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Computerbasteleien, Tuning, Ideen, Umsetzungen

Vorwort: Auf dieser Seite möchte ich den Versuch der Umsetzung einer Idee dokumentieren und zwar geht es dabei um die CPU-Kühlung in Computersystemen. Für gewöhnlich kennen wir ja die übliche Methode einen Prozessor zu kühlen. Kühlblech obendrauf und das Ganze dann mit einem Lüfter bepustet. An dieser Stelle halte ich genau DAS für das Problem, eine vernünftige Kühlung zu erwirken. Jeder Lüfter innerhalb des geschlossenen Computersystems kann ja keine kältere Luft als es die Temparatur seiner Umgebungsluft hergibt, erzeugen. Im günstigsten Fall erhält der Kühlkörper an seinen Außengrenzen eben nicht weniger Temperatur als die, die auch im geschlossenen Computergehäuse besteht. Der Prozessor kann also seine Hitze die er entwickelt, immer nur nachschiebend an einen Kühlkörper abgeben, der immer nur auf Umgebungstemperatur runtergekühlt werden wird, nie aber kälter sein kann.
Die Idee ist, den Prozesser mit Luft zu kühlen, die außerhalb des geschlossenen Gehäuses hergenommen wird. Und hier ist nicht etwa die Umgebungsluft gemeint, die ja im Sommer jedenfalls die Umgebung im Computergehäuse noch einmal mehr erwärmen würde, sondern die Überlegung ist dahingehend, der CPU-Oberfläche bzw. dem Kühlkörper eiskalte Luft zuzuführen. Ich baue also wenn man so will, "einen Kühlschrank" für meinen Computer. Nachfolgend dokumentiere ich dieses Vorhaben.

Schemazeichnung Die gedachte Funktionsweise hier jetzt erstmal als Schemazeichnung verdeutlicht. In einem Kanalsystem erzeugt ein Peltierelement Kälte im Minusbereich zwischen zwei Lüftern, die diese kalte Luft über ein Rohrsystem zum Kühlkörper des Prozessors transportieren. Die heiße Seite des Peltierelements wird über einen außen liegenden Kühlkörper abgeleitet. Im Inneren wird die Kälteerzeugung über ebenfalls einen Kühlkörper aufgenommen und in das innere des Systems abgegeben. Die beiden Lüfter transportieren so die kalte Luft über ein Rohrsystem unmittelbar zur Kühlung des auf der CPU sitzenden Kühlkörpers. Bis hierhin: erstmal nur eine Idee!

Kühlung 1 Der Bau des Prototyp's Als äusserst schwierig gestaltete sich, geeignetes Formmaterial zu finden. Ein Stück quadratisches PVC Kunststoffrohr im Baumarkt? Aussichtslos! Also wurde dieses Stück per Internet bestellt. Wichtig war hierbei das es geeignete Maße hat, um 1. nicht zu überproportional zu wirken und 2. an der hinteren Seite einen Lüfter mit Standardmaßen aufzunehmen. Dieses Kanalstück ist 10cm lang und hat eine Seitenlänge von 8x8cm.

Kühlung 2 Zwecks Montage des inneren Lüfters musste eine Seite des Kanals zunächst verschlossen werden. Hierfür wurde eine Polyamit Platte auf die Innenmaße des Kanals geschnitten und dort eingeklebt. Ich verwende außer einer Stichsäge und einer Bohrmaschine keine weiteren Werkzeuge. Das spätere Lüfterloch habe ich mit einem normalen Kreislochschneider für die Bohrmaschine, gemacht. Polyamit ist ein sehr widerstandsfähiger Werkstoff und eigentlich nicht dafür gedacht um ihn mit gewöhnlichem Sägewerkzeug zu bearbeiten, aber hier gehts ja auch nur um den Prototyp um mit ihm festzustellen, ob meine Idee grundsätzlich funktioniert. Schön... kann man später immer noch.

Kühlung 3 Hier ist jetzt das Luftloch bereits geschnitten. Ebenso ist auf der vorgesehenen Oberseite des Kanals auch schon der Einlaß für das Peltierelement (40x40mm) geschnitten.

Kühlung 4 Jetzt ist bereits der innere Lüfter montiert. Auf der Oberseite ist provisorisch das Peltier-Element eingesetzt. Es kommt zum Schluss noch eine ordenliche Kabelführung hinzu und eine Klemme, an der sämtliche Anschlüsse zusammen laufen.

Kühlung 5 Hier zu sehen ist, das der innere Kühlkörper montiert wurde der den Einlass für das Peltierelement von innen komplett abdeckt und somit eine Kälteübertragung ermöglichen soll, die sodann über die einzelnen Kühlrippen in das innere des Gehäuses abgegeben wird. Die so erzeugte kalte Luft im Inneren, wird durch einen äusseren, noch zu montierenden Lüfter in Richtung des inneren kleineren Lüfters geblasen, der die so entstehende kalte Luft dann in das innere des Luftleitrohres hineinbläst.

Kühlung 6 Es geht nur schleppend voran. Ein etwas leistungsstärkeres Peltier-Element ist bestellt (100Watt) ... wird aber leider aus Thailand geliefert und das dauert. In der Zwischenzeit wurde schonmal die Wärmeableitung vormontiert und die Gewindeblöcke für den äußeren Lüfter eingeklebt.

Fortsetzung folgt...

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