Jonsbo N5 - Ventilation duct - Luftkanal

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I bought the Jonsbo N5 server case because it allows up to 16 hard drives (12x 3.5-inch (HDD) and 4x 2.5-inch (SSD)) and the design also makes the hard drives hot-swappable.

After I had completely assembled the system (NOTE: I installed 7200 rpm hard drives in this system) and put it into operation (TrueNas operating system with ZFS and Raid2Z), I was very enthusiastic (which I still am, especially after my solution shown here).

There was one small problem. Even though many reviews were enthusiastic about the temperature behavior (perhaps not fully expanded or used as a pure gaming computer), I immediately noticed something that made me pause briefly when setting up the system. The fans attached to the rear (for hard drive cooling) are blocked by the backplane and prevent the hard drives from cooling properly, which was ultimately the case and led to this solution. During my initial tests of the new system, I also tested the copying behavior and kept an eye on the temperatures. The system was idle without copying at an average of 47°C (116°F), and when I copied a large amount (several 100GB), the system showed after about 20 minutes that the hard drives had heated up to over 59°C (138°F) - (Harddrive_Temperature_TEMP_Max.jpg). I found this to be too extreme and a bad value. Of course, you don't copy these amounts all the time, but I just don't think it's good.

On my other server (Fractal Node 304 with 6 hard drives (5400 rpm) + 4 SSDs), the idle temperature is around 30°C (86°F) and does not rise above 38°C (100°F) during a large copy operation. This is certainly also due to the lower-speed hard drives, but mainly because the two large fans are installed almost directly behind the hard drives and there is no backplane.

So I took a closer look at the design and came up with the idea for the solution presented here – a combined air duct for the two fans at the rear. So I sat down, motivated, and started designing. Once the first solution was ready, it was printed and installed. In the process, the two original fans were replaced with ARCTIC P12 Pro PST CO fans (image Fan.jpg), which are much quieter in operation. It worked quite well right away, with the temperature dropping significantly immediately. When idle, it was 40°C (104°F) (Harddrive_Temperature_TEMP_Before and idle.jpg), and while copying, it “only” rose to 50°C (122°F). However, I noticed during installation that although I was on the right track, I had chosen the wrong location for the end of the duct. In the first version, it was located above the hard drive enclosure, which meant that most of the airflow did not reach its destination, and I was not satisfied with this, as I knew I could do better. I noticed that there was direct access to the hard drives. So I measured the dimensions of the opening and went back to CAD. Once I was satisfied that I had the best solution, I printed it again in black PETG (Print_Right.jpg, Print_LeftandRight.jpg) and then reassembled it (Insert_1.jpg, Insert_2.jpg, Insert_3.jpg, Insert_4.jpg). The cables coming from below (hard drive data cables) are routed upwards in the middle of the two parts. The power cables remain under the front part of the two channels to the side power supply.

Then I started testing again. After about 30 minutes of idle time, the temperatures remained at a constant 34°C (93°F). Then came the exciting test: the copying process. I selected 1TB (several thousand files) and let the system copy them while keeping an eye on the temperatures, and what can I say? After more than 90 minutes of continuous copying, the temperature did not rise above 42°C (104°F) – I considered this a complete success, especially with the fan set to only 25% power (almost inaudible during operation – the case is next to me on my desk). After another 30 minutes, the temperatures had stabilized again at 34°C (93°F). The whole thing can be significantly reduced again with hard drives that rotate at 5400 rpm – maybe I'll test this at a later date, or you can write your results in the comments.

NOTE:
I installed thin rubber inserts on the hard drive enclosure (under the motherboard) and the side wall of the side 4-hard drive bay to ensure perfect airflow to the 8 drives.

As I am currently satisfied with the result, I have not yet started the construction for the right channel with additional dissipation to the 4 hard drives on the side, but I will do so when I have the opportunity (or sooner if desired).

I really hope that sharing this with you will make some Jonsbo N5 owners happy. I wish you every success in replicating this. If you have any questions, please feel free to contact me.

in Deutsch:

Ich habe mir das Servergehäuse Jonsbo N5 gekauft weil dieses bis zu 16 Festplatten (12x 3,5 Zoll (HDD) und 4x 2,5 Zoll (SSD)) erlaubt und der Aufbau die Festplatten zudem Hot-Swap-fähig macht.

Nachdem ich das System komplett aufgebaut hab (ACHTUNG: Ich habe in diesen System Festplatten mit 7200U/min eingebaut) und in Betrieb genommen habe (Betriebssystem TrueNas mit ZFS und Raid2Z) war ich sehr begeistert (was auch noch immer so ist, vor allem nach meiner hier gezeigten Lösung).

Es gab ein kleines Problem. Auch wenn in vielen Reviews alle begeistert waren vom Temperaturverhalten (vielleicht nicht voll ausgebaut oder als reiner Spielerechner genutzt), fiel mir sofort etwas auf, was auch schon beim Aufbau des Systems kurz nachdenken ließ. Die Lüfter die hinten angebracht sind (zur Festplattenkühlung) werden von der Backplane sehr blockiert und behindern eine gute Kühlung der Festplatten, was dann letztlich auch so war und zu dieser Lösung führte. Während meinen ersten Tests des neuen System habe ich auch das Kopierverhalten getestet und dabei die Temperaturen im Blick behalten. Das System war im Leerlauf ohne kopieren bei durchschnittlich 47°C (116°F) und als ich dann eine große Menge kopierte (mehrere 100GB) zeigte das System nach ca. 20 Minuten das die Festplatten auf über 59°C (138°F) - (Harddrive_Temperature_TEMP_Max.jpg) erwärmt wurden. Dies fand ich zu extrem und schlecht als Wert. Gut man kopiert nicht ständig diese Mengen, aber ich finde es einfach nicht gut.

Bei meinen anderen Server (Fractal Node 304 mit 6 Festplatten (5400U/min) + 4 SSD) ist die Leerlauftemperatur bei ca 30°C (86°F) und während eines größeren Kopiervorgangs nicht höher als 38°C (100°F) steigt. Liegt sicherlich auch an den niedriger drehenden Festplatten, aber Hauptsächlich daran das die beiden großen Lüfter nahezu direkt hinter den Festplatten eingebaut sind und es gibt keine Backplane.

Also schaute ichmir den Aufbau genauer an und hatte die Idee zu der hier vorgestellten Lösung - einen Luftkanal (zusammengeführt) für die beiden Lüfter hinten. Also motiviert hingesetzt und mit dem Konstruieren begonnen. Nachdem die erste Lösung fertig war wurde diese gedruckt und eingebaut. In dem Zuge wurden die beiden Originallüfter gegen die ARCTIC P12 Pro PST CO (Bild Fan.jpg) getauscht, diese sind um Welten leiser im Betrieb. Es funktionierte sofort ganz gut, die Temperatur senkte sich sofort deutlich, im Leerlauf war diese bei 40°C (104°F) - (Harddrive_Temperature_TEMP_Before and idle.jpg) und während des Kopierens stieg sie "nur" noch auf 50°C (122°F). Jedoch ist mir schon bei Einbau aufgefallen das ich zwar auf dem richtigen Weg war, aber mir die falsche Stelle des Kanalendes ausgesucht hatte. Sie lag bei der ersten Version über dem Haltegehäuse der Festplatten, was einen Großteil der Strömungsluft nicht ans Ziel brachte und ich dadurch nicht zufrieden war, wie lich wusste das ich es besser kann. Mir ist aufgefallen das es einen direkten Zugang zu den Festplatten gab. Also Abmaße der Öffnung vermessen und erneut ans CAD. Nachdem ich der Meinung war das die Lösung jetzt das beste darstellte hab ich diese erneute gedruckt aus PETG in schwarz (Print_Right.jpg, Print_LeftandRight.jpg) und dann erneut montiert - (Insert_1.jpg, Insert_2.jpg, Insert_3.jpg, Insert_4.jpg).

Danach erneut mit dem Testen angefangen. Es zeigte sich nach ca. 30 Minuten Leerlauf das die Temperaturen bei kontant 34°C (93°F) blieben. Dann kam der spannende Test, der Kopiervorgang. Ich habe 1TB ausgewählt (mehrere tausend Dateien) und das System kopieren lassen und dabei die Temperaturen im Auge behalten, und was soll ich sagen. Nach über 90 Minuten Dauerkopierens stieg die Temperatur nicht über 42°C (104°F) - das wertete ich als vollen Erfolg und das bei einer Lüftereinstellung von nur 25% Leistung (nahezu unhörbar im Betrieb - das Gehäuse steht neben mir auf dem Schreibtisch). Nach weiteren 30 Minuten waren die Temperaturen wieder bei 34°C (93°F) eingependelt. Das ganze kann sich mit Festplatten die mit 5400U/min drehen nochmals deutlich nach unten bewegen - vielleicht teste ich dies zu einen späteren Zeitpunkt oder aber Ihr schreibt es in die Kommentare mit euren Ergebnissen.

HINWEIS:
Ich habe auf das Festplattengehäuse (unter dem Mainboard) und der seitlichen Wand der seitlichen 4-Festplatten-Bay, dünne Gummieinlagen eingebaut um die Luft momentan perfekt auf die 8 Laufwerk zu bringen.

Da ich momentan zufrieden mit dem Ergebnis bin, habe ich noch nicht die Konstruktion für den rechten Kanal mit zusätzlicher Ableitung an die seitlichen 4 Festplatten angefangen, werde dies aber bei Gelegenheit nachholen (oder auch wenn gewünscht schneller) nachreichen.

Ich hoffe sehr das ich einigen Besitzern eines Jonsbo N5 eine Freude mache, wenn ich das hier mit euch Teile. Ich wünsche euch gutes gelingen beim nachbauen. Falls Fragen sind könnte ihr diese gerne an mich richten.