Démontage : système de refroidissement liquide Cooler Max

Chaque semaine, la ligne de conseils Hackaday est bombardée d’offres de fabricants qui souhaitent nous envoyer leur dernier et meilleur appareil à examiner. La grande majorité d’entre eux sont ignorés, simplement parce qu’ils n’ont pas de sens pour le type de contenu que nous diffusons ici. Par exemple, il y a une entreprise là-bas qui semble déterminée à nous envoyer une guitare électronique pliante pour une raison quelconque.

Au début, c’est ce qui s’est passé lorsque CoolingStyle nous a récemment contactés à propos de leur Cooler Max. L’e-mail affirmait qu’il s’agissait du « premier système de refroidissement AC au monde pour les ordinateurs de bureau », qui comportait un « compresseur puissant qui peut apporter d’excellentes performances de refroidissement », et était capable de ramener automatiquement la température de votre ordinateur jusqu’à 10 ℃ (50 ° F). La seule photo promotionnelle dans l’e-mail montrait une boîte plutôt volumineuse reliée à une plate-forme de jeu avec une paire de tuyaux flexibles, mais aucune information technique n’a été fournie. Nous avons passé un peu l’e-mail autour du refroidisseur d’eau (virtuel), et le consensus était que la boîte de fantaisie contenait probablement un peu plus qu’une paire de modules de refroidissement Peltier et quelques LED RVB.

L’histoire a failli s’arrêter là, mais il y avait quelque chose dans l’e-mail que je ne pouvais pas ébranler. S’il n’utilisait que des modules Peltier, alors pourquoi la boîte était-elle si grande ? Qu’en est-il de ce « compresseur puissant » dont ils ont parlé ? Pourraient-ils jouer à des jeux de mots mignons et parlaient en fait d’un ventilateur centrifuge ? Peut-être…

Cela m’a suffisamment dérangé qu’après quelques jours, je suis revenu à CoolingStyle et j’ai dit que nous accepterions une unité à examiner. J’ai pensé que peu importe ce qui se trouvait à l’intérieur de la boîte, cela ferait une histoire intéressante. De plus, cela me donnerait une excuse pour créer une autre entrée pour ma colonne Teardowns, une fonctionnalité autrefois régulière qui a malheureusement été négligée depuis que j’ai pris le titre de rédacteur en chef.

Il n’y avait qu’un seul problème… Je ne suis pas un joueur sur PC. De temps en temps, je vais démarrer Programme spatial Kerbal, mais même alors, mes fusées sont rendues sur vidéo intégrée. Je ne connais même personne avec un ordinateur de jeu assez puissant pour verrouiller un climatiseur sur le côté de la chose. Mais j’ai beaucoup d’expérience pour démonter des trucs bizarres pour comprendre comment ça marche, alors commençons par ça.

Pedigree prometteur

En attendant que mon Cooler Max traverse l’océan, j’ai décidé de me pencher un peu sur l’entreprise elle-même. En parcourant leur site Web, vous trouverez une gamme impressionnante de petits refroidisseurs d’eau utilisés pour le refroidissement de lasers industriels ou de serveurs hautes performances. Comme expliqué sur le site Web, la clé de la gamme de produits CoolingStyle est leur compresseur de la taille d’une paume, qui leur permet de presser un système de réfrigération complet dans une boîte pouvant tenir dans un rack de serveur standard.

En tirant le manuel de l’un de leurs refroidisseurs, nous pouvons voir que le panneau de commande utilisé est identique à celui présenté dans les images promotionnelles du Cooler Max. À ce stade, je devenais en fait assez excité – cette chose ressemblait de plus en plus à la vraie affaire.

En fait, l’un des refroidisseurs proposés sur le CoolingStyle, le micro refroidisseur d’eau de la série Q, semblait être très similaire à la disposition générale du Cooler Max. Se pourrait-il que cette entreprise ait pris l’un de ses appareils de refroidissement industriels haut de gamme et l’ait rééquipé pour la foule des joueurs avec des LED RVB ?

Une machine imposante

Je dois admettre que dès que j’ai sorti le Cooler Max de la boîte, j’ai été impressionné. La chose est aussi grande qu’un PC de bureau de taille moyenne et est construite comme un tank. Il y a quelques problèmes d’ajustement et de finition ici et là avec le boîtier, mais rien qui ne puisse être pardonné étant donné qu’il s’agit d’un prototype de pré-version.

En termes de construction, il est en fait très similaire à un boîtier d’ordinateur de bureau, avec des panneaux latéraux en tôle qui glissent une fois que vous avez retiré les vis à oreilles arrière. Les panneaux avant et arrière sont également en tôle, tandis que le haut et le bas semblent être en plastique moulé par injection. En fait, je ne serais pas surpris s’il s’agit d’une sorte de boîtier PC jellybean qui a été personnalisé, car il y a même un panneau de support sur un côté qui semble avoir été conçu pour contenir une carte mère.

Électronique

Vers l’avant du Cooler Max se trouve une alimentation Mean Well LRS-350 fournissant 24 V au compresseur et à la plupart des composants électroniques, et de l’autre côté, nous pouvons voir une carte de régulateur réglable commune qui a été réglée sur 5 V et est connectée aux deux ventilateurs RVB de 120 mm situés sur le dessus de l’unité. Comme le tableau de commande principal du compresseur dispose déjà d’un rail 5 V fonctionnel, l’ajout du régulateur séparé semble être un peu compliqué ; comme si le régulateur embarqué n’était pas chargé de gérer les grands ventilateurs lumineux. En tout état de cause, je serais surpris si cela n’était pas changé pour les unités de production – même le simple fait de passer à un régulateur fixe de 5 V serait moins cher.

Notez la petite vis de réglage sur la carte bleue du régulateur pour régler la tension de sortie.

La carte de commande du compresseur a pas mal de choses à faire et, à en juger par tous les connecteurs inutilisés, a un potentiel inexploité considérable. Il y a clairement un port série juste en haut de la carte, qui pourrait faire l’objet d’expérimentations futures. Dans l’ensemble, la construction est assez belle ici, et j’apprécie les petits détails comme les cosses isolées. Les relais pourraient être un point de défaillance potentielle sur toute la ligne, et bien qu’ils ne soient pas connectés, les échanger ne serait pas très difficile.

À l’intérieur du panneau avant, nous avons un deuxième PCB. C’est celui qui semble être présenté dans la plupart des produits de CoolingStyle, donc comme vous vous en doutez, il comporte à nouveau un certain nombre de connexions inutilisées compte tenu de cette application relativement simple.

Alors que les deux principaux circuits intégrés ont malheureusement perdu leurs étiquettes, la paire est évidemment un microcontrôleur et un contrôleur LCD dédié. Notez les broches SWDIO/SWCLK clairement marquées sur l’en-tête inférieur : il s’agit d’une interface de débogage à un seul fil (SWD), et un indice décent que notre mystère MCU est en fait un STM32. Comme le port série mentionné précédemment, cette interface est mûre pour de futures expérimentations. Matthieu [wrongbaud] Alt a rassemblé d’excellents articles sur le type d’informations pouvant être glanées à partir de SWD, pour ceux qui ne connaissent pas la réponse d’ARM à JTAG.

Le revêtement conforme sur la carte est une touche agréable compte tenu du potentiel d’humidité, et la connexion par borne à vis pour le thermocouple était une bonne surprise. De petits détails, mais ils parlent de la qualité de construction globale.

Système de refroidissement par eau

Je ne passerai pas beaucoup de temps là-dessus car, pour autant que je sache, cette partie du Cooler Max semble être complètement prête à l’emploi. Bien que je n’en ai évidemment aucun à comparer, je serais surpris si c’est le genre de chose que vous trouverez dans l’un de leurs refroidisseurs professionnels; et est probablement l’une des mesures de réduction des coûts qu’ils ont utilisées pour créer cet appareil plus ciblé sur le consommateur.

Il n’y a pas de marques d’identification sur les composants de refroidissement par eau, mais des unités très similaires peuvent être rapidement trouvées en ligne. Certaines modifications personnalisées ont peut-être été apportées, par exemple l’ajout du port pour le thermocouple, mais la pompe, les raccords et le réservoir sont certainement tous des composants standard que vous trouverez à l’intérieur de n’importe quel PC de jeu refroidi à l’eau. Non pas qu’il y ait nécessairement quelque chose de mal à cela.

Cycle de réfrigération

Donc, à ce stade, il devrait être clair que le Cooler Max est vraiment une minuscule unité de réfrigération (relativement parlant). Tout comme un climatiseur, il possède un compresseur et un condenseur de grande taille associés à de grands ventilateurs pour le garder au frais. Mais la différence est qu’au lieu de souffler de l’air froid, cet appareil est conçu pour pomper de l’eau froide.

Ainsi, plutôt qu’un serpentin d’évaporateur avec un autre ensemble de ventilateurs soufflant dessus, le Cooler Max utilise un échangeur de chaleur pour refroidir l’eau qui est pompée à travers le réservoir interne. Malheureusement, la nature des connexions en cuivre soudées sur ce type d’unités de réfrigération rend impossible leur démontage complet sans libérer le réfrigérant, de sorte que nous ne pouvons pas très bien voir l’un de ces composants isolément.

Mais avec le réservoir d’eau retiré et l’alimentation électrique déplacée sur le côté, nous pouvons obtenir un assez bon aperçu de tous les composants de base. Le radiateur argenté à l’arrière est le condenseur, le cylindre noir monté au bas du boîtier est le compresseur miniature de CoolingStyle et la boîte enveloppée de mousse au centre de l’image est l’échangeur de chaleur. Les tubes isolés plus épais sont pour l’eau, et si vous regardez en haut de l’image près de l’endroit où le courant alternatif entre dans l’unité, vous pouvez voir le renflement du capteur de débit qu’il a utilisé pour déterminer la quantité d’eau réellement pompée à travers le système.

Impressionnant réparable

Avant de conclure, je pense qu’il convient de noter que le Cooler Max est peut-être l’un des appareils les plus utilisables que nous ayons vus au cours de cette série de démontages. Les remplacements de tant de composants, de tous les équipements de refroidissement par eau aux ventilateurs et à l’alimentation électrique, peuvent être récupérés chez votre détaillant en ligne de votre choix sans sauter à travers les cerceaux.

Prise de service R134a

La conception et la construction de l’appareil sont telles que, comme vous le voyez ici, il peut être démonté presque entièrement avec rien de plus exotique qu’un tournevis. Toutes les connexions électriques sont à douille ou vissées, et il n’y avait pas un peu de colle à voir à l’intérieur de la chose.

Incroyablement, ils ont même inclus un port de service pour ajouter du réfrigérant, ce que vous devez généralement pirater vous-même. Le compresseur utilise du R134a, qu’au moins ici aux États-Unis, vous pouvez simplement vous procurer dans le magasin de pièces automobiles.

Bien sûr, étant un prototype, certaines de ces caractéristiques pourraient être dues à sa nature unique. Les unités finales pourraient supprimer le port de service et remplacer la moitié des éléments internes par des bits et des bobs propriétaires. Peut-être. Mais on peut rêver.

OK, mais ça marche ?

Comme je l’ai dit au début, je ne suis pas un joueur sur PC. Ce n’est pas non plus un site Web sur les jeux sur PC. Je ne suis donc pas qualifié pour porter un jugement sur le Cooler Max dans ce contexte. Cela va probablement contrarier certaines personnes, dont peut-être les braves gens de CoolingStyle.

Tests de comptoir de cuisine hautement scientifiques.

Pour mémoire cependant, je l’ai branché à un bloc d’eau de base pour faire quelques tests simples – il fait définitivement froid en peu de temps, et quand j’ai plongé le bloc dans un seau d’eau chaude, le Cooler Max s’est accéléré comme un fou et a apporté jusqu’à une température inférieure à la température ambiante en une minute ou deux.

Je peux également vous dire que le Cooler Max semble être très bien fait et conçu pour que vous puissiez l’ouvrir pour le réparer, et éventuellement le modifier, sans risque de le détruire dans le processus. C’est un trait que nous ne voyons pas assez souvent, alors respectez CoolingStyle là où c’est dû.

Considérant qu’il n’y a rien d’autre sur le marché, il est difficile de juger du prix de lancement Kickstarter de 699 $. C’est beaucoup d