PC-Kühlung

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik

Abkürzungen im SHK-Handwerk

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Notebook-Kühlung

Die elektrische Energie, die dem PC (Personal-Computer) zugeführt wird, setzt sich in Wärme um. Je leistungsfähiger die Computer werden, desto weniger reicht die reine Luftkühlung aus, um die Wärme abzuführen. Deswegen werden die PC's passiv - nur mit Kühlkörper - oder/und aktiv - mit Ventilatoren unterstütze Kühlkörper - gekühlt.

Passive Kühlung
Hier wird die Wärme an den Kühlkörper, der außerhalb des Gehäuses angebracht ist, durch eine konvektierende Luftbewegung abgeführt. Diese Kühlkörper (Rohrregister, Konvektoren) müssen entsprechend groß sein, um ausreichend viel Wärme abtransportieren zu können. Diese Kühlkörper müssen so angeordnet sein, dass gut zu entlüften sind.
Aktive Kühlung
Hier wird die Wärme durch den Kühlkörper (Wärmetauscher, Radiator, Ausgleichsbehälter) mittels eines Luftstroms, der von einem einen Ventilator erzeugt wird, abtransportiert. Meistens reicht ein kleiner Kühlkörper. Bei größeren Einheiten werden mehre Kühlkörper und Ventilatoren eingesetzt.

Bei einem wassergekühltem PC fließt das Wasser oben im Gerät über eine Art Brücke und fällt anschließend in den eigentlichen Ausgleichsbehälter im Seitenprofil des Gerätes. Das Kühlprinzip ist eine Kombination aus passivem und aktivem Radiator, dadurch wird die benötigte Kühlleistung erreicht.

aquaduct - Betriebs- und Montageanweisung - Aqua Computer

Aufbau - Wassergekühlter PC
Quelle: Aquatuning GmbH
WasserComputer
Quelle: WasserCOMPUTER

Pumpenlose PC-Wasserkühlung

Diese PC-Kühlung arbeitet ohne Umwälzpumpe. Das Kühlmedium arbeitet mir der Schwerkraftzirkulation. Das warmes Wasser wird auf Grund der geringen Dichte von dem kühleren Wasser nach oben gedrückt. Durch strömungsgüstige Anordnung der elektronischen Komponenten sollen diese im durchsichtigen Doppelwand-Gehäuse lüfterlos arbeiten können.

Funktionsprinzip
Quelle: WasserCOMPUTER

Wasser-Computer mit Konvektionskühlung - WasserCOMPUTER

Das Gehäuse benötigt keine Luftöffnungen und ist spritzwasser- und staubdicht und unterstützt mit gesalzenem Wasser den Strahlungsmantel. Der Wassermantel soll außerdem die Geräusche von optischen und Festplatten-Laufwerken dämpfen und die elektromagnetische Strahlung der PC-Innereien abschirmen. Auf dem Hauptprozessor und Grafikchip sitzen Wärmetauscher, die Bauteile des Netzteils kühlt das Wasser durch eine dünne Membran hindurch.
Alle Bauteile des Computers sind direkt mit Schläuchen oder indirekt an das doppelwandige Gehäuse angeschlossen und stehen so im Kühlstrom der Konvektion.
Die Bauteile sind:
- Netzteil
- CPU
- Grafikkarte und Northbridge
- Motherboard
- Arbeitsspeicher
- Festplatten und Laufwerke
- Gehäuse
CPU-Kühlung
Quelle: Hardwarelabs.de

PC-Kühlsysteme können auch mit der Heat-Pipe-Technik arbeiten.
Um eine Heatpipe zu betreiben können, braucht man vor allem Platz, damit die "kalte Zone" der Heatpipe von der "warmen Zone" (räumlich) getrennt ist. Ist dies nicht der Fall, funktioniert das Heatpipeprinzip nur eingeschränkt, oder ist wirkungslos.
Der Grund dafür liegt darin, dass die warme Zone die kalte Zone nicht zu sehr aufheizen bzw. beeinflussen darf, da der Dampf ansonsten nicht mehr kondensiert und die Wärmeenergie somit nicht abgegeben wird.
Dies ist auch der Grund, warum die meisten normalen Kühler mit integrierter Heatpipe, ein prominentes Beispiel ist der CoolerMaster HHC-001, kaum durch die Heatpipe profitieren, weil dort das warme Metall im unteren Bereich, wo die warme Zone des Verdampfens ist, natürlich auch in den oberen Bereich - der eigentlich kalten Zone - die Wärme hinleitet.
Die neuere Generation der Heatpipekühler hat deshalb keine von unten durchgehenden Kühlerlamellen mehr, die gesamte anfallende Wärmeenergie wird hier von den Heatpipes zur "kalten Zone", also zu den eigentlich Kühlerlamellen geführt; somit werden kalte und warme Zone räumlich getrennt und die Heatpipe kann erheblich besser funktionieren. Quelle: Hardwarelabs.de

Quelle: Hardwarelabs.de

Notebook-Kühlung
Besonders in der warmen Jahreszeit und bei längeren Arbeitszeiten kann das Notebook (Laptop) "heißlaufen". Damit die Leistung erhalten bleibt, der Materialverschleiß gering gehalten wird und keine Schäden am Gerät entstehen, ist der Einsatz einer Kühlung sinnvoll. Vor allen Dingen müssen die Ventilatoren der Geräte staubfrei gehalten werden, damit diese ihre volle Leistung bringen können.
Da bei den Notebooks keine Kühlkörper (Rohrregister, Konvektoren), wie sie bei den PC's üblich sind, eingesetzt werden können, kommen sog. CoolPads möglichst mit zwei Lüftern (Ventilatoren)  zum Einsatz. Diese arbeiten  mit 5 V Betriebspannung und 2100 RPM (Umdrehungen pro Minute [UpM]) und sind kaum hörbar. Außerdem sollten sie durch engmaschige Lüftergitter vor grober Verschmutzung geschützt werden.
Das zu kühlende Notebook wird auf das Pad gestellt und durch ein USB-Kabel mit dem Pad verbunden. Sobald das Notebook nun eingeschaltet wird, bekommt das Pad über den USB-Port Strom und beginnt die Wärme aus dem Notebook zu saugen. Diese wird dann seitlich oder hinten aus dem CoolPad herausgeleitet. Soll das CoolPad über einen längeren Zeitraum betrieben werden, so sollte sich das Notebook mit dem Netzanschluss betrieben werden, da das CoolPad den Notebook-Akku schnell entleeren kann.

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