Passiivinen tuuletus tietokoneen kotelossa?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tuossa lueskelin vanhaa kirjaa nimeltä "Teknisiä Tietoja ja Taulukoita*", ja silmiini osui seuraavanlainen pätkä:

TTT
19.6 Sähkötilojen jäähdytys

----

Luonnollinen tuuletus... Jäähdytettävän sähkölaitteen sijaitessa tilassa, jossa ilman tulo- ja poistokanavat ohjaavat ilman virtausta (esim. muuntajatila) voidaan lämpötilaeroksi olettaa 15 K ja käyttää likiarvoyhtälöä tuuletusaukkojen vapaalle poikkipinnalle A

A >= 0,12 * (P / √h) m²

P häviöteho (kW)
h tehollinen hormin korkeus (m)

(Poistin tuosta kaiken sellaisen mitä en pitänyt tälle jutulle oleellisena)

Lukiessani tuota juttua, sain ajatuksen: Mitä jos tuota kaavaa soveltaisi tietokoneen tuuletukseen?

Niinpä aloin pohtia asiaa oikein tietokoneen ja BASIC-editorin avustamina, muuntelin kaavan BASIC'n ymmärtämään muotoon, tein muutamia käyttöä helpottavia yksikkömuunnoksia, tein arvion tietokoneen lämmöntuotosta, arviossa oletin koko muuntajan nimellistehon (n. 400 W) muuntuvan lämmöksi, tosin ainakaan minun koneessani tuo 400 ei pidä paikkaansa, sillä minun muuntajani on vain 350 wattinen, mutta pyöristin tehot ylöspäin, sillä jo nyt suositusten mukaan minulla pitäisi olla 400 watin muuntaja. Lopuksi laitoin koneen laskemaan, ja hetkessä kone kertoikin, että 0,5 metrin "hormilla" tarvittaisiin vapaata poikkipintaa sellaiset 680 cm².

Mittailin hieman oman koteloni mittoja, ja sain kotelon 'katon' mitoiksi: n. 40 cm * 20 cm (= 800 cm²), mikä on jo enemmän kuin tarpeeksi.

Jos poistaisi kotelon katosta ylimääräiset pellit, ja jatkaisi koteloa ylöspäin 50 senttiä, niin tuloksena olisi 0,5 metriä korkea hormi, jonka vapaa poikkinpinta olisi peräti 800 cm², ja koska koneen kuumin osa sijaitsee virtalähteen alapuolella, voisi hormin teholliseen korkeuteen laskea vielä vaikka etäisyyden kotelon katosta prosessorille, eli ainakin 10 cm. Sen 10 senttiä sitten voisi vaikka leikata hormin yläpäästä, tai jättää varmuuden vuoksi, miltä vaan itsestä tuntuu...

Toisaalta, kotelon katon alla oleva tila ei ole lähelläkään avointa tilaa, vaan virtalähde ja CD-asema ovat melkein toisissaan kiinni, ja välissäkin melkoinen johtojen sekamelska, toisaalta jos sitä koteloa jatkaa sen 50 cm, niin "hormin" teholliseksi korkeudeksi voi laskea ainakin 60 cm, ja enimmillään poikkipintaa on 800 cm², vaikka tarvetta oli vain 680 cm².

Varmaa on ainakin se, että tuolla tavalla kotelosta tulisi valtavan kokoinen, lähes metrin korkuinen. Epävarmaa on sen sijaan saatavat hyödyt, kotelontuulettimilta saatettaisiin välttyä, mutta mikäli vetoa ei sitten saadakaan riittävästi, niin tuuletus jää heikoksi. Oman lisänsä epäilysten listaan tuo sekin, että kaavoja ei ole ajateltu käytettäväksi noin pienessä mittakaavassa, vaan kyseessä on pikemminkin joku sinnepäin kaava, jolla voidaan arvioida muuntajakoppien vaatimien tuuletusaukkojen kokoa, ja muuntajat tuskin ovat mitään kovin herkkiä laitoksia lämpötilan suhteen.

Periaatteessa paras tapa ratkaista asiaan liittyvät epävarmuudet, olisi tietenkin kokeilu... Mutta ennenkuin alan tekemään mitään, haluaisin kuitenkin kuulla palstalaisten mielipiteitä ja ajatuksia tälläisestä ideasta? Kannattaako tälle ajatukselle uhrata yhtään tämän enempää vaivaa, vai olisiko hankkeessa sittenkin jotain järkeä?

(* Teknisiä Tietoja ja Taulukoita, Oy Strömberg Ab, Vaasa 1977, ISBN 951-99149-4-3)

Sivut

Kommentit (52)

salai
Seuraa 
Viestejä7264
Liittynyt17.3.2005

Mikset jatka tuota muuntajasta saatua ideaa hieman pidemmälle?

Siis teet siitä tietokoneesta sen muuntajakoneiston: Tietsikalle sellainen jäähdytysrivoilla varustettu tiivis kotelo ja muuntajaöljyä sisälle!

Ei tarvitse mitään tuulettimia verkkolaitteelle, prosessorille tai näytönohjaimelle. Muuntajaöljy siirtää lämmön noista kuumista pisteistä ulkopintaan, josta se poistuu säteilemällä ja luontaisen ilmavirran mukana. Kuten vaikka näistä pylväsmuuntajista.

Tuollaisia me ainakin kaljalla kaverin kanssa suunnitellaan vaikkei olla niin tarkkoja laskelmia tehtykään. Luulen, että jotkut ovat tehneetkin moisia.

Mitä tahansa edellä esitetyistä väitteistä saa epäillä ja ne voidaan muuttaa toisiksi ilman erillistä ilmoitusta. Kirjoittaja pyrkii kuitenkin toimimaan rehellisesti ja noudattamaan voimassa olevia lakeja.

Volitans
Seuraa 
Viestejä10670
Liittynyt16.3.2005

Ongelma on vaan siinä, että esimerkiksi itse virtalähde on jo itsessään niin pieni, että noin suurta läpimittaa ei saada aikaiseksi. Tarvittaisiin lisäksi vielä suuret jäähdytysrivat, joilla lämpö saataisiin johtumaan tarpeeksi laajalle alueelle.

Vierailija

Tietokoneessa ei ole muuntajaa, vaan hakkurivirtalähde. Toisekseen, oletettu 400W lämpöteho ei pidä paikkaansa. Mittasin kerran mittarilla oman koneeni tehonkulutusta, ja se oli keskimäärin n.70W. Huipputehokin oli ainoastaan 105W koneen käynnistyshetkellä.

Passiivijäähdytys sinänsä on hyvä idea. Omaan koneeseeni vaihdoin piirisarjan ja prosessorin puhaltimella varustetut siilit passivijäähyiksi. Kotelossa on nyt vain yksi hitaasti pyörivä tuuletin, joka hiljakseen siirtää ilmaa jäähdytyssiilien ohi kotelon läpi. Lisäksi vuorasin kopan sisäpinnat bitumimatolla värinän estämiseksi. Mielestäni operaatio kannatti, kone vaikeni äänettömäksi.

Vierailija
jussipaita
Tietokoneessa ei ole muuntajaa, vaan hakkurivirtalähde. Toisekseen, oletettu 400W lämpöteho ei pidä paikkaansa. Mittasin kerran mittarilla oman koneeni tehonkulutusta, ja se oli keskimäärin n.70W. Huipputehokin oli ainoastaan 105W koneen käynnistyshetkellä.

Täällä oli aiemmin juttua (en jaksa kaivaa esille): P4-prosessorin tehonkulutus saattaa kasvaa jotain 75W kun se jyllää täysillä, eli jonnekin 130W:n nurkille. Mittaaminen on hyvä idea, koska kaikkien laitteiden ja komponenttien yhteiskulutusta on vaikea laskea ihan tarkkaan.

lierik
Seuraa 
Viestejä4922
Liittynyt31.3.2005

Minulla suurin meteli tulee tässä näytönohjaimesta. Tytön kone on hiljainen, mutta eipä siinä ole juuri vääntöäkään. Sitä taas ei voi enää parannella, kuin uudella näytönohjaimella. Hintajuttu lienee näissäkin ratkaiseva, mitä kalliimpi sen hiljaisempi. Kuin kutsusta alkoi tuokin taas resonoimaan välillä. Hurinaan sekoittui vielä miellyttävä rrrr, rrrr, rrr. Sitten ei tiedä, onko kovalevy hajoamassa. Mitään varmuuskopioita en enää ota, ne entisetkin ovat jääneet täysin käyttämättä.

Edit: Tuossa passiivituuletusta, taitaa kyllä olla enemmän Intelin mainos. Aika vakuuttava kuitenkin.

http://www.riemurasia.net/jylppy/displayimage.php?pos=-7426

Lierikki Riikonen

Vierailija
Volitans
Ongelma on vaan siinä, että esimerkiksi itse virtalähde on jo itsessään niin pieni, että noin suurta läpimittaa ei saada aikaiseksi. Tarvittaisiin lisäksi vielä suuret jäähdytysrivat, joilla lämpö saataisiin johtumaan tarpeeksi laajalle alueelle.

Niin, siis kysehän ei ollut virtalähteistä, vaan pelkästä kotelosta. Komponentteihin en ajatellut tehdä mitään muutoksia. Virtalähteessä saisi siis olla tuuletin, tai sitten ei. Itseasiassa pelkkä virtalähdehän on useimmiten yksi hiljaisimmista komponenteista, siis jos vain saa tarpeeksi viileää ilmaa, mikäli kotelontuuletus ei ole riittävä, niin sitten kaikki mahdolliset puhaltimet ujeltavat täysillä.

Vierailija
jussipaita

Passiivijäähdytys sinänsä on hyvä idea. Omaan koneeseeni vaihdoin piirisarjan ja prosessorin puhaltimella varustetut siilit passivijäähyiksi. .

Tein itsekkin näin, ja samalla hävitin emolevyn takuun. Noh, emolevyhän sitten tietenkin kärähti pari kk myöhemmin...

Vierailija
jussipaita
Tietokoneessa ei ole muuntajaa, vaan hakkurivirtalähde. Toisekseen, oletettu 400W lämpöteho ei pidä paikkaansa. Mittasin kerran mittarilla oman koneeni tehonkulutusta, ja se oli keskimäärin n.70W. Huipputehokin oli ainoastaan 105W koneen käynnistyshetkellä.

Passiivijäähdytys sinänsä on hyvä idea. Omaan koneeseeni vaihdoin piirisarjan ja prosessorin puhaltimella varustetut siilit passivijäähyiksi. Kotelossa on nyt vain yksi hitaasti pyörivä tuuletin, joka hiljakseen siirtää ilmaa jäähdytyssiilien ohi kotelon läpi. Lisäksi vuorasin kopan sisäpinnat bitumimatolla värinän estämiseksi. Mielestäni operaatio kannatti, kone vaikeni äänettömäksi.

No joo... Tiedän kyllä että nykyään varsinainen muuntaja on jo melko harvinainen laitos, muuten kuin sähköverkon osana tms., mutta tuskin on kovin suuri virhe kutsua virtälähdettä "muuntajaksi", etenkin silloin kun sen sisäisellä toimintaperiaatteella ei ole mitään merkitystä.

Ihan vaan mielenkiinnosta kysyisin, että oletko mitannut nuo tehot tyhjäkäynnillä, vai onko esim. ydintä ajettu täydellä kuormalla? Tämä minun koneeni kun työskentelee jatkuvasti 100% kuormalla, kummallakin ytimellä (P4 HT). Tällä hetkellä kotelon tuuletus käsittää virtalähteen puhaltimen lisäksi kaksi noin 2 watin puhallinta, joissa ei ole minkään valtakunnan säätömekanismeja, vaan kumpikin käy jatkuvasti täysillä. Ja siitäkin huolimatta noiden lisätuulettimien asennus hiljensi konetta, nimittäin sitä ennen prosessorin tuuletin ulisi peräti 5000 RPM kierrosluvuilla, tällä hetkellä tuuletin pyörii "vain" 3000 RPM.

Erilaisia vaimennusvirityksiä olen jo jonkin verran askarrellutkin... Ja Minun mielestäni peltien vuoraaminen ei välttämättä ole se tehokkain keino... Sen verran kun itse olen asiaa tutkinut, niin ääni kulkeutuu helpoiten runkomeluna, mainittakoot, että ennenkuin nostin koneeni kumitassujen päälle värinä tuntui pöydässä asti. Sen jälkeen eristin vielä pellitkin rungosta, ja ainakin sivupeltien värinä lakkasi. Ja nyt ääntä ei enää siirry oikeastaan kuin ilmavirtauksen mukana.

Imupuhaltimen kanssa minulla kävikin niin, että kotelon pelleissä olevat reiät eivät sopineet ollenkaan sen puhaltimen reikiin, ratkaisin ongelman pikaliimalla, mutta ennen puhaltimen liimaamista runkoon, leikkasin kumimatosta palasen, joka sopi täsmälleen puhaltimen rungon päälle, ja vasta sitten liimasin sen puhaltimen runkoon kiinni, niin että se kumi jäi rungon ja puhaltimen väliin.

Olen tässä pohtinut, että jos muuttaisin kotelontuuletuksen toimimaan "hormin" avulla, niin siinä samalla se hormi voisi toimia äänenvaimentajana.... Koska suunnittelemani hormin vapaa poikkipinta olisi huomattavasti tarvittavaa suurempi, niin voitaisiin siitä osa uhrata äänen vaimennuksen hyväksi. Hormin äänenvaimennusominaisuuksien ansiosta saattaisi olla mahdollista, että jättäisin vielä imupuhaltimen paikoilleen tehostamaan ilman saantia... Tehostettu ilmanotto myös viilentää prosessoria, ja siten alentaa prosessorin jäähdyttimen kierroksia.

Sitten kun vielä päivittäisi prosessorin tuulettimen edes astetta hiljaisemmaksi, niin uskon että tuollaisella virityksellä koneesta tulisi likimain äänetön, suuri, mutta äänetön.

No saa nähdä mitä tulee tehtyä, ja mitä ei... Monta muutakin enemmän tai vähemmän toteutuskelpoista ideaa on jäänyt, enemmän tai vähemmän, pysyvästi "parempia aikoja odottelemaan".

DerMack
Seuraa 
Viestejä1839
Liittynyt16.3.2005

kyl kait tuo voisi toimiakin, mutta korvaavaa ilmaa varten ois vissiin paree tehdä kunnon aukot sinne koneen pohjaan kans.

eli kotelosta pohja- ja kattopellit veks, jonkinlaiset pidennetyt jalat ja sitten sitä hormia vaikka molenpiin päihin. Tulee sopusuhtaisempikin kun kone jää siihen hormin puoliväliin

hmm tietty jos sen sijoittaa puoleen väliin hormia ni pitäisi varmaan tukkia ne muut tuloilman käyttämät lävet siitä kotelosta ettei imu heikkene siellä hormin alapäässä

ja voiko liian suurialainen hormi aiheuttaa sen että koneen aiheuttaman lämmön kehittämä virtaus hormissa jää lämmönsiirtoa ajatellen tehottomammaksi kuin jonkin verran kaposemmassa hormissa

pc:n metallikotelon kovin rankka puhkominen voi myös suurella todennäköisyydellä heikentää kotelon tarjoamaa emc-suojausta, jolloin odotettavissa vielä suurempaa koneen kaatuilua ja/tai muiden lähistön laitteiden sekoilua

Vierailija
DerMack
pc:n metallikotelon kovin rankka puhkominen voi myös suurella todennäköisyydellä heikentää kotelon tarjoamaa emc-suojausta, jolloin odotettavissa vielä suurempaa koneen kaatuilua ja/tai muiden lähistön laitteiden sekoilua

Tälläkin hetkellä rojut pitkin pöytää ilman mitään kanaverkkoa.

Vierailija
DerMack
kyl kait tuo voisi toimiakin, mutta korvaavaa ilmaa varten ois vissiin paree tehdä kunnon aukot sinne koneen pohjaan kans.

eli kotelosta pohja- ja kattopellit veks, jonkinlaiset pidennetyt jalat ja sitten sitä hormia vaikka molenpiin päihin. Tulee sopusuhtaisempikin kun kone jää siihen hormin puoliväliin




Tietysti korvausilmareikien pitää olla samaa kokoluokkaa, tai toisinsanoen, hormin pitää olla koko matkaltaan vähintään vaaditun kokoinen.

Voisi muuten olla aika tyylikäs kone, kun korkeutta olisi sellaiset 1,5 metriä... Etupaneeliakin voisi käyttää melkein sujuvasti seisaaltaan.

Mutta mikäli kirjan tietoihin on uskomista, niin ainakaan jäähdytystehon toivossa ei hormia kannata jatkaa alaspäin, sillä kirjan mukaan tehollinen hormi alkaa vasta kuumien osien korkeudelta. Äänenvaimennukseen sen sijaan voisi "ala-hormi" soveltuakin, nimittäin jos koneessa on paljon reikiä niiden meluavien osien lähellä, niin ääni pääsee vuotamaan melkein esteettä ulos, ja hormin äänenvaimennusominaisuudet jäävät melko tehokkaasti hyödyntämättä.

ja voiko liian suurialainen hormi aiheuttaa sen että koneen aiheuttaman lämmön kehittämä virtaus hormissa jää lämmönsiirtoa ajatellen tehottomammaksi kuin jonkin verran kaposemmassa hormissa



Sellaisesta ei kirjassa ainakaan sanota mitään, ja tuloskin ilmoitetaan "yhtä suuri tai suurempi kuin", joten ainakaan sen mukaan ei ylisuuresta pitäisi olla haittaa... Mutta jälleen kerran, kyse olikin vain "sinnepäin" kaavasta jolla lasketaan muuntajakoppien ilma-aukkojen suuruuksia. Muuntajakopissa on ainakin se ero, että muuntaja täyttää koko kopin melko tehokkaasti, joten säteilylämpö lämmittää varmaan koko katonkin, ja sitäkautta kopin sisällä tuskin pääsee tapahtumaan jäähtymistä ja sitäkautta "takaisinvirtausta".

Jos sen sijaan tietokoneen "hormi" olisi toteutettu päästään avoimena, niin voi olla että ilma alkaisi jäähtyä jo ennen hormin yläpäätä, mikä heikentää virtausta, ja sitä kautta nostaa lämpötilaa kuumien osien kohdalla. Sitäpaitsi kotelosta saa samalla ehkä muotoiltua astetta tyylikkäämmän näköisen, jos vain tekee kavennuksen oikein siististi, mikä tosin riippuu siitä, että mitä pitää tyylikkäänä.

pc:n metallikotelon kovin rankka puhkominen voi myös suurella todennäköisyydellä heikentää kotelon tarjoamaa emc-suojausta, jolloin odotettavissa vielä suurempaa koneen kaatuilua ja/tai muiden lähistön laitteiden sekoilua

Kieltämättä kävi mielessä, mutta ajattelin, että yksi vaihtoehto sisäosien vuoraamiseen voisi olla vaikkapa ilmanvaihtoputkissakin käytetty alumiinipinnoitettu villa. Näin tulisi ikäänkuin lyötyä kaksi kärpästä yhdellä iskulla, eli samalla kertaa äänen ja radiohäiriöiden vaimennus. Avoimeksi jäävät reiät voisi vielä peittää tiheällä metalliverkolla... Jostain muistelisin lukeneeni, että radiohäiriöiden vaimennuksen kannalta reikien yhteenlaskettu pinta-ala ei merkitse juuri mitään, vaan määräävä tekijä on yksittäisten reikien suuruus. Mutta ei tämäkään sentään näin helppoa ole! Vaan radiosignaalien vaimennus riippuu myös vaimennettavista taajuuksista, ja pienemmät taajuudet mahtuvat pienemmistä rei'istä läpi, ja jottei homma olisi liian helppo, niin tämänpäivän tietokoneethan toimivat jo gigahertsien taajuuksilla, joten ainakin maalaisjärjellä ajateltuna voisi kuvitella, että sieltä lähtevät häiriötkin pyörivät aika korkeilla taajuuksilla... Eli oikeastaan vain täysin umpinäinen metallikalvo riittäisi... Mutta kyllähän vähän harvempikin verkko sentään heikentää "kuuluvuutta", ja ainakin matalampitaajuiset häiriöt jäävät ulkopuolelle.

Vierailija
Ihan vaan mielenkiinnosta kysyisin, että oletko mitannut nuo tehot tyhjäkäynnillä, vai onko esim. ydintä ajettu täydellä kuormalla?



Aika lailla se oli tyhjäkäynnillä, muutama ohjelma käynnissä, normaalit Windowsin prosessit taustalla. Mutta kuten jo sanoin, käynnistyshetkellä tehonkulutus oli 105W, silloinhan prosessori on ainakin jonkin aikaa toiminut täysteholla. Kyseessä siis pentium4 / 2500MHz. Näytönohjaimeni on pienitehoinen passiivijäähdytteinen, joten sekin voi vaikuttaa tehonkulutuksen vähäisyyteen. Hmm, millähän keinolla sitä saisi 100% cpu loadin siksi aikaa, että ehtisi ottaa lukemat mittarilla? Voisin sitten laittaa maksimitehonkulutuksen mittaustulokset.

Jostain muistelisin lukeneeni, että radiohäiriöiden vaimennuksen kannalta reikien yhteenlaskettu pinta-ala ei merkitse juuri mitään, vaan määräävä tekijä on yksittäisten reikien suuruus. Mutta ei tämäkään sentään näin helppoa ole! Vaan radiosignaalien vaimennus riippuu myös vaimennettavista taajuuksista, ja pienemmät taajuudet mahtuvat pienemmistä rei'istä läpi, ja jottei homma olisi liian helppo, niin tämänpäivän tietokoneethan toimivat jo gigahertsien taajuuksilla, joten ainakin maalaisjärjellä ajateltuna voisi kuvitella, että sieltä lähtevät häiriötkin pyörivät aika korkeilla taajuuksilla...

Mikroaaltouuneissahan on ovessa ohut metalliverkko estämässä säteilyn pääsy ulkopuolelle. Se ei kuulemma säteile pienistä rei'istä läpi.

Vierailija
jussipaita
Hmm, millähän keinolla sitä saisi 100% cpu loadin siksi aikaa, että ehtisi ottaa lukemat mittarilla? Voisin sitten laittaa maksimitehonkulutuksen mittaustulokset.

Esim ajamalla SuperPi ohjelmaa.

unterseeboot
Jos sen sijaan tietokoneen "hormi" olisi toteutettu päästään avoimena, niin voi olla että ilma alkaisi jäähtyä jo ennen hormin yläpäätä, mikä heikentää virtausta, ja sitä kautta nostaa lämpötilaa kuumien osien kohdalla.

Tekee hormista tällaisen.

Toimii ainakin teoriassa.

Vierailija
Ihan vaan mielenkiinnosta kysyisin, että oletko mitannut nuo tehot tyhjäkäynnillä, vai onko esim. ydintä ajettu täydellä kuormalla?

Mitattu tehonkulutus 116W 100% cpu loadilla, SuperPi ohjelmaa ajettaessa.

Mielenkiintoista, että uusiin tietokoneisiin suositellaan 400-500W virtalähteitä, vaikka todellinen tehonkulutus on noinkin mitätön. Ehkäpä pelaajien käyttämät tehotykkinäytönohjaimet voisivat kulutusta nostaa muutamalla kymmenellä watilla. Vaikea uskoa, että tavallinen kotikompuutteri ottaisi liki puolen kilowatin tehoja verkosta.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat