Radiator für Wasserkühlung

Auswahl des Radiators

Die Wahl des richtigen Radiators ist nicht leicht. In erster Linie zählt die Kühlfläche. Um so größer, um so besser. Will man (so wie ich) keinen Radiator teuer kaufen, so kann man sich einen bauen. Mir standen in meiner Schrottsammlung mehrere Kühler zur Verfügung, wobei natürlich Ausführungen mit runden Durchflussrohren und wahlweise noch fix und fertig geschlossene Enden am besten wären. Darum viel meine Wahl zunächst auf dieses Exemplar, welches ich an einer Tankstelle gefunden / bekommen habe:

Radiator
KFZ Kühler vom Schrottplatz

Bei diesem Kühler sind die vielen kleinen Lamellen sehr nah beieinander und darüber hinaus ist jede davon noch unzählige male gitterähnlich zerstanzt, so dass beim Durchströmen eine entsprechende Verwirbelung entsteht und dadurch der Kühler effektiver wird. Jedoch bedeutet dies auch einen hohen Luftwiderstand. Dieser Kühler wurde für Autos gebaut, welche mit hoher Geschwindigkeit fahren und daher einen hohen Luftdruck vor dem Radiator aufbauen können. Da ich aber einen super leisen 12 cm Lüfter verwenden will habe ich bei leisen niedrigen Drehzahlen zwar noch einen (theoretisch) hohen Luftdurchsatz, aber praktisch keinen Luftdruck. Letztendlich geht also durch diesen Kühler kaum Luft, und schon gar nicht wenn sich nach ein paar Monaten eine Staubschicht auf den Lamellen gebildet hat. Es wurde also Zeit einen anderen Kühler zu besorgen. Hier hilft der Schrottplatz weiter. Dort habe ich ein Exemplar gefunden, welches nicht nur groß genug ist (also große Kühlfläche), sondern auch noch große Abstände zwischen den stabilen Lamellen hat. Hier kann die Luft fast ungehindert durchströmen, ohne das ich ein lautes starkes Gebläse brauchen würde.

Radiator
Radiator mit niedrigem Strömungswiderstand

Aufbau

Dieser Kühler ist jedoch viel zu groß, denn ich will meine Wasserkühlung III diesmal komplett in ein Miditower Gehäuse bauen. Daher habe ich ihn mit Bügelsäge und Trennschleifer erstmal auf die richtige Größe gebracht. Die Schnittkanten der Lamellen sind natürlich nicht gerade sehr sauber und gerade und daher habe ich die Lamellen mit Hilfe eines passend geschliffenen Holzstabes relativ sauber zu einer dichten Seitenwand umgeknickt. So hat der Kühler auch mehr Stabilität an den Seiten wodurch die Lamellen nicht so schnell einknicken.

Wie auf dem vorhergenden Bild zu erkennen ist, habe ich dort bereits auf der abgesägten Seite wieder 5 U-Stücke angelötet. Das Wasser fließt also nun 5-fach parallel durch je 4 Rohre in Serie. Bei einem Rohrdurchmesser von 10mm dürfe das kaum einen nennenswerten Durchlfusswiderstand haben. Nun müssen nur noch die 5 Anfänge und Enden der Rohre verbunden werden. Dabei soll das Wasser möglichst gleichmäßig auf alle Rohre verteilt werden. Dazu habe ich aus Kupfer einen simplen Verteiler gebaut und aufgelötet. Die Gebogenen Nägel in den Bildern sind dabei nur eine Löthilfe. Der Anschlusschlauch (12mm) wird mit doppelt mit zwei „Schlauchschellen“ aus Draht festgespannt. Die Methode hat sich über viele Jahre hin bewährt.

Das Wasser prallt nach dem Einlass bei dieser Konstruktion also frontal auf die Kupferwand. Von dort aus kann sich das Wasser dann gleichmäßig verteilen. Natürlich sind die in der Mitte gelegenen Leitungen trotzdem minimal bevorzugt, aber ich glaube nicht, dass sich das noch irgendwie messbar auswirkt. Beim Auslass kann man die Sache noch wesentlich lockerer sehen, da das Wasser langsam aus den 5 Rohren strömt und es kaum kinetische Energie hat. Es fließt also ungehindert und gleichmäßig in dem runden Sammelrohr Richtung Ausgang.

Da der Kühler keine Befestigungsmöglichkeiten hat, habe ich ihm einen einfachen Holzrahmen verpasst. Die Stücke sind auf die abgeknickten Lamellen mit reichlich Kunstharz aufgeklebt. Auf die Optik kam es mir hier nicht an, da der Radiator ja später mal in den PC kommen soll wo man ihn nicht sieht. Der Holzrahmen ist etwas länger als der Kühler, so das der Lüfter ca 3cm von den Lamellen entfernt ist. Dadurch kann sich die Luft gut verteilen und gleichmäßiger durch die Lamellen strömen. Außerdem gibt es so deutlich weniger Luftgeräusche als wenn der Lüfter direkt auf den Radiator geschraubt wird. Viele (fast alle, auch professionelle Hersteller) machen diesen „Fehler“.

Natürlich will ich die Geräuschentwicklung so gering wie möglich halten.. Daher habe ich den Lüfter vom Gehäuse durch sehr weiche Gummistreifen entkoppelt. (Ein weiterer Punkt auf die viele Bastler verzichten und dadurch keine ultrasilent-Wasserkühlung haben). Ich gebe zu, das die Lagerung nicht gerade Tage an Entwicklungsarbeit benötigt hat, aber sie funktioniert hervorragend. Den restlichen Spalt habe ich mit weichem Isolierband abgeklebt.

Und hier könnt ihr sehen wo dieses Prachtexemplar von Kühler genau hinsoll: Vorne unter die 5 1/2″ Schächte. Um später auch Luft durchpusten zu können muss natürlich noch ein „Loch“ mit Gitter in die Frontblende.

In das PC-Gehäuse eingesetzter Radiator

CPU-Wasserkühler

Material

Der neue Kühler sollte aus einem massiven Block per Hand herausgefräst werden. Nach Abmessen der CPU sollte ein 40×40 mm großes Stück ausreichen, welches ich erstmal grob mit der Stichsäge abgetrennt habe. Der Deckel soll die Anschlussstücke aufnehmen und per Weichlöten mit dem Kühler verbunden werden. Von einem alten Kühler hatte ich noch eine 3 mm starke Kupferplatte, welche ich noch entlöten musste.

Fräsen

Das Kupferstück wurde dann quadratisch gefräst um es überhaupt richtig einspannen zu können. Von der dünneren 3 mm Deckplatte wurde auch 0,1 mm abgenommen um das alte Lötzinn weg zu bekommen und eine ebene Fläche zu erhalten. Noch 2 Löcher an den richtigen Stellen bohren und der Deckel war schon fertig.

In den dickeren Kupferblock habe ich dann ein simples Profil gefräst. Feine Lamellen und sonstige Spielereien sind unnötig und behindern nur den Wasserfluss. Da das Fräsen noch Handarbeit war, habe ich leider an einer Stelle zu weit gekurbelt, jedoch wird man den Fehler später nicht sehen und er wird auch nicht stören.

Für die Anschlüsse habe ich wieder ein bewährtes 8 mm Messingrohr verwendet. Das Messingrohr musste dazu nur abgesägt, auf gleiche länge geschliffen und innen wie außen entgratet werden

Die ganzen Teile habe ich dann passend zusammengelegt und mit „Bastlerlot“, wie es so schön auf der Rolle zu lesen war, zusammengelötet. Das funktioniert mit einer Heißluftpistole genauso wie mit einer Lötlampe. Nach dem Zusammenlöten habe ich den Stapel wieder zu einem quadratischen Block gefräst. Von unten habe ich dann (genialer weise 🙂 eine Vertiefung von ca 0,8 mm reingefräst, in welche der Heatspreader des AMD64 mit etwas Toleranz genau hineinpasst. So ist der Kühler später sehr einfach optimal platziert. Obwohl ich in meinen PC kein Fenster oder ähnliches einbauen will, habe ich es mir nicht nehmen lassen trotzdem mal kurz mit einem Lackspray zu arbeiten, damit der Kühler nicht wieder oxidiert. Der Kühler hält mit meiner extra angefertigten Aluminiumbrücke bombenfest.