האגדה מספרת שבכלא אחד ישב אסיר זקן וכבוי, אובד תקווה, ומבטו מושפל לרצפה.
ופתאום נפתחה דלת התא ולתוכו נבעט אסיר צעיר, חדש. ומיד אחרי שהדלת נסגרה הוציא האסיר החדש אריחים אחדים מהרצפה והתחיל לחפור....
...יום יום התעמקה המנהרה והתארכה. והאסיר הוותיק צופה בנעשה ושותק. ואז יום אחד נכנס החדש למנהרה ולא יצא. עבר יום, עברו יומיים, עבר שבוע ואז נפתחה הדלת שנית ואל התא נבעט החדש – הפעם קרוע, פצוע, לא מגולח.
“חפרת שבעים מטר" אומר הוותיק בלי להרים את ראשו "ויצאת בשדה החמניות. חצית את הנהר על יד שני הברושים שבקצה הכרם. ושם תפסו אותך השומרים עם הכלבים.”
“אם ידעת את כל זה, מדוע שתקת?” שאל החדש.
“No body reports negative results” ענה לו הוותיק.
אז הנה אני הולך לדווח על "תוצאות שליליות" או בעברית פשוטה על כישלון. ושלא תגידו שאף אחד לא אמר...
א. חלומות
“מהיר" היה מחשב משובח והתברך במעלות רבות. אבל היה לו חסרון אחד רב משמעות: הוא היה מחשב רועש. הספק הגדול על שני מאוורריו, המאוורר הקטן והנמרץ של המעבד, מאוורר הדיסקים הקשיחים (חמשה במספר) ומאוורר המארז השמיעו רעש רקע בלתי פוסק והפכו את נוכחותו בחדר-העבודה למטרד. בסופו של דבר הוא הוחלף ב"זריז" החרישי וירד אחר כבוד למרתף, שם המשיך לטרטר לו באין מפריע. אבל אני חשבתי שאולי ניתן לפתור את הבעיה על ידי קירור מים, ואז להחזיר את מהיר אחר כבוד לחדר-העבודה. אני אוהב אותו לצידי.
בואו נראה ראשית איך יכול קירור מים להשתיק מחשב רועש.
קירור הוא תהליך בו אנו מעבירים חום שנוצר בגוף שקיבול החום שלו קטן לגוף אחר שקיבול החום שלו אינסופי (לעומתו), ונמצא בטמפרטורה נמוכה יותר. משום כך, למשל, בונים תחנות כוח על שפת הים ומשתמשים במימיו לקירור הטורבינות. המים נשאבים מהים, מוזרמים אל הטורבינה המוסרת להם את החום הנוצר בה והזורם איתם חזרה לים. מים חמים אלה נמהלים במי הים והשפעתם הגלובלית על הטמפרטורה שלו זניחה. באופן דומה פועל הקירור של מנועי ספינות וסירות.
במכוניות הסיפור קצת שונה: קיבול החום האינסופי הוא דווקא קיבול החום של האוויר. ניתן לבנות מנוע כך שתאי השריפה והצילינדרים שלו יהיו אפופים בצלעות קירור בעלות שטח מספיק כך שהזרמת אוויר עליהם (בספיקה מתאימה) תוכל להבטיח את פינוי החום הדרוש. אבל הדבר מטיל מגבלות על המתכנן באשר למיקום המנוע במכונית ומיקום המאוורר ביחס אליו. ניתן להשתמש במים כדי להשתחרר מאילוצים אלה: את המים מסחררים סביב תאי השריפה והצילינדרים ומובילים אותם למחליף חום מים-אוויר (רדיאטור). המאוורר צמוד לרדיאטור ויוצר את זרימת האוויר הדרושה לקירורו. המנוע והרדיאטור אינם חייבים להיות צמודים זה לזה. המנוע יכול, למשל, להיות מותקן באחורי המכונית והרדיאטור בקידמתה, כשהמאוורר מופעל חשמלית.
רעיון קירור המים מפחית הרעש למחשב הוא דומה: החום יובל באמצעות המים המסוחררים מחוץ לחדר העבודה (בדומה לפעילות מזגנים מפוצלים) ושם ימצאו הרדיאטור והמאוורר הצמוד אליו.
ומה בעניין יתר המאווררים? את הספק ניתן להרחיק באמצעות שימוש בכבלים ארוכים יותר ואת הדיסקים הקשיחים וכרטיס הוידאו ניתן לקרר במים גם הם.
למעשה, השימוש בקירור מים נהוג אצל המכונים "גיימרים כבדים" אבל שם הרעיון שונה: הוא מאפשר שימוש במאווררים גדולים בהרבה מאלה הניתן להצמיד ישירות למעבד, וכך להפיג ממנו כמות גדולה בהרבה של חום מהמקובל. כך מתאפשרת הפעלת המעבד בהספק גבוה יותר מהמתוכנן ( הנגרם על ידי קצב עיבוד נתונים גבוה יותר).
החלטתי לגשת ל"פרויקט" צעד צעד, כשהראשון בהם היה איתור חלקים מתאימים ובחינתם.
ב. צעדים ראשונים
ציור 1 א: דיאגרמה של מערכת קירור מים
ציור 1-ב: דיאגרמה של מערכת קירור מים עם מיכל התפשטות
ציור 1א. הוא דיאגרמה של מערכת הקירור, המורכבת מהחלקים הבאים:
ב.1 : שרוול קירור. רכיב זה מחליף את צלעות הקירור והמאוורר המותקנים בדרך כלל על המעבד. גופו הוא גוש נחושת (שהיא מוליכת חום טובה). בסיסו מישורי ומלוטש כדי שיוכל להיצמד היטב למעבד, ללא בליטות או מגרעות המקטינות את שטח המגע בין שני המשטחים. בגופו נמצאים התעלות דרכן זורמים המים והוא מצויד במתאמי כניסה ויציאה אליהם ניתן לחבר את הצינורות המובילים את המים.
תמונה של שרוול קירור אפייני נראית בציור 2.
ציור 2: שרוול קירור אפייני (תוצרת Danger Den)
ב. 2 : משאבת סחרור. תפקידה לדאוג לזרימה רציפה של נוזל הקירור מהשרוול לרדיאטור וחזרה. הספיקה הדרושה היא ליטרים אחדים לדקה לכל היותר.
ב. 3 : רדיאטור. כמות החום שיש להפיג ממנוע של מכונית נוסעים קטנה יכול להגיע ל 100KW ויותר. כמות החום שיש להפיג ממעבד "כבד" לא עולה על 100W – פי אלף פחות. לכן ניתן להסתפק ברדיאטור קטן מאד. יש כאלה המשתמשים ברדיאטור שמן של מכוניות, ואף הוא יותר מהדרוש.
ב. 4 : מפוח. רצוי שממדיו יתאימו לממדי הרדיאטור ושיפעל על מתח 12V הזמין מספק המחשב.
ב. 5 : צנרת. על הצנרת לעמוד בדרישות הבאות: אדישה כימית לנוזל הקירור, ונוחה לכפוף ואטימה. מקובל להשתמש בצנרת שקוטרה הפנימי 0.5” (12.5 מ"מ). המועמדים הטבעיים לתפקיד זה הם צינורות PVC למיניהם, ועוד על כך בהמשך.
ב. 6. : הסתעפות התפשטות\מילוי. כידוע נפח המים משתנה עם הטמפרטורה, ואם לא נאפשר להם זאת ייוצר לחץ גבוה במערכת הקירור והוא עלול להזיק לה. נחוץ גם פתח מילוי למים ופתח לשחרור האוויר הכלוא במערכת הקירור לפני מילויה במים. את כל הפונקציות הללו יכולה למלא הסתעפות T פשוטה אליה מחובר צינור אנכי באורך כחצי מטר. לחלופין אפשר להשתמש במיכל התפשטות\מילוי כמתואר בציור 1.ב.
יצאתי אפוא לחפש את הרכיבים, ומצאתי קיט למתחילים של חברת Danger Den
תמונה של הקיט מופיעה בציור 3, והקיט מכיל את כל החלקים המנויים למעלה.
ציור 3: קיט למתחילים מתוצרת Danger Den.
הצינור המגיע עם הקיט הוא צינור טייגון בקוטר פנימי ½ אינץ' וקוטר חיצוני ¾ אינץ'. אורכו כמטר וחצי – קצר בהרבה מזה שתכננתי להשתמש בו: 2.5 מטר לכל כיוון. טייגון הוא אחד מצינורות ה PVC המשובחים ביותר. הוא נמצא בשימוש בתעשיות המזון והתרופות כי הוא אדיש כימית ולא יזהם את או יותקף על ידי הנוזלים הזורמים בתוכו. כמו כן הוא מסוגל לסבול טמפרטורות עד 160 מעלות צלזיוס. הדפנות העבים אינם מאפשרים רדיוס כיפוף קטן מדי ומונעים אפשרות "קיפול" הצינור ומניעת הזרימה דרכו באופן זה.
יצאתי אפוא לחפש צינור ארוך יותר. תחנתי הראשונה הייתה "הום סנטר". לא מצאתי בה לא צינור טייגון ולא בן בנו. אבל מצאתי בה צינור השקאה לגינה מפלסטיק ירוק, בקוטר פנימי ½ אינץ' וקוטר חיצוני 7/16 אינץ' . עובי הדופן שלו הוא אם כן 2 מ"מ בלבד לעומת 3 מ"מ בצינור הטייגון. אורך הקטע שנמצא בחנות היה בדיוק חמשה מטר וכששאלתי למחיר הביט בי הזבן במבט עקום ואמר משהו כגון "קח אותו בלי כסף והסתלק", אולי משהו מנומס יותר. כחייל מיל. אמרו לי חושי "נותנים – קח" במקום שיאמרו "מרביצים – ברח" ולקחתי וחזרתי הביתה כמוצא שלל רב.
ג. ריצה יבשה
כמובן שאי אפשר להריץ מערכת קירור מים ריצה יבשה. אבל רצוי, ולטעמי הכרחי, להתקין אותה ראשית במלואה מחוץ למארז, כאשר גוף הקירור אינו צמוד למעבד, ולהריצה כך, לאימון ולבדיקה. חיוני להבין כי במערכת זאת אסור להשלים עם דליפה כל שהיא.
שלוש סיבות לדבר:
א. מים, אפילו מזוקקים, המרטיבים את לוח האם יכולים לשבש את פעולתו ואף לגרום לו נזקים הרסניים.
ב. תכולת המים של המערכת, כולל הצינורות הארוכים, אינה עולה על שני ליטר (אלפיים סמ"ק). דליפה של סמ"ק לדקה תרוקן אותה כליל תוך יממה ורבע – אך פעולתה תפסיק זמן רב לפני כן - מרגע שהמשאבה לא תהיה טבולה כולה במים. הפסקת פעולת הקירור תביא להרס המעבד תוך זמן קצר.
ג. על כל טיפת מים שעוזבת את המערכת חודרת לתוכה בועת אויר. בועות האוויר פוגעות באיכות הקירור ועלולות לגרום להפסקת פעולת המשאבה.
תכלית ריצת הניסיון היא אפוא לוודא שכל החלקים נמצאים ומתחברים זה לזה כדרוש, ושהמערכת פועלת ללא דליפה ולא מפסידה מים גם בריצה ממושכת של יממות אחדות.
התחלתי אפוא להרכיב את המערכת ומיד התגלתה הבעיה הראשונה: תבריג אחד ממקשרי הרדיאטור היה שגוי. במקום להיות תבריג NPSM הוא היה תבריג מסוג אחר – לגודל המזל קטן יותר, אבל כמובן לא מתאים למתאם הצינור שהגיע עם הרדיאטור. ניגשתי לחרט זקן בסביבה ואחרי ששכנעתי אותו שמדובר במוצר אמריקאי הוא מצא מקדח ומברז מתאימים, הרחיב את הקדח ויצר בו הברגה חדשה, מתאימה.
בדרך חזרה מן החרט נעצרתי בתחנת דלק ורכשתי מיכל מים מזוקקים בן שלשה ליטר.
עכשיו יכולתי לסיים את ההרכבה ולהתחיל במילוי הראשון.
המערכת המורכבת נראית בציור מס' 4 :
ציור 4: הרצה יבשה
הצינורות הבהירים הם צינורות הטייגון שהגיעו עם הקיט; הצינור הירוק הוא צינור הגינה שקיבלתי ב"הום סנטר”. כמו כן נראים הרדיאטור (כחול) המשאבה (קוביה שחורה) גוף הקירור מיכל ההתפשטות וספק הכוח 12V להפעלת המשאבה.
הספק הוא ספק 12V שנועד להפעלת כוננים קשיחים חיצונית למארז: ספק ממותג זעיר מתוצרת I.T.E.
עוד מילים אחדות על מיכל ההתפשטות. הוא מצויד בארבעה פתחים: שלשה בבסיסו ואחד בצידו, מרוחק מהבסיס. התנוחה הנכונה של המיכל היא עם הבסיס כלפי מטה, כמובן. לשניים מהפתחים בבסיס מתחברים צינורות – כניסה ויציאה. הפתח השלישי הוא פתח ניקוז ויש לסגרו בפקק המצורף למיכל ההתפשטות. הפתח הרביעי הוא פתח מילוי המים. לא נוח במיוחד, ויש להשתמש במשפך קטן (funnel) לצורך המילוי.
הפעלתי את המשאבה, הגבהתי את מיכל ההתפשטות עד שהיה הרכיב הגבוה ביותר במערכת והתחלתי יוצק את המים לתוכו. ברגע שהמים הגיעו אל המשאבה החלה זו לסחרר אותם במערכת תוך שחרור כמויות גדולות של אוויר. בועות האוויר עולות אל מיכל ההתפשטות והוא משחרר אותם לאטמוספרה. עם שחרור האוויר יורדת רמת המים במיכל, ויש להוסיף מים עד שרמתם מתייצבת – זה תהליך שיכול להמשך זמן לא מבוטל. חשוב מאד לטלטל את הרדיאטור מפעם לפעם ובוודאי להרכיב אותו כך שפתחי המים ימצאו למעלה. בלעדי פעולות אלה יכול להילכד בו אוויר – מה שיסכל את פעולתו.
אחרי שהמערכת מולאה מים וכל המקשרים הדולפים הודקו במידה מספקת הנחתי למערכת לרוץ במשך שלוש יממות לוודא שאין יותר דליפות ורמת המים יציבה.
ד. חיבור למחשב
“מהיר" נמצא במארז משובח מתוצרת Lian Li. בין היתר מורכב בו לוח האם על מגרה נשלפת, כך שקל למדי להרחיק אותו מסבך חיבורי הספק והדיסקים למיניהם ולאפשר עבודה נוחה יחסית על המעבד.
אחרי ניתוק המחשב מהחשמל והוצאת מגירת ה MB למרחק הרצוי, הסרתי את גוף קירור האוויר והמאוורר על ידי שחרור הקפיץ המהדק אותם. ניקיתי היטב את גב המעבד באצטון משרידי המשחה התרמית שהייתה מרוחה עליו, ופירקתי את מסגרת הפלסטיק השחורה שסביבו על ידי שחרור שני הברגים המהדקים אותה ללוח האם. תפקיד המסגרת הזאת הוא לעגן את קפיץ ההידוק ללוח האם.
במקומם הרכבתי את גוף הקירור Maze4 של Danger Den, לפי סכמת ההרכבה המתוארת בציור 5.
ציור 5: הרכבת שרוול הקירור על המעבד
ראשית מרכיבים את שני מוטות ההברגה במקומם של הברגים שחיזקו קודם לכן את המסגרת למקומה. מהדקים אותם בעזרת דיסקת ניילון ואום ומשחילים דרכם את גוף הקירור למקומו. מניחים את מערכת הקפיצים, שומרי המרווח ודיסקיות הניילון במקומם על מוטות ההברגה, ומהדקים ידנית את ברגי הנעילה. יש לציין כי זו דרך עדינה יותר ממתיחת הקפיץ האימתנית של amd.
לאחר הרכבת גוף הקירור חיברתי את הצנרת כמו קודם וגם חיברתי את המאוורר הגדול (12 אינץ') לרדיאטור. הפעלתי את המשאבה והמאוורר – עדיין עם הספק החיצוני.
התחלתי בנוהל מילוי המים וחשתי מיד במשהו מוזר. לא נראתה תנועת בועות אוויר ושיחרורן. מישוש המשאבה חשף כי היא התחממה מאד. חשדתי בתקלת משאבה.
רוקנתי שוב את המים מהמערכת, מגן על ה HD במגבת עבה מפני מים שיכולים לטפטף עליו, וניתקתי ממנה את המשאבה, כשמוחי עסוק במחשבה מהיכן אוכל למצוא משאבה חילופית אם לא אצליח לתקן את הנוכחית. הרי מפרט המשאבה:
באמצעות מפתח אלן 3 מ"מ פירקתי את המשאבה (ראו ציור 6 ) ומצאתי שהיא סתומה בגרגירי חול. ניקיתי אותה ביסודיות באמצעות אוויר דחוס וסחבה ואחרי כן היא פצחה במחול מחניים כמימים ימימה. מהיכן הגיעו גרגרי חול מזיקים אלו? כן, אתם צודקים, מצינור הגינה הארור... עוד נחזור אליו בהמשך.
ציור 6: משאבת המים המפורקת
חזרתי והרכבתי את המערכת, וחזרתי שוב על תהליך מילוי המים. עכשיו נראה היה שהכל תקין. השארתי את המערכת לעבוד 24 שעות נוספות, כדי להיות בטוח שהמשאבה לא נסתמת שנית, ושאין נזילות, ושכל הבועות באמת עזבו את המערכת. שמעתי קולות פכפוך מכיוון הרדיאטור, מה שלימד כי עדיין לא עזבו אותו כל בועות האוויר. אחרי ניעור רציני, והצבתו כך שחיבורי כניסת ויציאת המים נמצאים למטה – חדל הפיכפוך.
עכשיו היה הכל מוכן להפעלת אמת.
ציור 7: בועות מים משתחררות מהמערכת המורכבת כבר על המעבד
לקריאה נוספת: קירור המים של Danger Den
המשך יבוא...
ופתאום נפתחה דלת התא ולתוכו נבעט אסיר צעיר, חדש. ומיד אחרי שהדלת נסגרה הוציא האסיר החדש אריחים אחדים מהרצפה והתחיל לחפור....
...יום יום התעמקה המנהרה והתארכה. והאסיר הוותיק צופה בנעשה ושותק. ואז יום אחד נכנס החדש למנהרה ולא יצא. עבר יום, עברו יומיים, עבר שבוע ואז נפתחה הדלת שנית ואל התא נבעט החדש – הפעם קרוע, פצוע, לא מגולח.
“חפרת שבעים מטר" אומר הוותיק בלי להרים את ראשו "ויצאת בשדה החמניות. חצית את הנהר על יד שני הברושים שבקצה הכרם. ושם תפסו אותך השומרים עם הכלבים.”
“אם ידעת את כל זה, מדוע שתקת?” שאל החדש.
“No body reports negative results” ענה לו הוותיק.
אז הנה אני הולך לדווח על "תוצאות שליליות" או בעברית פשוטה על כישלון. ושלא תגידו שאף אחד לא אמר...
א. חלומות
“מהיר" היה מחשב משובח והתברך במעלות רבות. אבל היה לו חסרון אחד רב משמעות: הוא היה מחשב רועש. הספק הגדול על שני מאוורריו, המאוורר הקטן והנמרץ של המעבד, מאוורר הדיסקים הקשיחים (חמשה במספר) ומאוורר המארז השמיעו רעש רקע בלתי פוסק והפכו את נוכחותו בחדר-העבודה למטרד. בסופו של דבר הוא הוחלף ב"זריז" החרישי וירד אחר כבוד למרתף, שם המשיך לטרטר לו באין מפריע. אבל אני חשבתי שאולי ניתן לפתור את הבעיה על ידי קירור מים, ואז להחזיר את מהיר אחר כבוד לחדר-העבודה. אני אוהב אותו לצידי.
בואו נראה ראשית איך יכול קירור מים להשתיק מחשב רועש.
קירור הוא תהליך בו אנו מעבירים חום שנוצר בגוף שקיבול החום שלו קטן לגוף אחר שקיבול החום שלו אינסופי (לעומתו), ונמצא בטמפרטורה נמוכה יותר. משום כך, למשל, בונים תחנות כוח על שפת הים ומשתמשים במימיו לקירור הטורבינות. המים נשאבים מהים, מוזרמים אל הטורבינה המוסרת להם את החום הנוצר בה והזורם איתם חזרה לים. מים חמים אלה נמהלים במי הים והשפעתם הגלובלית על הטמפרטורה שלו זניחה. באופן דומה פועל הקירור של מנועי ספינות וסירות.
במכוניות הסיפור קצת שונה: קיבול החום האינסופי הוא דווקא קיבול החום של האוויר. ניתן לבנות מנוע כך שתאי השריפה והצילינדרים שלו יהיו אפופים בצלעות קירור בעלות שטח מספיק כך שהזרמת אוויר עליהם (בספיקה מתאימה) תוכל להבטיח את פינוי החום הדרוש. אבל הדבר מטיל מגבלות על המתכנן באשר למיקום המנוע במכונית ומיקום המאוורר ביחס אליו. ניתן להשתמש במים כדי להשתחרר מאילוצים אלה: את המים מסחררים סביב תאי השריפה והצילינדרים ומובילים אותם למחליף חום מים-אוויר (רדיאטור). המאוורר צמוד לרדיאטור ויוצר את זרימת האוויר הדרושה לקירורו. המנוע והרדיאטור אינם חייבים להיות צמודים זה לזה. המנוע יכול, למשל, להיות מותקן באחורי המכונית והרדיאטור בקידמתה, כשהמאוורר מופעל חשמלית.
רעיון קירור המים מפחית הרעש למחשב הוא דומה: החום יובל באמצעות המים המסוחררים מחוץ לחדר העבודה (בדומה לפעילות מזגנים מפוצלים) ושם ימצאו הרדיאטור והמאוורר הצמוד אליו.
ומה בעניין יתר המאווררים? את הספק ניתן להרחיק באמצעות שימוש בכבלים ארוכים יותר ואת הדיסקים הקשיחים וכרטיס הוידאו ניתן לקרר במים גם הם.
למעשה, השימוש בקירור מים נהוג אצל המכונים "גיימרים כבדים" אבל שם הרעיון שונה: הוא מאפשר שימוש במאווררים גדולים בהרבה מאלה הניתן להצמיד ישירות למעבד, וכך להפיג ממנו כמות גדולה בהרבה של חום מהמקובל. כך מתאפשרת הפעלת המעבד בהספק גבוה יותר מהמתוכנן ( הנגרם על ידי קצב עיבוד נתונים גבוה יותר).
החלטתי לגשת ל"פרויקט" צעד צעד, כשהראשון בהם היה איתור חלקים מתאימים ובחינתם.
ב. צעדים ראשונים
ציור 1 א: דיאגרמה של מערכת קירור מים
ציור 1-ב: דיאגרמה של מערכת קירור מים עם מיכל התפשטות
ציור 1א. הוא דיאגרמה של מערכת הקירור, המורכבת מהחלקים הבאים:
ב.1 : שרוול קירור. רכיב זה מחליף את צלעות הקירור והמאוורר המותקנים בדרך כלל על המעבד. גופו הוא גוש נחושת (שהיא מוליכת חום טובה). בסיסו מישורי ומלוטש כדי שיוכל להיצמד היטב למעבד, ללא בליטות או מגרעות המקטינות את שטח המגע בין שני המשטחים. בגופו נמצאים התעלות דרכן זורמים המים והוא מצויד במתאמי כניסה ויציאה אליהם ניתן לחבר את הצינורות המובילים את המים.
תמונה של שרוול קירור אפייני נראית בציור 2.
ציור 2: שרוול קירור אפייני (תוצרת Danger Den)
ב. 2 : משאבת סחרור. תפקידה לדאוג לזרימה רציפה של נוזל הקירור מהשרוול לרדיאטור וחזרה. הספיקה הדרושה היא ליטרים אחדים לדקה לכל היותר.
ב. 3 : רדיאטור. כמות החום שיש להפיג ממנוע של מכונית נוסעים קטנה יכול להגיע ל 100KW ויותר. כמות החום שיש להפיג ממעבד "כבד" לא עולה על 100W – פי אלף פחות. לכן ניתן להסתפק ברדיאטור קטן מאד. יש כאלה המשתמשים ברדיאטור שמן של מכוניות, ואף הוא יותר מהדרוש.
ב. 4 : מפוח. רצוי שממדיו יתאימו לממדי הרדיאטור ושיפעל על מתח 12V הזמין מספק המחשב.
ב. 5 : צנרת. על הצנרת לעמוד בדרישות הבאות: אדישה כימית לנוזל הקירור, ונוחה לכפוף ואטימה. מקובל להשתמש בצנרת שקוטרה הפנימי 0.5” (12.5 מ"מ). המועמדים הטבעיים לתפקיד זה הם צינורות PVC למיניהם, ועוד על כך בהמשך.
ב. 6. : הסתעפות התפשטות\מילוי. כידוע נפח המים משתנה עם הטמפרטורה, ואם לא נאפשר להם זאת ייוצר לחץ גבוה במערכת הקירור והוא עלול להזיק לה. נחוץ גם פתח מילוי למים ופתח לשחרור האוויר הכלוא במערכת הקירור לפני מילויה במים. את כל הפונקציות הללו יכולה למלא הסתעפות T פשוטה אליה מחובר צינור אנכי באורך כחצי מטר. לחלופין אפשר להשתמש במיכל התפשטות\מילוי כמתואר בציור 1.ב.
יצאתי אפוא לחפש את הרכיבים, ומצאתי קיט למתחילים של חברת Danger Den
תמונה של הקיט מופיעה בציור 3, והקיט מכיל את כל החלקים המנויים למעלה.
ציור 3: קיט למתחילים מתוצרת Danger Den.
הצינור המגיע עם הקיט הוא צינור טייגון בקוטר פנימי ½ אינץ' וקוטר חיצוני ¾ אינץ'. אורכו כמטר וחצי – קצר בהרבה מזה שתכננתי להשתמש בו: 2.5 מטר לכל כיוון. טייגון הוא אחד מצינורות ה PVC המשובחים ביותר. הוא נמצא בשימוש בתעשיות המזון והתרופות כי הוא אדיש כימית ולא יזהם את או יותקף על ידי הנוזלים הזורמים בתוכו. כמו כן הוא מסוגל לסבול טמפרטורות עד 160 מעלות צלזיוס. הדפנות העבים אינם מאפשרים רדיוס כיפוף קטן מדי ומונעים אפשרות "קיפול" הצינור ומניעת הזרימה דרכו באופן זה.
יצאתי אפוא לחפש צינור ארוך יותר. תחנתי הראשונה הייתה "הום סנטר". לא מצאתי בה לא צינור טייגון ולא בן בנו. אבל מצאתי בה צינור השקאה לגינה מפלסטיק ירוק, בקוטר פנימי ½ אינץ' וקוטר חיצוני 7/16 אינץ' . עובי הדופן שלו הוא אם כן 2 מ"מ בלבד לעומת 3 מ"מ בצינור הטייגון. אורך הקטע שנמצא בחנות היה בדיוק חמשה מטר וכששאלתי למחיר הביט בי הזבן במבט עקום ואמר משהו כגון "קח אותו בלי כסף והסתלק", אולי משהו מנומס יותר. כחייל מיל. אמרו לי חושי "נותנים – קח" במקום שיאמרו "מרביצים – ברח" ולקחתי וחזרתי הביתה כמוצא שלל רב.
ג. ריצה יבשה
כמובן שאי אפשר להריץ מערכת קירור מים ריצה יבשה. אבל רצוי, ולטעמי הכרחי, להתקין אותה ראשית במלואה מחוץ למארז, כאשר גוף הקירור אינו צמוד למעבד, ולהריצה כך, לאימון ולבדיקה. חיוני להבין כי במערכת זאת אסור להשלים עם דליפה כל שהיא.
שלוש סיבות לדבר:
א. מים, אפילו מזוקקים, המרטיבים את לוח האם יכולים לשבש את פעולתו ואף לגרום לו נזקים הרסניים.
ב. תכולת המים של המערכת, כולל הצינורות הארוכים, אינה עולה על שני ליטר (אלפיים סמ"ק). דליפה של סמ"ק לדקה תרוקן אותה כליל תוך יממה ורבע – אך פעולתה תפסיק זמן רב לפני כן - מרגע שהמשאבה לא תהיה טבולה כולה במים. הפסקת פעולת הקירור תביא להרס המעבד תוך זמן קצר.
ג. על כל טיפת מים שעוזבת את המערכת חודרת לתוכה בועת אויר. בועות האוויר פוגעות באיכות הקירור ועלולות לגרום להפסקת פעולת המשאבה.
תכלית ריצת הניסיון היא אפוא לוודא שכל החלקים נמצאים ומתחברים זה לזה כדרוש, ושהמערכת פועלת ללא דליפה ולא מפסידה מים גם בריצה ממושכת של יממות אחדות.
התחלתי אפוא להרכיב את המערכת ומיד התגלתה הבעיה הראשונה: תבריג אחד ממקשרי הרדיאטור היה שגוי. במקום להיות תבריג NPSM הוא היה תבריג מסוג אחר – לגודל המזל קטן יותר, אבל כמובן לא מתאים למתאם הצינור שהגיע עם הרדיאטור. ניגשתי לחרט זקן בסביבה ואחרי ששכנעתי אותו שמדובר במוצר אמריקאי הוא מצא מקדח ומברז מתאימים, הרחיב את הקדח ויצר בו הברגה חדשה, מתאימה. בדרך חזרה מן החרט נעצרתי בתחנת דלק ורכשתי מיכל מים מזוקקים בן שלשה ליטר.
עכשיו יכולתי לסיים את ההרכבה ולהתחיל במילוי הראשון.
המערכת המורכבת נראית בציור מס' 4 :
ציור 4: הרצה יבשה
הצינורות הבהירים הם צינורות הטייגון שהגיעו עם הקיט; הצינור הירוק הוא צינור הגינה שקיבלתי ב"הום סנטר”. כמו כן נראים הרדיאטור (כחול) המשאבה (קוביה שחורה) גוף הקירור מיכל ההתפשטות וספק הכוח 12V להפעלת המשאבה.
הספק הוא ספק 12V שנועד להפעלת כוננים קשיחים חיצונית למארז: ספק ממותג זעיר מתוצרת I.T.E.
עוד מילים אחדות על מיכל ההתפשטות. הוא מצויד בארבעה פתחים: שלשה בבסיסו ואחד בצידו, מרוחק מהבסיס. התנוחה הנכונה של המיכל היא עם הבסיס כלפי מטה, כמובן. לשניים מהפתחים בבסיס מתחברים צינורות – כניסה ויציאה. הפתח השלישי הוא פתח ניקוז ויש לסגרו בפקק המצורף למיכל ההתפשטות. הפתח הרביעי הוא פתח מילוי המים. לא נוח במיוחד, ויש להשתמש במשפך קטן (funnel) לצורך המילוי.
הפעלתי את המשאבה, הגבהתי את מיכל ההתפשטות עד שהיה הרכיב הגבוה ביותר במערכת והתחלתי יוצק את המים לתוכו. ברגע שהמים הגיעו אל המשאבה החלה זו לסחרר אותם במערכת תוך שחרור כמויות גדולות של אוויר. בועות האוויר עולות אל מיכל ההתפשטות והוא משחרר אותם לאטמוספרה. עם שחרור האוויר יורדת רמת המים במיכל, ויש להוסיף מים עד שרמתם מתייצבת – זה תהליך שיכול להמשך זמן לא מבוטל. חשוב מאד לטלטל את הרדיאטור מפעם לפעם ובוודאי להרכיב אותו כך שפתחי המים ימצאו למעלה. בלעדי פעולות אלה יכול להילכד בו אוויר – מה שיסכל את פעולתו.
אחרי שהמערכת מולאה מים וכל המקשרים הדולפים הודקו במידה מספקת הנחתי למערכת לרוץ במשך שלוש יממות לוודא שאין יותר דליפות ורמת המים יציבה.
ד. חיבור למחשב
“מהיר" נמצא במארז משובח מתוצרת Lian Li. בין היתר מורכב בו לוח האם על מגרה נשלפת, כך שקל למדי להרחיק אותו מסבך חיבורי הספק והדיסקים למיניהם ולאפשר עבודה נוחה יחסית על המעבד.
אחרי ניתוק המחשב מהחשמל והוצאת מגירת ה MB למרחק הרצוי, הסרתי את גוף קירור האוויר והמאוורר על ידי שחרור הקפיץ המהדק אותם. ניקיתי היטב את גב המעבד באצטון משרידי המשחה התרמית שהייתה מרוחה עליו, ופירקתי את מסגרת הפלסטיק השחורה שסביבו על ידי שחרור שני הברגים המהדקים אותה ללוח האם. תפקיד המסגרת הזאת הוא לעגן את קפיץ ההידוק ללוח האם.
במקומם הרכבתי את גוף הקירור Maze4 של Danger Den, לפי סכמת ההרכבה המתוארת בציור 5.
ציור 5: הרכבת שרוול הקירור על המעבד
ראשית מרכיבים את שני מוטות ההברגה במקומם של הברגים שחיזקו קודם לכן את המסגרת למקומה. מהדקים אותם בעזרת דיסקת ניילון ואום ומשחילים דרכם את גוף הקירור למקומו. מניחים את מערכת הקפיצים, שומרי המרווח ודיסקיות הניילון במקומם על מוטות ההברגה, ומהדקים ידנית את ברגי הנעילה. יש לציין כי זו דרך עדינה יותר ממתיחת הקפיץ האימתנית של amd.
לאחר הרכבת גוף הקירור חיברתי את הצנרת כמו קודם וגם חיברתי את המאוורר הגדול (12 אינץ') לרדיאטור. הפעלתי את המשאבה והמאוורר – עדיין עם הספק החיצוני.
התחלתי בנוהל מילוי המים וחשתי מיד במשהו מוזר. לא נראתה תנועת בועות אוויר ושיחרורן. מישוש המשאבה חשף כי היא התחממה מאד. חשדתי בתקלת משאבה.
רוקנתי שוב את המים מהמערכת, מגן על ה HD במגבת עבה מפני מים שיכולים לטפטף עליו, וניתקתי ממנה את המשאבה, כשמוחי עסוק במחשבה מהיכן אוכל למצוא משאבה חילופית אם לא אצליח לתקן את הנוכחית. הרי מפרט המשאבה:
DD-CPX-Pro 12V Pump, rated at 900L/hr (237 gallons/hr).
Features:
* Silent operation - Mag Drive Ceramic Bearing Operation
* Flow Max - 800 Liters/hour (211.3 gallons/hour)
* Max Height - 4 meters (13.1 ft)
* Max power consumption - 18W +/- 10%
* Minimum Start Voltage - 8V
* Load Current - 1.8A +/- 10%
* Small Size with Barbs 4.02"(103mm) length x 4.02"(103mm) height x 2.08" (54mm) width.
* Weight: 1 lb 3.6 ounces
* Uses 3 Pin Motherboard Header
* Compatible with G 1/4 BSPP Fittingsבאמצעות מפתח אלן 3 מ"מ פירקתי את המשאבה (ראו ציור 6 ) ומצאתי שהיא סתומה בגרגירי חול. ניקיתי אותה ביסודיות באמצעות אוויר דחוס וסחבה ואחרי כן היא פצחה במחול מחניים כמימים ימימה. מהיכן הגיעו גרגרי חול מזיקים אלו? כן, אתם צודקים, מצינור הגינה הארור... עוד נחזור אליו בהמשך.
ציור 6: משאבת המים המפורקת
חזרתי והרכבתי את המערכת, וחזרתי שוב על תהליך מילוי המים. עכשיו נראה היה שהכל תקין. השארתי את המערכת לעבוד 24 שעות נוספות, כדי להיות בטוח שהמשאבה לא נסתמת שנית, ושאין נזילות, ושכל הבועות באמת עזבו את המערכת. שמעתי קולות פכפוך מכיוון הרדיאטור, מה שלימד כי עדיין לא עזבו אותו כל בועות האוויר. אחרי ניעור רציני, והצבתו כך שחיבורי כניסת ויציאת המים נמצאים למטה – חדל הפיכפוך.
עכשיו היה הכל מוכן להפעלת אמת.
ציור 7: בועות מים משתחררות מהמערכת המורכבת כבר על המעבד
לקריאה נוספת: קירור המים של Danger Den
המשך יבוא...