkaat yhteen ja tein sopivat reiät molexille ja sokeripaloille. Sitten vain liittimet paikoilleen, laatikko kiinni, hieman kuumaliimaa pitämään osat paikallaan ja ei muuta kun testaamaan.

Testiä varten kaivoin vanhan AT-powerin esiin ja vanhan Seagaten kiintolevyn kuormaksi sekä karttapallon, joka toimitti 230V laitteen virkaa tässä testissä. Kytkin releen powerin molex-liittimeen ja avasin karttapallon kytkimen. Tämän jälkeen ruuvasin liitäntäjohdon päät sokeripaloihin. Poweri päälle ja karttapallo syttyi, joten rele on toimiva vaikkakin kaikkien sähköturvallisuusmääräysten vastainen.

Tämän jälkeen ovat kaikki blokit ja muut osat valmiina ja testaus voi alkaa. Ensimmäisenä koeponnistin blokit kompressorilla ja kun mistään ei tullut ilmaa pihalle laitoin kaikki blokit kiinni Eheimiin ja pumppu päälle. Annoin olla yön yli ja kun mikään ei vuotanut, niin päätin aloittaa kokoamisen.

Jäähdytyksen kokoaminen

Ostin tätä projektia varten käytetyn maxitornin, johon on tarkoitus koota koko jäähdytys sisään. Kotelossa oli valmiiksi laitettu äänieristettä, joka toivottavasti hieman pienentää vielä ääniä. Ensimmäiseksi kiinnitin lauhduttimen kotelon päälle ja lauhduttimeen ruuvasin 120mm Papstin tuulettimen. Tämän jälkeen pulttasin kotelon pohjalle Eheimin 1048 pumpun kiinni.

Prosessorin päälle laitoin blokin XCC:n 3-piste-kiinnikkeellä. Prosessorina käytin AMD XP 2100+ T-Bred B-corella varustettuna. Prosessorin ja blokin väliin laitoin tavallista piitahnaa todella ohuen kerroksen. Tarkoitus oli ostaa shimmi tätä varten, mutta koska paikalliset tietokoneliikkeet eivät niitä myy, päätin laittaa ilman. Tosin vesiblokki on ainakin omasta mielestäni paljon helpompi kiinnittää kun tavallinen cooleri, koska kiristysruuvi on samalla kohdalla kuin prosessorin core ja siksi vinokuormitusta ei pääse tapahtumaan ja prosessori säilyy lähes 100% varmuudella ehjänä.

Tämän jälkeen oli vuorossa piirisarjablokki. Emolevynä tässä käytin Epox 8RDA+ emolevyä. Kiinnityksessä käytin Epoxin vakiosiiltä, jotta paine jakautuisi mahdollisimman tasaisesti joka puolelle. Siilin kiinnitin kahdella 30mm pituisella M3-pultilla ja mutterilla.

Emolevyn takapuolelle on syytä laittaa jotkin muovinpalat, jotta ruuvit eivät aiheuta oikosulkua emolevyssä tai katko sen ohuita johtimia. Itse leikkasin saksilla jugurttipurkin pohjasta sopivat palat tätä varten, joihin porasin 3.2mm reiät. Tämän jälkeen ruuvit kiristetään ja blokki on tukevasti paikallaan.

Tämän jälkeen oli vuorossa näytönohjaimen blokin kiinnitys. Kortiksi valitsin Prolinkin valmistaman GeForce 4 TI-4200 128Mt VIVO-ohjaimen. Tarkoituksena oli myös tässä käyttää vakiosiiltä kiinnittimenä, mutta se oli hieman liian iso tätä varten. Leikkasin alumiinilevystä palan, johon porasin reiät, joista ruuvit tulevat läpi. Kiinnitys tapahtuu tässä samoin kun piirisarjablokissa. Tätä varten on myös syytä tehdä muovista suojukset, jotta kortti ei hajoa.

Seuraavaksi vuorossa on helpoin asennettava, eli kiintolevyblokki. Asetin blokin kiintolevykehikkoon, jonka päälle laitoin Western Digital 80GB kiintolevyn. Blokin tein tarkoituksella hieman liian isoksi, jotta se pysyy tukevasti paikallaan, eikä tarvitse mitään kiinnityksiä.

Jäähdytyksen ehdottomasti vaikein osa oli virtalähteen blokki, joka vaatii huolellisen suunnittelun toimiakseen kunnolla. Ensimmäisenä juotin irti tinaimusukkaa apuna käyttäen jäähdytettävät osat, eli transistorit, joita tästä powerista löytyy viisi kappaletta. Tämän jälkeen juotin tarnsistorien jalkoihin johtimet, jotta ne saadaan blokkiin kiinni. Laitoin tämän jälkeen vielä kutistesukkaa transistoreiden jalkojen ja johtimien päälle estämään oikosulut.

Seuraavaksi juotin johtimet piirilevylle. Kannattaa merkitä mikä transistori tulee mihinkin ja miten päin, jotta ei mene arvailuksi. Blokin kiinnikettä mietin pitkään kunnes löysin sopivan ratkaisun. Porasin 2mm paksuiseen kuparilevyn palaan neljä 8mm reikää 12mm ja 25mm etäisyyksille toisistaan. Tämän jälkeen liimasin epoxilla neljä kupariputken palaa levyyn kiinni. Kun liima oli kuivunut asetin kiinnikkeen isomman muuntajan päälle, jota tämä viritelmä samalla hieman jäähdyttäisi. Liimasin tämän kiinnikkeen myös epoxilla kiinni muuntajaan. Seuraavaksi levitin epoxia levyn päälle ja asetin blokin levyn päälle.

Kun liimaukset olivat kuivuneet oli vuorossa transistorien kiinnitys blokkiin. Liimasin transistorit blokkiin kiinni lämpöäjohtavalla liimalla. Powerin vesijäähdytys oli tämän jälkeen valmis.

Pumpun relettä varten tein adapterin, jotta en joudu katkaisemaan pumpun johtoa ja näin menetä takuuta. Otin vanhasta jatkojohdosta maadoitetun rasian, johon liitin noin 20cm pätkän 3-johtimista kalustejohtoa. Tämän jälkeen juotin powerin virtaliittimeen kiinni noin 25cm pätkän 2-johtimista kalustejohtoa, jonka jälkeen ruuvasin johtimet releen sokeripaloihin kiinni ja teippasin laatikon powerin päälle ilmastointiteipillä.

Vesisäiliöksi ostin litran pakastuspullo nimellä myytävän säiliön, joka sopi tähän tarkoitukseen mitoiltaan hyvin. Porasin päälle kaksi 13mm reikää letkuja varten.

Tämän jälkeen kokosin koneen ja vedin 9mm PVC-letkut seuraavassa järjestyksessä:

Vesisäiliö --> pumppu --> prosessoriblokki --> piirisarjablokki --> näytönohjainblokki --> kiintolevyblokki --> poweriblokki --> lauhdutin --> vesisäiliö

Tämän jälkeen oli vuorossa vielä jäähdytysjärjestelmän täyttö. Nesteeksi laitoin kiertämään tislattua vettä, sekä glykolia.

Kun letkut olivat täynnä vettä, oli vuorossa ensimmäinen käynnistys. Kaikki toimivat kuten pitikin, eikä mikään vuotanut ja ääni oli todella hiljainen, kun lauhduttimen tuuletin oli laitettu Speedlimitin avulla pyörimään noin 8 voltilla. Kotelon kylkeen laitoin vielä yhden 120mm Papstin sekä Flower-mallin laser-leikatun sormisuojan, jotka saapuivat Coolputerilta. Leikkasin myös kotelon kattoon reiän, josta lauhduttimen tuuletin puhaltaa ilmaa ulos. Myös tämän reiän päälle laitoin Flower-sormisuojan.

Jotta meteli ei nouse liikaa, kytkin molemmat tuulettimet Speedlimittiin, josta jännitteitä saa säädellä vapaasti melutason mukaan. Tämän jälkeen koko systeemi oli valmis ja kaikki tavarat olivat kotelon sisällä. Ulos ei näy muuta kuin kaksi sormisuojaa, jotka vain parantavat kotelon tylsää ulkonäköä.

Loppusanat

Projekti oli omasta mielestäni todella onnistunut. Vaikka muutamia pulmia tulikin matkaan, sain ne melko hyvin hoidettua. Hintaa jäähylle tulee melkoisesti, jos ostaa samanlaiset osat kun mitä itse tässä käytin, mutta jos esimerkiksi tyytyy halvempaan pumppuun ja romuttamolta ostettuun kennoon, voi säästää helposti kymmeniä euroja. Reilulla sadalla eurolla saakin jo kasattua hiljaisen jäähyn, jos tekee blokit itse ja käyttää muutenkin halvempia osia. Tämä on ainakin omasta mielestäni halpa hinta lähes äänettömästä koneesta ja suurinta ääntä pitää tällä hetkellä kiintolevy, joka on todella hiljainen. Tarkoitus on rakentaa myöhemmin kesällä myös sille betonista vaimennuskotelo, jotta saan viimeisetkin äänet pois.

Kotelon sisälle tuli melkoinen sotku johdoista ja letkuista, mutta ulospäin kotelosta ei näy muuta kuin katossa ja kyljessä olevat sormisuojat. Painoa kotelolle tuli melkoisesti, joten tämä ei ole varmastikkaan paras vaihtoehto paljon konetta liikuttavalle. Tästä jäähdytysratkaisusta jäi minulle hyvä maku suuhun ja voinkin varauksetta suositella itsetehtyjä blokkeja, jos vain viitsii nähdä vaivaa. Yleensä ensimmäiset blokit menevät enemmän tai vähemmän piloille ja tähän pätee vain kokeilemalla oppii-sanonta.

Kiitokset vielä Coolputerille, Jimm's Pc Storelle ja Only4Prolle tuotteiden lähettämisestä projektiin.

---

Sisällysluettelo

---

Artikkelin kommentit

Kommentoi artikkelia

• Kommentointi edellyttää sisäänkirjautumista!
  • Kirjaudu sisään
  • Rekisteröidy jäseneksi