Błoga cisza na poziomie 25 decybeli

Pracujący komputer wytwarza hałas na poziomie 45 decybeli. Sposób wyciszenia zaproponowany przez mgr. inż. Marcina Zastawnika z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotykirozwiązuje problem szumiących i hałasujących komputerów w dosyć niecodzienny, ale bardzo skuteczny sposób. Wszystkie elementy komputera, za wyjątkiem dysku twardego, umieszczono w szklanym akwarium, a następnie zalano olejem.

 

Oryginalne rozwiązanie nosi nazwę „Nautilius" i pracuje bez zarzutów już prawie dwa lata. Nagrania pokazujące w jaki sposób skonstruować nietypowe chłodzenie komputera można znaleźć w internecie od dłuższego czasu. Marcin Zastawnik spróbował swoich sił w skonstruowaniu systemu do chłodzenia i wyciszenia komputera wykorzystując w tym celu olej wazelinowy i zanurzając w nim płytę główną, procesor, zasilacz, kartę graficzną i pamięć RAM.

 

- Głównym zamierzeniem projektu była chęć stworzenia cichego komputera. Badania hałasu komputera przed i po zanurzeniu w oleju wyraźnie wskazują na korzyść „Nautiliusa" - wyjaśnia doktorant. Porównawczy pomiar pokazał, że poziom hałasu (w odległości ok. 30 cm nad akwarium) przed zanurzeniem wyniósł 45 decybeli, a po zanurzeniu w oleju 25 decybeli. Warto podkreślić, że wynik ten jest praktycznie niesłyszalny dla ludzkiego ucha. Pomiar wskazał także na zmniejszenie się hałasu na wszystkich częstotliwościach. 

Zanurzenie komputera odbyło się w komorze bezechowej, która znajduje się w Katedrze Mechaniki i Wibroakustyki AGH, w oleju wazelinowym o temperaturze 19 stopni Celsjusza. Komputer mógłby być zanurzony także w oleju zakupionym w sklepie, jednak olej spożywczy może z czasem zjełczeć i zmętnieć. - Studenci często pytają mnie żartobliwie po ilu „tysiącach" olej trzeba wymienić? Póki co „Nautilius" pracuje prawie dwa lata, na pełnych obrotach i olej nie był wymieniany. Nie mamy też żadnych sygnałów, że komputer pracuje gorzej. Działa 24 godziny na dobę obciążony obliczeniami na platformie BOINC - uzupełnia M. Zastawnik. Użyty olej można kupić w punktach specjalizujących się w różnego rodzaju olejach i smarach. Olej ten jest stosowany do smarowania ostrzy noży i innych elementów maszyn, które mają styczność z żywnością.

 

Olej lepszy niż powietrze

 

Projekt „Nautilius" to poza obniżeniem hałasu, także zmiana sposobu oddawania ciepła przez komputer. Olej, w którym zanurzone są elementy komputera ma dwukrotnie mniejsze ciepło właściwe niż woda, czyli jego zdolność akumulacji ciepła jest dwa razy mniejsza niż wody. - Różnica jednak polega na tym, że w naszym rozwiązaniu olejem zastępujemy powietrze w obudowie. Z kolei powietrze ma dwa razy mniejsze ciepło właściwe niż olej. Tym samym olej może pochłonąć dwa razy więcej ciepła niż powietrze. Gdybyśmy zamknęli komputer w akwarium z samym powietrzem temperatura rosłaby dużo szybciej niż gdy zastosowaliśmy olej - wyjaśnia M. Zastawnik.

 

<iframe width="520" height="293" src="http://www.youtube.com/embed/ik2Uo3c98zk" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Różnica pomiędzy komputerem zanurzonym w oleju a typowym komputerem polega przede wszystkim na tempie nagrzewania się i oddawania ciepła.  Typowy komputer po wyłączeniu uzyskuje temperaturę pokojową po około jednej godzinie. Komputer zanurzony w oleju po wyłączeniu nie osiągnie temperatury pokojowej przez wiele godzin - jest ona utrzymywana jest przez olej. Proces ten działa jednak także w druga stronę. - „Nautilius" po włączeniu nie nagrzewa się tak szybko jak tradycyjny komputer. Temperaturę 60 stopni Celsjusza osiągnie dopiero po całym dniu pracy przy pełnym obciążeniu - uzupełnia M. Zastawnik. Nie zaobserwowano znacznego spadku temperatur komponentów komputera podczas pracy, widoczna jest natomiast zmiana szybkości nagrzewania się. Komputer zanurzony w oleju nagrzewa się dużo wolniej niż tradycyjny. Warto dodać, że niektóre komponenty zasilające kart graficznych mogą osiągnąć temperaturę nawet 110 stopni Celsjusza. Producenci rzadko instalują w tych miejscach czujniki temperatury i wielu użytkowników komputerów nie zdaje sobie z tego sprawy. - Jako użytkownik komputera zanurzonego w oleju mam pewność, że wszystkie elementy mają temperaturę nie większą niż temperatura procesora - wymienia plusy twórca rozwiązania. Sposób chłodzenia zaproponowany przez Marcina Zastawnika ma jeszcze jedną zaletę. W oleju nie gromadzi się kurz, który jest nieodłącznym elementem typowego komputera. Na akwarium, w którym zanurzony jest komputer nałożona jest pokrywa, chroniąca przed zabrudzeniami i kurzem. Dzięki temu do obudowy nie dostaje się kurz, który pogarsza parametry chłodzenia klasycznych komputerów.

 

Marcin Zastawnik ma w planach seryjną produkcję komputerów zanurzonych w oleju. Odbiorcami tego typu rozwiązań z pewnością mogliby być użytkownicy, którym zależy przede wszystkim na pracy w cichych warunkach. Jedyną obawą związaną z komputerem zanurzonym w oleju jest, jak sam przyznaje twórca, trwałość akwarium i to jak długo ono wytrzyma, ponieważ akwaria dla ryb nie są przeznaczone do prac z takimi temperaturami. - Na wszelki wypadek planuję zakupić większe akwarium i umieścić mniejsze akwarium w większym, a tym samym uniknąć rozlania się oleju w przypadku pęknięcia szklanej kapsuły.

 

Tekst: Anna Żmuda, Zdjęcia: Marcin Zastawnik