Ionhűtéses rendszer a Raspberry Pi játékkiszolgálóhoz!: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Szia Készítők!

Egy ideje kaptam Raspberry Pi -t, de nem igazán tudtam mit kezdeni vele. A közelmúltban a Minecraft újra népszerűvé vált, ezért úgy döntöttem, hogy létrehozok egy Minecraft szervert, amelyet én és barátaim élvezhetek.

Nos, kiderült, hogy csak én vagyok: /. Mindenesetre most szükségem van egy nagyon komoly hűtőre, amely lehűti a szervert …

Tehát ebben az Instructable -ben megmutatom, hogyan lehet egy nagyon rosszat készíteni. Vízhűtéses hurkot tartalmaz, mozgó alkatrészek nélkül, mivel a radiátort egy opcionális ionventilátor hűti. Most elismerem, hogy a tervezésre és a funkcionalitásra egyaránt koncentráltam. A szerver telepítéséhez számos oktatóanyag található az interneten. Követtem ezt a videót. Ha szeretné, hogy mások is játszhassanak, akkor szintén továbbítania kell az útválasztót, rengeteg információ található erről az interneten. Mindenesetre készítsünk a hűtőrendszerrel!

Kellékek

0,7 mm -es réz vagy alumínium lemez

4 mm és

6 mm -es réz, sárgaréz vagy alumínium csövek

3D nyomtatási szál (és nyomtató!)

Mintegy 22 -es rézhuzal

Nagyfeszültségű váltakozó áramú transzformátor (megtalálható az interneten különböző oldalakon, kérjük, bánjon óvatosan!)

2x 5 voltos fali adapter (az egyik micro USB csatlakozóval, a másik csak csupasz vezetékekkel)

4x alaplap alvázadapter.

Ragasztó (lehetőleg szilikon)

Termikus paszta

Forrasztópáka forrasztóval

A sablonok

És várj! Elfelejtettem a Raspberry Pi -t !!

Lépés: Az anyagok kiválasztása

Mielőtt rohannánk az elkészítéséhez, meg kellett találnom a megfelelő tulajdonságokkal rendelkező építőanyagot, amely réznek bizonyult. Hő tulajdonságai hasonlóak az ezüsthöz, amely a legjobb hővezető fém. Ez fontos, mivel a hőt a CPU -ból és más IC -kből a folyadékba szeretnénk átvinni, majd hatékonyan a levegőbe juttatni. A réz meglehetősen drága, azonban e projekt szempontjából döntő fontosságú volt. Ha alternatívát szeretne találni, az alumínium lenne az egyik, mivel ez is jól vezeti a hőt. Ez a 0,7 mm -es rézlemez körülbelül 30 dollárba került, de az alumínium ennél sokkal olcsóbb lenne. A hűtőblokk modulokat a lemezből készítem, és a különböző modulokat 4 mm -es sárgaréz és rézcsővel kötöm össze, de természetesen ugyanolyan könnyen használhat alumínium vagy műanyag csöveket erre a célra.

Szüksége lesz valamilyen ragasztóra is az összes alkatrész csatlakoztatásához. A közvetlen választásom az volt, hogy mindent összeforrasztok. Ebben az esetben azonban a réz termikus tulajdonságai valójában ellenem dolgoznak, mert amint össze akartam forrasztani az alkatrészeket, a mellette lévő összes csatlakozás olvadni kezdett. Így más alternatívákat kerestem, erről bővebben az alábbi „gyors” jegyzetekben.

2. lépés: Néhány gyors megjegyzés

A forrasztás alternatívájaként egy 5 perces gyors epoxit, egy szintetikus fémvegyületet és egy CA ragasztót (szuperragasztó) próbáltam ki. Az epoxi nem igazán kötődött, a szintetikus fém soha nem keményedett meg, és a szuper ragasztó úgy tűnt, hogy jól működik, és csak néhány hét után mutatta meg a hibáját, amikor a réz korrodálni kezdett, és a ragasztó szétesett. A szárított ragasztó reagált valahogy, nem vagyok biztos benne, hogy ez a víz, az alumínium vagy a szódabikarbóna, amelyet aktivátorként használtam, okozza ezt, bár ugyanez történt a réz közelében. Az eredmény az volt, hogy miután a ragasztó morzsolódni kezdett, az összes víz kiszivárgott. Ha valaki tudja a választ, hogy mi okozta ezt, szívesen megtudnám. Végül szétszerelnem kellett a rendszert, és mindent szilikon segítségével kellett összeszerelnem. Remélem, ez végre sikerülni fog, mivel a szilikon sokkal kevésbé reaktív (de ezt csak az idő fogja eldönteni).

A felvételek nagy részét soha nem rögzítették újra, ezért csak tudd, hogy minden képen, amelyen szuperragasztót látok fel, inkább szilikont kell használnia.

Egy másik megjegyzés, hogy míg fentebb kijelentem, hogy rézlemezeket használtam, alumíniumot használtam a radiátorblokkhoz. Sokkal nagyobb, és kevésbé melegszik, így az olcsóbb alumínium remekül fog működni.

Ami a transzformátorokat illeti, megpróbáltam egy 15 dolláros Neon Transformer -t használni, de sajnos nem sikerült. Ami működött, az az olcsó, 3 dolláros vagy olyan olcsó lépcsőzetes transzformátor. Ezek többsége, például ez, 3,6 és 6 volt közötti üzemi feszültséggel rendelkezik, ami tökéletes az alkalmazásunkhoz. A kimeneti feszültség körülbelül 400 000 volt, ezért legyen óvatos a kezelés során, és működés közben ne kerüljön túl közel hozzá. Ezenkívül a működés utáni kezelés során ürítse ki a transzformátort úgy, hogy csavarhúzóval vagy hasonlóval rövidre zárja a kimeneti vezetékeket.

3. lépés: A lapok vágása és hajlítása, valamint a blokkok tömítése

A hűtőblokkok tervezésével kezdtem. Mindenhez megtalálhatja a tervezési sablonokat, mind a blokkokat, mind a cső méreteit. Ezek a formatervezések a Raspberry Pi 3 B modellhez készültek, azonban szerintem kompatibilisnek kell lenniük a B+-val is, mivel a kettő csak formai szempontból különbözik a felemelt fém CPU burkolatban (legalábbis az általunk érdekelt részekben). Ha ezt szeretné elkészíteni az új Raspberry Pi 4 -hez, akkor egyedül kell megterveznie a rendszert, de ne aggódjon, ez nem olyan nehéz.

Egyébként kinyomtattam a sablonokat, és kétoldalas ragasztószalaggal rögzítettem a rézhez és az alumíniumhoz. Fém ollóval kivágtam az összes alkatrészt. Természetesen Dremel szerszám is használható, de úgy látom, hogy az olló sokkal gyorsabb módszer (kevésbé zajos is!). Ezek után meghajlítottam az oldalakat. Ehhez satut használtam, de elkerültem a tű-orrfogót, helyette egy laposfogót használtam (nem igazán tudom a nevét), ahol a satu nem volt életképes. Így a kanyarok egyenesebbek és határozottabbak lesznek. Miután minden kanyart elvégeztem, eltávolítottam a sablont.

A hűtőblokkok belsejében rögzítettem néhány fémdarabot, felfelé szögben (amikor a helyükre vannak szerelve). Nos, az elmélet mögött az áll, hogy a hideg víz az oldalakon keresztül fog bejutni, és "beakad" a fém polcokra, lehűti a CPU -t, majd felemelkedik és kilép a felső csövön keresztül, bár nem igazán tudom, hogyan elemezni, hogy ez valóban működik -e. Valószínűleg szükségem lenne egy hőkamerára, hogy lássam, a meleg víz elméleti útja valóban azonos -e a gyakorlatban.

Amikor a hűtőborda blokk hőelvezetési területéről van szó, hullámosan meg akartam hajlítani, hogy maximalizálja a felületét. Próbáltam gólt szerezni és kanyarodni, de ez katasztrófának bizonyult, mivel a kanyarok legalább fele elpattant. Megpróbáltam összeragasztani az összes darabot a CA -val, de mint mindannyian tudjuk, ez is szerencsétlenül sikerült. Szilikonnal jól működött, de ha újra ezt tenném, valami vastagabb fóliát használnék, és a hajlításokat a másik irányba is elvégezném, így a meleg víz könnyebben áramolhat a csatornákban.

Ezután, amikor minden kanyar elkészült, az összes rést szilikonnal lezártam, belülről.

Rácsot is készítettem 8 darab alumíniumból. Egy reteszelő technikát használtam, hogy szilikonnal összekapcsoljam őket. Nem vagyok biztos benne, miért döntöttem így, azt hiszem, az volt a gondolatom, hogy így az oldalra érkező meleg víz nem süllyed le a bemeneti csövekhez, de a süllyedő hideg víz felülről. Utólag visszagondolva az ötlet enyhén szólva elég távolinak tűnik.

4. lépés: Az állvány nyomtatása és néhány rossz döntés…

3D -ben kinyomtattam egy állványt, mind a Pi, mind a radiátor blokk számára. Összeszereltem az összes alkatrészt, amelyek STL tartozékként megtalálhatók. Ez segített a csövek vágásában és hajlításában, bár ez nem lesz szükséges az Ön számára, mivel a hajlításhoz sablont is megadtam. Ezüstre festettem spray -vel, de ez volt a legostobább döntés. Látja, a szép megjelenés ellenére nem igazán praktikus, mivel fémport tartalmaz. Ez a festéket némileg vezetőképessé teszi, ami rossz, ha nagyfeszültségű elektronika állványaként szeretné használni (röviden, égett műanyag szagot kezdett érezni). Ki kellett nyomtatnom egy másik tartót az ionventilátor rézcsapjaihoz, amely bár ezüst színű, de nem vezet áramot. Most térjünk át a csövekre.

5. lépés: A csövek vágása és hajlítása és csatlakoztatása

A csőszakaszokat a szükségesnél kissé hosszabbra vágtam, csak a biztonság kedvéért. Ami a hajlítást illeti, természetesen használhat csőhajlító szerszámot, de mivel nincs ilyenem, inkább egy ingyenes módszert alkalmaztam. Fogtam egy darab kartont, és az egyik végére ragasztottam, és megtöltöttem a csövet homokkal. A homok kiegyenlíti a feszültséget és minimalizálja a fémben lévő gyűrődéseket. A hajlításhoz a legegyszerűbb valami ruhatartó vagy függönyrúd használata. Folyamatosan ellenőriztem, hogy minden rendben van -e, és menet közben összeszereltem néhány darabot. Referenciaként használhatja a mellékelt sablont.

Több szerszámmal elvégeztem néhány szükséges vágást. Ahol a csövek mindkét oldalon csatlakoznak a hűtőblokkokhoz, a cső felét eltávolították. Szilikont használtam ezekhez a csövekhez. Most eredetileg 3 hűvösebb blokkom volt, de úgy döntöttem, hogy nem törődöm azzal, ami a memória miatt van, mivel az a hátsó oldalon volt, és a Raspberry Pi eltávolítása nehéz lenne, ha mindkét oldalról össze kell szorítani. Ezenkívül a fő hőtermelő a CPU (bár nem igazán tudom, miért lenne szüksége hűtésre az Ethernet processzornak, talán azért, mert olyan jól néz ki?). Végül csak egy hűtőbordát ragasztottam a hátsó oldalra, és fémlemezekkel letakartam a radiátor lyukait.

A radiátorblokk tetején két 6 mm -es lyukat is készítettem, és két hosszúságú 6 mm -es csövet rögzítettem. Ezek töltő- és ürítőcsövekként működnek, de a víz felmelegedésekor a nyomás egy részét is felszabadítják.

Végül szilikonnal rögzítettem a radiátor tetejét.

6. lépés: A rendszer formát ölt…

A Raspberry Pi -t ideiglenesen szereltem fel, hogy biztosan minden igaz legyen. Forrasztással csatlakoztattam néhány csövet, bár a többi szilikonnal történt, és tapadással tartottam a részeket, amíg a ragasztó megszáradt. Amikor mindent rögzít, ügyeljen arra, hogy ne kerüljön szilikon a hűtőblokkok hátsó oldalára (amelyek csatlakoznak az IC -khez), valamint semmilyen csőbe.

Miután minden kiszáradt, meg akartam nézni, hogy a rendszer vízálló -e. Ezt úgy tehetjük meg, hogy mindent víz alá merítünk, például egy vödörbe (nyilvánvalóan eltávolítva a Raspberry Pi -t). Egy szalma segítségével levegőt fújtam az egyik lefolyócsőbe, a másikat pedig hüvelykujjammal elzártam. Ahol buborékok keletkeznek, lyuk van, és több szilikont alkalmaztam. Ezt addig ismételgettük, amíg nem volt több buborék.

Az extra védelem érdekében átlátszó körömlakkot kentem a Málnára és az összes összetevőjére, hogy vízszigetelő legyen.

7. lépés: Az ionrajongó meséje

Minden bizonnyal léteznek jobb és gyorsabb módszerek az ionventilátor készítésére. A legegyszerűbb, ha két fémhálódarabot veszünk, és néhány ezer voltos nagyfeszültségű forrást csatlakoztatunk mindkettőhöz. Az ionok a pozitív vezetékhez csatlakoztatott hálóból mennek, és a negatív töltésű rács felé repülnek, és végül kilépnek rajta, és tovább repülnek, ezáltal enyhe szelet adva nekünk (Newton harmadik törvénye). Ez a megközelítés sok órával később megmentett volna, de mégis úgy gondolom, hogy a saját megközelítésemet (Makezine stílus) waaaay cooler (Lásd, mit csináltam ott, a „cool” szóval? Mindegy).

Először 85x5 mm hosszú 6 mm -es sárgaréz csövet vágtam fel a negatív rácshoz. Összegyűjtöttem őket, 7x7, méhsejt alakban. Alumínium szalaggal tartottam össze őket, miközben rögzítettem őket. Itt nem tudtam szabadulni a forrasztástól, mivel ez volt az egyetlen módszerem, amellyel össze tudtam kötni a darabokat, és áramot is vezetni. Így minden egyes alkalommal, amikor nagyobb darabokat forrasztottam össze (bár nem a Minecraftban), mindent fel kellett ragasztanom, hogy semmi ne essen szét. Vas helyett butánfáklyát használtam ezeknek a hatszögeknek az összekapcsolásához, és néhány kisebb darabot is hozzáadtam, hogy a megfelelő formát kapjam. Csatlakoztattam egy vezetéket, és laposra csiszoltam a pozitív rács felőli oldalt, mivel minden csőnek egyformán távol kell lennie a pozitív hálótól.

Ha már a pozitív rácsról beszélünk, ezt ugyanolyan nehéz volt elkészíteni. Kinyomtattam a rácsot, amely mellékletként megtalálható. Levágtam 85 darabot 22 azonos méretű, szigetelés nélküli rézhuzalból. Annak megakadályozása érdekében, hogy a nyomat megolvadjon, mindent összeforrasztottam, miközben a műanyag víz alatt volt. Mind a 85 csap (nevezzük őket "szondáknak", sokkal hűvösebbnek hangzik) átnyomódott a lyukakon, és a szondákat felülről hosszabb huzaldarabokhoz kötötték. Ezeket egy vezetékhez forrasztották, amely később csatlakozik a transzformátorhoz. Forrasztás közben győződjön meg arról, hogy az összes szonda egyformán tapad, én egy műanyagdarabot használtam, hogy megbizonyosodjak erről. Minél pontosabb, annál jobb! Mindegyik szondára egy csepp ragasztót kentem, hogy rögzítsem a nyomaton.

Mielőtt a két rácsot ragasztóval rögzíteném, teszteltem a ventilátort a tápegységgel és a transzformátorral. A rendszernek nem kell ívelnie, de érzékelhető légáramot kell termelnie a negatív rácson keresztül (ha pozitív oldalról érzi, akkor lehet, hogy fordítva csatlakoztatta a transzformátor kimeneti vezetékeit). Nehéz lehet megtalálni ezt az édes helyet, de amikor megkapta, ragasztóval rögzítse a sárgaréz csöveket a műanyaghoz.

8. lépés: Elektromos munka és minden beállítása

Az ion ventilátort szilikonnal rögzítettem a tetejére, ügyelve arra, hogy fém alkatrészei messze legyenek a rendszer többi részétől. A nagyfeszültségű transzformátort is szilikonnal rögzítettem a hátsó oldalra, és a megfelelő kimeneti vezetékeket a pozitív és negatív rácsból a rézvezetékekhez kötöttem, ügyelve arra, hogy ezek között legyen egy kis távolság (az utolsó dolog, amit szeretnék, az ívelés)). Ezután elvettem a tápegységet a csupasz vezetékekkel, és összekötöttem a vezetékeket a transzformátor bemeneteivel. Feltétlenül tegyen szigetelést.

Ezután hozzáadtam termopasztát a hűtőblokkok hátsó oldalához, és felhelyeztem a Málnát a 4 alaplapi leállással.

Pipettával vizet töltöttem a rendszerbe, és feltétlenül ráztam meg a rendszert (az utolsó dolog, amit akarunk, az egy légbuborék, amely az egyik hűtőblokkban van). Amikor majdnem megtelt, kissé megdöntöttem a rendszert, hogy megszabaduljak a hűtőbordák közé szorult levegőtől.

Végre elkészült!

9. lépés: A vége

Mindezek után végre elkészült az ionhűtő! Csatlakoztattam az Ethernet, a táp és a ventilátor csatlakozót, és mindent bekapcsoltam. Most nyilvánvaló, hogy a rendszer nem tökéletes. A hűtőbordákat ugyanolyan mértékben szilikon borítja, mint amennyire nem, ezért megkérdőjelezem a funkciót. Bár a hő nagy része úgyis eloszlik a csöveken és a hűtőblokkokon keresztül. Azt mondanám, hogy az Ion Fan jobb a semminél, de nem olyan jó, mint a mechanikus. Ennek ellenére megvan a hátránya a zajnak és az élettartamnak. Az energiafogyasztásom mérése 0,52 A értéket kapott 5 voltos egyenáram mellett. Annak ellenére, hogy a kimeneti feszültség jóval magasabb, árthat Önnek, ezért legyen óvatos!

Az igazán szomorú dolog az, hogy miközben én és barátaim számára készítettem, hogy élvezhessem, mostanra belefáradtak a Minecraft játékába….

Egyébként a fentiekben találsz egy játékvideót, ha érdekel.

Remélem tetszett ez a projekt, ha igen, akkor tetszett az Instructable és fontolja meg, hogy rám szavaz a versenyen:).

Találkozunk a következő Instructable -on!

Boldog alkotást!