CPU-Lüfter-Konzept

In mehreren Rechnern habe ich den Kühlkörper oder Lüfter für die CPU ausgetauscht. Ich habe auch ausprobiert, ob ein riesiger überdimensionierter (selbstgebauter) Kühlkörper aus Aluminiumplatten bessere Kühlung verschafft. Nach langem Testen hat sich herauskristallisiert, dass folgende Anordnung die wohl beste und leiseste (Luft-)Kühlung für die CPU erzeugt.

Luftführung

Am Lüfter wird mit Krepp-Klebeband ein Pappkanal (einfach vier Seitenteile wie abgebildet an den Seiten zusammenkleben) befestigt. Der Lüfter wird mit Schrauben oder Heißkleber an einem Kunststoff- oder Alu-Profil oder einer Holzleiste befestigt. Kunststoff und Holz haben den Vorteil, dass erstens keine Kurzschlussgefahr beim Einbau besteht und zweitens der Lüfter vielleicht etwas gedämmter aufgehängt ist. Man kann allerdings auch mit Moosgummi (aus dem Bastelladen) dämmen, um eine mögliche Laufunruhe des Lüfters weniger hörbar zu machen. Die Lüfter-Pappkanal-Konstruktion wird also frei im Gehäuse befestigt, d.h. nicht mit dem Kühlkörper verbunden. Am einfachsten klebt man dazu das Kunststoffprofil unten und oben am Gehäuse mit Heißkleber fest. Der Pappkanal sollte sehr dicht und exakt am Kühlkörper oben aufliegen. Nur so erreicht man den hohen Luftdurchfluß über der CPU. Ein Anbrennen der Pappe ist übrigens nicht wahrscheinlich. Bei meinem Kühlkörper kommt am Ende der Kühlrippen schon gar keine Hitze mehr an (sicherheitshalber einmal fühlen).

In die Außenwand sägt man mit der Stichsäge ein rundes Loch. Mit Moosgummi kann man ein enges Anliegen des Lüfters an die Außenwand erreichen und außerdem ein evtl. Klappern verhindern.

CPU-Lüfter Foto


Grundregeln für CPU-Lüfter

Folgende Weisheiten haben sich beim Testen herausgestellt:
  • Hoher Luftstrom an Kühlkörper-Grundplatte: Es ist extrem wichtig, dass ein möglichst hoher Luftstrom möglichst nahe an der heißen Stelle (also direkt über der Grundplatte des Kühlkörpers) erzeugt wird. Wenn man nur einen diffusen Luftstrom über den Kühlkörper leitet, ist die Luft nicht gezwungen, direkt an der Grundplatte des Kühlkörpers vorbeizuströmen. Die Wirkung wird damit drastisch vermindert.
  • Mit Pappkanal Luft bündeln: Neben der vorgsetellten Luftführung könnte man auch seitlich die Luft abziehen und ins Netzteil ziehen. Wichtig ist auf jeden Fall immer eine gezielte Luftführung.
  • 120er Lüfter nehmen: Sofern man genug Platz hat, empfehle ich dringend den Einsatz von einem großen 120mm-Lüfter. Z.B. hat der Papst 4412F/GL bei 94m3 Luftleistung 26 dB(A) Lautstärke, was ein sehr guter Wert ist.
  • Kupfer ist besser, aber nicht so wichtig: Kupfer leitet die Wärme besser als Aluminium. Viel wichtiger als die Wahl des Materials ist allerdings die gezielte Luftführung und der Einsatz eines leisen, großen Lüfters.
  • (Kupfer)Kühlkörper mit vielen Rippen verstopfen: Der oft bei Kupfer-Kühlkörpern vorhandene geringe Abstand zwischen den Kühlrippen kann dazu führen, dass der Kühlkörper leicht mit Staub verstopft! In der Praxis hat daher ein billigerer Aluminium-Kühlkörper mit größerem Abstand zwischen den Kühlrippen den Vorteil, dass dies weniger passieren kann.
  • Keine großen Kühlplatten: Aluminium hat eine nur mittelmäßige Wärmeleitfähigkeit. Es bringt nichts, extrem große Kühlplatten anzubringen. Bei meinem Alu-Kühlkörper mit ca. 4 cm langen Rippen beispielsweise kommt an der Spitze die Wärme quasi gar nicht mehr an.
  • Keine extrem dicke Grundplatte: Ich hatte versucht, in die Kühlrippen große Aluplatten zu stecken und damit eine größere Kühlfläche zu erreichen. Dies hat aber nichts gebracht. Durch die hineingesteckten Platten bildete der einstige Kühlkörper nun einen massiven Alu-Block. Durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit kam die Hitze nur schlecht zu den Platten. Es ist also wichtig, eine normale Grundplatte (bis 10 mm ist sicher ok) zu haben, aber keinen massiven Alublock auf die CPU zu setzen, an der dann Kühlrippen befestigt sind.
  • Drehrichtung beachten: Die CPU wird besser gekühlt, wenn man dazu die kalte Luft von außen wie im Bild oben dargestellt verwendet. Die Innentemperatur steigt dadurch aber mehr an, als wenn man die Luft vom Gehäuseinneren über die CPU nach außen pusten läßt. Es ist von der Größe des Gehäuses und der Luftmenge, die durch das Netzteil und evtl. vorhandene Gehäuselüfter nach außen geleitet wird, abhängig, welche Richtung für den CPU-Lüfter am besten ist.
SK6+
mein alter Thermalright SK6+, jetzt ersetzt durch einen billigen Alu-Kühlkörper mit Kupfer-Grundplatte

Kühlkörper

Es gibt verschiedene Materialien für Kühlkörper. Das Material soll die Wärme gut leiten. In dieser Reihenfolge nimmt die Wärmeleitfähigkeit zu:

  • Aluminium-Kühlkörper
  • Aluminium-Kühlkörper mit Kupfer-Bodenplatte
  • Kühlkörper komplett aus Kupfer

Wie oben beschrieben haben Kupferkühlkörper meist einen geringen Abstand zwischen Kühlrippen und können leicht mit Staub verstopfen.


Lüfter

Wichtige Werte bei einem Lüfter sind:

  • Größe (es gibt 60 mm, (74 mm von Y.S. Tech,) 80 mm, 92 mm, 120 mm)
  • regelbare Drehzahl oder nicht? (Poti oder Temperaturfühler)
  • minimale / maximale Lautstärke (in dB(A))
  • minimaler / maximaler Luftdurchlass (gemessen in CFM (Kubikfuß pro Minute) oder m3/h (Kubikmeter pro Stunde), wobei 1 CFM = 1,7 m3/h)

Einige Beispielwerte zum Vergleich:

  • ein guter Wert für einen Lüfter ist 20 dB(A) und 45 m3 (normaler Luftdurchsatz, reicht bei normaler CPU)
  • die leisesten Lüfter haben ca. 12 dB(A)
  • die lautesten haben knapp 50 dB(A)
  • die leistungsstärksten schaffen über 100 m3/h
  • die leistungsschwächsten schaffen unter 20 m3/h
  • Bsp: 92mm Papst 9234 GMV, 50 m3/h bei 20 dB(A), 80 m3/h bei 32 dB(A), damit sehr leise
  • Bsp: 120mm Papst 4424 FGL, 93 m3/h bei 26 dB(A), damit sehr leise
  • Bsp: Y.S. Tech NFD 1281259B-2F, 83 m3/h bei 39 dB(A), 16 m3/h bei 17 dB(A), ist ok

    Übrigens: Ein Anstieg um 6dB bedeutet, dass der Lüfter doppelt so laut ist. Also Wenn einer 25 dB laut ist, sind zwei davon 31 dB laut, und vier von derselben Sorte sind 37 dB laut.


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    Es gibt verschiedene Lagertypen: