PC AbluftGesamtkonzept


Grundsätzliche Luftführung

Generell sollte die Luft durch das Gehäuse unten durch verschiedene Öffnungen (durchlöcherte Bereiche in der Gehäuseoberfläche und freigelassene Kartenslots) hineinströmen und oben durch das Netzteil und bei Bedarf einen Zusatzlüfter herausströmen. Der Luftstrom sollte durch das ganze Gehäuse führen. Falsch ist es, wenn ein in der Nähe des Netzteils befestigter Gehäuselüfter die Luft in das Gehäuse hinein bläst. Denn dann fließt die Luft den kurzen Weg zwischen Zusatzlüfter und Netzteil und wird gleich wieder nach außen geblasen. Somit würde der Rest des Gehäuses nicht gekühlt werden. Aus demselben Grund sollte man eine weitere ungenutzte Lüfteröffung neben einem Gehäuselüfter zukleben.


Vorgehensweise zur insgesamt leisen Kühlung

Folgende Punkte kann man der Reihenfolge nach überdenken, wenn man die Anzahl und Position der Lüfter plant:

  1. Am besten, man testet im Sommer, wenn die Raumtemperatur das jährliche Maximum erreicht hat. Wenn man im Winter testet, kann man die Wirkung der Kühlung leider nur abschätzen und muss für Kühlung sorgen, die dann im Sommer hoffentlich auch noch ausreicht.
  2. Man sollte nur eine einzige Festplatte im System haben, und hier möglichst ein leises Modell mit geringer Wärmeabgabe (Tests lesen!). Die Festplatte sollte auf eigenen Schienen mit Moosgummi und Kabelbindern befestigt werden (s. Bild unten). Wer mehr Geld loswerden will, kann sich auch einen teuren Festplatten-Rahmen kaufen, der die Platte dämmt. ;) Wenn man denn sowas einsetzen möchte, würde ich auf jeden Fall etwas ohne Lüfter kaufen. Auch wenn man mit einigen Konstruktionen Festplatten stark kühlen kann, so dass die Temperatur z.B. auf 35°C sinkt, halte ich dies bei einer angegebenen maximalen Betriebstemperatur für Festplatten von 55°C für unnötig und (wegen des Lüfters) für unnötig laut.
  3. Ein großes Gehäuse läßt mehr Freiraum für die Platzierung von Lüftern und Komponenten und den Bau von Luftführungen.
  4. Man sollte ein leises Netzteil einsetzen. Ich setze ein Coba 400W Netzteil ein, welches in der c't 07/2004 (dort das 350W Modell) als eines von drei sehr leisen Netzteilen getestet wurde und mit 40 EUR günstig ist. In diesem Netzteil ist (wie mittlerweile in vielen anderen) ein einziger 120mm Lüfter verbaut. (Tests lesen und auf Lautstärke achten, nicht Herstellerwert vertrauen!)
  5. Danach kommt die CPU-Lüftung dran. Wenn Platz ist, sollte man hier einen 120mm Lüfter einsetzen, wie ich es beschrieben habe. Der Papst 4412F/GL (26dB, 95 m3) ist sehr gut geeignet. Die Lautstärke ist sehr gering. Bei sehr hoher Raumtemperatur und CPU-Leistung (ich kühle bei > 30°C Raumtemperatur eine Athlon 3000+ CPU) reicht er tendenziell evtl. nicht mehr aus. Papst bietet aber verschiedene Modelle an. Am besten ist natürlich eine echte Temperaturregelung, wie ich sie ebenfalls vorgestellt habe. Gerade bei der CPU macht eine Regelung Sinn, da die Temperatur der CPU (im Vergleich zu allen anderen Komponenten) am stärksten schwankt. Wenn man eine CPU mit geringer Wärmeabgabe in einem Multimedia/Wohnzimmer-PC einsetzt (ich empfehle eine P3 CPU, die bei 800 MHz z.B. 20 Watt Abgabeleistung hat, s. meine VDRBox), kann man die CPU evtl. durch das Netzteil kühlen. Dazu baut man einen entsprechenden Pappkanal, der entweder seitlich oder von oben auf dem CPU-Kühlkörper aufsetzt.
  6. Je nach Modell der Grafikkarten und des vorhandenen Lüfters ist zu überlegen, ob man den Lüfter austauscht gegen eine eigene Konstruktion. Ich schlage (falls man einen lauten Grafikkarten-Lüfter hat) dieselbe Konstruktion vor wie zur Kühlung der CPU vorgestellt. D.h. an die Befestigungsschiene bringt man einen weiteren 120mm Lüfter an, der mit einem weiteren Pappkanal die Grafikkarte kühlt. Der Kühler der Grafikkarte wird entfernt. Stattdessen wird ein Kühlkörper aus dem Elektronik-Versandhandel befestigt, der entsprechend zurechtgesägt wird, falls die Grundfläche nicht passt. Oder man benutzt einen Passiv-Kühler. Bei meiner Grafikkarte (Radeon 9500) ist der Lüfter leise genug, so dass ich ihn nicht ausgetauscht habe.
  7. Zu diesem Zeitpunkt sind also Kühlung von Netzteil, CPU und Grafikkarte festgelegt. Nun kann man nach Benutzung des Rechners unter Vollast (am besten dazu MP3- oder Videodateien erzeugen etc.) feststellen, wie heiß durch diese Kombination der Innenraum, die Festplatte und die Grafikkarte werden (falls mit passiv-Kühlkörper oder Standardlüfter versehen). Für die Temperaturmessung sollte man hier ein billiges Innen-/Außenthermometer einsetzen, da den ausgelesenen Werten manchmal nicht zu trauen ist. Meine Festplatte zeigte z.B. ein paar Grad zu wenig an. Es gibt auch Modelle, die hier echte Bugs in der Firmware haben und "irgendwelche" Werte anzeigen. Bei der Grafikkarte gibt es das Problem, dass nur einige Modelle das Auslesen der Temperatur erlauben. Ich halte fest: Kühlung von Festplatte, Grafikkarte (falls keine aktiv-Regelung) und Innenraum ist im folgenden noch zu überprüfen.
  8. Tower Lufteinlaß SeiteIst die Temperatur des Innenraums (die Werte sind nur mein Vorschlag) < 45° C, die der Festplatte < 45° C und die der Grafikkarte < 55° C, ist alles ok. Wenn eine der Temperaturen zu hoch ist, kann man folgendes machen:
  9. Festplatte: Die Festplatte kann unter dem Netzteil befestigt werden, so dass mehr Luft an ihr vorbeiströmt. Sie darf übrigens auch vertikal eingebaut werden. Ein Kühlkörper kann auf der Festplatte befestigt werden. Wenn dies nicht ausreicht, braucht man einen Gehäuse-Zusatzlüfter, der am besten vor der Festplatte platziert wird.
  10. Grafikkarte und Innenraum: Um die Grafikkarte und den Innenraum besser zu kühlen, bleibt einem nur übrig, den Luftstrom durch das Gehäuse zu verstärken. Dazu kann man entweder einen Zusatzlüfter ins Gehäuse einsetzen oder die Drehzahl des Netzteillüfters höher einstellen (falls möglich). Ich empfehle, sofern Platz im Gehäuse vorhanden ist, den Einsatz eines weiteren großen 120mm Lüfters, weil dies leiser ist.
  11. Laufwerke: Werden die Laufwerke heiß, sollte man erstens (wenn möglich) zwischen jeweils zwei (CD/DVD-)Laufwerken einen Einschub freilassen. Zweitens können Öffnungen in einer Frontblende zwischen zwei Laufwerken und seitliche Öffnungen (s. Bild) einen leichten Luftzug erlauben und damit die Laufwerke besser kühlen.


Ergebnis bei meinem Rechner

In meinem Rechner sind leider insgesamt immer noch 4 Lüfter im Einsatz. Weiter konnte ich die Lüfteranzahl nicht reduzieren. Da aber drei davon leise 120mm Lüfter sind, ist die Lautstärke wirklich gering, dafür dass ich einen normal leistungsstarken PC (Athlon 3000+, Radeon 9500) jetzt im Sommer bei 31°C Raumtemperatur ausreichend kühlen kann.

Im Bild sind die Positionen der Lüfter und der Luftstrom zu sehen.

Tower Seitenansicht
Seitenansicht meines Towergehäuses
Festplatte
Befestigung der Festplatte auf zusätzlichen Holzschienen, Dämpfung durch Moosgummi, Befestigung mit Kabelbindern, Lüfter mit beidseitigem Klebeband und Moosgummischicht befestigt
Grafikkarte Pappkanal
Die Grafikkarte kühlt ebenfalls ein separater 120mm Lüfter mit Pappkanal.


erreichte Temperaturen

Voraussetzungen

  • Raumtempertaur 31°C
  • CPU geregelt mit Mikrocontroller-Lüfterregelung auf 54°C. Lüfter läuft ca. auf 80% bei Vollast. Lüfter saugt Außenluft auf die CPU.
  • Coba-Netzteil 400W auf "Automatik" gestellt
  • mehrstündiger Betrieb bei CPU-Vollast im Desktop-/2D-Betrieb

Ergebnis ohne Gehäuse-Zusatzlüfter unter dem Netzteil

  • Innenraum: 47° C
  • Festplatte: 49° C
  • Grafikkarte: 53° C

Ergebnis mit Gehäuse-Zusatzlüfter Papst 4412F/GL auf 5V (extrem leise) unter dem Netzteil

  • Innenraum: 41° C
  • Festplatte: 42° C
  • Grafikkarte: 48° C

Vermutlich werde ich den Zusatzlüfter im Winder einfach ausschalten. Wenn man einen Zusatzlüfter außer Betrieb nimmt, sollte man zusätzlich auf jeden Fall die Lüfteröffnung mit Pappe zukleben, ansonsten ist wieder kein Luftstrom durch das ganze Gehäuse gegeben.