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Le DualVap - Page 1/6

Rédigé par David D. & Stephen M. - 03/02/2004
Catégorie : Phase-Change



 
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Objectif et matériel nécessaire

L'objectif visé de est de refroidir efficacement 2 Xeon 2.6A (SL6EQ) montés sur une ASUS PCDL pour pouvoir avoir le maximum de puissance de calcul. Autrement dit, une grosse puissance frigorifique estimée à environ 250 W à pleine charge à garder à la plus basse température possible. On va donc développer un système à changement de phase, qui n'existe pas sur le marché actuel, pour refroidir 2 processeurs en même temps à l'aide d'un compresseur unique. Le tout sera réalisé avec un matériel le plus limité possible.

Le compresseur choisi est un Tecumseh prévu pour du gaz R12, de référence AEZ 1360A et d'une puissance électrique de 1/5 CV soit environ 150 W. Au départ, il s'agissait d'un compresseur ASPERA de 400 W de récupération mais qui finalement ne marchait plus correctement. Mais qu'importe, on verra par la suite que le compresseur choisi suffit quand même à rester dans le négatif même avec les 2 Xeon en Full Load. Pour garantir un coût très bas en offrant les meilleures performances possibles, le système va être rempli avec du gaz R290, autrement dit du propane.

Le propane permet d'avoir une température d'évaporation de -42 °C si on se trouve à 1 bar dans l'évaporateur, à la succion du compresseur. On va tout simplement trouver ce propane dans les bouteilles consignées et vendues en station-service. Il n'est pas très pur, mais ça suffit. Ici il s'agira d'une bouteille de 13 kg, largement suffisante pour remplir au moins une cinquantaine de systèmes (d'autres ont déjà été remplis avant ce DualVap). La bouteille et un compresseur sont visibles ci-contre.

Pour remplir dans de bonnes conditions et avoir un oeil sur les pressions, un manifold avec manomètre a été fabriqué. Au contraire des manifolds professionnels qui utilisent 3 flexibles et 2 manomètres, celui-ci ne comporte qu'un seul flexible et un seul manomètre (-1 à 16,5 bars relatifs) pour un souci de coût. Cela suffit très largement pour remplir un système soi-même et faire, au préalable, le tirage au vide pour retirer l'air et l'humidité du circuit. Voici donc le manifold monté avec des composants achetés chez un frigoriste (environ 50 €), le tuyau noir relié à la bouteille et les valves font aussi partie du manifold.

L'utilisation du propane pour remplir un système frigorifique est dangereuse. C'est un gaz inflammable et potentiellement explosif ! Ne remplissez jamais vous-même si vous n'êtes pas capable de le faire, de vous assurer que vos brasures soient bien faites (pas de fuites à haute pression) et si vous n'avez pas les connaissances, ni le matériel requis.

Le condenseur, acheté chez Cofriset, a la particularité d'être à tubes plats en 1 seul passage, mais pas de panique ça résiste très bien à la pression puisqu'il est destiné à cet usage. Attention, tous les tubes plats ne sont pas forcément bons ! Ses dimensions sont 185x185x30 mm, les embouts font 8 mm de diamètre et il est déjà fourni son ventilateur 220 V (donné pour 28 dB) :

Pour compléter le système, il nous faut également un déshydrateur (quelques euros) à positionner entre le condenseur et le capillaire, pour absorber l'humidité résiduelle et les fines particules possibles. Pour détendre le liquide haute pression issu du condenseur et le faire passer de 12 bars à 1 bar, une longueur de capillaire de diamètre 1 mm interne et d'une longueur de 2,25 m a été calculée pour obtenir la puissance frigorifique désirée. Le reste à acheter pour relier tous les composants est composé de tube de cuivre, de cuivre recuit, de coudes et de T de raccordement. On mettra en forme les tuyaux à l'aide d'un cintreuse, ça facilite le travail, mais ça n'est pas obligatoire.

Le plus important est le matériel pour réaliser les brasures, car on utilise des baguettes à 6 % d'argent (brasage fort) nécessitant de monter au moins à 650-720 °C. Un poste de soudage oxyacétylénique est le moyen le plus puissant et le plus rapide de braser, mais coûte relativement cher et consomme pas mal. On va donc se rétracter vers une lampe à souder avec un mélange gazeux suffisamment énergétique (Maxigaz 400) pour réaliser les jointures entre les tuyaux. Ce genre de petites bouteilles est bien adapté pour raccorder les tubes mais un peu moins lorsqu'il s'agit de braser les évaporateurs, car la masse de cuivre est beaucoup plus imposante et l'on perd en efficacité, il faut alors passer à un vrai gros chalumeau. Ne pas oubliez de mettre un peu de flux décapant, ça aide très largement à faire des brasures propres et résistantes en évitant l'oxydation des surfaces lors de la chauffe (décapage chimique) :

Il suffit d'assembler tout les éléments dans l'ordre en veillant à ne pas occasionner de fuites. Le tout est monté sur silentblocs dans une caisse en bois pour prendre place sous la tour une fois terminée. On rappelle l'ordre de montage : compresseur > condenseur > déshydrateur > capillaire > évaporateurs > retour compresseur :

Voilà l'une des parties les plus faciles est terminée, il nous faut à présent usiner les évapos qui prendront place sur les 2 Xeon.

 
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