Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Продажа и доставка ручного и элетрического инструмента.

Закрыть
Разное

Самодельный кулер для ноутбука: Как сделать охлаждающую подставку для ноутбука своими руками

alexxlab

Содержание

Простая охлаждающая подставка для ноутбука своими руками / Хабр

Приветствую всех хаброюзеров, сегодня я расскажу, как я сделал простую и довольно таки бюджетную охлаждающую подставку для ноутбука.

Для этого нам понадобится:

1) Папка для листов A4, с как можно грубым картоном, в моём случае это папка-скоросшиватель с арочным зажимом, выглядит вот так:

2) Вентилятор от компьютера размером 120 на 120 мм:

В моём случае это один из самых бюджетных вентиляторов Gembird FANCASE3, рассчитан на 2100 об/мин, то есть «гудит как пылесос», но, тем не менее, открутил в моём старом компьютере около трёх лет и всё ещё работает.
Конечно, можно взять и вентиляторы поменьше, но 120-ки обладают оптимальным соотношением цена/производительность/шум.

3) Разборный USB штекер тип A (вилка / папа):

Можно конечно раскурочить USB удлинитель, но как-то жалко «пустить под нож».

4) Сантиметров с 10 провода, если решили сделать, так как я:

5) Нож, желательно острый, отвёртка, маркер/ручка, изолента или термоусадка(в кадр объектива не попали, но они есть).

Изготовление:
Для начала нам нужно выбрать место где будет вентилятор, рекомендую выбирать как можно ближе к торцу папки, ну и конечно же учитываем расположения вентиляционных отверстий ноутбука и ещё, желательно устанавливать вентилятор прямо под самых горячих частей ноутбука, это как правило процессор или же видеокарта, или и то и другое в одном лице (видеокарта интегрированная в процессор), как например у меня. Кто-то, наверное, спросит, если у тебя интегрированная видеокарта то, скорее всего перегрева быть не может, зачем тогда заморачиваться над дополнительной системой охлаждения? Ответ прост — чисто спортивный интерес, идея очень простая, да и всё кроме папки у меня было в наличии.

После того как мы выбрали оптимальное расположение вентилятора, или вентиляторов(да да, размер папки позволяет установить два 120 мм вентилятора, если есть такая необходимость, к тому же это позволит придать всей конструкции жёсткости, которой тут явно маловато, но об этом позже) нужно разметить ту часть которую нужно разрезать:

Потом нужно разметить отверстия для винтиков вентилятора:

Это удобно делать зарядом от шариковой ручки:

Прикидываем, верно ли мы рассчитали, как с наружной стороны папки, где будет стоять ноутбук, так и с внутренней, где собственно будет вентилятор.

Как видите, у меня не получилось сделать отверстие под четвёртый винтик, так что вентилятор держится на трёх.

Расстояние от торца папки у меня получилось примерно 25 миллиметров, но я делал конкретно под свой ноутбук, чтобы вентилятор был как можно ближе к горячим частям ноутбука.

Дальше нужно подключить вентилятор к USB, который по стандарту должен обеспечить 5 В 0.5 А, чего более чем достаточно как для старта вентилятора так и для его работы.

Как видите, рисовать у меня толком не получается, так что вот картинка с википедии:

Как правило, красный провод вентилятора это плюс, а чёрный — минус, жёлтый это мониторинг оборотов, он нас не интересует, как и контакты D+ и D- USB. Итак, а тут ВАЖНО после соединения проводов изолировать всё, дабы случайно не устроить своему ноутбуку короткое замыкание, что может негативно сказаться на самом любимчике, и не говорите, что я Вас не предупреждал.

Если всё таки захотите сделать USB коннектор из USB удлинителя, то там так же, красный провод это плюс а чёрный — минус.

Конечно, пониженное питание отразится на оборотах вентилятора, они упадут как минимум вдвое, так что думаю, вентиляторы на 800 об/мин не пойдут для этого, могут вообще не запуститься, идеально что-то на 1700-2500 об/мин. Зато шумящие вентиляторы, как правило, становятся тихими при таких оборотах и имеют более-менее какой-то воздушный поток.

И ещё пару слов по установке вентилятора, я считаю, что лучше ставить вентилятор так, чтобы он выдувал воздух из под низа ноутбука, то есть «стоял на выдув», как принято говорить между «железячниками». Конечно, никто не запрещает поставить наоборот, но тогда он будет дуть всю пыль во внутрь ноутбука, подумайте, уместно ли приближать чистку системы охлаждения ноутбука или нет?

Воздушный поток, как и сторона вращения вентилятора, указаны на нём сбоку.

Как можете видеть на фото, арочный зажим я извлёк, он мне мешал, полагаю что и Вам тоже будет, просто аккуратно поддеваете отвёрткой, впрочем, на фото всё видно.

Достоинства и недостатки:
К плюсам можно отнести простоту изготовления, изготовить такую подставку думаю не составит труда никому, после такого количества фоток что я сделал, дешевизна и гибкость, можно делать конкретно под свой ноутбук, под расположение вентиляционных отверстий ноутбука, удовольствие от того что сделал что-то своими руками, купить может каждый.


К минусам можно отнести хлипкость конструкции, только взгляните:

Мне кажется, что это не совсем хорошо, если у Вас будут какие-то идеи или мысли пишите в комментариях или же у меня в профиле есть ссылки на фейсбук и ВКонтакте. Пока что решил для себя это так:

Хотя, думаю, правильнее будет как-то вот так:

Ещё к недостаткам, наверное, отнесу небольшую эффективность, при тестах температура у меня упала всего на 2 градуса, но я считаю, что это недостаток самой системы охлаждения ноутбука, если отвинтить нижнюю крышку чтобы вытягивать горячий воздух прямо от тепловых трубок, то будет падение температуры явно повыше.

И последний недостаток — так как у меня вентилятор старый, 3 года как никак для двигателя с подшипником скольжения это большой строк, даже для бесколлекторного, слегка заметное «дырчание» полагаю, что это из за износа подшипника.

Ссылки:

Страничка википедии по USB шине;

Все мои публикации.

P.S. Скажу сразу, идея не новая, взята из этого видео:

Самодельный кулер для компьютера

Оглавление

  • Вступление
  • Варианты кулеров
  • Немного теории
  • Выбор конструкции и материалов
  • Изготовление
  • Тестовый стенд
  • Первое испытание
  • Кулер rev. 2
  • Второе испытание
  • Тестирование
  • Добавление вентилятора
  • Заключение

Вступление

Данный материал навеян впечатлениями от работы над предыдущей статьей, героем которой был бесшумный HTPC в корпусе-радиаторе. Мне очень захотелось использовать в нем AMD A10-5800K. Удобная вещь, в которой в одном корпусе сочетаются достаточно мощный процессор и графическое ядро. Но есть одна трудность – его типичное тепловыделение составляет 100 Вт. На первый взгляд, это не так уж и много, но критическая температура ЦП равна 70 градусам. Получается интересное уравнение, в котором присутствуют невысокая температура и приличное тепловыделение. Непростая задачка.

Естественно, как каждый разумный человек, первоначально я решил пойти по пути наименьшего сопротивления – купить серийный кулер, который мог бы справиться с задачей отвода 100 Вт тепла от процессора.

Варианты кулеров

Есть довольно обширный список систем охлаждения, способных работать без вентиляторов и рассеивать при этом от 65 до 130 Вт.

Конечно, перечень не самый полный.

  • Scythe Ninja;
  • Scythe Orochi;
  • Thermalright Macho HR-02;
  • Noctua NH-D14;
  • Phanteks PH-TC14PE;
  • SilverStone Heligon HE01;
  • Thermalright IFX-14.

Первые два, можно сказать, ветераны, остальные гораздо моложе. Из всего списка у меня были первые три, и я решил опробовать их в «пассиве», начав с Scythe Ninja.

Естественно, без вентилятора, поскольку надежды на него было мало. В его технических характеристиках указано, что он в «пассиве» способен отвести 65 Вт. А я его ставлю на стоваттный процессор.

В тестировании была использована плата производства MSI FM2-A85XA-G65 . При включении мониторинг в BIOS показывает 32 градуса, затем температура начинает расти примерно на 1 градус в минуту и очень скоро зашкаливает за 73 градуса. Дальше я выключил.

рекомендации

Поставил самый огромный кулер всех времен – Scythe Orochi.

С ним лучше, на градус растет минуты за две-три, но температура все равно довольно быстро зашкаливает за 73-74°C. Как и в предыдущем случае, при достижении этой планки я отключал систему. Жалко материнскую плату, очень уж она мне нравится.

Настало время последней надежды, настоящей «тяжелой артиллерии» – Thermalright Macho HR-02.

Про него пишут, что он в пассиве рассеивает 130 Вт. Но и с ним температура растет быстро. Зато по сравнению с Scythe Orochi тепловые трубки прогреваются намного шустрее. Тем не менее, неудача поджидает и тут, спустя некоторое время температура переваливает отметку в 74 градуса. И это под нагрузкой BIOS. Что же будет, если запустить «линпак»?

После анализа ситуации я понял, в чем тут загвоздка. В технических характеристиках всех современных кулеров, приведенных выше, указано, что они рассеивают до 130 Вт в пассиве, но при условии использования процессоров Intel, у которых критические температуры выше.

Значит, система охлаждения нагревается до более высокой температуры. А чем больше разница между температурой кулера и температурой окружающей среды, тем интенсивнее теплообмен. Вот и получается, что весь этот славный список бессилен перед продукцией AMD!

Пришлось «колхозить» систему охлаждения для НТРС самому. Задача была выполнена, рассказ о проделанной работе можно найти здесь. Но на душе так и не полегчало, остался осадок в виде довольно высоких температур.

Действительно, НТРС, работая по прямому назначению, грелся в разумных пределах. Но если запустить «грелки» типа «линпак», температуры приближались к критическим значениям. Это не столь страшно, потому как такие запредельные нагрузки в обычной жизни не встречаются. Но… как всегда, хочется большего. Холоднее, мощнее, быстрее…

И вспомнилась очень старая тема – самостоятельное изготовление тепловых трубок и термосифонов. Когда-то я сам их делал, но тогда у меня не было нужного инструмента и вакуумного насоса. Теперь все это есть, почему бы не попробовать опять?

Современные кулеры с тепловыми трубками очень эффективны. Но при их изготовлении соблюдаются ограничения по габаритам, весу, совместимости и многие другие. Меня же ничего не ограничивает, можно попробовать сделать свой суперкулер. Если получится, то будет приятно осознавать, что дома «на коленке» изготовлен девайс, по эффективности не уступающий лучшим серийным образцам (а хочется надеяться, что лучше).

Если не выйдет, что ж, сильно не расстроюсь. Но тогда, возможно, результатом станет статья, которую нескучно будет прочитать. Как считают восточные мудрецы, главное не цель, а дорога к достижению цели.

Немного теории

Рассказывать о теории тепловых трубок дело неблагодарное, поскольку читатели Overclockers.ru люди разные. Кто-то возмутится – кто этого не знает! А кто-то действительно слышит об этом впервые. Поэтому постараюсь изложить все как можно короче, чтобы не раздражать первых и было понятно вторым.

И сразу цитата из материала «Тепловая труба»:

«Впервые термин «тепловая труба» был предложен Гровером Г. М. и использован в описании к пат. США 3 229 759 (02.12.1963, комиссия по атомной энергии США) и в статье «Устройство, обладающее очень высокой теплопроводностью» (Гровер Г.М. и др. J.Appl. Phys., 1964, 35, р. 1990 — 1991).»

Но сначала о термосифоне, предшественнике тепловой трубы. Рассмотрим принцип его работы на примере устройства.

На схеме видно, что устройство состоит из герметичного корпуса (4), из которого откачан воздух. Жидкость (3) находится в зоне испарения (1), та нагревается и жидкость превращается в пар (5). Последний поднимается и попадает в зону конденсации (2), где охлаждается и конденсируется в жидкость (6), которая стекает по стенкам в зону испарения. Затем цикл повторяется.

Теплопроводность такого прибора велика. Термосифон способен обеспечить большую мощность теплопередачи даже при малой разности температур между его концами.

Но он работает только, если зона конденсации выше зоны испарения, в противном случае вода под действием сил гравитации стекать не будет. Если внутри корпус термосифона покрыть капиллярно-пористым материалом, то возврат жидкости будет обеспечен капиллярным эффектом, следовательно, работоспособность уже не будет зависеть от расположения. Термосифон с таким наполнением и есть тепловая труба — пат. США 2 350 348 (1942), тепловая труба Гоглера.

Выбор конструкции и материалов

Практически у всех современных суперкулеров одинаковая конструкция теплосъемника. Это медная пластина с отверстиями, в которые впаяны тепловые трубки (ТТ). На мой взгляд, это не самый эффективный метод. Площадь теплообмена между жидкостью в ТТ и основанием невелика. Гораздо интереснее здесь смотрится испарительная камера с развитой внутренней структурой, наподобие водоблока. В таком случае тепло, отбираемое от процессора, распределяется по намного большей площади. На большой площади произойдет испарение жидкости, а значит, больше тепла унесет с собой пар.

Итак, мой выбор – медная испарительная камера с развитой внутренней структурой.

Помимо этого, у всех суперкулеров используются классические тепловые трубки, в которых по одному сечению в центре идет пар, а по стенкам с фитилем спускается сконденсировавшаяся жидкость. Если разделить потоки, то сечение трубки будет использоваться более рационально.

Мой выбор – контурная тепловая трубка. Это значит, что вверху испарительной камеры будут трубки, по которым вверх идет только пар, а внизу будет трубка для возврата сконденсировавшейся жидкости. Трубки медные.

У серийных кулеров в каждой тепловой трубке есть зона конденсации и на ней надеты теплорассеивающие ребра радиаторов. Мне такую конструкцию в кустарных условиях реализовать затруднительно. Вместо нескольких зон конденсации я использую одну и возьму готовый испаритель от кондиционера в качестве конденсатора.

Капиллярно-пористый фитиль использовать не буду, а использую силы гравитации и помещу свой конденсатор выше зоны испарения.

В качестве жидкости в ТТ будет дистиллированная вода, поскольку она отличается наибольшей теплоемкостью из всех доступных для заправки жидкостей, в числе которых фреоны, ацетон, спирт. Но вода кипит при 100 градусах. Правильно, при атмосферном давлении. Если откачать из контура воздух, то она закипит при более низких температурах.

Для откачки воздуха нужно предусмотреть порт. Клапан Шредера для этой цели не пригоден. При отсоединении шланга он перекрывается не мгновенно и в контур попадет воздух. В моем случае будет использован кусок медной капиллярной трубки, после заправки я пережму ее специальным инструментом, а потом запаяю горелкой.

А для заправки системы впаяю еще один патрубок диаметром 6 мм и сделаю вальцованное соединение. После заправки накручу на это соединение манометр с вакуумметром для контроля давлений в системе.

В общих чертах с конструкцией и материалами определились. Пора приступать к осуществлению задуманного.

Изготовление

Когда я обсуждал идею самостоятельного изготовления огромного кулера с приятелем, он подсказал интересную мысль. Огромный суперкулер это хорошо, но неплохо бы, если он будет совместим с обычным корпусом АТХ как по размеру, так и по конструкции. Этот человек всегда очень здраво мыслит и на удивление дает только дельные советы. А хорошим советом грех не воспользоваться.

Сначала была мысль купить красивый большой корпус с нижним расположением блока питания. В верхней крышке прорезать отверстие и опускать в него теплосъемник кулера, а конденсатор расположить снаружи на крышке корпуса. Но из финансовых соображений я передумал. Результат затеи неизвестен, зачем резать новый корпус?

По этой причине был взят самый обычный Б/У корпус с верхним размещением блока питания. Конденсатор будет расположен на верхней крышке, а трубки пройдут в готовое отверстие, которое есть в корпусе для установки БП. А сам блок размещу в другом месте. Корпус резать не надо, и ничто не пострадает.

С корпусом определился. На очереди теплосъемник – испарительная камера. Над его конструкцией я думал много времени. Вернее, над тем, что приспособить под эту цель «из готового». Виделось два варианта. Первый – использовать низкопрофильный медный радиатор от кулера. Запаять его в медный корпус, а в этот корпус впаять трубки, отвечающие за отвод пара и возврат сконденсировавшейся жидкости. Но меди подходящей толщины у меня не нашлось.

Поэтому для этой цели использовалась заготовка водоблока, заказанная мною много лет назад на заводе. Это медный брусок размером 50 на 50 мм, толщиной 17 мм. В нем фрезерована полость размером 40 на 40 мм со штырьками сечением 2 на 2 мм. Толщина основания 3 мм.

В верхней стенке я просверлил два отверстия диаметром 10 мм и вставил в них две медные трубки. По ним будет выходить пар. А в нижней стенке – одно отверстие и одну трубку диаметром 10 мм для возврата жидкости. Все спаял твердым медным припоем с содержанием серебра 5 процентов. Получилась вот такая испарительная камера.

Запаивать крышкой я не стал. Причина – пузырьковое кипение. Испарительная камера в моем случае будет полностью заполнена водой. При кипении в воде образуются пузырьки пара. Этот процесс сопровождается шумом – пощелкиванием, мне же необходим бесшумный кулер. Поэтому для предотвращения образования пузырьков все полости будут заполнены тонкой проволокой из нержавеющей стали. На снимке выше кроме испарителя видна металлическая мочалка для чистки посуды, которая будет использована для этой цели. После того, как я все спаяю, все промежутки между штырьками будут заполнены этой мочалкой, затем крышка будет припаяна на мягкий припой ПОС-61. При применении твердого припоя температура пайки была бы значительно выше, а при высоких температурах тонкая проволока может разрушиться.

А теперь о выборе конденсатора. Сначала я хотел использовать обычный конденсатор от холодильного оборудования. Но устройства приемлемых размеров состояли из трубки диаметром 6 мм, и, на мой взгляд, такой толщины недостаточно. В качестве замены был найден испаритель от оконного кондиционера.

Размеры 450 на 250 мм, толщина ребер 25 мм. Оребрение очень плотное, расстояние между пластинами 1 мм. Для естественной конвекции это плохо, но для пробы пойдет. Тем более что если все заработает как надо, будут пути для модернизации. Итак, 410 ребер размером 255 на 25 мм. Общая площадь 52 275 см2 без учета площади трубок. Для сравнения – площадь поверхности кулера Thermalright HR-02 8 000 см2.

Данный испаритель хорош тем, что в его конструкции два входа и один выход, как раз под мою испарительную камеру. Вдобавок трубки в нем соединены так, что облегчается поток сконденсировавшейся жидкости.

На фотографии выше видно, что почти все нижние трубки собираются в одну. Так жидкость лучше стекает. Осталось упомянуть, что в этом девайсе использованы более толстые трубки, чем в конденсаторе аналогичного размера, их наружный диаметр составляет 8 мм.