Forum: Offtopic Kamineffekt zur passiven Kühlung


von Dimitri R. (Firma: port29 GmbH) (port29) Benutzerseite


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Hi,

ich beschäftige mich momentan mit dem Problem der Wärmeabfuhr von einem 
Kühlkörper. Der Kühlkörper wird bei mir momentan ohne aktive Lüftung 
eine Temperatur von 55°C. Bei aktiver Lüftung sinkt die Temperatur auf 
35-40°C. Der Nachteil einer aktiven Lüftung ist der Stromverbrauch + 
Lärm. Akzeptabel wären 45°C.

Heute hatte ich eine Idee. Vor etwa 10 Jahren hat Apple einen iMac 
rausgebracht, der keine Lüfter hatte. Stattdessen hat der Rechner den 
Kamineffekt ausgenutzt und damit die Bauteile gekühlt.

Ich frage mich gerade, wie effektiv eine solche Kühlung sein kann.

von johannes l. (hans_w58)


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Wenn der Kamin bzw Schacht nach oben hoch genug ist und unterwegs nicht 
zu stark abkühlt dann könnte es gehen.Bau es doch mal aus Pappe auf und 
teste.


MfG

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Dimitri Roschkowski schrieb:
> Vor etwa 10 Jahren hat Apple einen iMac
> rausgebracht, der keine Lüfter hatte.

Du meinst die Knutschkugel? Leider wurden die so heiss, das die Monitore 
unverhältnismässig oft ausgestiegen sind. Der Nachfolger (eMac) hatte 
dann auch wieder einen Lüfter.

von Uhu U. (uhu)


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Mit einem 10 m Kamin sollte es aber gehen ;-)

von Dimitri R. (Firma: port29 GmbH) (port29) Benutzerseite


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Matthias Sch. schrieb:
> Du meinst die Knutschkugel? Leider wurden die so heiss, das die Monitore
> unverhältnismässig oft ausgestiegen sind.

Nee, die Knutschkugeln waren wirklich schlimm. Wir hatten in der Schule 
1,5 Klassen mit diesen Dingern. Die haben sich unter OS 9.x so dermaßen 
oft verabschiedet. Hatten imho auch nicht genug RAM.

Ich meine jetzt das erste LCD / TFT Modell, wo du unten auf dem Tisch 
eine  weiße Halbkugel hattest und ein Chrom-Farbender Arm den Bildschirm 
hielt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Apple_iMac#Zweite_Generation_.282002.29

Ich habe jetzt mal aber ein bissl gegoogelt, das Teil hatte aber 
wirklich einen Lüfter, aber nur einen kleinen. Der Power Mac G4 war aber 
tatsächlich der Rechner mit dem "echten" Kamin Effekt:

http://de.wikipedia.org/wiki/Power_Mac_G4_Cube#Kult

von Falk B. (falk)


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Kamineffekt ist ja nur eine natürlich verstärkte Konvektion, also 
Wärmeströmung der Luft. Durch passende Mechanik heizt der Kühlkörper 
in einer Art Rohr die  Luft auf, die wird warn, dehnt sich aus, steigt 
nach oben und saugt dabei unten kalte Luft an. So weit, so gut. Aber ich 
schätze, dass sich der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers nicht um mehr 
als vielleicht 10-20% senken lässt, da man ja typischerweise nicht mit 
sonderlich hohen Ablufttemperaturen arbeiten kann/will, damit ist die 
Nachströmgeschwindigkeit nicht sooo wild. Ein Lüfter bringt deutlich 
mehr.

MfG
Falk

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Dimitri Roschkowski schrieb:
> Ich meine jetzt das erste LCD / TFT Modell, wo du unten auf dem Tisch
> eine  weiße Halbkugel hattest und ein Chrom-Farbender Arm den Bildschirm
> hielt.

Aha, die 'Nachttischlampe' :P Hast du so ein Teil im Betrieb mal 
angefasst? War nicht wirklich kühl, sondern imho ganz schön warm, und so 
zuverlässig waren die auch nicht.
Und der Cube? Naja, der Cube hatte so oft defekte optische Laufwerke, 
weil durch den Slot auf der Oberseite die heisse Luft immer durchs 
Laufwerk aufstieg (und Dreck von oben reinfiel). Keine so gute Idee, 
wenn du mich fragst.
Du müsstest schon einen ganz schönen Kamin bauen, um die 
Strömungsgeschwindigkeit merklich zu erhöhen. Grosszügige Kühlkörper und 
ein grosser (dafür langsamer drehender) Lüfter sind da besser.

von Timm T. (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Du meinst die Knutschkugel?

Also unter Knutschkugel findet die Bildersuche nur komische Autos und 
dicke Hunde... ;-)

Probleme kannst Du beim Kamineffekt noch bekommen, wenn sich der "Kamin" 
durch Staub zusetzt und dann zuwenig Zug bringt.

von Ben _. (burning_silicon)


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Dann muß halt der Schornsteinfeger kommen.

von Wilhelm F. (Gast)


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Dimitri Roschkowski schrieb:

> Der Nachteil einer aktiven Lüftung ist der Stromverbrauch +
> Lärm.

Beim Lärm eines Lüfters gibt es himmelweite Unterschiede, auch wenn zwei 
Lüfter von zwei Herstellern die gleiche Leistung haben. Der eine gibt 
sich mehr Mühe beim Flügeldesign, und der andere klingt nach Flugzeug.

Und zwar kaufte ich vor einiger Zeit einen Ersatzlüfter für den alten 
P3-Rechner. Leider ungeregelt, und der Verkäufer meinte noch, ich solle 
mich nicht wundern, das ungeregelte Ding würde mit 3500RPM wie ein 
Staubsauger klingen. Für 6€ nahm ich den aber mit, weil ich sonst keine 
vernünftige Alternative hatte.

Ein größerer CPU-Kühlkörper ohne Lüfter hätte für den PC ja auch 
gereicht, sowas ärgert mich immer wieder.

Und war erstaunt: Packungsangabe Geräuschpegel 14dBA. Darunter konnte 
ich mir noch nichts konkretes vorstellen. Aber eingebaut, und die 
Überraschung folgte prompt: Ich höre nur ein kaum wahrnehmbares Säuseln, 
bei voller Drehzahl, und nach geschlossenem Gehäusedeckel überhaupt 
nichts mehr.

Hätte ich das nur früher mal gewußt, dann wäre der alte Lüfter schon 
lange raus geflogen, der sogar geregelt noch viel stärker lärmte. 
Koreanisches Produkt sogar, der neue.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Timm Thaler schrieb:
> Matthias Sch. schrieb:
>> Du meinst die Knutschkugel?
>
> Also unter Knutschkugel findet die Bildersuche nur komische Autos und
> dicke Hunde... ;-)

Hahaha, aber wenn du nach 'Knutschkugel Apple' suchst, zeigt schon der 
erste Link auf den iMac G3, das Dingens, was es sogar in Rosa gab 
(iihks!).

Wilhelm Ferkes schrieb:
> Und zwar kaufte ich vor einiger Zeit einen Ersatzlüfter für den alten
> P3-Rechner.

Diese und die PII (SLot A) Rechner gab es sogar passiv gekühlt. Mein 
alter PII/400 Compaq Server war so einer. Ein Prachstück an 
Aluminiumkühlkörper mit Flügeln. Ich hatte zur Sicherheit noch einen 
zweiten Kühlkörper rangeschraubt, und das Ding lief jahrelang. Beim 
letztmaligen Abschalten stand die Uptime auf über 900 Tagen.

Am besten probierst du einen der grossen 120mm Lüfter mit Regelung. Mit 
ein bisschen Glück läuft der sehr leise und stromsparend. Er soll ja nur 
ein bisschen umrühren.

von j. c. (jesuschristus)


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Kamineffekt? Um von 55 auf 45 zu kommen? Klingt schwierig. Ich würde Dir 
zu einem leisen PC-Lüfter raten oder aber zu diesen LED-Kühlmodulen, die 
mit Infraschall arbeiten. Unhörbar.
Ansonsten kannst Du Dir überlegen ob größere Kühlkörper, bessere 
thermische Übergänge, Wärmeableitung übers Gehäuse etc. was bringen.
Bei 45 Grad solltest Du zudem an den Sommer denken!

von Dimitri R. (Firma: port29 GmbH) (port29) Benutzerseite


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j. c. schrieb:
> Ich würde Dir
> zu einem leisen PC-Lüfter raten oder aber zu diesen LED-Kühlmodulen, die
> mit Infraschall arbeiten. Unhörbar.

Ich nutze momentan schon einen PC-Lüfter. Nach Datenblatt ist das Ding 
140x140x25mm groß und dreht sich mit 500-1700rpm und erzeugt dabei 
9,6-36,4dbA und spricht PWMisch. Da ich gerade kein µC Board hatte, 
musste ich den Lüfter am Maximum fahren. Wenn ich tatsächlich die 
Kühlung mit dem Lüfter realisieren muss (wg. Sommer z.B.), dann werde 
ich da wirklich nen µC nehmen, der per PWM den Lüfter steuert und die 
Umgebungstemperatur misst. Nur das Problem sind die weiteren Kosten. 
Netzteil + µC Board sind ca. 30€. Und der Stromverbrauch, ich schätze, 
der Lüfter mit Netzteil werden etwa 5-7W verbrennen. Relativ unschön.


Und Infraschall... Kommt mir nie und nimmer in mein Haus. Ich war vor 
einigen Jahren auf einem Chemical Brothers Konzert, wo auch Infraschall 
eingesetzt wurde. Es ist richtig, dass du den Schall nicht hören kannst, 
er wirkt aber trotzdem auf den Körper ein. Resultat war bei mir ein 
komplett unbegründetes Angstgefühl. Wenn die Angst begründet ist, ist es 
kein Problem gegenzusteuern. "Tag für Tag fahren tausende Leute mit 
dieser Achterbahn und es passiert nichts, denn es ist alles nur Physik 
und für mich verstehbar, ich kenne auch die eingesetzte Technik und die 
Programmierer Persönlich. Die Wahrscheinlichkeit, dass dir etwas 
passiert ist seeeeehr gering".

Aber Angst vor etwas zu haben und nicht wissen wovor ist ein sehr 
schlimmer zustand. Ursache war der Infraschall.

Hier auch noch ein Zitat aus Wiki:

    In einem Universitätsgebäude in Coventry glaubte der Ingenieur Vic 
Tandy, der während der Nacht allein im Labor arbeitete, plötzlich eine 
Gestalt vorbeihuschen zu sehen. Nachdem das gleiche Phänomen in der 
folgenden Nacht wieder auftrat, versuchte er den Grund herauszufinden. 
Schließlich kam der Wissenschaftler der Ursache auf die Spur: ein 
Ventilator in der Wand sendete unhörbaren Infraschall mit einer Frequenz 
von 18 Hz aus, der den Augapfel in Schwingungen versetzte und dem Gehirn 
dadurch falsche Informationen zukommen ließ. Da auch in der Natur 
Infraschall entsteht, wurde auf diese Weise ein weiterer 
wissenschaftlicher Erklärungsansatz geliefert, der auch bei vielen 
anderen Spukfällen greifen könnte.

Deshalb nix Infraschall!!!!! Never!!!!

von Der M. (mhh)


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Mit ca. einem Watt für den Lüfter kommst Du hin. Geregelt muß der nicht 
werden in Deinem Fall. Einfach mit reduzierter Spannung bei 7 bis 8 V 
betreiben.

von Uhu U. (uhu)


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Dimitri Roschkowski schrieb:
> Deshalb nix Infraschall!!!!! Never!!!!

Da muß schon ausreichend Schalldruck vorhanden sein, sonst merkt man 
wirklich nichts davon. Pech ist natürlich, wenn die Resonanzfrequenz des 
Raumes angeregt wird und die Sache sich hoch schaukelt. Das kann aber, 
wenn es dumm kommt, auch ein alter Kühlschrank schaffen, wenn die 
Raumgeometrie paßt.

Mir ist mal was in der Art passiert, als in der Nachbarschaft ein 
industrielles Turbo-Gebläse einen Lagerschaden hatte. Die Jungs vor Ort 
haben nichts davon mitbekommen, aber bei mir geriet die ganze Wohnung in 
Resonanz, es war nicht auszhalten und ich habe mich beim 
Wirtschaftskontrolldienst beschwert.

Anschließend ging alles ganz schnell: Die Anlage ging für mehrere Tage 
außer Betrieb und die Lager wurden ausgetauscht.

von A. $. (mikronom)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Dimitri Roschkowski schrieb:
>> Deshalb nix Infraschall!!!!! Never!!!!
>
> Da muß schon ausreichend Schalldruck vorhanden sein, sonst merkt man
> wirklich nichts davon.

Lass mich mal raten, das "ausreichend Schalldruck" kannst du vermutlich 
nicht in Zahlen fassen?

> Pech ist natürlich, wenn die Resonanzfrequenz des
> Raumes angeregt wird

Die Resonanzfrequenz des Raumes? Von welchen Frequenzen reden wir denn 
da so und was schwingt dann überhaupt?

Und wie regt man eine Frequenz an?

> und die Sache sich hoch schaukelt. Das kann aber,
> wenn es dumm kommt, auch ein alter Kühlschrank schaffen, wenn die
> Raumgeometrie paßt.

Und dann schaukelt sich das hoch, die Wände bekommen Risse und das Haus 
stürzt ein? Ja, das passiert täglich in Deutschland! Wirklich! Hab ich 
echt schon oft gehört davon, dass der Kühlschrank den Putz von der Wand 
gerüttelt hat.

> Mir ist mal was in der Art passiert, als in der Nachbarschaft ein
> industrielles Turbo-Gebläse einen Lagerschaden hatte. Die Jungs vor Ort
> haben nichts davon mitbekommen, aber bei mir geriet die ganze Wohnung in
> Resonanz, es war nicht auszhalten und ich habe mich beim
> Wirtschaftskontrolldienst beschwert.

Wegen eines Lagerschadens ruft man den Wirtschaftskontrolldienst an, der 
zur Lebensmittelüberwachung gehört?

> Anschließend ging alles ganz schnell: Die Anlage ging für mehrere Tage
> außer Betrieb und die Lager wurden ausgetauscht.

Du solltest auch mal außer Betrieb gehen und in Urlaub fahren!

von Wilhelm F. (Gast)


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Wie funktioniert das mit dem Infraschall?

Wenn man einen Schallwandler installiert, und dem eine Sinusleistung 
gibt, dann wird doch die Luft am Kühlort einfach nur ein wenig hin und 
her bewegt, und nicht ausgetauscht.

Sicher brauchte man bestimmte Signalformen, z.B. daß eine 
Lautsprechermembran sich schnell nach vorne bewegt, und langsam wieder 
zurück fällt. Oder umgekehrt.

von Ansgar K. (malefiz)


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Dann geh nie in den Zoo Elefanten unterhalten sich un 
Ultraschallbereich.
Fals du da mal angst bekommst.

von Uhu U. (uhu)


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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Wie funktioniert das mit dem Infraschall?

Das ist wie ganz normaler Schall, nur mit Frequenzen unter der unteren 
menschlichen Hörschwelle. Lautsprecher, die ihn effizient abgeben 
sollen, müssen einfach groß genug sein, daß es keinen akustischen 
Kurzschluß zwischen Vorder- und Rückseite gibt. Irgendwelche 
asymmetrisch bewegten Mebranen braucht man dazu nicht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Infraschall

von Wilhelm F. (Gast)


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Uhu Uhuhu schrieb:

> Wilhelm Ferkes schrieb:
>> Wie funktioniert das mit dem Infraschall?
>
> Das ist wie ganz normaler Schall, nur mit Frequenzen unter der unteren
> menschlichen Hörschwelle. Lautsprecher, die ihn effizient abgeben
> sollen, müssen einfach groß genug sein, daß es keinen akustischen
> Kurzschluß zwischen Vorder- und Rückseite gibt. Irgendwelche
> asymmetrisch bewegten Mebranen braucht man dazu nicht.
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Infraschall

Ja, ich dachte schon an sowas wie ein großes Tiefton-Chassis aus einer 
Baß-Box, was wirklich ein paar Kubikzentimeter Luft bewegt.

von Frank P. (mauz)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Das ist wie ganz normaler Schall, nur …
Das war glaube ich nicht die Frage, sondern wie Kühlung mit Infraschall 
funktioniert. Habe ich zumindest hieraus gelesen:

Wilhelm Ferkes schrieb:
> … gibt, dann wird doch die Luft am Kühlort einfach nur ein wenig hin und
> her bewegt, und nicht ausgetauscht.

Und mich würde es auch interessieren ;-)
frank

von Falk B. (falk)


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@  Ansgar k. (malefiz)

>Dann geh nie in den Zoo Elefanten unterhalten sich un
>Ultraschallbereich.

Kaum, eher Infraschall. Sind ja keine Fledermäuse.

Infraschall -> tiefer als der Mensch hören kann, also irgendwas 
unterhalb 20 Hz
Ultaschall -> höher als der Mensch hören kann, so 16 kHz++

von Wilhelm F. (Gast)


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Frank P. schrieb:

> Wilhelm Ferkes schrieb:
>> … gibt, dann wird doch die Luft am Kühlort einfach nur ein wenig hin und
>> her bewegt, und nicht ausgetauscht.
>
> Und mich würde es auch interessieren ;-)

Hmm, ja, ich hatte in Physik schon mal "Schwingungen und Wellen", das 
ist aber etwas länger her. Es könnte doch so sein, wie ich weiter oben 
beschrieb.

Eine schnelle Bewegung einer Lautsprechermembran nach vorne erzeugt eine 
Druckwelle, und die Membran fällt langsamer wieder in den 
Ausgangszustand zurück. Damit wäre eine richtige Luftzirkulation 
denkbar.

Da ist wohl noch ein wenig Experimentierfreude angesagt, wer sich sowas 
baut.

von Uhu U. (uhu)


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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Da ist wohl noch ein wenig Experimentierfreude angesagt, wer sich sowas
> baut.

Lieber nicht. Starker Infraschall ist wirklich kein Genuß.

von Wilhelm F. (Gast)


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Uhu Uhuhu schrieb:

> Lieber nicht. Starker Infraschall ist wirklich kein Genuß.

Keine Panik. Ich habs auch nicht mit Schall und Schwingungen und Wellen 
in meiner Umgebung, werde in dieser Richtung nicht tätig.

Inzwischen vermeide ich sogar Musik, denn es ist, genau genommen, Lärm. 
Mein Gehör ist nicht mehr so gut wie mit 20, und ich möchte darauf 
achten, daß es noch ein paar Jahre hält.

Ein Graus waren mir auch immer schon Motoren und Antriebe, alles was 
Lärm macht. Aber die Elektronik bietet gottseidank eine Menge anderer 
Dinge.

Meine Kommilitonen stürzten sich ja sofort auf alles, was sich dreht, 
bewegt, lärmt, ich kann das überhaupt gar nicht nachvollziehen.

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