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Projekt "Silent PC"
Wassergekühltes Netzteil
Eheim Mod I
Eheim Mod II
Basteln mit Peltierelementen

Projekt "Silent PC"

Im Mai 2002 sollte ein neuer PC her. Mein Pentium 166 war für manche Sachen jetzt langsam doch etwas zu gemächlich unterwegs. Bei Bekannten fiel mir an deren PCs immer auf, daß der CPU Lüfter relativ laut war. Wenn dann noch der Netzteillüfter kein ruhiger Geselle war und die Festplatte den Soundmix durch ein Hintergrundsurren ergänzte, war die Krachorgel perfekt. So sah ich mich nach Alternativen um und stieß auf das Thema "Wasserkühlungen für PCs". Zuerst hielt ich das für einen waschechten Aprilscherz. Als ich mich jedoch damit näher beschäftigte merkte ich, daß dies alles andere als ein Scherz war.

PC geschlossen So, nun aber an's Werk. Hier rechts zuerst ein Bild vom geschlossenen Gehäuse. Es handelt sich um ein Chieftech "CS-2001" in metallic Blau lackiert.

Offener PC Befreit von den Deckeln kommt das Innere zum Vorschein. Ganz unten rechts im Bild ist die Wasserpumpe zu sehen, davor der Ausgleichsbehälter mit dem gelben Deckelchen. Der Ausgleichsbehälter stellt ein Wasserreservoir zur Verfügung und sorgt gleichzeitig dafür, daß Luft im System sich dort im Behälter oben sammelt. Oben in den Behälter kann man wunderbar bequem Wasser nachfüllen, sollte dies einmal notwendig sein. Rechts davor, ganz unten im Gehäuse, nochmal ein Ausgleichsbehälter, den "Aquatube" aus blau eloxiertem Aluminium. Ihn habe ich eingebaut, um ein größeres Wasserreservoir bereit zu halten, da gerade im Sommer doch öfters Wasser nachgefüllt werden muß. "Öfters" meint hier alle 6-8 Wochen einmal.

Von der Pumpe geht es hoch zur Festplattenkühlung (die jedoch vorangig dafür sorgt, daß auch die lauteste Festplatte unhörbar wird), danach weiter zu einer hintergrundbeleuchteten Strömungskontrolle (siehe weiter unten), dann zum Radiator der das erwärmte Wasser wieder abkühlt und hinunter zum wassergekühlten Netzteil. Das Netzteil ist speziel für Wasserkühlung ausgelegt und kein selbstgebasteltes Flickwerk. Bei herkömmlichen Netzteilen stehen die Kühlkörper im inneren nicht selten unter Spannung und schließt man die jetzt via Wasserkühlkörper an die Wasserkühlung an, setzt man so ganz flockig seinen ganzen PC unter Spannung!

Nach dem Netzteil geht es weiter zum CPU-Kühler aus Kupfer. Nach dem CPU-Kühler teilt sich der Schlauch und geht einmal auf den Grafikkartenkühler und einmal auf den Chipsatzkühler. Danach wird der Schlauch wieder zusammengeführt, mündet in den Aquatube und führt schließlich wieder zurück zum Ausgleichsbehälter an der Pumpe.

Die Wasserpumpe ist übrigens eine gewöhnliche Aquariumpumpe (Eheim 1046). Sie ist praktisch unhörbar leise, für Dauerbetrieb ausgelegt und möchte mit 230V betrieben werden. Moment - 230V? In einem PC? Irgendetwas stimmt da doch nicht... Ja, richtig. Im PC werden vom Netzteil nur 12V und 5V erzeugt (genauer gesagt auch noch -12V und -5V, aber das tut hier nichts zur Sache). Deswegen muß man das Netzkabel der Pumpe aus dem PC heraus führen und PC mit Pumpe am besten über eine schaltbare Steckerleiste an-, ausschalten. Das war mir jedoch zu umständlich. Ein Netzkabel aus dem PC hängen lassen - neeeeeee! Ist ja widerlich. :-)
Daher habe ich mir an mein Netzteil ein Gehäuse mit Relais und Kaltgerätesteckdose eingebaut. Daß Relais wird über die 12V des Netzteiles geschaltet. Schalte ich nun den PC an, erzeugt das Netzteil eine Spannung von 12V und 5V, das Relais zieht an und schaltet die 230V vom Netzkabel durch, zur internen Kaltgerätesteckdose. Die Pumpe läuft an. Umgekehrt, PC aus, Netzteil erzeugt keine Spannungen mehr, Relais fällt ab, Pumpe geht aus.

Als Wasser zur Kühlung wird nebenbei bemerkt destilliertes Wasser verwendet, welchem Korrosionsschutzmittel (hier "Glysantin Protect Plus" G38, weil es so schön blau ist...) beigemischt wird. Undichtigkeiten gab es übrigens zu keiner Zeit! Überhaupt ist die Gefahr seinen PC zu fluten sehr gering meiner Meinung nach. Das ganze System arbeitet drucklos. Die Pumpe pumpt das Wasser nur zum höchsten Punkt (Radiator) und von dort läuft es der Schwerkraft folgend wieder von selber herunter. Nichstdestotrotz sind alle Schlauchverbindungen mit Überwurfmuttern gesichert oder Kabelbindern. Aber selbst ohne Überwurfmutter oder Kabelbinder muß man schon etwas rupfen an den Schläuchen, um sie wieder ab zu bekommen.

Nachfolgend noch ein paar Detailaufnahmen:

   
CPU-Kühler
CPU-Kühler aus Kupfer und darunter der Chipsatzkühler hinter der viereckigen Blechhalterung.
Aquatube
Der Ausgleichsbehälter an der Pumpe und den zweiten Ausgleichsbehälter "Aquatube" aus blau eloxiertem Aluminium.
PC von vorne
Hier sieht man die Festplattenkühlung von außen, oben die rot hintergundbeleuchtete Strömungskontrolle und ganz unten den Aquatube.
Strömungskontrolle & HD
Die Strömungskontrolle und Festplattenkühlung im dunkeln fotografiert. Is cooool men...!
Radiator
Radiator und Festplattenkühlung
Radiator Rückseite
Und von der anderen Seite.
Netzteil außen
Wassergekühltes Netzteil von außen.
 

LüfterVon oben sind die beiden 120mm Papst Lüfter zu sehen. Die Lüfter laufen auf 7V und schaufeln die Luft durch den Radiator, damit dieser das Wasser auch wieder kühler bekommt. Die beiden Lüfter sind vom Geräusch her harmlos.

Alles in allem war dies zwar kein billiger Spaß, die Komponenten sind jedoch günstig und Preiswert, im Sinne von "ihren Preis wert". Der Arbeitsaufwand ist nicht zu verachten, um nicht zu sagen immens! Alleine das Netzteil mit Relais und Kaltgerätebuchse auszurüsten, hat mich drei Stunden Zeit gekostet. Ebenso das Gehäuse oben für die Lüfter auszusägen und Radiator und Lüfter einzubauen, dauerte drei weitere Stunden. Alles in allem hing ich ca. drei Tage an dem Rechner. Im nach hinein gesehen hat sich die Sache jedoch gelohnt. Ergebnis ist ein sehr leiser Rechner, der auch im Hochsommer keine Hitzeprobleme bekommt.



Innenbeleuchtung Und das Zückerlie; ein Unikat als Rechner, der einfach nur noch geil aussieht!
Um dem ganzen die Krone aufzusetzen, habe ich innen rechts und links jeweils vier blaue LEDs eingebaut, die durch die Kühlöffnungen an den Seiten durchleuchten.

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Wassergekühltes Netzteil

Ein wassergekühltes Netzteil macht in einem Rechner mit Wasserkühlung durchaus Sinn. Auch ist die Tatsache, ein absolut stilles Netzteil in seinem Rechner zu haben, ohne irgendwelche nervenden Lüfter schon etwas geniales. Nichtsdestotrotz kann ich von lüfterlosen Netzteilen derzeit nur abraten!

Das Netzteil, welches ich verbaut hatte (Bild, siehe oben), ist das derzeit einzig zugelassene Netzteil mit Wasserkühlung. Alle anderen wassergekühlten Netzteile sind weder offiziel geprüft noch offiziel zugelassen und beruhen mehr oder weniger auf "Basteleien". Diese können durchaus funktionieren, da jedoch im Netzteil die Kühlkörper meistens unter Spannung stehen, kann man so wunderbar den ganzen Rechner unter Strom setzen, wenn man diese Kühlkörper an den Wasserkreislauf der Wasserkühlung anschließt.

Netzteile ohne Lüfter werden prinzipbedingt relativ warm, um nicht zu sagen verdammt warm! Die Folge ist ein schnellerer Verschleiß der Bauteile im Netzteil, insbesondere der Kondensatoren. Daraus resultiert ein schnelleres Ableben des Netzteils. So ist das auch mir mit obigem Netzteil passiert. Nach 1 1/2 Jahren fing mein Rechner beim Booten an mucken zu machen und das Netzteil rappelte die ersten paar Minuten nach dem Einschalten, bis es auf Temperatur war. Irgendwann quittierte das Netzteil dann ganz seinen Dienst und der Rechner blieb aus. Für 160.-EUR die das Netzteil kostete, war dies ein sehr teurer Spaß!

Kauft euch lieber ein Netzteil mit Lüfter. Die sind günstiger und leben deutlich länger. Auf dem Markt gibt es außerdem sehr leise Netzteile, die auch kaum hörbar sind von der Lautstärke her.

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Eheim Mod I und II

Die Wasserpumpe von Eheim in der 230V und auch in der 12V Ausführung unterscheiden sich technisch nicht, außer eben in der Spannungsaufnahme. Bei beiden Pumpen kann es jedoch nach einiger Zeit eine gewisse Geräuschentwicklung geben, vorzugsweise wenn viel Wasserkühlkörper im System verbaut sind. Jedenfalls mußte ich das in meinem System feststellen und zwar sowohl bei der Eheim 1046 (220V), als auch bei der 12V Ausführung. In zwei weiteren PCs die mir bekannt sind und ebenfalls diese Pumpen in einer Wasserkühlung werkeln, herscht jedoch seit Jahr und Tag Ruhe. Allerdings gibt es dort "nur" CPU, GPU und Nothbridge Kühler und natürlich ein Radiator.

Das Geräusch das einem den letzten Nerv rauben kann, macht sich entweder durch ein lautes Klackern, oder ein etwas leiseres Rappeln bemerkbar - wenn es ganz dumm läuft sogar beides gleichzeitig. Für beide Geräusche gibt es einen Mod.

Eheim Mod I

Dem lauten Klackern kann man am besten mit etwas Teflon-, Isolier- oder einfach Klebeband begegnen. Zuerst schraubt man das Vorderteil der Pumpe (auf der Saugseite )ab, auf der auch der Ausgleichsbehälter aufgesteckt ist. Das Teil ist mit einem Karabinerverschluß versehen und muß einfach nur 1/4 Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Danach sieht man im inneren der Pumpe ein grünes Flügelrad und eine weiße Keramikwelle. Die Welle bitte vorsichtig behandeln (Bruchgefahr)! Das Flügelrad zieht man einfach mitsamt Innenleben heraus. Dieses Innenleben besteht aus einem Läufer mit Dauermagneten und eben dem Flügelrad. Das Flügelrad ist einfach aufgesteckt und läßt sich abziehen, wenn man die beiden Hälften der Haltung etwas zusammendrückt. Dort wo sich das Flügelrad im aufgesteckten Zustand normalerweise befindet wickelt man jetzt ein paar Lagen Teflonband auf, steckt danach das Flügelrad wieder auf und baut alles wieder zusammen.

Sinn der Aktion ist folgender:
Das Flügelrad ist bewußt beweglich auf den Läufer montiert und nicht starr, damit beim Anlaufen der Pumpe sich der Läufer frei bewegen kann, um sauber anzulaufen. Die Pumpe hat nämlich keine feste Drehrichtung und es ist egal, ob das Flügelrad rechts oder links herum dreht. Sie saugt immer vorne an und drückt immer oben das Medium heraus. Dieses Spiel unterbindet man mit dem Teflonband und verbindet das Flügelrad fest mit dem Läufer. Damit ist das Klackern weg, allerdings ist das Risiko etwas erhöht, daß die Pumpe nicht anläuft und im dümmsten Fall durchbrennt. Allerdings muß ich sagen, daß mir dies persönlich nie passiert ist und die Pumpe trotz Mod über Jahre immer anlief.

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Eheim Mod II

Beim Eheim Mod II zerlegt man wie beim Mod I die Pumpe, läßt aber das Flügelrad auf dem Läufer. Stattdessen widmet man sich dem Dauermagneten auf dem Läufer. Diesen trocknet man gut ab und fixiert den Magneten mit Sekundenkleber fest auf dem Läufer. Danach wieder alles zusammenbauen und fertig.

Der Magnet ist ab Werk schon fest mit dem Läufer verbunden. Es kann jedoch im laufe der Zeit passieren, daß er sich minimal lockert und ganz, ganz wenig Spiel hat. Das merkt man, wenn man den Magneten auf dem Läufer in Drehrichtung hin und her bewegt. Dieses minimale Spiel reicht jedoch, um ein nerviges Rappeln zu verursachen.

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Basteln mit Peltierelementen

Hier ein paar Bilder von meiner aktuellen Bastelei:

Zwei Peltierelemente sollen das Wasser meiner Wasserkühlung aktiv kühlen. Die beiden Peltiers sitzen zwischen diesem Wasserkühlkörper im Gehäuse...

...und dem dicken Kühlkörper (100x100x40mm, Alu) außen am Gehäuse, der von einem leisen 120mm Lüfter leicht angefechelt wird. Ohne Lüfter wird die ganze Sache zu warm und man kann den Kühlkörper außen fast nicht mehr anfassen.

Außerdem scheint man bei der Verwendung von Peltiers auf die passende Wärmeleitpaste achten zu müssen. Mit meiner bewährten WLP wurde der Wasserkühlkörper jedenfalls nicht wirklich kühler, als vorher ohne Peltiers. Mit einer neuen WLP, die auch bis -100°C spezifiziert ist, sieht das allerdings schon anders aus. Jetzt wird der Wasserkühlkörper deutlich kühler als vorher.

Wenn die Sache wie hier zu sehen endgültig funktioniert, werde ich mir noch ein schönes Gehäuse herstellen. Die Klebestreifen oben sind nur ein Provisorium. Bevor ich mir die Arbeit mache ein Gehäuse zu basteln, soll vorher natürlich alles soweit funktionieren, wie ich mir das vorstelle.

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