Oil-cooling et custom "Steam Punk" pour serveur privé

[Joe Batch]

Bonjour à tous !

Je me suis lancé dans la belle aventure de monter un serveur immergé dans l'huile ! C'est le "Oil-cooling", vous en avez surement déjà entendu parlé mais de là à l'expérimenter... Faut être confiant au moment de plonger ses composant ^^

J'écris ce sujet avant de me lancer dans la bagarre pour être sur de ne pas faire de boulettes (vos avis m’intéresses) et pour donner des idées aux membres du forum. Ne vous étonnez donc pas si je j'écris parfois au conditionnel ou au subjonctif.

Le post est plein d'informations donc je vais essayer de structurer cette entropie. Commençons par les objectifs :




Objectifs :


- Avoir à côté de mon meuble TV un PC destiné uniquement à la lecture (films, musiques...) sur la TV.
- 2x 1 To (sur disques externes) de stockage partagé sur le réseau privé interne de la maison.

Jusque là c'est du classique, passons à la mesure suivante un peu plus jazzy. Les composant du PC seront entièrement plongé dans l'huile minéral pour ces avantages :

- Refroidissement passif 2x plus efficace qu'avec des courants d'air
- Zéro bruits
- Pour un serveur actif 24/24, une durée de vie beaucoup plus longue
- l'esthétique, car c'est quand même la classe ! (je développerais la partie custom en fin de sujet)

Ok c'est bien, mais n'oublions pas les inconvénients :

- Composants immergés invendable, l'huile s'incruste partout et c'est dégeu
- Quand faut changer du hardware faut mettre des gants :s
- Si ton gamin tape dessus avec le sabre laser de Vador qu'il a eu pour Noël et que ça fuit, tu pleures ! (surtout si vous avez de la moquette dans le salon)

*** A noter que l'huile minéral est inodore et donc pas de problèmes d'odeur de friture pouvant être à l'origine d’engueulade avec votre femme.
Ça commence à être séduisant... faisons un point matériel et vous aller voir que avec de la récup on va faire beaucoup.




Matériel (hardware) :


- Carte mère : Asus P5KPL/EPU (elle a 5 ans)
- Processeur double coeur 45mn 2,7 GHz de base
- 2 Go de RAM DDR3
- Carte vidéo PCIe avec prise en charge full HD hdmi (acheté neuve 27€)
- Radiateur de proc MAX cube "black tornado" (acheté neuf 13€)
- Disque SSD 8 Gb SATA "SunSpeed" 2,5 pouces
- Alimentation classique, le premier prix fait l'affaire
- Lecteur BR Disk
- 2 disques dur externes de 1 To chacun

La config n'est pas exceptionnelle mais n'oublions pas que c'est juste un serveur de stockage avec pour seules activités du multimédia. On monte pas un PC de gamer là.

Note sur le SSD : Les 8 Gb du SSD seront consacré uniquement à l'OS et soft additionnels.

Passons au concept. J'ai choisis de monter le PC non pas dans un aquarium, mais dans une bombe d'eau 18,9 L normalement consigné (5€). On peut en récupérer en s'arrangeant avec un bureau qui utilise une fontaine à eau par exemple. La bonbonne sera placé sur un socle cylindrique en bois et coiffé d'un autre cylindre en bois et pvc, lequel contiendra les entrés, sorties et le lecteur BR Disk. En gros, la forme dans l'ensemble ressemble à un fusible géant ! On verra dans la partie custom comment rendre ce gros fusible élégant.




Le choix de l'huile :


Alors non l'huile d'olive s'est très bon mais on s'en passera ici ! Pour se qui est des huiles consommables comme le tournesol ou colza, cela fonctionne mais c'est pas l'idéal surtout si l'on veut respecter nos objectifs. En effet, ces huiles sont non conductrices mais à la longue, quand sa chauffe, elle deviennent conductrice à 5 mm ce qui est suffisant pour créer des cours circuits. Notre installation doit résister à cela en tournant 24/24 pendant des années. L'huile dîtes "di-électrique" utilisée dans les moteurs diesel est parfaite mais chère (16€ minimum le litre) et n'est pas inodore (vous vous souvenez, on veut rester en bon thermes avec sa femme). Finalement, l'huile minéral paraît être la meilleur. Son isolation et sa viscosité légère et son prix (20€ les 5 litres) la place en tête des choix.

Note importante : Tout ne peut être immergé dans l'huile. voici la liste de se qu'on va faire mariner et de se qui restera au sec :

Dans le bain d'huile :

- Carte mère (processeur, RAM, carte vidéo...)
- Alimentation
- Disque SSD

Au sec :

- Les disques dur externes
- Le lecteur BR Disk
- les clefs wifi ou infrarouge (souris, clavier, internet...)

En aucun cas il ne faut plonger un disque dur classique dans l'huile, ils ne sont pas isolé sont dépendent des mouvements physique de la tête de lecture donc ça marche pas dans l'huile. Les disques SSD sont les seuls compatibles dans l'huile. A propos des ventilateur pendant qu'on y est, on peut les immerger MAIS ils tourneront moins vite du à la résistance et leur moteur vas chauffer à la longue. Il faut donc les faire tourner moins vite via le BIOS ou soft de carte mère. Je ne suis pas sur et certain de cette affirmation. Dans la partie Custom, je vais utiliser un ventilo auquel je vis souder quelques résistances en plus pour adapter sa vitesse et son ampérage directement.




Le montage


On se retrousse les manches et on sort la caisse à outils ! Il est préférable de faire garder les mômes par belle maman et d'envoyer votre femme chez le coiffeur en lui payant la formule "shampoing coupe couleur + manucure offerte" qui vous laissera 3 bonnes heures de tranquillité ! hm hm...

On commence par remplacer le ventigrad du processeur par le joli radiateur tout neuf, auquel on retire aussi le ventilo (on le met de côté il servira dans la partie custom). Ensuite je démonte l'alim et passe un coup d'aspirateur dedans, elle est immonde ! je lui soustrait son ventilo à elle aussi, je le débranche carrément (l'alim va très peu chauffer dans l'huile et c'est de loin notre soucis). Une fois notre alim toute nue on est prêt à tout connecter. Carte mère, RAM, alim, carte vidéo etc... Le montage n'est pas compliqué dans un bac ou un aquarium, on jette le tout dedans et on remplit. Les parties sec son posé au dessus ou dans le cache de l'aquarium.

Pour mon affaire, c'est un peu plus compliqué pour deux raisons : la première est que la bonbonne n'est pas plate à son sommet et que je dois donc fabriquer sur mesures un cylindre de bois et pvc conçu pour accueillir les composant sec (lecteur, entrées et sorties). La deuxième est que contrairement à un aquarium où les composant sont posés ou fixés sur une surface, je voudrais faire tenir la carte mère, l'alim et le SSD en "lévitation" dans le bain d'huile avec de petits fils de nylon (fil de pêche). Ajoutez à cela la partie final de custom qui va demander beaucoup de travail et vous comprendrez pourquoi ma femme est chez le coiffeur ^^




Le custom


J'ai eu une idée autant farfelue que pertinente (excusez ma prétention). Mélanger à l'huile minéral de l'eau dé-ionisé (non conductrice d'électricité ou presque) qui ne se mélangeant pas à l'huile. L'eau vas rester dans le fond de la bonbonne. Je colore cette eau en bleu avec du bleu de méthylène et avec un jeu d'éclairage de led vertes, l'huile incolore aura une apparence verte. Voyons maintenant en quoi cette idée à la base purement esthétique va devenir importante dans le bon fonctionnement de la machine...

Le courant interne

Souvenez vous, nous avons mis de côté le ventilo du radiateur de processeur. Je le fixe à l'intérieur de la bonbonne contre la paroi 2 cm au dessus de la séparation eau/huile. Il va "brasser" l'huile et la propulser vers l'eau créant un flot continue huile => eau dans la région inférieur 1/4 de la bonbonne (où il n'y a pas de composant en "lévitation"). Les différences de couleur bleu et verte sous forme de bulles d'huile donneront un effet "lampe à lave" très joli mais surtout, un léger courant interne va se mettre en place, évitent que l'huile ne soit stagnante et chauffe plus vite.

Je ne suis pas un expert de physique en mécanique des fluides mais je crois que l'huile est en partie refroidit par l'eau en lui transmettant de l'énergie. Enfin, avoir une base d'eau dé-ionisé dans le fond de la bonbonne va me permettre d'installer un autre système tout aussi esthétique que pratique...

Le rideau d'air

On peut trouver des rideau d'air dans toutes les boutiques animalières aillant un rayon aquariophilie. C'est un tuyau percé en plusieurs points que l'on branche sur une pompe et qui diffuse de petites bulles d'air dans les endroits voulu d'un aquarium. Je vais donc placer un rideau d'air au fond, dans l'eau, qui fera le tour de la bonbonne diffusant ainsi de petites bulles d'air le long des parois. le rendu donne un effet très sympa en plus de refroidir légèrement l'huile. Rappelons que l'huile refroidit passivement et ne chauffe que lors de très longue utilisation de la machine, justement notre serveur à pour but d'être actif 24/24. Un tel refroidissement par air couplé au courant interne suffira largement à se que l'huile ne chauffe jamais.

Les finitions

Les finitions extérieures seront sur un style "Steam Punk", faites de pâte "fimo", d'engrenage "légo" ou "mécano" peintes et vernis. Autant de détails, te bout de tuyaux etc... Qui seront plus parlantes en photos une fois le travail terminé.

Voila, fin de la description. J'attend de recevoir encore quelque pièces puis après un saut chez Casto je serais prêt à commencer. Encore une fois, le but de se sujet est vraiment ouvert à la critique et recueillir vos avis ou conseils avant que je ne me jette à l'eau (ou à l'huile...). J'espère aussi pouvoir donner des idées et vous promet de belle photos du montage ainsi qu'un rapport détaillé des performances que je vais essayer de monter à l’extrême, températures à l'appuis.

Merci de votre attention et de la patiente qu'il faut pour me lire... Et d'avance merci pour vos critiques et avis.

[EinsteinZero]

Bonsoir
joli projet
cependant, l'air qui circule dans l'eau va contenir des gaz (principalement CO2) qui passent en solution et forment des ions avec l'eau, les propriétés peu conductrice de ton eau risquent de se détériorer progressivement...
Il est possible cependant de purifier l'air du CO2.... il faut pour cela faire passer l'air à l'aspiration au travers d'une colonne contenant de la chaux éteinte qui captera le CO2 pour se transformer progressivement en calcaire...cependant, la chaux n'aime pas l'humidité il faut donc s'assurer que l'air entrant est sec, éventuellement à l'aide d'un dessiccateur contenant du chlorure de calcium.

il existe aussi d'autre gaz (les polluant de l'air comme les oxydes d'azotes ou de souffre) qui formeront des ions, ils sont en quantité bien plus faible et, peut-être qu'un peu de charbon actif pourrait les bloquer....

ceci-dit, je ne peux garantir l'efficacité pratique à long terme de la suggestion car j'ai jamais testé.... mais j'ai quand même des notions plus qu'élémentaires de chimie

bref...mettre sur l’Entrée d'air un tube contenant de la chaux éteinte en grain (existe en jardinerie) précédé d'un peu de charbon de bois en petit morceau (mélange qu'il faudra remplacer de temps à autre) pourrait éviter une détérioration de la qualité de l'eau par l'air.

[diogene]

Bonjour,

Moins technique, mais plus décoratif, tu pourrais peaufiner le côté aquarium en laissant flotter entre deux eaux des poissons panés surgelés, d'un jaune doré du plus bel effet. En plus, à condition de les changer assez souvent, il pourraient contribuer au refroidissement de l'huile.

Trêve de plaisanterie, il me tarde de voir les photos de ta réalisation.

[Joe Batch]

Merci diogene pour les poissons panés !

EinsteinZero ta remarque est d'une grande pertinence ce genre de détails physique j'ai encore du mal... Enfin que l'eau déionisé se "re-ionise" avec le temps n'est pas si important que ça. Car aucun composants n'est en suspension dans l'eau, j'ai choisis de l'eau dé-ionisé par sécurité mais de l'eau du robinet ou du pepsi cola ferait aussi bien l'affaire.

Heureux que mon projet ne soit pas si bancale que ça je vous tiens informé de l'avancement

[Pac428]

Salut Joe Batch et bienvenue

Je sais pas si tu connais ces liens, entre autres :

http://www.pugetsystems.com/submerged.php
et
http://www.cooling-masters.com/forum/su ... iller.html

Sinon je te déconseille de prendre une alim premier prix, pour des questions de stabilité et de qualité de régulation,

mais tu fais comme tu sens (la frite ... ), bien sûr.

Merci pour le sujet et ++

[Joe Batch]

Pac428, le premier lien oui, il est en tête des recherches google.

Le second par contre... OMG la config ! Mon but n'est pas l'overcloking mais alors là chapeau, et même "chapeaurait" pas être mieux ^^

Tu as raison pour l'alim, un amis qui a lu le post me l'a aussi signalé. J'ai une LCPower et comme il dit "mauvaise marque mais pas premier prix".

[Joe Batch]

Petit up au niveau custom en rapport avec les couleurs de l'eau et de l'huile...

En faite, après recherche, le bleu de méthylène se mélange tout aussi bien à l'eau qu'à l'huile. En quelques minutes avec le brassage huile/eau, c'est tout l'ensemble qui sera bleu.

Donc j'ai trouvé une alternative : le Soudan IV (ou "Oil red O"). C'est un colorant rouge qui tire sur l'orange qui est soluble uniquement dans l'huile ! Au final tout se qui est soluble dans l'eau est apparemment soluble dans l'huile donc faut colorer l'huile et non l'eau. Encore faut il que le soudan IV n'altère pas la qualité de l'huile (vas falloir expérimenter).

La touche final est hypothétique et je compte bien sur vos lumières (c'est la cas de le dire). Si je place des leds ou néons verts dans l'huile qui sera rouge, alors le spectre lumineux sera entièrement absorbé (le rouge absorbe le bleu et le jaune pour ne laisser échapper que le rouge de la lumière classique, donc si la lumière est verte de base, il l'absorbe et ne rejette rien). En théorie c'est se qui va se passer mais j'ai du mal à m'imaginer le rendu, ça peut rendre un effet étrange, comme magnifique ou juste caca sombre :s

[EinsteinZero]

Bonsoir
les composants ioniques sont solubles dans l'eau mais pas dans l'huile.....par exemples le sulfate de cuivre (bleu), le chlorure de cobalt (rouge), le sulfate de nickel (vert clair).......

évidement...l'eau ne restera pas "dé-ionisée"

[Joe Batch]

hhhmmm.... Que de bonnes infos aujourd'hui, va falloir expérimenter diverse compositions

[guugues]

Salut !

hhhmmm.... Que de bonnes infos aujourd'hui

T'as de la chance qu'un prof de physique-chimie soit dans le coin.

Joli projet en tout cas, j'attends la suite avec impatience !

++

[Joe Batch]

J'ai trouvé de l'huile de paraffine pas trop chère ici :

http://www.comptoirdespigments.fr/21/Hu ... php?id=134

Qu'en pensez vous ?

[Pac428]

Bonjour.

Elle peut aussi être utilisée comme isolant pour submerger un appareil électrique, c'est une huile diélectrique.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Paraffine

++ Joe Batch

[panov]

Salut et bienvenue

Sympa le projet !

j'ai hate de voir la suite :p

A+

[Joe Batch]

Up ! Bon j'ai abandonné l'idée de la bonbonne d'eau, c'est trop petit... Alors j'ai fouiner pour trouver un cylindre de verre ou de plastique transparent... Et après des heures et des heures de recherches d'annonces sur internet (entrecoupé de sites sur des sujets totalement différents !) j'ai récup pour pas trop chère (50€) ce magnifique cylindre de plexiglas



L'huile de paraffine arrive samedi matin par livreur et les pièces hardware qui me manques (lecteur BR, SSD, carte graphique et ventirad) arrivent lundi matin avec un amis qui touche en informatique (en faite cet amis a créé sa boutique d'informatique sur le minage de devises virtuelles(*). Petite pub au passage si ça vous dérange pas), on va commencer le montage ensemble.

En attendent lundi, faut que le cylindre soit opérationnel et y'a du taff, je reviens à l'instant de Leroy-Merlin avec toutes la quincaillerie, les outils et la matière qu'il faut pour bien m'occuper ce weekend ! J'ai aussi reçu la pompe à air et le tuyau pour le "rideau d'air" et aussi... (...) nan je vais pas tout dévoiler tout de suite ^^

Concrètement, il ne me manque plus que la lumière, aussi si vous connaissez un bon site de composants style DEL, néons, tube de lumière etc... à me conseiller, pas trop chère (la facture commence à devenir salé) et qui livre pas en 90 jours, genre un truc chinois qui vient par cargo et John Macclane qui l'escorte en prime :p Merci

PS : Si ça vous intéresse le cylindre de plexiglas, la femme qui me la vendue en possède un autre identique, je peux vous mettre en contact.

[diogene]

Bonjour,

Je me suis permis de supprimer le lien qui ne correspond pas à la charte du forum.
Bonne continuation et courage pour ton projet.