Luftdichtes Gehäuse?
Hallo, Leute ich will mir in naher Zukunft meinen Rechner aufrüsten und hab auch schon alle sachen zusammen. Nun wollte ich mir ein Case selber bauen. Eine relativ detailierte Idee/Zeichnung hab ich schon. Ich will das Ding allerdings Luftdicht machen, damit kein Staub hinein gelangt, so ein bisschen Vitrinen artig. Ich sollte vllt. sagen, dass alles Wasser gekühlt ist per Acrylröhrchen verbunden und die einzigen beweglichen Teile 2 Wasserpumpen und das Netzteil ist. Die möglichkeit es Dicht zu kriegen hab ich schon, nur die alles entscheidende Frage an alle Experten, Luftströmungsdynamiker und Volumenausdehnungsprofessoren ist:
Kann ich das Gehäuse Luftdicht machen, da das max. 40° warme Wasser die luft ja nicht so stark erhitzt und die Radiatoren extern außerhalb des Gehäuses sind oder muss die durch die Röhrchen und Kühler erwärmte Luft nach außen transportiert werden?
PS: Das Netzteil wird in einem gesonderten Bereich mit öffnung nach außen in einem luftdichten kämmerchen vom rest getrennt, so dass es weiterhin luftgekühlt werden kann! ^^
2 Antworten
Gute Frage, du solltest aber dabei bedenken, das nicht nur das über die Röhrchen abgeführte Wasser den Innenraum aufheizen kann, sondern z.B. auch der Chipsatz auf der Grundplatine, der Arbeitsspeicher, die Festplatten, sonstige Erweiterungskarten, eine ev. geplante Beleuchtung usw. usw...
Nimmt man das alles zusammen summiert sich dann doch schon einiges auf und es müssten dann m.E alle diese Komponenten an die Wakü angeschlossen werden.
Dazu kommt dann noch das Netzteil. Wo sitzt das dann überhaupt? Oben und saugt seine Kühlluft aus dem Inneren des Gehäuses an (dann darf das Gehäuse nicht luftdicht sein) oder sitzt es unten und bezieht die Luft von ausserhalb des Gehäuses?
Ich würde da eher auf ein Gehäuse setzen, welches die Möglichkeit bietet Staubfilter vor den Lüftern einzusetzen
... weiter geht's - auf diese Art kann ich einen weiteren Link einbauen, nämlich: https://i.ytimg.com/vi/TGOw29pJ0ag/maxresdefault.jpg
Immer noch weit davon entfernt, worum es eigentlich geht, aber wenigstens einen Schritt weiter gedacht ... CPU, GPU, Spannungswandler, Regeltransistoren (z. B. im NT), Chipsatz ... usw. heißen die Bauteile, die bezüglich ihrer Wärmeentwicklung irgendwie Beachtung finden müssen ... Und wo bauen "unsere" Komponentenentwickler die hin? Richtig! Oder besser falsch! Falscher geht's gar nicht: Mittenrein ins Gehäuse!
Dabei gehören sie nach außen, mit direktem thermischen Kontakt zum Gehäuse (welche man idealerweise gerippt ausführt).
Warum? Nun, weil sich die ATX-Spezifikation noch auf dem Stand eines 486ers befindet und damals genügte zur Kühlung, ab und zu in den Schlitz des Diskettenlaufwerks zu blasen ...
Angeblich soll man ja aus Fehlern lernen, was auf mich wohl nur sehr bedingt zutrifft. Eine meiner Konstruktionen, ein Arbeitsrechner mit Intel E2180 versagte jäh seinen Dienst - was war geschehen?
Nun, bekanntlich konnte man diese "Allendale"-Prozessoren gnadenlos übertakten, wovon ich auch reichlich Gebrauch machte. Damit die Sache trotzdem nahezu lautlos blieb, führte ich die Abwärme der CPU direkt per 100-mm-Luftschlauch nach draußen.
Die CPU-Temperatur hielt sich auch bei mehrstündiger Dauerbelastung aller Komponenten im grünen Bereich, warum also der plötzliche Tod?
Einsetzen der CPU auf ein anderes Mainboard brachte schnell die Erkenntnis, die CPU lebt und erfreut sich bester Gesundheit.
Was also war geschehen? Ein einfaches Multimeter brachte schnell an den Tag: Mindestens ein Spannungsregler auf dem Mainboard war dienstuntauglich.
Die CPU überstand die Belastung ohne Probleme (um deren Kühlung hatte ich mich ja auch liebevoll gekümmert), aber indem ich per Towerkühler und Luftschlauch zwar wunderbare Bedingungen für sie schuf, erschuf ich leider auch einen "windstillen" Bereich um die umliegenden Spannungsregler.
Unter "normalen" Betriebsbedingungen wäre das wohl jahrelang gutgegangen, so aber (mit dem durch die Übertaktung wahrscheinlich mehr als verdoppelten Strom) waren sie schlicht überfordert. In der unbewegt sie umgebenden Luft schmorten sie wie eine Gans im eigenen Saft ... wurden wärmer und wärmer und keiner merkte was (wo ist denn die Anzeige für die Temperatur der Spannungsregler?). Immerhin, rund zwei Jahre hielten sie mannhaft durch ...
Auf diesem Foto gut zu erkennen: http://www.hardwaresecrets.com/wp-content/uploads/616_101.jpg
Die rot eingekreisten Bereiche sind die Stromversorgungen der CPU, bestehend aus Siebung und Spannungsreglern (die kleinen rechteckigen, schwarzen Dinger ...
Auch hier grüßt Opa mit seiner ATX-Spezifikation ... der ist seinerzeit nämlich von einem Top-Flow-Lüfter ausgegangen, dann würden die Spannungsregler zwar mit der durch die CPU erwärmten Luft "gekühlt", aber sie würden wenigstens gekühlt - es gäbe wenigstens einen Luftstrom, der zwar nicht ideal "kalt" ist, aber unter 100 °C hat (und somit unter der Temperatur der Spannungsregler liegt - diese wurden in meinem Gerät nämlich mit Sicherheit regelmäßig über 100 °C "warm").
Auch ein vollständig gekapseltes Gehäuse mit Wasserkühlung ist eine günstige Grundlage für derlei thermische Problemzonen, denn auch darin "steht" die Luft.
Das alles ist nur ein winzig kleiner Teilbereich des Themas "Wie kühle ich meine Halbleiter richtig?" Wenn ich erst anfange, an Grafikkarten zu denken, wird mir zunächst schwindlig, dann übel und dann ...
Und das alles nur, weil wir an einer Spezifikation festhalten, die schon beim Konstanzer Konzil veraltet war ...
PC-Kühlung wäre heutzutage tatsächlich völlig geräuschlos möglich, ohne großen Aufwand (wobei ich das Bauteil "Grafikkarte" angeekelt ignoriere - ich weigere mich schlicht, über "Ingenieursleistungen" zu philosophieren, die mehrere hundert Watt bei 0% Wirkungsgrad verbraten! Wenn ihre Maximalverlustleistung unter 100 Watt liegen, kann man bei mir wieder anklopfen ...).
Danke für deine wie immer detailierten Storys. Es macht wunderbar klar das es mehr gibt, als der bereits erwähnten Komponenten, welche zur Hitze entwicklung beitragen. Gut dann werde ich wohl so etwas wie ein Druckkammer-Space-Shuttle-Schleusen-Sauerstoffsystem ausdenken, so dass die Luft in bewegung bleibt, aber kein Staub oder andere Fremdkörper rein können!^^
... waren ja eigentlich eher ein paar lose Gedanken ... jedenfalls viel Erfolg und Vergnügen bei deinem Projekt, von dem ich überzeugt bin, dass es interessante Aspekte zutage fördern wird ...
Ich hatte gerade einen Geistesblitz. Was wäre wenn ich einen Luftkanal einbauen würde. Er saugt die erwärmte luft an und 2-3 Lüfter beschleunigen die luft in einem luftdichten Windkanal und kühlen dadurch die Luft, die dann wieder ins gehäuse abgegeben wird. Ich würde dann sowas wie einen eckigen Kanal um das Gehäse herum bauen mit 2-3 Lüftern die die Luft beschleunigen und kühlen.
Aber eine Frage bleibt, ich wollte ja ein lautloses Gehäuse ohne Lüfter bauen würde man die Luft im Luftkanal nach außen hören? ^^
Ähhh, ja,..., wie sag ichs meinem Kind?
Nur durch das Bewegen wird die Luft nicht kälter! Nachweis: Richte mal einen Lüfter auf ein Thermometer und schau selbst nach, um wieviel Grad das "Quecksilber" sinkt...
Der Eindruck des Meschen, das das kühlt, entsteht durch die Verdunstungskälte des Schweißes auf der Haut, die sich bei höheren Luftgeschwindigkeiten stärker auswirkt...
Eine Idee hätte ich allerdings, die nimmst 2 Prozesserkühler die Du mit den Flächen, die sonst auf den Prozessor kommen zusammenschraubst. Einer kommt dann ins Gehäuse und einer nach aussen. Dazwischen dann noch ein Peltierelement, welches die Wärme vom inneren zum äusseren Kühlkörper "pumpt"
Günstig wäre dann eine Temperatur von −273,15 °C im Inneren des PC, um sicher zu gehen, das alle Komponenten supraleitend und gut übertaktbar...
2003 (ja Du liest richtig, 2003) wurde mit solchen Temperaturen ja bereits die 5Ghz Taktrate erreicht - siehe http://www.tomshardware.de/Flussigstickstoff-Kuhlung-5GHz-Chipcon-Prometeia,testberichte-741.html
Falls Du dich gerade fragst, was ein Peltierelemt ist, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element
Das ist doch ... Da war doch einer schneller ...
Na ja, wenn man auch so trödelt wie ich ... Jedenfalls wunderte ich mich auch etwas über die "Luftbeschleunigung" ... wenn man Luft beschleunigt, wird sie wärmer, nicht kälter (allerdings kaum messbar ...).
Insofern schöne und richtige Erklärung, der ich nur hinzufügen kann, dass selbst Adrian Monk eine Abkühlung verspürt wenn er einen Ventilator gegen seinen Körper richtet! Und dabei ist ja hinlänglich bekannt, dass Monk gar nie schwitzt (das ist wissenschaftlich erwiesen ;-)
Waum aber nur? Nun, es genügt, dass die durch seine Körpertemperatur erwärmte, ihn umgebende Luft weggeblasen wird. Mit Verdunstung ist der Effekt natürlich noch deutlicher (wie kühlen LKW-Fahrer ihren Martini? Richtig, sie wickeln ein feuchtes Tuch ums Gefäß und montieren es am Außenspiegel ...).
Man muss übrigens - wie das geklammerte Beispiel zeigt - nicht die Luft bewegen, man kann auch das zu kühlende Objekt bewegen. Jeder, der schon einmal bei 150 Km/h und 10 Grad Außentemperatur seinen Oberkörper durchs Schiebedach zwängte, weiß, wovon ich schreibe.
Ah ja, vergessen ... wenn man UNTER Umgebungstemperatur kühlen will, BRAUCHT man den Verdunstunseffekt natürlich, schon klar ...
Zu Monk, in der letzten Folge HAT er durch die Vergiftung geschwitzt und zum Luftkanal. Es war nur so eine Idee, hatte mich nach der Frage auch mal Wissen ergoogelt und hab dasselbe heraus gefunden.
Ich hatte dem Support eine Änderung der Frage vorgeschlagen, dort steht was zum Netzteil. Also die Röhrchen geben wärme ab der Chipsatz und das Mosfet sind Wassergekühlt, die Festplatten sind 3 SSDs die kaum bis gar keine wärme abgeben und beleuchtet wird mit LED-Streifen, Erweiterungskarten gibt es nicht. Jetzt zum Netzteil. Das ist das einzige Bauteil, dass Luftbraucht, denn es gibt keine 1200W Passive oder Wassergekühlte Netzteile. Es wird mit dem Lüfter nach außen an eine Gitterwand in einem abgetrennten Bereich gesetzt so das der restliche Bereich trotzdem Luftdicht bleibt. Das gesamt volumen beträgt ca. 40 bis 50 cm³ und das Gehäuse mit Staubfilter hab ich jetzt schon ein Corsair Obsidian 750D. Der grobe Staub wird zwar gefiltert, aber trotzdem landet der gefilterte Microstaub im Gehäuse! ^^
Ich habe zwar keine Lösung für das Problem, aber darf man diese Zeichung sehen ? Bin neugierig wie das aussieht :)
http://postimg.org/gallery/s4g92ddc/
Das sind jetzt einfach nur grobe Zeichnungen um die Anordnung festzulegen. In meinem Kopf ist natürlich schon alles verbaut und betriebsbereit, da ich ja alle Teile kenne und weiß wo sie hin sollen und damit ich das auch noch in einem Jahr weiß! ^^
PS: Alle Wakü Komponenten werden oberhalb(im Sichtbereich) mit Hardtubs(Acrylröhrchen) verbunden und unterhalb alles mit Schläuchen! ^^
Danke! Aber eine Zeichung habe ich nicht ganz kapiert. Also wie ist das mit den Radiatoren ? Du gehst hinten mit dem Schlauch (oder Röhrchen) aus dem Gehäuse raus und dann ? Wo platzierst du die Radiatoren ? Also wo befestigst du diese usw ? Das habe ich nicht ganz ablesen können.
Sieht für mich auf der Zeichnung so aus, dass du hinten raus gehst, oben auf dem Deckel des Gehäuses irgendwie die Radiatoren platzierst und dann vorne wieder rein gehst.
Ach ja, kaufst du das Gehäuse oder baust du es selbst ? Soll ja so wie ne Art Vitrine werden, wo man dann oben das horizontal ausgerichtete Mainboard sieht.
Also die Schlauchausgänge werden so gebaut, dass ich Adapterstücke mit durchgehendem 1/4" Gewinde in die Holz Rückseite treibe, so dass ich das ganze per schlauch von innen und außen anschließen kann und die Radiatoren die (so aussehen werden www.alphacool.com/product\_info.php/info/p760\_Alphacool-Cape-Cora-HF-1042-silber.html) evtl. an der Wand oder woanders befestigt werden, ich jederzeit abziehen und stopfen drauf schrauben kann um den PC besser transportieren zu können. Ich werde allgemein alle Anschlüsse an den Gehäuse Seiten jederzeit trennbar befestigen. Bis auf die Displayport- und Audiokabel. Die werden einmal in die Graka und das Board eingesteckt, dann nach unten gezogen und aufgewickelt im Output Kabelfach eingelegt, so dass man diese nur noch über die hintere Klappe heraus holen braucht und direkt in die Monitore und die Soundanlage einstecken kann! ^^
Und ja ich baue das Gehäuse selber zum größten teil aus Holz mit LED beleucheteten Glasscheiben in einem Holzrahmen für den Oberen Teil und eine Holzkiste für den Unteren Teil mit Schnallen an dern Seiten um Ober- und Unterteil Luftdicht miteinander zu verbinden. Das kannst du dir ungefähr so vorstellen. Das Board wird allerding auf dem Unteren Teil Horizontal liegen während der Obere Teil so etwas wie eine Haube ist! ^^
Ach so, du willst die Radiatoren garnicht aktiv kühlen. Und das hört sich nach nem guten Projekt an. Wenn du dann mal fertig bist, kannst du ja mal ein Bild davon machen wenn du willst. Würd mich interessieren.
Da fällt mir gerade ein, da die Rechte Seite des Gehäuses noch keinerlei Anschlüsse oder Öffnungen hat könnte ich die die Haube dort mit Schanieren befestigen und das ganze mit nem Haubenlifter ausstatten. Das sieht dann nicht nur cool aus sondern ist auch noch praktisch. Das muss ich gleich mal aufzeichen! ^^
Sicher ich werde die skizzen einscannen und hochladen! ^^
... interessantes Unterfangen!
Schließlich gibt es passiv gekühlte Netzteile, sodass es tatsächlich möglich ist, vollständig geschlossene Gehäuse zu bauen.
Bei einem Office-Rechner bereitet das heutzutage auch keinerlei Schwierigkeiten, aber wenn der Rechenknecht etwas flotter sein soll, wird's schwierig.
Mal ein Beispiel: SSDs erzeugen kaum Wärme, weil ihre Verlustleistung sehr gering ist ... denken wir doch alle ... denken wir aber leider nur ... http://geizhals.de/toshiba-q300-240gb-hdts724ezsta-a1312037.html
WAS STEHT DA? 5,1 Watt im Betrieb und unter allen Umständen mehr als 1,1 Watt? ...! ... ?
Moment ... wenn man eine SSD als externes Laufwerk über USB 2.0 betreiben will, darf sie maximal 500 mA ziehen ... macht bei 5 Volt 2,5 Watt, selbst USB 3.0 reicht nicht aus, den Stromhunger dieses Monsters zu befriedigen!
Klar, wärmetechnisch betrachtet sind 5 Watt (oder im Mittel halt geschätzte 2 bis 3) nicht die Welt, aber in Zeiten, in denen es der c't gelang, komplette Rechner mit 10 Watt Ruheleistung zu bauen (und das mit konventionellen Komponenten), doch mehr als unschön.
Natürlich sei nicht verschwiegen, dass es auf der anderen Seite auch wirklich strom"sparende" SSDs gibt (nochmal nachgezählt ... zwei/drei "S", ein "D" ... alles richtig ... ;-). Ich sage ja auch, dass es grundsätzlich möglich ist, einen PC mit vollständig geschlossenem Gehäuse zu bauen.
Hauptproblem dabei sind auch weniger die SSDs, sondern der Aufbau der real käuflichen Komponenten ...