Kann der Kamineffekt zur Kühlung einer CPU dienen? Ein Experiment geht der Frage nach, indem ein über einen Meter hoher Schornstein aus dem 3D-Drucker auf die PC-Hardware montiert wird. Das Ergebnis übertrifft alle Erwartungen.
Kühlung durch Kamineffekt
Im Rahmen eines ungewöhnlichen Experiments hat Overclocker und PC-Bastler der8auer untersucht, ob sich der physikalische Kamineffekt zur Kühlung eines Computers nutzen lässt. Im Zentrum stand dabei der aktuelle AMD Ryzen 7 9800X3D. Der Prozessor bietet viel Leistung, erzeugt aber durch seinen gestapelten Cache-Speicher viel punktuelle Abwärme. Um die Temperatur zu senken, kam ein über einen Meter hoher Schornstein zum Einsatz - mit überraschendem Ergebnis.
Das Grundgerüst des Versuchsaufbaus bildete ein angepasstes, wassergekühltes System mit angeschlossenem passivem Radiator ohne Lüfter, über den die Abwärme aus dem Wasserkreislauf abgegeben und auf den der Kamin montiert wurde. In der Theorie sollte das zu einem Luftstrom führen, der die angeschlossene Hardware kühlt.
Auf YouTube ansehenAufbau des 3D-Druck-Turms
Wie der8auer in seinem Video auf YouTube zeigt, besteht der Kamin aus mehreren Einzelteilen aus dem 3D-Drucker, die miteinander verschraubt werden und die warme Luft gezielt nach oben ableiten sollen. Der Test startete mit einem zehn Zentimeter hohen Aufsatz. Das hatte jedoch kaum einen Effekt. Doch schon eine Erweiterung auf lediglich 30 Zentimeter senkte die Wassertemperatur nach einer halben Stunde bereits um erstaunliche fünf Grad Celsius.
Eine Nebelmaschine verdeutlichte zu dem Zeitpunkt, dass dennoch kaum Luftbewegung durch die Kühlrippen stattfand. Das änderte sich allerdings deutlich, als der Aufbau auf eine Gesamthöhe von 110 Zentimetern anwuchs. Innerhalb von fünf Minuten fiel die Temperatur der Flüssigkeit im Kühlkreislauf auf 50 Grad Celsius. Die Temperatur des Prozessors, der während des gesamten Tests so betrieben wurde, dass er konstant 100 Watt aufnahm, sank von anfangs 90 auf 71 Grad Celsius. Der simple Kamin kühlte die CPU also um ganze 19 Grad herunter.
Der gesamte Aufbau erreicht über einen Meter
Physik und natürliche Konvektion
Das Prinzip hinter diesem Ergebnis basiert auf der natürlichen Konvektion. Warme Luft besitzt eine geringere Dichte als kalte Luft und steigt deshalb unweigerlich nach oben. In einem Schornstein entsteht dadurch an der Basis ein Unterdruck. Durch den Unterdruck wird bei dem Aufbau im Rahmen des Tests frische, kühle Umgebungsluft von unten durch die feinen Lamellen des Radiators eingesaugt und kühlt das durchfließende Wasser effektiv ab.
Das Experiment belegt damit, wie einfach passive Kühlung möglich ist. Ein über einen Meter hoher Turm auf dem Schreibtisch ist im Alltag aber natürlich unpraktisch. Unter normalen Betriebsbedingungen würde die Kühlleistung zudem nicht ausreichen. Klassische Lüfter erreichen den gleichen Temperaturausgleich auf einem Bruchteil des Platzes und sind dadurch deutlich effizienter. Trotzdem beeindruckt das Kühlergebnis von 19 Grad Celsius, das mehr oder weniger mit nichts weiter als einem langen Rohr erzielt wurde.
Was meint ihr zu diesem spannenden Experiment? Seid ihr von dem Ergebnis überrascht? Und wie kühlt ihr eure Hardware? Lasst es uns in den Kommentaren!
Zusammenfassung
- Der Overclocker der8auer testete eine passive PC-Kühlung mit Kamineffekt
- Als Prozessor für das Experiment diente ein AMD Ryzen 7 9800X3D
- Es wurde ein passiver Radiator mit einem 3D-gedruckten Kamin bestückt
- Ein Schornstein mit 110 Zentimetern Höhe kühlte die CPU um erstaunlich 19 Grad
Siehe auch:
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