X6x Kühlung für Notebooks mit Peltier-Element

[thin1948a]

Anlass ist der Thresd
X6x X61 und warme Handauflage


Ich habe mir 2 Kupferplatten 200x400mm und 3 mm dick gekauft und einige Peltierelemente.
Dann aber das Projekt fast vergessen.
Ziel ist für den Einsatz im Ferienhaus in Spanien direkt am Meer die Korosion durch die Salzluft zu vermeiden.
Ich habe dort mit einem Desktop ca. 1 Jahr gearbeitet und dann gesehen, das innen die Blechteile rosti waren und auch die Kontakte (damals noch Sub D) heftig oxidiert waren.
Ich suche also ein Konzept um den Lüfter im Notebook abschalten zu können und er gar keine salzige Luft reinholt.
Die Kupferplatte unter dem Notebook soll kalt werden,
die andere im Abstand von ca. 8 mm - so dick ist das Peltierelemen - liegt dann auf dem Schreibtisch und wird warm-
Diese Kupferplatte will ich dann kühlen durch Lüfter etc.
Bei dem Konzept habe ich aber Zweifel,
ob der Thermische Widerstand des Bodenbleches des Notebooks so gering ist,
das die Wärme aus dem Notebook dann durch die kalte Kupferplatte gekühlt werden kann.
Sonst müsste ich einen geschlossenen Luftkreislauf machen,
das ist mir dann zu kompliziert.
Hat jemand mal lebende Erfahrungen mit PeltierElementen gemacht?
Danke, Wilhelm

 

[Stephan12]

Das ist ne tolle Idee. Ich bezweifle aber das es funktioniert, da die Wärme ja zum großen Teil von der CPU produziert wird und dort direkt abgeführt werden müsste. Man müsste ein Peltier Element direkt auf die CPU aufbringen. Da bezweifle ich aber, dass die Kühlleistung auf dieser kleinen Fläche ausreicht.
Du wirst aber auch so die salzige Luft in dein Gehäuse bekommen.

 

[iYassin]

Ja, ich habe in letzter Zeit einiges mit den Teilen zu tun.

Bei deinem Konzept sehe ich ein ähnliches Problem, wie du es bereits benannt hast - du wirst keine einwandfreie Wärmeleitung zwischen Notebook und Kupferplatte erreichen. Am Ende resultiert das wahrscheinlich darin, dass das Notebook auf einer 10 °C kalten Kupferplatte statt dem 25 °C warmen Tisch steht - das kühlt vielleicht ein bisschen, aber ich glaube nicht, dass es den internen Lüfter ersetzen kann. Dazu kommt dann noch die Sache, dass die andere Seite deiner Kühlkonstruktion dabei ohne weiteres 50 °C oder sogar mehr erreicht - das heizt dir nicht nur deinen Raum auf, sondern verbraucht auch noch Unmengen an Strom.

Wie schon von Stephan12 gesagt - du müsstest das Peltierelement wohl z.B. genau dort an das Gehäuse montieren, wo die CPU sitzt, und das am besten mit Wärmeleitpaste, sonst verlierst du dort einiges an Kühlleistung. Aber das macht dann die Mobilität des Rechners zunichte...

 

[chk1987]

Hast du dir mal die Leistungswerte von diesen Elementen angeschaut? Damit du ne ordentliche Kühlung hinbekommst, brauchst du sehr viel Strom. Die Abwärme heizt dann deinen Raum. Den kühlst du dann mit der Klimaanlage... Noch mehr Energieverschwendung.

 

[lain]

Würde sich für diesen Fall nicht ein (gebrauchtes) von Haus aus passiv laufendes Toughbook oder ähnliches besser eignen?
Deren Kühlsystem nachzubauen und aufs Thinkpad zu adaptieren dürfte mit den kompakten Dimensionen der x6x schwer machbar sein.

 

[Matthead]

Das einfachste wäre wohl auf ein Gerät zu wechseln das keinen Lüfter hat. Ansonsten solltest du mal versuchen den Lüfter durch eine Wasserkühlung zu ersetzen. Wasser hast du ja genug vor der Haustüre ;-)

 

[dbc]

Wenn die Mobilität egal ist und der Prouzessor exponiert genug liegt, könnte man auch einen großen LED-Kühlkörper mit Rippen draufpappen. Die Hitze verteilt sich schon irgendwie über die Platte und die Rippen führen sie ab - notfalls mit aktivem Gebläse, das wieder unter dem Notebook vorbei bläst, nicht innen rein.
Oder mal anders: Durch eine so große Kupferplatte mit Peltierelementen wäre die Mobilität ohnehin flöten. Dann könnte ich mir dogar vorstellen, einen Desktopkühler (mit Heatpipe) oder ähnliches zu verwenden, um die Hitze erst einmal aus dem Gerät zu bekommen. Meinetwegen auch eine Miniwasserkühlung und die dann neben dem Notebook platzieren. CPU kühl, Salzluft zieht am Gerät vorbei, alles klar?

 

[fishmac]

Sollte die Kühlung effektiv sein, wird es Kondenswasser geben.

 

[kolja]

Das Problem mit den elektronischen Keramikkühlern ist doch, das die Energie die du für den Wärmetransport reinsteckst, mit abgeführt werden muss.

Warum denn keine heatpipes mit nem großen Kühlkörper außerhalb des Notebooks?

 

[dbc]

fishmac, sicher dass das so schlimm ist? Die Platine sollte ja trotzdem wärmer sein als die Umgebung. Nur eben nicht viel wärmer. Außer, man kühlt mit Wärmepumpe oder starkem Peltierelement...

Aber um die Wärme rauszukriegen sind Heatpipes wirklich optimal - vorausgesetzt, man findet einen Heatpipekühler, der da ranpasst. Ansonsten eben Wasserkühlung - aufwendiger, aber eben flexibel.

 

[Lokheizer]

Wenn du 30 Watt Wärmeleistung wegbringen willst, musst du mindestens 60 Watt auf der heißen Seite des Elements abführen. Außerdem - wie willst du das Element versorgen? Zudem kommt noch folgendes: Du kannst Peltier-Elemente nur längsregeln, also keine PWM verwenden. Dafür brauchst du wieder fette Bipolartransistoren oder FETs, die auch jede Menge Verlustleistung erzeugen wenn sie im halbgesperrten Zustand sind. Wenn du die Pelztierchen nicht regelst, kann dir bei wenig CPU-Last das Motherboard wegen starker Tauwasserbildung absaufen.

 

[iYassin]

Du kannst Peltier-Elemente nur längsregeln, also keine PWM verwenden. Dafür brauchst du wieder fette Bipolartransistoren oder FETs, die auch jede Menge Verlustleistung erzeugen wenn sie im halbgesperrten Zustand sind..

Doch, das geht - man kann das Teil an einen schönen großen MOSFET hängen und diesen mit PWM durchschalten. Man sollte eine gewisse Frequenz erreicht, damit das Peltierelement sich nicht effektiv ständig kurz aufheizt und wieder kurz abkühlt, was es ja mechanisch belasten würde, aber für die meisten Elemente ist das ab ein paar kHz kein Problem mehr.
Ich arbeite hier an einem Projekt, wo ein 100W-Element (bei 12V) über eine H-Brücke aus vier Hochleistungs-MOSFETS angesteuert wird und die werden über eine kleine Verstärkerschaltung per PWM angesteuert - funktioniert einwandfrei und ist vom Hersteller abgesegnet.

Je nach MOSFET und Leistungsaufnahme des Elements kann man mit einer variablen PWM-Frequenz dann auch Musik machen, das hört sich dann so an, wie man es von der Leistungselektronik für große Drehstrommotoren kennt. Aber das ist am Thema vorbei

 

[supertux]

Nur so als kurze Randbemerkung: Wäre für den genannten Zweck nicht ein Luftfilter/-wäscher, der das Salz aus der Raumluft filtert sinnvoller?

 

[thin1948a]

Das wäre die grosse Lösung.
Eine geschlossene Lüftung mit Kühlkörper oder auch mit Peltierelement um die Wärme ausdem Kühlkreilauf raus zu holen.
Danke. Wilhelm

 

[supertux]

Eine geschlossene Lüftung[...]

Also in einem Raum wo du dich selber wohlfühlen sollst würde ich da eher an einen halboffenen Lüftungskreislauf mit entsprechenden Zuluftfiltern denken,
alternativ als Billig/Übergangslösung erst mal ein mobiles Gerät, das neben dem Schreibtisch aufgestellt erst mal den Salzgehalt der Luft in Schreibtischnähe reduziert