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Wie bleibt ein Fanless PC kühl?

Von ·Kategorien: Technik erklärt·Published On: Juli 27th, 2020·4,4 min read·

Im Vergleich zu einem herkömmlichen PC mit Lüfter, insbesondere zu einem PC mit kleinem Formfaktor, sieht ein Fanless PC nicht unbedingt immer völlig anders aus. Dennoch gibt es einige subtile Dinge, die verhindern, dass diese leisen, unscheinbaren Hardwarekomponenten verglühen. Wie bleibt ein Fanless PC also kühl?

Fanless PCs werden häufig nach dem Prinzip der Wärmeleitung gekühlt. Das heißt, etwas Heißes gibt seine Wärme durch physischen Kontakt an die Umgebung ab. Die Wärmeleitung ist ein natürliches Phänomen. Jedoch kann das Design einen erheblichen Einfluss darauf haben, wie viel Wärme abgeleitet wird.

Die Grundidee besteht darin, wärmeerzeugende Komponenten, wie die CPU des Computers, mit einem Kühlkörper in Kontakt zu bringen. Ein Kühlkörper lässt die von den Komponenten erzeugte Wärme durch ihn hindurch und schließlich in die Umgebungsluft fließen. Daher ist es beim Entwurf einer Kühlkörperbaugruppe wichtig, zu überlegen, welche Materialien Sie verwenden und wie alle Teile miteinander verbunden werden sollen. Sehen Sie sich unser Tech Edge-Video zur Funktionsweise der lüfterlosen Kühlung an. Und lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Kühlkörper helfen einem Fanless PC, cool zu bleiben

Kühlkörper

Kühlkörper sind eine wichtige Komponente, damit ein Fanless PC kühl bleibt. Was ist das beste Material für einen Kühlkörper? Es liegt auf der Hand, dass ein Kühlkörper aus einem Wärmeleiter bestehen sollte. So wie ein elektrischer Leiter einen Weg für den Stromfluss bietet, ist ein Wärmeleiter ein Material, durch das Wärme leicht fließen kann. Wenn etwas Heißes (wie eine CPU) mit einem Ende eines Wärmeleiters in Berührung kommt und etwas relativ Kaltes (wie die Luft außerhalb des PCs) mit der anderen Seite in Berührung kommt, fließt die Wärme schnell von der Wärmequelle durch den Leiter weg. Dabei sind Aluminium und Kupfer sind die in der Industrie am häufigsten verwendeten Leiter für Kühlkörper.

Die meisten Kühlkörperbaugruppen von OnLogic bestehen aus zwei Hauptteilen: einem Aluminiumblock, der auf der CPU montiert ist, und dem Gehäusedeckel. Die Wärme wird von der CPU an den Aluminiumblock, dann an den Deckel und schließlich an die Umgebungsluft abgegeben. Dabei müssen zwischen all diesen Teilen effektive wärmeleitende Schnittstellen vorhanden sein, um das System effektiv zu kühlen.

Wie man eine effektive, wärmeleitende Schnittstelle schafft

Eine effektive Schnittstelle für die Wärmeübertragung wird auf der Innen- und Außenseite des PCs auf unterschiedliche Weise erreicht. Da Luft selbst ein schlechter Wärmeleiter ist, ist es wichtig, im Inneren des PCs so viel Luft wie möglich zwischen der CPU und dem Kühlkörper zu entfernen. Die einfache Montage des Kühlkörpers auf der CPU reicht nicht aus, da mikroskopisch kleine Unebenheiten an der Schnittstelle Lufteinschlüsse hinterlassen. Daher ist die gängigste Methode, dies zu umgehen, das Hinzufügen von Wärmeleitpaste. Diese ist ein besserer Leiter als Luft. Die Wärmeleitpaste füllt alle Lücken, in denen sich sonst Luft befinden würde.

OnLogic ML300 Fanless PC DeckelAn der Außenseite des PCs wird die Wärme direkt an die Luft abgeleitet. Somit ist ein anderer Ansatz erforderlich. Ein gängiges Design ist ein Deckel, der mit speziell entwickelten Rippen bedeckt ist. Diese Rippen vergrößern die Gesamtoberfläche, die der Luft ausgesetzt ist. Somit bieten sie mehr Durchgänge für die Wärmeabgabe. Wenn Sie genau hinsehen, finden Sie manchmal sogar Rillen in den Rippen. Sie vergrößern die Oberfläche noch weiter.

Vermeiden von Fallstricken bei lüfterloser Kühlung

Diese Grundsätze können Ihnen helfen, beim Zusammenbau oder der Implementierung eines Fanless PCs einige Fallstricke zu vermeiden. Zum Beispiel ist Wärmeleitpaste zwar ein besserer Leiter als Luft, aber im Vergleich zu Kupfer oder Aluminium ist sie ziemlich schlecht. Das bedeutet, dass Sie nur so viel verwenden sollten, dass die Lücken, in denen sie benötigt wird, gefüllt werden. Wenn Sie mehr verwenden, bilden Sie eine Wärmebarriere. Diese kann zu einer Überhitzung des Computers führen. Außerdem ist eine weitere häufige Komplikation, die es zu vermeiden gilt, etwas auf einen Fanless PC zu legen. Sogar ein einzelnes Stück Papier kann eine Tasche mit heißer Luft auf dem PC-Deckel einschließen und die Kühlung des Computers verhindern. Sie sollten auch die Umgebungsluft des PCs berücksichtigen. Wenn die Umgebungsluft nicht zirkulieren kann, wie in einem engen Raum, oder zu dünn ist, wie etwa in höheren Lagen, kann sie weniger Wärme vom PC ableiten.

Bei OnLogic arbeiten wir jeden Tag mit Fanless PCs. Je mehr man mit ihnen zu tun hat, desto mehr weiß man zu schätzen, wie viel getan werden muss, damit sie bei optimalen Temperaturen laufen.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie unser White Paper mit dem Titel „5 Möglichkeiten wie lüfterlose Computer Ihrem Unternehmen helfen können„. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich gerne an uns!

Hinweis: Dieser Blog wurde ursprünglich am 29. April 2015 veröffentlicht. Er wurde am 27. Juli 2020 inhaltlich aktualisiert.

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About the Author: OnLogic

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