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refroidissement d’ordinateur à l’huile (2) : construction

Posted by DarkoNeko sur dimanche 19 juin 2011

Donc, j’ai construit un système de refroidissement à huile (« oil cooling ») pour mon ordinateur . Ce billet couvrira les diverses étapes de conception/fabrication du machin.

Pour connaitre le sens d’une abréviation soulignée en pointillés, laissez la souris dessus.

I – La conception

Ce qui a inspiré mon projet sont ces expériences de refroidissement à l’huile menée depuis 2007 par  Puget Systems. Mon approche n’est pas tout à fait la même, mais leurs expérimentations ont prouvé un certain nombre de choses tel que :

  • Le projet est réalisable ! (c’est un bon début)
  • Les composants principaux d’un ordinateur peuvent être immergé dans l’huile pendant 3 ans et continuer de fonctionner, sans que l’huile ne les ai  détérioré
  • Les ventilateurs peuvent tourner dans l’huile (plus lentement que dans l’air, bien sur) pendant 3 ans sans le moindre souci.

II – Le matériel

-De l’huile

L’huile  est l’élément que j’ai eu le plus de mal à me procurer.. Elle coute cher (c’est le principal investissement), est difficile à se procurer pour un particulier, et il fallait qu’elle remplisse de nombreux critères :

  • Transparente
  • Sans odeur
  • Pas trop visqueuse (pour la circulation)
  • Un point d’éclair très élevé (histoire qu’elle ne prenne pas feu pour une raison ou une autre…)
  • Compatible avec un usage alimentaire/médical (cela m’assure qu’elle ne sera pas trop corrosive pour les composants)

Après un long moment de recherches, mon choix s’est porté sur l’Huile minérale alimentaire-E-PRIMOL 352.

Afin de limiter les frais, j’en ai acheté un unique bidon de 17 kilos (20 litres).

-Un aquarium

Mon choix d’aquarium avait les restrictions suivantes :

  • Faire un maximum de 20 à 25 litres (quitte à ajouter des pierres d’aquarium au fond s’il n’y a pas assez d’huile)
  • au minimum 25cm de long, 14cm de large et 20cm de haut (taille CM+CG), auquel il faut ajouter un espace pour le blog d’alimentation (soit devant si l’aquarium est très large, soit à côté). Ces mesures sont celles internes de l’aquarium. Les dimensions indiquées sur les emballages sont toujours externes, donc n’oubliez pas de prendre en compte l’épaisseur des parois dans votre calcul.
  • Des parois en verre. A épaisseur égale, le verre conduit 5 fois mieux la chaleur que le plexiglas.

L’aquarium que j’ai trouvé fait 20 litres, avec pour dimensions 40cm L * 20cm l * 25cm H

-Des plaques de plexiglas (ou équivalent moins cher)

Les besoins varient selon ce que vous voulez faire, mais il faut au moins une plaque sur lequel vous accrocherez la CM, et vraisemblablement une autre pour recouvrir l’aquarium.

III – travaux manuels

Commençons par déballer l’aquarium.

Le support à gauche prenant de la place pour rien, je l’ai viré (le plus dur a été d’enlever les bouts de colle sur la paroi)

-support de la carte mère

Il faut que la plaque soit taillée et percée de manière à ce que la CM soit à la bonne position dans l’aquarium. La plus petite plaque que j’ai trouvé est 50*50cm ; j’ai pu faire faire une première découpe à Leroy Merlin. J’ai donc une plaque de 25*25cm et les « chutes » de découpe qui me serviront sans doute à l’occasion.

 

J’ai laissé dépasser des « ailettes » pour pouvoir attraper la plaque facilement et sortir le système de l’aquarium si besoin. La découpe n’est pas géniale mais faudra faire avec.

Ensuite, fixation de la CM sur la plaque :

J’ai utilisé de simples serre-fils. Ça a de multiples avantages, comme ne pas être métallique et de permettre la fixation même si les trous ne sont pas exactement en face.

-L’interrupteur

Parce qu’il est quand même pratique de pouvoir allumer et éteindre la machine. Je l’ai démonté de la tour « initiale » de l’ordinateur. Éventuellement, vous pouvez aussi récupérer tout autre éléments dont vous pensez avoir besoin, mais ayant déjà suffisamment de ports USB à même la CM, j’ai juste pris l’interrupteur.

-Le bloc d’alimentation

J’ai ouvert le boitier du bloc d’alimentation, pour faciliter le passage de l’huile et parce que les composants visibles c’est plus zoli. Par contre, il s’est avéré plus pratique de laisser la base du boitier, la fixation de l’interrupteur, de la prise et du ventilateur en étant solidaires.

-A suivre

Les éléments ci dessus suffisent pour un système de base.

Éventuellement, on peut encore ajouter

  • Une plaque recouvrant l’aquarium (pour éviter la poussière et par exemple, poser les disques durs.
  • Des systèmes de refroidissements passifs pour améliorer la dissipation thermique de l’huile.
  • Etc.

Mais ça sera pour plus tard :)

IV – Assemblage

Après quelques essais de positionnements (enquiquiné par un branchement un peu court), « l’ordiquarium » commence à prendre forme.

  • La plaque de plexi tient à la verticale grâce à une encoche dépassant du support plastique de l’aquarium – à terme elle sera maintenue par une plaque recouvrant l’aquarium.
  • Pour un meilleur effet visuel et surtout éviter qu’ils ne se retrouvent coincé dans un ventilateur, les câbles « flottants » ont été attachés à grand renforts de serre-fils.
  • Vous noterez que les disques durs restent en dehors de l’aquarium. C’est parce que les disques dur magnétiques (ici le 3″5) ne sont pas du tout prévus pour tourner dans l’huile : ils ont des pièces mouvantes et ne sont pas étanches. La raison secondaire est que je veux pouvoir les débrancher et réutiliser ailleurs si besoin.

Avant de mettre l’huile, testons si le système fonctionne toujours.

Tout fonctionne ! youpi !

Ajoutons l’huile. Les gants sont là pour absorber les vibrations du disque dur, car son bruit m’emmerde.

V – Mesures d’efficacité

-Au niveau sonore

A ce niveau, l’expérience est un grand succès.

  • Les ventilateurs dans l’huile ne font aucun bruit.
  • Le seul bruit résiduel est celui du disque dur. Ses vibrations sont amorties, mais ça reste améliorable. Il faudra que je trouve un moyen de l’isoler phonétiquement tout en lui laissant une bonne dissipation thermique

-Au niveau température

Au niveau dissipation, c’est moins glorieux :

  • L’écart de température entre le bain d’huile et les cœurs du CPU sont stables, avec environ +5°C pour le core1 et +10°C pour le core0. Jusqu’à la, pas de souci.
  • Par contre, la chaleur a du mal à se dissiper de l’huile : du fait de la capacité de l’huile à emmagasiner cette chaleur, le bassin d’huile met plusieurs heures pour atteindre sa température « stable », mais celle ci est très haute, la température dépassant les 60°C (pour une température ambiante d’~25°C).

VI – et ensuite ?

J’ai  rapidement ajouté un système basique pour  améliorer à la dissipation thermique de l’huile (ça a pas mal aidé) et je compte en tester quelques autres prochainement.

Mais ça sera l’objet d’un prochain billet.

5 Réponses to “refroidissement d’ordinateur à l’huile (2) : construction”

  1. SI la température augmente, tu as pu mesurer la hausse de la consommation d’énergie?

    • DarkoNeko said

      euh, je suis pas sur de comprendre de quoi tu parles. La puissance consommée est constante, c’est juste la dissipation de la chaleur, une fois que l’huile a stocké tout ce qu’elle pouvait, qui me pose un souci

  2. Exploser said

    Mais Darko, qu’est-ce qu’il te prend à jouer les apprenti-sorciers ??? Et quand tu voudras remplacer une barette de RAM, t’auras l’air malin à plonger tes bras dans le bain d’huile !!! Bon, par contre, un avantage, c’est que pour cet hiver, pas besoin d’acheter un radiateur, tu as déjà ce qu’il faut !
    Bon courage pour cette initiative intéressante (même si j’ai bien peur que tu le regrettes d’ici peu), et j’attends avec impatience tes retours d’expérience :-)

  3. DarkoNeko said

    Bonsoir, et merci de me prendre pour un imbécile qui ne se renseigne pas avant jouer à « l’apprenti sorcier ». Comme indiqué dans le billet, je me base notamment sur les expérimentations de Puget System et s’ils ont pu faire tourner plusieurs machines pendant 3 ans dans l’huile sans pépin technique, il n’y a pas de raisons que je ne le puisse pas.

    Je n’ai *jamais* eu à changer une barrette de RAM sur aucun de mes ordinateurs.
    En cas de nécessite de maintenance, j’ai de toute façon juste à suspendre la carte mère au dessus de l’aquarium, et la laisser égoutter avant de travailler dessus. Certes, j’aurai un peu d’huile sur les doigts, mais s’arrêtera là.

    Même si c’est (je suppose) voulu comme un trait d’humour, la remarque sur l’hiver est idiote.
    La chaleur produite par l’ordinateur ne va pas augmenter juste parce qu’il est en contact avec de l’huile au lieu de l’air. L’huile stockera un peu de température à l’allumage, mais une fois sa température de stabilité atteinte, elle dissipera autant de chaleur qu’en produira la machine.
    Bref, ça ne chauffera jamais plus que n’importe quel ordinateur (une centaine de watts pour ma machine, sachant que les radiateurs électriques classiques dissipent au moins 1000 à 1500W en chaleur)

  4. Exploser said

    Disons que les radiateurs à bain d’huile ont meilleure réputation que les ceux à convection. Mais effectivement, avec cent watts, tu n’iras de toutes façons pas bien loin…
    Bon courage ! Et j’espère pouvoir lire les retours régulièrement tes retours d’expérience :-)

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