schranzhans
Komplett-PC-Aufrüster(in)
Es hat etwas länger gedauert diesen Test einzustellen, da ich bei diesem Experiment meine Hardware geschrottet hab. 
So konnt ich mich wenigstens auf neue Hardware freuen. 
Bitte keine Sprüche über die Sinnhaftigkeit, es war und ist ein Experiment. Ziel war kein "Green-PC" sondern ob und wie gut es funktioniert.
IFX 14 + Peltier Test
- Peltier Leistung
Basis war das Peltier Element 4x4cm von Conrad Electronic QC-127-1.4-8.5MD. Die Nennspannung ist 15,5V und die Wärmetransportleistung beläuft sich auf 72 W. Die Aufnahmeleistung liegt bei max. 127 W.
Im ganzen schafft es von der kalten zur warmen Seite eine Temperaturdifferenz von 71°.
Im laufenden Betrieb war es jedoch das Ziel das Gerät mit 12,43 Volt mit dem 550 Watt Pc Netzteil zu betreiben um einen weiteren Leistungsteil im PC zu vermeiden.
Zuerst habe ich die Leistungsaufnahme bei dieser Spannung getestet. Diese beläuft sich auf 62 Watt. Bie dieser Spannung macht es ohne Wärmequelle noch ganze -27° C. Das ist auch für das PC Netzteil leicht verkraftbar, da es auf der 12 Volt Schiene mit 44 Ampere belastet werden kann. Worstcase Verbrauch im PC sind 22 A.
Das heißt das mir noch 22 A überbleiben für das Peltier Element. Multipliziert man das mit der Spannung erhält man die Stormleistung in Watt.
Ergebniss 273,46 Watt! Mehr als genug!
- Kühler Kombination
Der IFX-14 Kühler hat ebenfalls eine Grundfläche von 4x4cm. Optimale Passform für das Peltier. Unten auf das Peltier kommt noch eine 0,6mm Kupfer Spacer.
Diese Maßnahme ist wichtig, da ein Core2Duo Prozessor zwar eine Grundfläche von 4x4 cm hat aber die Auflagefläche des Heatspreaders kleiner ist. Und wenn das Peltier frei an der Luft liegt, wird es punktuell so kalt das sich sofort Eis bildet. Das Kupfer verteilt die Wärme des Heatspreaders gleichmässig auf das ganze Peltier.
Zur Isolierung an den Seiten hab ich einfach eine dicke Schicht Heißkleber aufgetragen um die schmalen Seiten des Elements vor Kondeswasser zu schützen. Unter dem Board sitzt der Backplatekühler von Thermalright. Kein Problem also mit Kondeswasser. siehe Grafik
- Einbau
Der Einbau war relativ problemlos, nur die Federn der Kühlermontageplatte mussten etwas gekürzt werden um die Sandwichkonstruktion unter dem Kühler auszugleichen. Als Wärmeleitpaste habe ich die Silikonpaste von Thermalright verwendet. Normalerweise verwende ich hochwertigere WLP, aber die ist für Tests viel zu teuer. Machte auch gar nix aus, da die Ergebnisse der Kühlung deutlich unter 0° C waren. siehe Grafik
- Tests
Ich habe 4 Tests durchgeführt um eine kleines Vergelichsdiagramm zur Kühlung ohne Peltier zu ermöglichen. Raumtemperatur 22° C.
Der Prozessortakt beim E8400 belief sich auf 4,068 Ghz bei 1,344 Volt.
Ich musste die Motherboard Sensoren auslesen, da die Prozessorsensoren von der ersten E8400 Serie von Haus aus nie richtig funktionierten und höchstwarscheinlich auch durch den stark sinkenden Wiederstand im Prozessor Werte deutlich über 100 Grad ausgaben.
Unmöglich da der Kupferspacer bereits -17 Grad hatte. (Messpunkt: an der Seite des Kupferspacers) Deswegen war auch Speedfan das einzige Programm das halbwegs schlüssige Werte anzeigte.
Test 1 Idle: Luftkühlung IFX-14 + Backplate: 27° C
Luftkühlung IFX-14 + Backplate + Peltier: -16° C
Test 2 Game: Luftkühlung IFX-14 + Backplate: 43° C
Luftkühlung IFX-14 + Backplate + Peltier: 12° C
Test 3 Load: Luftkühlung IFX-14 + Backplate: 49° C
(Prime95) Luftkühlung IFX-14 + Backplate + Peltier: 47° C
Test 4 Langzeit:
Ich hab das Element 5 Tage lang im Standardbetrieb im PC gelassen um die Langzeitfestigkeit zu testen. und jetzt kommts:
Ein Absturz jagte den nächsten, Bleuescreens so weit das Auge reicht. Die Temps waren aber optimal und das Element funktionierte. Woher dann die Chrashes? Letzte Instanz der Suche war natürlich dann das Teil wieder komplett auseinanderzunehmen. Unter dem Prozessor im Sockel zeigte sich das Problem. Auf der Unterseite des Core2 hat sich Kondeswasser gebildet und ist auch gleich angefroren, da der sich der Prozzi über EIST zurück getaktet hatte und sich das Peltier voll entfaltet hat. Das Problem war daß der Sockel 775 auf der Seite teilweise offen ist und dort konnte Frischluft eindrigen. Temperaturdifferenz: 39° C von kalt auf Warm. Eher gute Vorraussetzungen für Kondeswasser.
Das Board ist nach einer Föhnkur wieder gelaufen, der Prozessor hat jetzt einen leichten Dachschaden und läuft nicht mehr ganz rund. (Prozessor für die Mission(PCGH) geopfert
)
- Fazit
Peltier-Luftkühlung funktioniert und ist für unter € 100.- realisierbar. Optimale Wärme Isolierung vorrausgesetzt. Aber mit 12 Volt geht dem Peltier bei Volllast deutlich die Puste aus. In diesem Bereich wendet man 62 Watt auf für eine Differenz von 2° C. Nicht wirklich effizient.
Aber beim Spielen kann man den Prozessor deutlich kühler betreiben.
Um diesen Preis sticht man zudem jede WaKü.
- PS
Die nächste Version bekommt einen eigenen Leistungsteil mit 15,5V, mehrere Temperaturfühler und einen Hygrometer. Das ganze wird dann über eine Steuerung betrieben um niemals in den Kondensbereich zu fallen.
Zudem hat es dann fast die doppelte Wärmepumpleistung. So ist auch ein Extrem-Kühlungsmodus verfügbar.
Die Steuerung wird als Projektarbeit von einem Elektronik Profi gemacht.
Das heißt ich hab dann einen Schaltplan und ein Muster der Kühleinheit. Die ganze Kühleinheit auf Basis des Noctua U12P wir ca einen Warenwert von € 150 haben.
Dann kommt der nächste Test! In ca. 3 Wochen ist es soweit. Vielen Dank an alle Helfer!
So konnt ich mich wenigstens auf neue Hardware freuen. Bitte keine Sprüche über die Sinnhaftigkeit, es war und ist ein Experiment. Ziel war kein "Green-PC" sondern ob und wie gut es funktioniert.IFX 14 + Peltier Test
- Peltier Leistung
Basis war das Peltier Element 4x4cm von Conrad Electronic QC-127-1.4-8.5MD. Die Nennspannung ist 15,5V und die Wärmetransportleistung beläuft sich auf 72 W. Die Aufnahmeleistung liegt bei max. 127 W.
Im ganzen schafft es von der kalten zur warmen Seite eine Temperaturdifferenz von 71°.
Im laufenden Betrieb war es jedoch das Ziel das Gerät mit 12,43 Volt mit dem 550 Watt Pc Netzteil zu betreiben um einen weiteren Leistungsteil im PC zu vermeiden.
Zuerst habe ich die Leistungsaufnahme bei dieser Spannung getestet. Diese beläuft sich auf 62 Watt. Bie dieser Spannung macht es ohne Wärmequelle noch ganze -27° C. Das ist auch für das PC Netzteil leicht verkraftbar, da es auf der 12 Volt Schiene mit 44 Ampere belastet werden kann. Worstcase Verbrauch im PC sind 22 A.
Das heißt das mir noch 22 A überbleiben für das Peltier Element. Multipliziert man das mit der Spannung erhält man die Stormleistung in Watt.
Ergebniss 273,46 Watt! Mehr als genug!
- Kühler Kombination
Der IFX-14 Kühler hat ebenfalls eine Grundfläche von 4x4cm. Optimale Passform für das Peltier. Unten auf das Peltier kommt noch eine 0,6mm Kupfer Spacer.
Diese Maßnahme ist wichtig, da ein Core2Duo Prozessor zwar eine Grundfläche von 4x4 cm hat aber die Auflagefläche des Heatspreaders kleiner ist. Und wenn das Peltier frei an der Luft liegt, wird es punktuell so kalt das sich sofort Eis bildet. Das Kupfer verteilt die Wärme des Heatspreaders gleichmässig auf das ganze Peltier.
Zur Isolierung an den Seiten hab ich einfach eine dicke Schicht Heißkleber aufgetragen um die schmalen Seiten des Elements vor Kondeswasser zu schützen. Unter dem Board sitzt der Backplatekühler von Thermalright. Kein Problem also mit Kondeswasser. siehe Grafik
- Einbau
Der Einbau war relativ problemlos, nur die Federn der Kühlermontageplatte mussten etwas gekürzt werden um die Sandwichkonstruktion unter dem Kühler auszugleichen. Als Wärmeleitpaste habe ich die Silikonpaste von Thermalright verwendet. Normalerweise verwende ich hochwertigere WLP, aber die ist für Tests viel zu teuer. Machte auch gar nix aus, da die Ergebnisse der Kühlung deutlich unter 0° C waren. siehe Grafik
- Tests
Ich habe 4 Tests durchgeführt um eine kleines Vergelichsdiagramm zur Kühlung ohne Peltier zu ermöglichen. Raumtemperatur 22° C.
Der Prozessortakt beim E8400 belief sich auf 4,068 Ghz bei 1,344 Volt.
Ich musste die Motherboard Sensoren auslesen, da die Prozessorsensoren von der ersten E8400 Serie von Haus aus nie richtig funktionierten und höchstwarscheinlich auch durch den stark sinkenden Wiederstand im Prozessor Werte deutlich über 100 Grad ausgaben.
Unmöglich da der Kupferspacer bereits -17 Grad hatte. (Messpunkt: an der Seite des Kupferspacers) Deswegen war auch Speedfan das einzige Programm das halbwegs schlüssige Werte anzeigte.
Test 1 Idle: Luftkühlung IFX-14 + Backplate: 27° C
Luftkühlung IFX-14 + Backplate + Peltier: -16° C
Test 2 Game: Luftkühlung IFX-14 + Backplate: 43° C
Luftkühlung IFX-14 + Backplate + Peltier: 12° C
Test 3 Load: Luftkühlung IFX-14 + Backplate: 49° C
(Prime95) Luftkühlung IFX-14 + Backplate + Peltier: 47° C
Test 4 Langzeit:
Ich hab das Element 5 Tage lang im Standardbetrieb im PC gelassen um die Langzeitfestigkeit zu testen. und jetzt kommts:
Ein Absturz jagte den nächsten, Bleuescreens so weit das Auge reicht. Die Temps waren aber optimal und das Element funktionierte. Woher dann die Chrashes? Letzte Instanz der Suche war natürlich dann das Teil wieder komplett auseinanderzunehmen. Unter dem Prozessor im Sockel zeigte sich das Problem. Auf der Unterseite des Core2 hat sich Kondeswasser gebildet und ist auch gleich angefroren, da der sich der Prozzi über EIST zurück getaktet hatte und sich das Peltier voll entfaltet hat. Das Problem war daß der Sockel 775 auf der Seite teilweise offen ist und dort konnte Frischluft eindrigen. Temperaturdifferenz: 39° C von kalt auf Warm. Eher gute Vorraussetzungen für Kondeswasser.
Das Board ist nach einer Föhnkur wieder gelaufen, der Prozessor hat jetzt einen leichten Dachschaden und läuft nicht mehr ganz rund. (Prozessor für die Mission(PCGH) geopfert
)- Fazit
Peltier-Luftkühlung funktioniert und ist für unter € 100.- realisierbar. Optimale Wärme Isolierung vorrausgesetzt. Aber mit 12 Volt geht dem Peltier bei Volllast deutlich die Puste aus. In diesem Bereich wendet man 62 Watt auf für eine Differenz von 2° C. Nicht wirklich effizient.
Aber beim Spielen kann man den Prozessor deutlich kühler betreiben.
Um diesen Preis sticht man zudem jede WaKü.
- PS
Die nächste Version bekommt einen eigenen Leistungsteil mit 15,5V, mehrere Temperaturfühler und einen Hygrometer. Das ganze wird dann über eine Steuerung betrieben um niemals in den Kondensbereich zu fallen.
Zudem hat es dann fast die doppelte Wärmepumpleistung. So ist auch ein Extrem-Kühlungsmodus verfügbar.
Die Steuerung wird als Projektarbeit von einem Elektronik Profi gemacht.
Das heißt ich hab dann einen Schaltplan und ein Muster der Kühleinheit. Die ganze Kühleinheit auf Basis des Noctua U12P wir ca einen Warenwert von € 150 haben.Dann kommt der nächste Test! In ca. 3 Wochen ist es soweit. Vielen Dank an alle Helfer!
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Aber nächstes mal test ich trozdem mit einem E5200. Die Skizze war einfach. Bei Thermalright gibts PDF Beschreibungen. 
