Frage Passiv Gehäuse für einen Gaming PC

[Phelan]

Hi,

Hier erstmal die Vorgeschichte.
Wen das nicht interessiert und/oder zu viel Text ist, kann gerne gleich nach unten zur "zum Thema:" springen.



Ich komme aus einer Zeit, als in Computertechnik eigentlich alles passiv und lautlos war KC85/3 und C64 *hust*
Dann kamen PCs mit Lüfter im Netzteile und irgendwann brachte Intel den Pentium1 mit sagenhafte 7W-15W!!! Verbrauch.
Nun wurden CPUs mit einer aktive Kühlung, verkauft. Auch wenn die damals verbauten Miefquirle mehr Geräusche als Luft erzeugten.

Da begann bei mir das Hobby PC-Technik passiv zu kühlen.
Meine Pentium 1 bekam einfach ein, aus einem Hifi-Verstärker Kühlkörper selbst zurecht gesägten, passiv Kühlkörper mit ca. 5x5x5 cm aufgeklebt.

Beim Athlon 500 mit gigantischen 70W !!!!111elf!, bis dahin waren eher 15-35W typisch, musste ich die passive Kühlung aber erst mal beerdigen. Beim Athlon XP mit waren dann sogar Alu-Luftkühler am Ende. Hier musste es nun Modelle aus Teil/Kupfer sein. Zu diesen Zeitpunkt war passives kühlen in weite Ferne gerückt.

Funfakt: Der Athlon XP war nicht nur die erste CPU mit 1Ghz sondern mit seinen 75W auf 0,7cm², auch die erste CPU die die typische Energiedichte eines Siedewasserreaktors mit 1MW/m² überschritt.


Aber dann passierten 2 Dinge.
AMD brachte den Sledghammer A64-3000 mit Heatspreader und thermischer Schutzschaltung und Zalman stellte mit dem TNN500 ein komplett passives Gehäuse vor. Das kostete aber für mich damals heftige 999€. Heute ärgere ich mich das nicht gekauft zu haben.

Aber ich sah nun das es und wie es ging. Ich besorgte mir damals noch sehr schwer zu bekommende Heatpipes und fräste mir ein eigenen CPU Kühler mit Heatpipe-Klemmung und testete mit einem 75W Heizwiederstand, mehreren Heatpipes und einer 1cm Aluplatte in der Größe einer Gehäuseseitenwand. Ich optimierte alles solange bis die 75W dauerhaft auf 60° gekühlt wurden.
Dann ersetze die rechte Gehäuseseite durch diese 1cm dicke Alu-Wand und flanschte von innen die CPU und unten die Grafikkarte an.

In Foren wo ich das vorstellte, bezweifelten viele das dies überhaupt funktionieren könnte und es unmöglich sein eine 65W CPU passiv zu kühlen, aber diese Konstruktion versah brav 4 Jahre lang ihren Dienst als Gaming PC.

Es blieb noch das Netzteil und die im Dämmrahmen laufende 2,5“ Festplatten.
Das erste löste Zalman mit dem bezahlbareren TNN300, das 2. SSDs .
Hier mal Google zum TNN300

tnn 300 - Google Suche

Also TNN300 + Core2duo 3000 gekauft und eine sünde teure 32GB SSD in das TNN300 gebaut. Die CPU habe ich dann noch auf 3,6Ghz Übertaktet und so lief das Basis-System über 6 Jahre mit mehreren Grafikkarten.
Naja nicht ganz, die SSDs, auch die danach eingesetzen 64GB Modelle sind gestorben wie die Fliegen. Immer mit Schreibfehler und Reserve Blöcke alle.

Aktuelle genutzte PC:

2014 rüstete ich das Zalman mit einem i5 4690k, einer 750ti und einer 512Gbyte SSD von Samsung auf. Meine erste SSD die nicht weggestorben ist und heute noch läuft. Eigentlich musste ich mir nur eine neue CPU-Halterung bauen, da der neue Sokel andere Lochmaße hatte.

Die CPU als auch GPU lagen aber oberhalb Kühl und Netzteil Gehäuse-Spezifikation, was ich mit den einstellbarer TPD Limits anpasste bis es stabil lief.
Die CPU läuft mit 70W TPD-Limit @4,2Ghz/1,0V. Durch die notwendigen limitierten TPD schafft sie die 4,2 Ghz aber nur bis 2 Kernen Last und hält bei Volllast den Basistakt von 3,5 Ghz. Das ist ok für mich auch wenn sie ohne Limit allcore 4,2 laufen würde.
Die 750Ti 2GB wie auch die nachfolgende 1050Ti 4GB liefen ootb mit passiver GPU Kühlung. Hier reichte die Leiterplatte noch als Kühlung für RAM und Stromversorgung.
Die 1050ti war aber nach den Umstieg auf WQHD zu langsam und die nur 4GB Ram limitieren oft, so das ich händeringend eine neue Grafikkarte suchte.

Ein Ersatz für die 1050TI war aber nicht mehr so einfach, da es nix mehr schnelleres mit 75W gab, was das Limit der passiven Kühlung/Netzteils des TNN300 ist.
Auf meiner Suche fand ich Artikel/Videos wo Leute ihre 1070 bei geringen Taktverlusten mit 100-120W betrieben und ich bekam langsam eine Idee wie es gehen könnte. Als dann das Saturn um die Ecke eine neue 1070 für 275€ abverkaufte, schlug ich zu.

Ich testete sie mit der passiven Kühlung wo sie bei ~85W und 0,7V+- ins thermische Limit lief. Also in MSI AB 0,7V eingestellt und bei 1,4 Ghz lief sie dann stabil bei 70°C mit ca. 80W. Die höchsten FPS erreichte ich bei zusätzlichen um 500Mhz gesenkten Ram-Takt.
Evtl. weil die CPU mehr Powerlimit bekommt oder sich die Ram-Module auch schon trotz Kühlkörper thermisch gedrosselt hatten, ka.

Ergebnis: 1070 Passiv gekühlt, 75% Speed bei 60% TPD zu Out of the Box und doppelter Ram und +50% FPS zur 1050ti. So läuft mein Gaming PC bis heute mit WQHD stabil und lautlos.

Problem ist das ich jetzt einfach das Ende der Fahnenstange erreicht habe.
Mehr ist aus dem TNN300 nicht mehr zu holen. Und auch wenn das passive Netzteil nach 13 Jahren und >30000 Betriebsstunden noch anstandslos läuft, es ist nichtmehr ersetzbar, wenn es ausfällt.


zum Thema:

Ich suche also ein neues Gehäuse mit stärkerer passiver Kühlleistung für CPU und GPU. So 100W CPU und 150-200W GPU.

Gleich noch Vorweg.
Bitte keine Diskussionen oder Meinungsbekundungen das es total sinnlos ist, das es eh nicht geht, das es viel zu teuer ist oder eine Wasserkühlung auch schon total leise ist oder sowas. Das soll hier nicht das Thema sein

Mein Ziel ist nicht leise, sondern lautlos = (gar)keine bewegten Teile im kompletten PC.

Mir schwebt da aktuell sowas vor, wie:
- 500W Passivnetzteil
- 5800X im 65/88W TPD Setting
- 6800 mit 0,65-0,75V mit der Hoffnung auf 75% FPS bei <150W
PS: eine 3080M mit 80-120W TPD als steckbare Graka und ich wäre fertig :-/

Die Art der Kühlung ist im Prinzip sogar egal, hier das was ich bisher so gefunden habe.


1. Heatpipes

Sind vermutlich am praxistauglichsten und es gibt reichlich kleiner Passivgehäuse für sparsame CPUs. Bewährte Techik sozusagen.
Die passive Kühlkörper haben das Problem, das die Wäme noch im Gehause ist und oft ein Gehäuselüfter quasi vorrausgesetzt wird.

1.1
Kaufbare Gamin-PC Gehäuse kenn ich nur das Turemetal UP10 fanless case was mit 140W CPU und 160W GPU angegeben wird. Leider gibt es das nur bei Alibaba aus China und viele Infos gibt es nur auf Chinesisch.

1.2
Und das MonsterLabo The Beast, was wohl mittlerweile sogar bestellbar ist. Auch dazu habe ich keiner weiteren Infos gefunden.
Mich stört da vorallen das man die Grafikkarte mit einem PCI Adapterkabel in die Luft hängen muss. Wobei das aus Kühlungssicht eher positiv ist.

Wie Problematisch ist so eine zusätzliche Steckstelle im PCI Bus und 20cm Leitung?

1.3
Bin auch schon gedanklich wieder bei einer Eigenbau Lösung. Aber 100W+ ist doch nochmal eine andere Hausnummer als 70W.
ka. Minitec Gestell, fette Kupferplatte und alles trann geschraubt und mit Heatpipes auf die Kupferplatte.
Für die Grafikkarte dachte ich an ein geschlachtetet Wasserkühler der statt Wasser eben Heatpipes bekommt.


Kenn jemand noch jemand Gehäuse was in der Richtung?
Oder wo man Heatpipes und noch besser passende Heatpipe-Klemmblöcke kaufen kann?

2.
Wasserkühlung…

gibt es da was Lautloses? Weiß nicht mit Wirbelstrompumpe oder wie eine Schwerkraftheizung, durch Eigenkonvektion ?

3.
2 Phasen (Tauch) Kühlung ( Phase-Change / Two-phase Immersion Cooling)

Bei Miner oder Serverfarmen ist das schon fast zum Standard geworden.
Da kommen alle Jahre mal ein Prototyp auf aber irgendwie schafft es da nichts bis zum kaufbar.

3.1
- Phase-Change Case NSG S0 (Kickstarter , wurde aber erfolglos eingestellt)
Streacom hat das übernommen, aber da ist auch seitdem Sendepause.
https://www.kickstarter.com/project...-first-fanless-chassis-for-high-perfo?lang=de

3.2
- D8auchers eigenbau , kommt aber auch nichts neues mehr…

3.3
- INVASION Labs (edel PC Modder, aber bisher auch nur Ankündigungen)

https://invasion.eu/blog/mars-project-raumfahrttechnologie-in-einem-gaming-pc/

3.4
Der Eigenbau, speziell als reine Tauchkühlung, wäre imo sogar machbar… Da wäre das Problem mit dem RAM/Stromversorgung Kühlung gleich mit erledigt.
So in der Art etwas…

Problem ist das Kühlmittel, das nicht an Privatpersonen verkauft wird.
Auch bin ich mir nicht sicher ob ich davon 30l in meinem Wohnzimmer haben will und natürlich ob das Blubbern noch unter Lautlos fällt

Die geschlossenen Systeme mit Schlauch und Radiator scheinen an irgendetwas zu scheitern. Aber ich finde nichts dazu woran.

Kenn ihr weiter Quellen, Infos oder Projekte zu 2 Phasenkühlung oder habt evtl. sogar Erfahrungen damit?

Bei Öl-Tauchkühlungen bildet sich schnell ein micro Ölfilm im ganzen Raum wo der Rechner steht, sowas will man selbst im Hobbykeller nicht haben.
Das Novec scheint chemisch sehr stabile zu sein, ist aber trotzdem erstmal nicht für bewohnte Räume entwickelt wurden.
Hat da jemand Erfahrungen mit solchen Kühlmitteln wie z.b. Novec 7100?

Oder noch andere Ideen ?

 

[Martin Gut]

Hallo Phelan

Solche Technikprojekte finde ich immer sehr interessant. Was jemand bauen will, muss er selbst wissen. Auch wenn ich nicht die selben Ansprüche habe, denke ich gerne mit was sich machen lässt.

Für mich muss ein PC im Normalbetrieb auch lautlos sein. Im Gamingbetrieb soll er immer noch leise sein. Ich game aber nicht so viel, so dass mir eine GTX 1650 Super mit 120 Watt reicht. Um den PC im Alltagsbetrieb lautlos zu machen, habe ich auf der CPU einen Macho rev B. verbaut. Das Fractal R4 habe ich mit 2 Noiseblockern B14-1 versehen. Die nervigen Grafikkartenlüfter habe ich entfernt und ebenfalls durch einen NB B14-1 ersetzt. Das Netzteil ist ein RM650x das etwa bis zur halben Leistung den Lüfter nicht laufen lässt.

Alle Lüfter regle ich auf etwa 25 - 40 % herunter, unter Last dann etwa auf 60 %. Die Lüfterregelung über das Mainboard habe ich auf der Grundlage von Openhardware selbst programmiert. So regeln die Lüfter nicht sofort hoch, wenn die CPU mal eine oder 2 Sekunden lang etwas wärmer wird.

So sind die Lüfter im Normalbetrieb absolut unhörbar, auch wenn ich mit dem Ohr direkt daneben bin. Unter Last wird es dann hörbar, bleibt aber doch leise.

Da dein PC mehr Leistung haben soll, wird er auch mehr Abwärme produzieren. Je besser du einen passiven Kühler hin bekommst, um so weniger Belüftung ist nötig. Aber bereits ein leichter Lufthauch durch einzelne NB B14-1 kann die Belüftung deutlich verbessern. Damit wäre der PC immer noch lautlos, aber die Möglichkeiten Wärme abzuführen sind besser.

Es geht mir auch wie dir. Wenn man sich einen lautlosen PC gewohnt ist, will man es nicht mehr anders. Un wenn einem mal die Bastelwut gepackt hat ...

 

[Martin Gut]

ob das Blubbern noch unter Lautlos fällt

Das wollte ich auch gerade fragen. Da dürfte blubbern wie ein Aquarium.

Die Temperaturdifferenz in einem Wasserkreislauf ist viel zu klein um mit Eigenkonvektion etwas zu erreichen. Dazu sind die Kühlfinnen der Kühler sehr fein und haben dadurch einen hohen Widerstand.

 

[soulfly]

Ahoi du Silentfreak
Ich hab letztens meine alte passive Grafikkarte im Schrank gefunden (Radeon 6750) und danach hab ich selbst mal nachgeforscht, was heutzutage ohne Lüfter alles möglich ist. Was "besseres" als das UP10 hab ich nicht gefunden. Ich glaube, um einen Eigenbau kommst du nicht drumherum. Aber das wird sicher sehr spannend. Darf ich fragen wofür du deinen Rechner nutzt? Wie oft ist er im Einsatz?

 

[hansdampf]

Ja ganz einfache Idee, Wasserkühlung.

Pumpen können lautlos betrieben werden, ist nämlich nur eine Sache der Drehzahl. Ebenso kann man Pumpen entkoppeln und dann sogar in einem schallgedämmten Pumpengehäuse mit Akkustikmatten und Kork verstauen.

Alle andere Ideen wie Heatpipes an das Gehäuse klemmen sind Schnappsideen, da:

1. Die Gehäuseoberfläche für 300 W unzureichend ist
2. 6 mm Heatpipe die deutlich länger als 300 mm ist nicht mehr viel Wärme abführen kann.
3. Das mit heutiger Hardware wie einem 5800X nicht mehr funktioniert, da die Wärmestromdichte deutlich höher als bei einem Athlon XP ist.

Im übrigen braucht man bei der tollen "Phasen (Tauch) Kühlung" ebenfalls bei 300 Watt einen Lüfter, da überhalb dem Gehäuse nichts größeres als ein 480 mm Radiator Platz hat.

Wäre mir ja alles zu blöd. Wasserkühlung passiv, aber noch besser aktiv bei Lüfterdrehzahlen von gerade mal 400 rpm. Passiv wird die Fläche bei 300 W sehr schnell unhandlich. Kann mir keiner erzählen das man Lüfter bei 400 rpm hören kann. Zumal Noctua auch einen 140 mm Lüfter bei 800 rpm mit gerade mal 12 dB bzw. < 10 dB im Angebot hat.

 

[ApolloX]

Ich suche also ein neues Gehäuse mit stärkerer passiver Kühlleistung für CPU und GPU. So 100W CPU und 150-200W GPU.
--> Nope, 300W wehts dir nicht einfach so aus dem Gehäuse. Und falls dus doch glaubst lass dir sagen, dass der 5800X unter den AMD CPUs derjenige ist, der sich am schwierigsten kühlen lässt, weil er die höchste Wärmedichte hat. Und ne 200W GPU (z.B. Radeon 6800) hat mit passiv auch nichts mehr am Hut -- es sei denn, du undervoltest dir das alles soweit, dass du dirch halt auch ganz andere Komponenten hättest kaufen können.

 

[soulfly]

300W wehts dir nicht einfach so aus dem Gehäuse

Das sehe ich auch so. Aber je nach Einsatzzweck braucht es das auch gar nicht. Ein massiver Kühlkörper mit hoher spezifischer Wärmekapazität könnte eventuell soviel Wärme aufnehmen, dass es für eine kurze Gamingsession ausreicht. Man müsste das mal durchrechnen mit verschiedenen Materialien, das überlasse ich aber gerne den Lesern mit abgeschlossenem Physikstudium.

Vor meinem geistigen Auge sehe ich schon einen 100kg Kühlkörper aus Beryllium an einer Gehäuseseitenwand, mit dem gleichen Aufbau wie der Noctua NH-P1. Ok, Beryllium wäre sicher ein wenig teuer.... Aber hey, sagt nicht das geht nicht.

 

[Martin Gut]

Man müsste das mal durchrechnen mit verschiedenen Materialien, das überlasse ich aber gerne den Lesern mit abgeschlossenem Physikstudium.

Ein Physikstudium kann ich nicht bieten. Aber ich hatte in meinen 3 Berufsausbildungen viel mit Bauphysik, Wärmedurchgang und Wärmespeicherung zu tun. Bei Bedarf kann ich dir gerne etwas durchrechnen.

Für einen Towerkühler habe ich die Erwärmungszeit mal durchgerechnet. Bei 100 Watt ist aber auch ein 1 kg-Kühler nach 30 bis 40 Sekunden warm. All zu lange reicht das nicht aus, auch wenn man recht viel Masse verbaut.

 

[soulfly]

Bei Bedarf kann ich dir gerne etwas durchrechnen.

Ich möchte nicht, dass du deine Zeit verschwendest. Aber ich fände es schon spannend zu wissen, wieviel Masse man an Kupfer, Gusseisen und Aluminium bräuchte, um 300 Watt für eine Stunde zu speichern abzuführen. Eine Beryllium-Aluminium-Legierung wäre wohl das effektivste, aber das lassen wir mal außen vor. Kann man da noch die Abgabe von Wärme an die Umgebung dazurechnen? Also wenn du mal viel Zeit hast, beim nächsten Lockdown oder Stromausfall, da danke ich dir schon mal . Ach noch ne Frage: Ist es richtig, dass Aluminiumfinnen an Radiatoren die Wärme besser abgeben können als Kupfer? Wenn ja, warum?

 

[Martin Gut]

Beginnen wir erst mal mit ein paar Eigenschaften der Materialien:
Wärmeleitfähigkeit W/m/K, Wärmekapazität J/kg/K, spez. Gewicht kg/l, Wärmekapazität pro Liter
Aluminium 204 J/kg/K, 897 J/kg/K, 2.7 kg/l, 2422 J/K/l
Kupfer 384 J/kg/K, 385 J/kg/K, 8.92 kg/l, 3434 J/K/l
Eisen 80 J/kg/K, 449 J/kg/K, 7.87 kg/l, 3534 J/K/l
Beryllium 190 J/kg/K, 1825 J/kg/K, 1.85 kg/l, 3373 J/K/l
Wasser 0.6 J/kg/K, 4184 J/kg/K, 1 kg/l, 4184 J/K/l

Die Daten für andere Materialien findet man bei Wikipedia. Die Wärmekapazität pro Liter bekommt man, wenn man die Wärmekapazität mit dem spezifischen Gewicht multipliziert. Beryllium ist wohl leicht und speichert trotzdem anständig Wärme. Aber lassen wir das wegen des Preises und der Gefahrengutkennzeichnung mal weg.

Um das mit der Heizleistung zu verrechnen muss man wissen, dass ein Joule eine Wattsekunde ist. 1 J = 1 W * s

Die Frage ist natürlich, wie weit sich das Material erwärmen darf vor die CPU und GPU überhitzt. Das hängt davon ab, wie viel Wärmedifferenz bereits im Prozessor entsteht und wie warm er werden darf. Ideal ist, beispielsweise bei einer Wasserkühlung wenn sich das Wasser nicht mehr als 15 - 20 grad erwärmt. Je nach Prozessor wird es bei 30 Grad die sich der Kühler erwärmt schon recht problematisch. Mit gesenktem Stromverbrauch wäre es aber vielleicht noch brauchbar.

Ideal wäre es natürlich, wenn sich der ganze Materialblock gleichmässig erwärmen würde. Die Fläche am Prozessor wird aber natürlich wärmer als die weit weg liegenden Teile, so dass man mehr Masse einplanen muss.

Gehen wir mal von 20 Grad aus, die sich der Block erwärmen dürfte aus. Dazu nehmen wir an, dass sich die Wärme ideal verteilt. Einfach damit wir mal ein Beispiel haben. Dazu nehmen wir Aluminium weil es gut zu verarbeiten ist und wie gewünscht 300 Watt Abwärme eine Stunde lang (300 Wh).

897 Ws/kg/K * 20 K = 17940 Ws/kg = 4.98 Wh/kg
Um Ws (Wattsekunden) in Wh (Wattstunden) umzurechen, muss man durch 3600 teilen. (60 Sekunden, 60 Minuten)

Ein 1 kg Aluminiumblock erwärmt sich bei 5 Wh zugeführter Wärme also um 20 Grad.

300 Wh / (4.98 Wh/kg) = 60 kg

60 kg / (2.7 kg/l) = 22.3 Liter

So zusammen gestellt sieht die Rechnung nicht mal so kompliziert aus. Aber mach macht gerne einen Salat mit den Zahlen und Masseinheiten. Das ist natürlich erst eine grobe Rechnung die noch ausser acht lässt, wie sich die Wärme verteilt. Aber für eine grobe Abschätzung was möglich ist, ist das schon mal eine Hilfe.

 

[Martin Gut]

Zu den anderen Fragen:
Wenn in der Zeit schon Wärme an die Umgebung abgeben wird, kann man das natürlich dazu rechnen. Bei einem so hohen Gewicht wird man aber vermutlich einen Block nehmen, der nicht besonders viel Oberfläche hat. Dann gibt er auch nicht viel ab. Dafür braucht es dann wieder Lamellen und Luftbewegung.

Aluminiumradiatoren sind nicht besser als Kupfer. Kupfer hat etwas die doppelte Wärmeleitfähigkeit. Dadurch verteilt ein Kupferradiator die Wärme besser an alle Oberflächen. Das macht aber so oder so nicht viel aus. Bedeutend wichtiger ist, wie gut die Oberfläche die Wärme an die Luft abgibt. Dafür braucht es viel Fläche und genügend Luftbewegung.

 

[soulfly]

Aluminium 204 J/kg/K, 897 J/kg/K, 2.7 kg/l, 2422 J/K/l
300 Wh / (4.98 Wh/kg) = 60 kg
60 kg / (2.7 kg/l) = 22.3 Liter

Vielen Dank, ich mag sowas sehr. Jetzt musste ich mal schnell durchkalkulieren, wie groß solch ein Kühlkörper sein müsste.
Ich gehe mal von 2 Aluminium-Gehäuse-Seitenteilen der Größe 50x50 cm aus. Ein Seitenteil müsste 4,5 cm dick sein, um bei 2,70 g/cm³ ein Gewicht von ca 30 kg zu erreichen. Aber wir möchten ja einen Kühlkörper nachbilden. Dazu brauchen wir zwei 6 cm dicke Alublöcke, von denen jeweils 3 cm massiv sind und die anderen 3 cm zu 50% als Lamellen gefräst wurden. Damit könnte man dann die Oberfläche berechnen und die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft. Dann fehlt nur noch die Anbindung mittels Heatpipes. Und ein Flaschenzug um das Gehäuse zu bewegen.

Also machbar ist alles. Aber Aufwand und Kosten für ein solches Projekt sind enorm. Wenn es wirklich nur um "silent" geht, gibts heutzutage andere Möglichkeiten. z.B das Auslagern des Rechners in den Keller oder auf den Dachboden und das Verbinden mit optischem Thunderbold3-Kabel. Ansonsten bleibts ein ambitioniertes Bastelprojekt, das ich allerdings gerne verfolgen würde.

Aluminiumradiatoren sind nicht besser als Kupfer. Kupfer hat etwas die doppelte Wärmeleitfähigkeit. Dadurch verteilt ein Kupferradiator die Wärme besser an alle Oberflächen. Das macht aber so oder so nicht viel aus. Bedeutend wichtiger ist, wie gut die Oberfläche die Wärme an die Luft abgibt. Dafür braucht es viel Fläche und genügend Luftbewegung.

Hab das nur vor kurzem in nem Video gesehen von einem gewissen Linus (Link). Konnte mir das nicht erklären, evtl. hats mit der raueren Oberfläche zu tun.

 

[Martin Gut]

Ich habe auch schon CPU-Kühler mit spezieller Beschichtung gesehen. Eine minimal raue Oberfläche ähnlich einem feinen Schleifpapier sorgt dafür, dass die Luft leicht verwirbelt (turbulent) und nicht gleichmässig (laminar) über die Oberflächen strömt. Dadurch wird die Luft besser ausgetauscht. dazu hat eine raue Schicht etwas mehr Oberfläche. Dadurch kann man die Temperaturdifferenz von der Oberfläche zur strömenden Luft verkleinern. Das sind oft 10 - 15 Grad, so dass man da durchaus noch Verbesserungspotential hat.

 

[ApolloX]

Wir sehen also, dass ein High Notch Gaming System nicht mit Huasmitteln passiv zu kühlen ist.

Wirf die Hardware in ne Badewanne voller nicht-leitender Kühlflüssigkeit oder machs konventionell

 

[Abductee]

Mit normalen Mitteln bekommt man nen Rechner genau so lautlos gekühlt, das muss nicht 100% passiv sein.

 

[Phelan]

@Martin Gut
danke für die vielen Denkanstöße und Zahlen.

Reine Wäremleitung in Metall über mehr als ein paar mm kann man vergessen.
Dafür kommen nur Heatpipes / Wasser usw. in Frage.

Die glatte Steitenwand aus Alu mit ca 40x40cm konnte locker 100W+ abstrahlen. Wobei auch hier schon etwas Konvektion dabei ist.
Das hatte ich ja Experimentell ermittelt. ca. mit 50° Wanstemperatur bei 22°C Umgebung

Problem ist das man die Wäre an mindestens 4 Punkten, besser noch mehr auf die Wand verteilen muss muss, da 1cm Alu die Wärme selber nicht ausreichend weiterleidet und schom 10cm daneben kalt bleibt..
Deswegen hatte ich die 65W CPU mit 4 HP einzeln alls 8cm mit einem Kupferblock an die Seitenwand gebraucht.
Und deswegen ist im UG10 massig Heatpipes in den Alu Kühlkörpern selber verschraubt um die Wärme zu verteilen.

Eine 40x40cm Platte mit 5cm hohen Rippen kann locker das doppelte abgeben , da hier jetzt bei der Konvktion ein Kamineffekt dazu kommt.
Das müssen aber eher grobe Rippen sein also mit 1-2cm Abstand zwischen den Rippen. So in richtung Bild. (Ideal ist er noch schwarz)
Das mit den Stabkühler ist auch ein sehr effektive Passivkühlart.

Ein normaler Radiator, der für aktive Kühlung gedacht ist, hat zu enge Rippen die passiv zuviel Luftwiederstand haben und bleibt passiv wirkungslos.

Bin immer noch an zusammensuchen was es so fertig zu kaufen gibt und was ich mir selber bauen muss und wo ich das Mat herbekomme

 

[Phelan]

Das war die Kühlung vom A64-3000. Anfang 2004.

Die fette Kupferschiene ist zum Verteilen der Wärme auf die Alu Platte.
Die Seitenwand selber hatte mit den 65W überhaupt kein Stress.

Der Grafikkarten kühler ist ja süß, müsste eine GF 2 oder 3 gewesen sein.

 

[Phelan]

Ja ganz einfache Idee, Wasserkühlung.

Pumpen können lautlos betrieben werden, ist nämlich nur eine Sache der Drehzahl. Ebenso kann man Pumpen entkoppeln und dann sogar in einem schallgedämmten Pumpengehäuse mit Akkustikmatten und Kork verstauen.

Alle andere Ideen wie Heatpipes an das Gehäuse klemmen sind Schnappsideen, da:

1. Die Gehäuseoberfläche für 300 W unzureichend ist
2. 6 mm Heatpipe die deutlich länger als 300 mm ist nicht mehr viel Wärme abführen kann.
3. Das mit heutiger Hardware wie einem 5800X nicht mehr funktioniert, da die Wärmestromdichte deutlich höher als bei einem Athlon XP ist.

Im übrigen braucht man bei der tollen "Phasen (Tauch) Kühlung" ebenfalls bei 300 Watt einen Lüfter, da überhalb dem Gehäuse nichts größeres als ein 480 mm Radiator Platz hat.

Wäre mir ja alles zu blöd. Wasserkühlung passiv, aber noch besser aktiv bei Lüfterdrehzahlen von gerade mal 400 rpm. Passiv wird die Fläche bei 300 W sehr schnell unhandlich. Kann mir keiner erzählen das man Lüfter bei 400 rpm hören kann. Zumal Noctua auch einen 140 mm Lüfter bei 800 rpm mit gerade mal 12 dB bzw. < 10 dB im Angebot hat.

Pumpem sind nur Lautlos wenn sie aus sind ;-) Sehr leise ist nicht lautlos!

1. Eine PC Tower Gehausefläche reicht locker für 300 W wenn man alle 4 Außenseiten nimmt.
Wie ich es ja beim TNN300 Gehäuse mache. Das hat 300W und kann diese ohne Lüfter oder irgendws kühlen. Das Zalman TNN500 konnte sogar 500W passiv.

2. 300mm reicht doch locker im im Gehäuse überall hinzukommen. Im TNN300 sind die für die GRafik ~200mm lang. Für die CPU 100mm.
Wichtiger ist das sie nur wagerecht oder nach "oben" funktionieren. Also das Heiße muss unten sein.

3. Habe ich im 1. Post gecshrieben. Natürlich betreibe ich den nicht mit sein 144W . Würde ic hselber mit aktiver Kühlung nicht machen.
AMD liefert ein Eco Modus mit, wo er mit 65W läuft. Das reicht mir ... Bei Spielen macht das oft gar kein unterschied.

Eine sehr Leise kühlung mit <20dba ist meine Rückfallebene.
Wenn ich was stressfreies wollte, würde ich mir ein Silentmax PC kaufen ... mir gehts um das selber Basteln

Mit normalen Mitteln bekommt man nen Rechner genau so lautlos gekühlt, das muss nicht 100% passiv sein.

nope., er ist dann nur sehr leise und sehr leise ist nicht lautlos!
Doch, bei mir muss das 100% passiv sein. Hatte ich versucht im 1 Post zu begründen.

@ApolloX​

Es geht immer, die Frage ist nur ob man den Aufwand / die Kosten erbringen möchte
Wie ich den 5800X und die 6800 zu betreiben gedenke habe ich ebenfalls im, 1. Post beschreiben.
5800X@65W und die 6800 mit ~150W bei 0,7V. So würde ich die aber auch mit Aktiver Kühlung betreiben.
Da mir das heute alles schon maximal Werk OC ist und so sinnlos viel Strom verbraucht.
Ich betreibe das lieber am Sweetspot.

Eine größer CPU ist bei UV effizienter als eine kleinere bei dann gleichen Verbrauch.
Also ein 3070 ist bei 170W immer noch schneller als eine 3060 mit 170W.
Ein 5800X ist bei 65W schneller als ein 5600X mit 65W. usw.


PS: man kann auch 1000W oder 1 MW passivkühlen
In jeden besseren HiFi-Verstärker werden 200W+ passiv gekühlt.

Silentmaxx bieten fertige PCs komplett passiv an, passiver 3080 und 10900K. Wie gesagt einfach nur ein Frage den Aufwandes.
Da gehten die 300W der 3080 aber erstmal ins Gehäuse und ich kann nicht so richtig glauben das das dann noch funtz ohne das da sachen auf 100°C + vor sich hin brutzeln.

Ich möchte eine Lösung wo die Wärme nicht erstmal in den PC geht sondern gleich auf die Seitenwände.

 

[Martin Gut]

Reine Wäremleitung in Metall über mehr als ein paar mm kann man vergessen.
Dafür kommen nur Heatpipes / Wasser usw. in Frage.

Das sehe ich auch so. Die Wärmedifferenz im Metall auf grössere Strecken ist einfach zu hoch. Das holt man nirgends wieder rein. Darum sind die meisten Boxkühler auch so schlecht. Eine zu lange Strecke im Metall und zu wenig Oberfläche. Da hilft auch ein Lüfter wie ein Staubsauger nicht.

 

[grimm]

Die Wattzahl ist halt ambitioniert. Aber grundsätzlich sollte das machbar sein. Jedes Macbook Air ist passiv gekühlt und jedes Macbook bzw. jeder Mac nutzt das Alu-Gehäuse als Kühlkörper. Das ist natürlich kompakter gebaut und die Grafiklösung eine andere, aber dein Projekt klingt auch nicht gerade nach schnellem Brüter
Ich sehe eigentlich die größte Herausforderung in der Kühlung des Gehäuses, also in der Wärmeabfuhr. Wenn der Rahmen dauerhaft heiß ist, heizt sich auch der Innenraum auf, die Hitze wird größer, die Wärme langsamer abgeführt. Du könntest mal über einen Wärmetauscher für das Gehäuse nachdenken. Sieht nicht prickelnd aus, könnte aber helfen.