Dell Optiplex 760 Wasserkühlung - Seite 1/6


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Seid vielen vielen Jahren schon, habe ich mich damit beschäftigt, Prozessoren zu kühlen. Diese Notwendigkeit ergab sich daraus, das ich diese oft auf höheren Taktfrequenzen hab laufen lassen. Verschiedenste Kühlsysteme habe ich probiert. Zum Beispiel mit einem selbst gebauten Kühlkörper aus Resten für einen übertakteten AMD Athlon800. Für die gleiche CPU baute ich einen Kühlkörper aus einem Motor-Kolben. Auch wurde eine 233MHz CPU mit Öl gekühlt. Nun wollte ich es wissen und habe mir ein Wasserkühlsystem erdacht für einen Core2Duo in einem Dell Optiplex 760. Aber, seht selbst....
Dezember 2014

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Das Objekt der begierde ist ein Dell Optiplex 760 mit einem Intel Core2duo 8400 LGA 775 mit 3GHz. Ausgerüstet mit 4GB Arbeitsspeicher und drei Festplatten mit jeweils 1TB, 2 x 0,5TB und 0,15TB. Mit diesen Eckdaten ist er recht flott unterwegs. Mein bisher stärkster PC. Die CPU erzeugt unter Last eine Abwärme mit ca. 90Watt. Diese 90Watt Wärmeenergie gilt es nun möglichst schnell von der CPU wegzuleiten und einigermaßen effektiv an die Umgebungsluft zu überführen. In solch einem Gehäuse keine einfaches Vorhaben. Bei den Meisterkühlern wird das Vorhaben eher kritisch angesehen.


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Der original verbaute Kühlkörper ist subjektviv nicht sehr groß, auch besteht er aus Aluminium. Jedoch wurde er in eine Art Lufttunnel verbaut, bei dem die Angesaugte Luft ohne Umwege direkt auf den Kühlkörper geblasen. Die warme Luft strömt nun in das Gehäuse. Teils entweicht sie durch die Öffnungen der Rückseite, teils wird sie durch das oben liegende Netzteil abgesaugt. Ein Konstrukt, welches preiswert aufzubauen war und effektiv arbeitete.


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Ein gravierender Nachteil ist, das es keinerlei Staubschutz gibt. Der Dreck setzt sich in den Lüfterblättern ab, hängt im Kühlkörper fest und optisch nicht schöner, wird die schwarze Gehäusefront langsam aber sicher immer dreckiger. Jedoch reicht die Kühlleistung immer noch aus. Steigt die Temperatur der CPU auf 80°C an, rotiert der Lüster schon so kräftig, das sich größere Staubbrocken lösen. Ein sich selbst reinigendes System wie ich finde. Ausserdem ist zu erwähnen, das beim einschalten des PC der Lüfter für 2 Sekunden auf 100% läuft.


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Die im Internet befindlichen Daten, bezüglich der Befestigungslöcher sind zwar im allgemeinen für LGA 775 Sockel ausgelegt, aber Dell hat da seine ganz eigene Vorstellung. Die Maße des hier befindlichen LGA 775 Sockels sind 110mm x 65mm. Die Fläche um den Sockel ist allerdings voll mit Kondensatoren und Halbleitern. Die genaue Position des Sockels innerhalb der Befestigungslöcher ist nicht dokumentiert.


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Hier sieht man den Sockel mit der noch verbauten CPU. Da es ein keinerleit Grund gab, die CPU zu entfernen, habe ich das auch nicht gemacht. LGA Sockel sind deutlich empflindlicher und werden sogar Liminitiert, was die Ein und Ausbauzyklen angeht. Sowas übe ich, wenn es denn unbedingt nötig ist, an einem defekten Board. Ausserdem gibt es für mein Board laut meiner Recherchen keine CPU mit mehr Leistung. Daher... never touch a running System.


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Die Demontage des alten Kühlkörpers, gestaltet sich etwas kniffelig. Faktisch müssen nur zwei Schrauben gelöst werden um anschließend, den Kühlkörper in Richtung Rückseite wegklappen zu können. Nun dürfte nur noch das Lüftergehäuse mit Lüfter stehen bleiben. Dieser ist mit kleinen Schnappern arretiert und in dem Blechgehäuse verankert. Es erfordert etwas Fingerspitzengefühl und Ruhe um den Schniepel zu finden, der gedrückt werden muss.


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Weil ich für eine Wasserkühlung rein garnichts hatte, musste ich zusehen, das ich mir einen Wärmetauscher und eine Pumpe zulege. Da ich aber nicht Krösus bin und auch keine Goldenen Eier legen kann, entschied ich mich für das preiswerteste Komplettset von einem bekannten Hersteller. Fündig wurde ich bei Ebay. Ein Seit von Aquamate, komplett aus Aluminium und fertig befüllt kostete etwas mehr als 30Euro. Hier sieht man nun, was im Paket war.


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Der Wärmetauscher ist ein sehr wichtiges Teil im Kreislauf des Kühlsystems. Dieses Teil, wird mit dem warmen Wasser durchflossen. Das warme Wasser erwärmt nun den gesammten Wärmetauscher, sein Gehäuse und auch die vielen kleinen Lamellen. Diese Lamellen bilden gemeinsam gesehen, eine sehr große Oberfläche, über diese nun mit einem Lüfter koninuierlich Luft geblasen wird und somit die erwärmte Luft welche die Lamellen umgibt ständig mit der kühleren Umgebungsluft vermischt. Im Grunde wird die Wärmeenergie durch verschiedene Medien überführt und damit quasi weitergeleitet. Interessante Themen hierzu währen folgende: Thermotynamik und Konvektion.


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Hier sieht man den Wärmetauscher mit dem mitgelieferten 120mm Lüfter. Ihn habe ich nicht verbaut. Er ist laut und bei weitem nicht so effizient wie jener welcher der im PC schon verbaut ist. Oben auf dem Wärmetauscher, sieht man gut die Einfüllöffnung für die Kühlflüssigkeit. Zugleich wird der obere Teil des Wärmetauschers als Ausgleichsbehälter genutzt.


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Hier sieht man das Herz. Die Wasserpumpe, verbaut in einem Aluminiumgehäuse. Das Gehäuse soll in der Grundkonfiguration gleichfalls die Schnittstelle zwischen CPU und Flüssigkeitskreislauf bilden. Nartürlich habe ich mich dagegen entschieden, die Pumpe selbst auf die CPU zu setzen. Einerseits weil mir sonst der Spaß verwehrt bliebe, einen eigenen Kühlkörper herstellen zu können und andererseits was ist, wenn die Pumpe mal defekt ist....dann ist auch der Kühlkörper futsch.


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Die mitgelieferten Montageadaptionen sehen toll aus, sind aber nicht sehr maßhaltig was die Bohrungen angeht, welche auf das Mainboard kommen sollen. Sie sind leicht versetzt und für die mitgelieferten Schrauben zu klein. Einen dieser Halter, habe ich benutzt um eine selbstgabute Entkopplung der Pumpe zu bauen. Dazu kommen auch noch Bilder. Ausserdem, wurde ein kleiner Leistungsbegrenzer beigefügt. Ich vermute mal, das er den Lüfter in seiner Drehzahl limmitieren soll.


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Anleitung des Kühlsystems. Große Bilder auf Anfrage vorhanden.


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Anleitung des Kühlsystems. Große Bilder auf Anfrage vorhanden.


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Anleitung des Kühlsystems. Große Bilder auf Anfrage vorhanden.


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Anleitung des Kühlsystems. Große Bilder auf Anfrage vorhanden.


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Jetzt kommt der eigentlich interessante Teil dieser Doku. Der Kühlkörper, welcher direkt auf die CPU gelegt wird um dessen Wärmeenergie an das Kühlmedium abzugeben. In meinem Fall besteht der Grundkörper aus einem massiven Kupferblock. Er ist sauschwer. Ein Durchmesser von 75mm, eine Höhe von 15mm, und ein Anfangsgewicht von 590g.


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Die Vohandenen Bohrlöcher sind mit 3mm Gewinden bestückt, weil ich damit etwas herumexperimentiert habe.


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Zum Zeitpunkt der Planung des Kühlkörpers, wusste ich nicht ob er überhaupt auf die CPU passt. Faktisch war es aber möglich einen mehere Dezimeter langen Kanal aufzuzeichnen, den es auszufräsen möglich sein sollte. Alles wurde geschätzt und nur die Aufteilung wurde grob umrechnet.


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Nun ging es daran, mit einem 8mm HSS Spiralbohrer möglichst dicht nebeneinander Löcher zu bohren. Das erste war ja noch einfach, aber schnell war es ein Geschicklichkeitsspiel geworden, denn der Steg zwischen den Kanälen sollte ja schon erhalten bleiben.


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Nach dem Bohren von 57 Löchern, habe ich ein Gewicht von 470 Gramm erreicht. Eigentlich nicht verwunderlich bei den enormen Mengen an Kupferspähne. Jedes Loch machte dabei satte 2,1 Gramm aus. Und, ich sag euch... sowas in der Wohnung zu machen ist ein Graus. Es liegt überall rum, ständig tritt man sich das Zeug ein und selbst nach dem zigsten Saugen...diese Spähne hält sich harnäckig.


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Aber damit nicht genug. Die Löcher sind schön und gut, jedoch müssen sie nun noch zueinander aufgefräst werden und zu einem gemeinsamen Kanal verschmelzen. Dazu habe ich einen guten Schaftfräser benutzt. Diesen habe ich in das Futter meiner Tischbohrmaschine sehr kurz eingespannt um eventuelle Vibrationen in grenzen zu halten. Und dann bei höchster Drehzahl ganz langsam mit der Hand führen. Klar, das sich der Block dabei enorm erwärmt. Es war schon ein kleines Abenteuer. Durch das ganze Öl und der nun noch feineren Spähne wurde es auch nicht besser.


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