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CPU-Cooler mit Stirling-Motor

Alles, was nicht mit Luft oder mit Wasser gekühlt wird, z.B: Kompressor-Kühlung usw.


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CPU-Cooler mit Stirling-Motor 
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Alt 06.03.2012, 18:59   Post #1
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Benutzerbild von Steampunk
 
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Hallo zusammen!

Ich möchte mir einen CPU-Kühler selbst bauen, der mit einem Stirling-Motor versehen ist, der dann wiederum einen Lüfter antreibt. MSI hat sowas mal gebaut und die Idee hat mich gleich begeistert. Allerdings muss ich dazu sagen, dass der Kühler dann in ein Steampunk-Case gesteckt wird, was aber auch erst noch gebaut werden will. "Steampunk" am besten mal googeln, falls nicht bekannt. Da werden überwiegend Buntmetall, Leder und andere "edle" Materialien verwendet und es kommt sich nicht primär auf die Leistung oder Effektivität des CPU-Kühlers an, sondern auf den Show-Effekt.

Ich stelle mir das bislang so vor, dass ich ein dickes Kupferblech nehme, welches später direkt auf der CPU sitzt. Seitlich werden zwei Löcher durchgebohrt, wo dann die abgewinkelten Heatpipes eingesetzt werden sollen. Die Heatpipes werden dann mit Kühlblechen versehen (Messing oder wahrscheinlich eher Kupfer). Auf das Kupferblech soll dann ein Flachboden-Stirlingmotor gebaut werden. Diese haben den Vorteil, dass sie bereits bei geringen Wärmeunterschieden arbeiten. Dieser Motor soll dann einen Lüfter (ebenfalls Eigenbau) antreiben.

Zum Selberbauen von Heat-Pipes habe ich hier schon irgendwo einen interessanten Beitrag gelesen. Die andere Herausforderung wäre dann eben der Stirlingmotor. Der Rest des Kühlers sollte dann nur Arbeit, aber sonst kein großes Problem darstellen.

Jetzt frage ich doch erst mal in die Runde: Was haltet ihr davon?

Wie gesagt, es soll eher ein Designobjekt sein, aber richtig cool ist es eigentlich nur, wenn es auch funktioniert.
Steampunk ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.03.2012, 23:08   Post #2
Gemüsepatty
 
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Zitat:
Zitat von Steampunk Beitrag anzeigen

Jetzt frage ich doch erst mal in die Runde: Was haltet ihr davon?

Wie gesagt, es soll eher ein Designobjekt sein, aber richtig cool ist es eigentlich nur, wenn es auch funktioniert.
Zugegeben... überhaupt nichts Kann mir nicht vorstellen, dass es funktioniert.
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Alt 06.03.2012, 23:12   Post #3
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Das ist aber dürftig. Warum sollte es nicht? Ich bin mir schon bewusst, dass das allein schon handwerklich eine Herausforderung ist, habe aber etwas Erfahrung in der Metallbearbeitung und mit Löten usw.
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Alt 06.03.2012, 23:28   Post #4
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Wenn es richtig gemacht wird, funktioniert es zwar, erfüllt aber nicht wirklich seinen Zweck. Der Motor schneidet sich durch die Kühlung selbst die Energiezufuhr immer wieder ab. Man könnte jetzt argumentieren, dass das eine besonders elegante Selbstregulierung darstellt, aber ich fürchte es wird extrem schwierig das so auszutarieren, dass ein annehmbares Regelverhalten entsteht. Da sehe ich ehrlich gesagt relativ schwarz.

Der Selbstbau von Heatpipes erfordert neben dem richtigen sehr dünnwandigen (je nach Bauart evtl. innenberipptem) Rohrmaterial, welches nicht einfach zu beschaffen ist, auch einiges an Vorversuchen, um eine sichere Verschlussmethode und den richtigen Zeitpunkt zum Verschluss zu finden.

Wenn es ein Design-Objekt werden soll, ist so oder so extrem sauberes Arbeiten gefordert, aber ein Sterlingmotor als Lüfterantrieb zur Kühlung der antreibenden Wärmequelle ist irgendwo relativ unsinnig - das war er auch schon bei dem Show-Kühler von MSI.

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Alt 07.03.2012, 00:15   Post #5
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Bei einem Steampunk-PC wäre natürlich etwas mechanisches der absolute Hingucker. Mir ist schon klar, dass das ein großes Projekt ist, wo ich länger dran sitzen werde. Das mit dem Gleichgewicht stimmt schon, da müsste man viel ausprobieren. Aber deswegen bin ich ja hier: ich hoffe auf Teilhabe an eurer umfangreichen Erfahrung!
Ich hatte auch überlegt Heatpipes von einem alten (notfalls auch neuem) Kühler zu verwenden um wenigstens dieses Problem zu umgehen.
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Alt 07.03.2012, 08:02   Post #6
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Statt irgendwelcher, durch die Demontage in Mitleidenschaft gezogener Heatpipes (egal ob von einem neuen oder alten Kühler), deren Passungen womöglich nicht mehr stimmen, würde ich da eher auf neue setzen. Es gibt genügend Online-Shops, wo man Heatpipes in verschiedenen Durchmessern, Längen als Sinter- oder Groove-Variante beziehen kann. Ist nicht zwar nicht die allerbilligste Lösung, aber erspart einem Frust und Ärger. Hab zwar erst zwei Heatpipe-Kühungen gebaut, aber auf frische Heatpipes würde ich nicht verzichten wollen. Geeignetes Biegewerkzeug, und wenn´s nur ne exakt passenden Biegefeder ist, kann hier btw auch Gold wert sein .

Was die Bauteile für den Sterlingmotor angeht, ist äußerste Präzision gefragt. Was hast du denn werkzeugmäßig zur Verfügung?

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Alt 07.03.2012, 16:33   Post #7
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Der Tipp die Heatpipes neu zu kaufen ist gut - ich wusste gar nicht, dass die so verkauft werden.

Da ich in einem Labor arbeite und mich auch mit den Leuten aus unserer Feinmechanikerwerkstatt gut verstehe, bin ich recht gut ausgestattet.
Vor allem aber sind das gute Ansprechpartner, wenn es um Bezugsquellen für Material geht, wo ich sonst gar nicht wüsste, wo ich es herkriegen sollte, z.B. Teflon oder Carbon (das jetzt weniger für den Kühler).

Den größten Teil werde ich aber zuhause machen müssen. Da habe ich "normales" Werkzeug, Propanbrenner, Lötkolben, einen Propan/Sauerstoff-Brenner für kleinere Hartlötungen, einen Dremel, einen kleinen Schraubstock, Rohrschneider, verschiedene Bohrer. Aber irgendwas fehlt sowieso immer.

Für den Flachplatten-Stirlingmotor (siehe Wikipedia) brauche ich noch ein geeignetes Material für den Verdränger. Da dachte ich an ein Sintermetall. Es muss halt porös sein (wichtig für die Funktion), genug Wärme zwischenspeichern und darf aber auch nicht zu schwer sein.

Im Moment baue ich meinen ersten Stirling-Motor. Aber erst mal nur "from scratch", genauer: aus alten Dosen, etwas Stahlwolle und Draht, sowie einen Luftballon als Membran. Wenn der dann läuft (hab leider im Moment nicht so viel Zeit) baue ich einen ähnlichen in schön, also dann mit Metallplatte, Plexiglaszylinder und ... muss ich mir noch überlegen. Erst dann werde ich mich an den CPU-Kühler wagen, da das ja noch mal ein paar Nummern kleiner und fummeliger ist.

Gut Ding will Weile haben und eilig habe ich es nicht so.
Steampunk ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.01.2016, 20:35   Post #8
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Frage: Willst Du den Stirling mit Generator bauen und Lüfter elektrisch betreiben, oder soll der Lüfter direkt vom Stirling aus (sprich auf der Achse) mitlaufen?

Wenn Du den zweiten Fall bauen willst, empfehle ich, zwischen Stirling und CPU ein Peltierelemt zu setzen, sonst reicht Dir u. U. die Wärmeabfuhr nicht aus, bzw. Du bekommst nicht genug Temperaturdifferenz, damit der Motor sauber läuft. Für eine ausreichende Drehzahl benötigst Du mindestens 25, besser 30 Grad Temperaturunterschied zwischen der Heiss- und der Kaltseite.

Das Peltierelemt übernimmt in diesem Fall die Abwärme der CPU, und gibt diese an die Heissseite des Motors weiter. Den Rest, der dann noch zuviel sein könnte, den kannst Du dann über den Lüfter machen.

Zweiter Tipp:

Grundkonstruktion wie oben beschrieben; CPU, Peltier, Heissseite.

An den Motor einen kleinen Generator hängen (Lego- oder Fischer, oder auch jeder andere Gleichstrommotor. Temperatur an der CPU messen, und mit einem Microcontroller dann das Peltierelemt und den Lüfter steuern.

Zum WE hin mach ich Dir mal einen groben Plan, wie das mechanisch und auch elektrisch aussehen könnte. Bis dahin weiss ich auch, ob der Thermosensor, der mir vorschwebt, auch wirklich passt.

Gruss Juergen
juergen1971 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.01.2016, 21:00   Post #9
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Hi juergen1971.

Deine idee sieht wenn ich es richtig verstehe sicher super,aber so wie ich es sehe der kolege war 11/2 jahr nicht mehr Online
Auch sein lezter beitrag 07.03.2012 16:33 ist schon ne weile her.Aber das soll dich davon nicht abhalten was neues für uns interresantes zu zeigen.Ist nicht böse gemeintSollst nur nicht sinlos dein zeit verschwenden aber ich freue mich auf deine ideen und erfahrungen.

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Neo111430 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 18.01.2016, 21:15   Post #10
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Das habe ich registriert. War auch als Denkanregung zu sehen. Habe was ähnliches für ein anderes Projekt entworfen, das dann allerdings auch eingesrampft wurde.
juergen1971 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.01.2016, 11:49   Post #11
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Zitat von VJoe2max, 25.10.2015, 11:21
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Alt 19.01.2016, 11:53   Post #12
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Alt 19.01.2016, 12:26   Post #13
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Alt 19.01.2016, 14:44   Post #14
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Wollte jetzt zweimal was schreiben, allerdings bin ich jedes mal mit dem Browser zurück gehüpft und es war alles wieder weg.
Selber schuld, wenn man die essentiellsten Browser Plugins nicht installiert hat. Also sofort ab ins Firefox Menü und Lazarus installieren! (Und falls nicht Firefox, dann schnell ab zu mozilla.org und Firefox installieren. )

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Guter Tipp
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Alt 27.01.2016, 14:32   Post #15
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Alt 27.01.2016, 20:48   Post #16
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Wenn man noch nicht fertig ist mit schreiben hilft das auch nix

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Alt 27.01.2016, 22:15   Post #17
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