Wasserkühlung - die Erste
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Wakü - Wie alles begann...

An einer Wasserkühlung scheiden sich die Geister, nötig? Unnötig? Ob aus Design- oder Akustikgründen, für mich ist wichtig:

Stein des Anstoßes war mein mittlerweile altes System: Der Athlon Slot A mit 700MHz @ 850MHz besaß einen Doppellüfter, mit zwei nervigen 50x50mm Lüftern. Hinzu kam eine 3Dfx Voodoo 3 3000, welche auch prima zu übertaken war. Alles in allem schön warm im Gehäuse; zu warm für langsam drehende Lüfter und zu laut für meinen Geschmack.

Um weiterhin auf LANs fahren zu können sollte die WaKü natürlich möglichst kompakt im PC integriert werden, aber dennoch gute Kühlleistung erbringen. Und günstig sollte es natürlich auch sein! Das war im Oktober 2002. Zu diesem Zeitpunk war die CPU sowieso etwas in die Jahre gekommen, also der beste Zeitpunkt für Experimente mit Wasser und Strom....

top Der Radiator

Da der Radiator so groß wie möglich werden sollte, gab es bei einem Gehäuse im Midi-Tower Format nicht viele Möglichkeiten. Schnell war klar, dass er auf dem Gehäuse montiert werden sollte, samt des Ausgleichtanks und ein wenig Elektronik. Dieser Aufbau verschont das Gehäuseinnere vor weiteren Bauteilen und bringt die Abwäre schnell heraus. Dies kommt auch dem Netzteil zugute, da es kältere Luft ansaugt.
Zunächst mussten also die Einzelnen Komponenten her, nach dem Motto „Geiz ist Geil“ habe ich den Radiator im schrottreifen Zustand geschenkt bekommen. War wohl ein Kühler für eine Kfz Klimaanlage des Herstellers GM. Die erste Geduldsprobe war, den Radi zu Säubern und die Aluminium Lamellen wieder aufzurichten.
Da der Radiator viel zu groß war, habe ich ein passendes Stück heraus gesägt. Um die nun offenen Rohrstücke wieder miteinander zu verbinden, habe ich kleine Alu Blöcke aus 10x10mm Vollmaterial gesägt. (ca. 25mm lang) Die professionelle Zeichnung stellt solch ein Teil dar. 22 Stück wurden benötigt, zusätzlich noch zwei Adapter für die Schlauchanschlüsse. Diese wurden aus Kupferblech zusammengelötet. Da die Rohre im Radi nur 6mm Durchmesser haben, ich aber 8mm schlauch verwenden wollte und der Durchflusswiderstand gering gehalten werden sollte, werden je zwei Rohre parallel durchflossen.
     
Die im 'Akkord’ produzierten Alu Blöcke wurden mit Silicon an die Rohrenden geklebt. Zuvor jedoch das 8mm Loch mit Silicon und einem kleinen Stück Alublech abgedichtet. Um Undichtigkeiten zu vermeiden wurden alle Zwischenräume zwischen den Alu Blöcken großzügig mit Silicon ausgespritzt. Die Kupfer Schlauchanschlüsse wurden mit zwei Komponenten Epoxydharzkleber verklebt. Eine dieser Verklebung wurde leider nach etwa einem halben Jahr undicht, wohl weil die Klebefläche sehr gering war oder der Kleber beim Erhitzen zu flüssig geworden ist. Ist aber erneuert und hält z.Z. dicht und hat auch ein paar LAN Sessions überstanden.
Die Lüfter, die auf dem Radi liegen sind 120x120mm groß, dafür, dass ich viel weggesägt habe ist er noch immer relativ groß.
     

top Die Pumpe

  Zur Pumpe ist nicht viel zu sagen. Ist eine EHEIM 1046. Mit Gummipuffern und M6 Schauben mit dem Gehäuse verbunden. Dies dämpft die Schwingungen weitestgehend, leider vernahm man noch ein leichtes 50Hz Brummen. Deshalb ist die Pumpe z.Z. in Dämmwolle vom Lautsprecher „gebettet“ und mit zwei kräftigen Gummibändern fixiert. Hier wäre die 12Volt EHEIM super gewesen, leider gab es die zu diesem Zeitpunkt noch nicht.
  Da die Pumpe nah bei den Festplatten montiert ist, ist sicherheitshalber eine geerdete Metallabschirmung um die Pumpe herum. Schadet sicher nicht, un beruhig das gewissen. Bisher hat sich noch keine Festplatte verabschiedet... na ja, eine IBM. Aber das war eine von der DTLA Baureihe, geht somit nicht auf die Kappe der Pumpe.
Bei den Bildern ist die Abschirmung zu erkennen.
     

top Ausgleichtank

Wie schon erwähnt sollte der Ausgleichtank mit dem Radiator seinen Platz auf dem Gehäuse bekommen. Für das entlüften ist es gut eine hohe Position zu haben und die Pumpe freut sich auch, wenn sie eine kleine Wassersäule an der Saugseite hat.
Fassungsvermögen ist etwa 300ml. Befüllen ist möglich wenn man den Dichtstopfen herausschraubt. D.h. die Anlage ist komplett geschlossen, dass man den PC auch auf die Seite legen kann, ohne das etwas ausläuft.
Die Schlauchanschlüsse sind aus Messing, mit einem Außendurchmesser von ca. 8,5mm. Passend für 8mm Schlauch (kauft da nicht das teure Zeug aus den Moddingshops, der Gardena für 0,60€/m aus dem Baumarkt ist genau so gut, außer ihr braucht Schlauch für die Plug & Cool Anschlüsse, UV Aktiven oder so nen Kram ).
Der Tank besteht aus 0,7mm Kupferblech. Ich habe Schnittabfälle von einem Bekannten bekommen, beim Dachdecker ist meist so was auch zu bekommen.
Wer schon mal versucht hat Kupferblech mit einem ’normalen’ Lötkolben (~50W) zu verlöten, kennt die enorme Wärmeableitung, so das man ewig die Lötstelle erhitzen muss, bis das Lötzinn flüssig wird. Wenn man dann den Lötkolben auch nur für eine Sekunde wegnimmt ist es schon wieder erkaltet.
Ich helfe mir dabei mit ein oder mehrer Teelichtern. So kann man das Kupferblech schon mal auf ’Betriebstemperatur’ bringen. Ein paar Zangen zum festhalten der heißen Teile und drei Hände sind auch hilfreich...
     

top Durchflussmesser

Fließendes Wasser in einem Schlauch ist nicht zu erkennen, deshalb musste ein Durchflussmesser her. Dieser sollte zum einen eine Optische Kontrolle ermöglichen und zum anderen die Drehzahl an das Motherboard weitergeben. In der Überwachungselektronik ist auch ein Relais integriert, was es erlaubt den PC z.B. über das Power_Good Signal abzuschalten, diese Funktion ist aber z.Z. ungenutzt geblieben.
Im Flügelrad sind drei kleine Dauermagnete eingelassen. In der Unterseite des Durchflussmessers befindet sich ein Hall Sensor, der die Impulse an die Elektronik weitergibt.
Das runde Gehäuse des Durchflussmessers besteht aus einem 25mm kurzen Stück Aluminium Rohr mit 50mm Durchmesser. Die Anschlüsse sind Messing. Deckel, Boden und Flügelrad sind Sinnvollerweise aus Plexiglas. Das alles wurde mit zwei Komponenten Epoxydharzkleber unter erhitzen verklebt, was die Festigkeit nochmals erhöht.
     

top Gehäuse für Steuerung

Das Gehäuse für den Ausgleichtank, den Durchflussmesser samt Elektronik und einem Temperatur Modul, besteht aus 2 mm Aluminium Blech. Auf genaue Angaben zu den Abmessung verzichte ich, da es genau auf die Towerbreite abgestimmt ist.
Wie rechts zu erkennen ist, war das Blech Orange lackiert. Mit einer Drahtbürste ist die Farbe entfernt worden und so dem Metall ein mattes Finish gegeben worden.
     
Was hier etwas unförmig aussieht sind die Tast-Knöpfe zur Steuerung des Temperatur Moduls und der Beleuchtung. Um die Knöpfe rückwärtig beleuchten zu können sind sie aus Plexiglas gefertigt. Ein Stück Plexiglas ca. 15x15mm, wurde vorsichtig über einer Flamme erhitzt, bis es ’zäh-weich’ wurde (nicht zu heiß, sonst kommen sofort Luftblasen hinein). Dann wurde es im Schaubstock vorsichtig durch eine 6mm Bohrung in einem Streifen Alu Blech gedrückt. Die ’Alu-Form’ mit der Bohrung und ein Stück Stahlblech zum Gegendrücken wurden ebenfalls mit erhitzt, um das Plexiglas nicht zu schnell auszukühlen.
     
Das fertig bestückte Gehäuse für die Steuerung. Damit die Schläuche nicht knicken, ist eine Drahtspirale außen herumgewickelt (Kupferlackdraht 1mm, vom alten Trafo).
Die Spannungsversorgung des Temperaturmoduls (von ELV, zwei Sensoren min.-, max.- Alarm, etc.) erfolgt mit zwei Mignon Batterien, damit der min. max. Speicher erhalten bleibt.
     

top Montage

Die komplette Hardware wurde vor den spanenden Arbeiten ausgebaut (welch geniale Idee ) und alles weitere was stört, wie z.B. der magnetische PC Speaker, o.ä..
Bebohrt wurden zunächst die 6mm Löcher für die Befestigungswinkel des Radiators. Durch das Loch in der Mitte werden die Schläuche verlegt (scharfe Blechkanten mit starken Klebeband schützen). Das Gehäuseblech wurde nur nach oben gebogen und dient später als schraubenlose Befestigung für ein Abdeckblech.
Das Blech des PC Gehäuses ist relativ dünn, für die Verschraubung der Befestigungswinkel wurde deshalb eine Gegendruckplatte im Gehäuseinneren montiert. Das Gehäuse für die Steuerung wird lediglich mit zwei M4 Schrauben am Befestigungswinkel gehalten; weiteren Halt bekommt es über den mit dem Gehäuse verschraubten Ausgleichstank.
     
Erster Testlauf! Radiator ist nun auch montiert und Angeschlossen. Kühlflüssigkeit ist Destilliertes Wasser, mit Kfz Frostschutz (blau).
     

Montage abgeschlossen.

Die Seitlichen Alubleche sind nur Sichtschutz für die „hässliche“ Längsseite des Radiators. Das Blech (0,8mm) ist im Gegensatz zu den meisten anderen Teilen neu; soll ja doch gut aussehen....

     
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top Fazit

Die zu Beginn erwähnten Punkte (kühl, leise, transportfähig) als Kernpunkte meiner Arbeit stehen einem würdigen Ergebnis gegenüber. Im Vergleich zu vorher, ist es insgesamt kühler, die CPU als auch im Gehäuse.
Leise ist es, da ein 120mm Lüfter erst bei ~36°C Wassertemperatur langsam sich zu drehen beginnt.
Transportfähigkeit ist gewahrt geblieben, da das Gehäuse nur um 9cm höher geworden ist. Einzig die Gewichtszunahme ist etwas negativ, hält sicher aber in Grenzen, da größtenteils Aluminium verarbeitet wurde. Ein Alu Gehäuse hätte hier sicher noch das ein oder andere Kilo gespart.

Der Wasserkühlungsaufsatz kurz nach der Fertigstellung. Es fehlt lediglich die Beschriftung der Bedienelemente.
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