Wieviel Watt Abwärme darf eine CPU maximal in einem NB verheizen um sie lüfterlos los

[Gast]

zuwerden?

Wieviel Watt an Abwärme kann man lüfterlos in einem ca. 10" Notebookgehäuse ohne aktiven Lüfter abtransportieren?
Weiß das jemand?


Ich möchte nämlich mal abschätzen können, was für eine CPU (von der TDP Zahl) überhaupt für ein lüfterloses Notebook in Frage käme.

[StarGoose]

ähhh was willst du bitte abschätzen?

du baust doch keine notebooks also kannste nur das nehmen was aufm markt ist^^
und ob die deiner preis- und leistungs- und display- und gewichtsklasse ensprechenden geräte lüfterlos sind sieht man dann an den produktbildern und der beschreibung :D

die ultrabooks und die macbook air sind wohl lüfterlos
dürften irgendwas unter 30w haben würd ich mal denken (selber suchen)

ansonsten herr notebook designer.. gibt es recht einfache regeln für den wärmetransport und die leistungsfähigkeit einer kühloberfläche... wer sowas designt hat dann meistens auch seinen ingenieurtitel und uniabschluß in der thermodynamik (oder wüsste wen er fragen kann) und braucht solche fragen nicht mehr zu stellen^^

im übrigen sind langsam laufende lüfter zwar per definition nicht lautlos.. aber in normalem sitzabstand kann es es schon vorkommen das sie unterhalb der hörschwelle arbeiten (und dann bei höheren belastungen halt aufdrehen)

[xxMuahdibxx]

vergiss es .. 10" ist zu klein um genügend Abwärmefläche zu haben für alle Komponenten .

Und dann ist eher die Frage noch wie schnell du damit arbeiten willst . Wenn sollten es unter
10 Watt sein eher 5-6 . Nur ist der Rest im Netbook ja auch noch da und macht Hitze .

Schau doch einfach nach Anbietern die ein Lüfterloses Modell haben ... wäre der einfachere Weg als rumzuraten .

Wenn schau bei den Tablets nach da hast eher was bei .

Hier die lüfterlosen Netbook und Notebookmodelle :-)

http://geizhals.at/de/?cat=nb&xf=69_l%FCfterlos&sort=p

[Gast]

ähhh was willst du bitte abschätzen?

du baust doch keine notebooks also kannste nur das nehmen was aufm markt ist^^

Wenn man anhand der TDP anschätzen kann, wann eine CPU keinen Lüfer mehr braucht, dann kann man auch abschätzen, wann die ersten Hersteller lüfterlose Netbooks & Notebooks anbieten.

Und solche Netbooks gibt es ja schon, wie z.B. das von Nokia, nur ist das Ding inzwischen 2 Jahre alt und daher nicht mehr lohnenswert für einen Neukauf.





die ultrabooks und die macbook air sind wohl lüfterlos
dürften irgendwas unter 30w haben würd ich mal denken (selber suchen)

Ja, die völlig überteuerten 3000 € Buisness PC Notebooks sind ebenfalls lüfterlos, aber so viel Geld will ich nicht ausgeben und einen Mac will ich nicht.

Ich suche eher etwas in der unteren Preisklasse Richtung Netbook & Co.
Für den Lüfterlosen Betrieb würde ich natürlich 100-150 € drauflegen, Alukühlkörper kosten ja auch einiges, aber ich zahl eben keine 3000 € nur um eine wohl selektrierte Spezial UltraLowVoltage Corei3 CPU zu bekommen.

Wenn das Nokia mit modernen Komponenten ausgestattet wäre, dann wäre das genau mein Ding.



ansonsten herr notebook designer.. gibt es recht einfache regeln für den wärmetransport und die leistungsfähigkeit einer kühloberfläche... wer sowas designt hat dann meistens auch seinen ingenieurtitel und uniabschluß in der thermodynamik (oder wüsste wen er fragen kann) und braucht solche fragen nicht mehr zu stellen^^

Aha, wie du hier doch irrst.



im übrigen sind langsam laufende lüfter zwar per definition nicht lautlos.. aber in normalem sitzabstand kann es es schon vorkommen das sie unterhalb der hörschwelle arbeiten (und dann bei höheren belastungen halt aufdrehen)

NBs mit Lüfter saugen in staubiger Umgebung den ganzen Dreck an, das ist ein KO Kriterium.
Auch dann, wenn die Lüfter nur selten und sporadisch anspringen.

[Gast]

Und dann ist eher die Frage noch wie schnell du damit arbeiten willst . Wenn sollten es unter
10 Watt sein eher 5-6 . Nur ist der Rest im Netbook ja auch noch da und macht Hitze .


Das ist jetzt geraten, oder?
Also nicht berechnet oder gar auf Erfahrung basierend.

Den Link kenne ich schon und ein einziges NB von Nokia kann hier sicherlich nicht als Erfahrungswert herhalten.

[Cyphermaster]

Um sowas zu berechnen, müßte man Annahmen treffen, wie z.B. Grad der Autokonvektion, Güte und Oberfläche des passiven Kühlkörpers, eventuelle Neben-Wärmequellen, usw. usf..

[Mr.Magic]

Wieviel Watt an Abwärme kann man lüfterlos in einem ca. 10" Notebookgehäuse ohne aktiven Lüfter abtransportieren?
Weiß das jemand?

Das hängt vollkommen vom Aufbau ab.
Ich hatte z.B. mal ein 15" Notebook, bei dem war die Bodenplatte aus Metall, und per Heatpipes mit den Kühlern verbunden.

Pro:
- gute Kühlung
- leiser Lüfter
Kontra:
- nicht als Laptop verwendbar
- etwas schwerer als üblich

[Gast]

Okay, nehmen wir mal als Kühlkörper Aluminium, das dürfte die Regel sein für solche Geräte.

Mein N810 Internet Tablet hat auch einfaches Blech an der unterseite, daß wäre auch denkbar. Wiegt allerdings mehr.


Bei der Umgebungstemperatur nehmen wir den typischen Bereich, in dem ein Konsumergerät zu funktionieren hat.

Also 0°C bis 40 °C reichen völlig, die meisten Elektronikbauteile haben Reserve nach oben (ca. 70°c), aber die Zimmertemperatur dürfte bei den wenigsten Leuten in Deutschland 40°C übersteigen.
Zur Not können wir auch 50°C wählen, dann ist auch der Betrieb im Auto im Sommer abgedeckt.


Nebenwärmquellen wären lediglich die restlichen Elektronikkomponenten auf dem Gerät, aber was kommt da schon in Frage?
Das meiste steckt sowieso schon in modernen CPU, auch die GPU und die Southbridge heizt längst nicht so stark, wie eine CPU.

[Gast]

Nachtrag:

Und als Datenträger wählen wir eine SSD, keine Festplatte.
Das dürfte auch in weniger Abwärme resultieren.

[RavenTS]

Nachtrag:

Und als Datenträger wählen wir eine SSD, keine Festplatte.
Das dürfte auch in weniger Abwärme resultieren.


So pauschal kann man das wohl nicht mehr sagen.
Aktuelle TopEnd-SSDs können da unter Last schonmal soviel Energiebedarf haben wie eine kleine HDD mit 5400 oder weniger UPM und nur einem Platter...

[Ebatman]

Ich versuche mich mal daran das zu erklären.
Habe in der Arbeit einigemal etwas mit Lüfterlosser kompletter Passiver Bauweise für IT Geräte zu tun gehabt.

Bei der eigentlichen Konstruktion des Gerätes muss bereits im vorheinen klar sein welche Verbrauchklasse man versucht rein passiv zu betreiben.
Was man dabei keinesfalls ausser Acht lassen darf ist nicht nur die Leistung die man Abführen will sondern auch die zu erzielende Endtemperatur sowohl Aussen als auch Innen.

Zur Kühlleistung rein passiv braucht es Oberfläche, Oberfläche Oberfläche .. je mehr desto besser.
Nehmen wir nun mal einen typischen Rippenkühlkörper der senkrecht zur Luftkonvektion ausgerichtet ist.
Ist dieser Kühler in der Lage eine 10Watt CPU auf erträgliche Temperaturen zu Kühlen würde er alleine durch ein einfach "hinlegen" betreibs plötzlich nur noch 7,5Watt abführen können.

Nun ensteht durch diese Positionierung alleine schon durch die Lageänderung ein Verlust von 25% in der Kühlleistung, jedoch noch viel Schlimmer ist dass die Abgaberichtung nun nach Unten erfolgen soll.

Klarerweise wird auch nach Oben hin nun Hitze abgegeben die damit dann leider die Innereien des Notebooks aufheizen.
Eine CPU hält 80°C mit leichtigkeit aus auf Dauer.
Ein Speicher sollte nicht zu lange an die 65°C heranreichen.
Eine HDD sollte die 50°C immer vermeiden.
Optische Laufwerke machen teils bei 45°C dicht und CD/DVD-Brennen ist nur für 40°C vorgesehen

Leider haben Notebooks nicht gerade viele Kühlrippen auf der Aussenseite und unangenehmerweise ist der meist einzig verwendbare Kontakt zu aussenliegenden Metall immer die Bodenplatte.

Nun muss der Kühlkörper so lange vergrössert werden dass auch die weiteren internen Komponenten nicht zu heiß werden --- immerhin bildet sich zwischen Notebookboden und Mainboard ein gewaltiger Hitzestau.

Wir haben bei uns auf Arbeit diverse Tests komplett verschlossener System zur Passiven Kühlung versucht.
Das Erreichbare Limit für ein geschlossenes Komplettgerät ist bei ~45Watt ausgeschöpft wenn man unterhalb von 5Kg bleiben will.
bei diesen 5KG reden wir aber nur von Mainboard + HDD + ODD in einer HTPC Bauweise wobei ~2,5Kg alleine der Kühler sind. Das ganze Teil musste dann immer noch mit einem 5cm "Podest" versehen werden damit die Luft auch die senkrechten Kühlkörper voll nutzen konnte (Kamineffekt).

Legt man nun alle Berechnungen auf ein Notebook um welches auch noch auf dem Schoß verwendbar sein soll und der Boden noch dazu Glatt gewünscht ist bist du bei einem akzeptablen Wärmeeintrag auf ~10Watt verdonnert wenn du die 10" beibehalten willst.
Nebenbei würde das Gerät auch ERHEBLICH schwerer werden da der Metallboden eine entsprechende Dicke benötigt um eine Verteilung der Wärme zu ermöglichen und einen gewissen "Impulsbuffer" zu bieten.

Trotzdem ist diese "Berechnung" nur eine Überschlagsschätzung und muss eher nach unten hin abgerundet werden da auch diverse Hotspots entstehen.

Nicht vergessen -- auch der extrem sparsame NM10 in Netbooks verbrät bis zu 2,3Watt.
Viele der Passiven Notebooks am Markt welche in der 10-11" Größe herumarbeiten und auch viele Lüfterlose HTPC Systeme (mit teils extremen Preisen) können nur deshalb überleben weil die CPU sich netterweise heruntertaktet wenn Sie zu heiß wird -- 100% Power kannst du bei diesen nie lange abrufen.

lg
Ebatman

[Gast]

Danke Ebatman, deine Antwort hilft mir wesentlich mehr, als die bisherigen.

Völlig glatt müßte ein NB an der Unterseite meiner Meinung nach allerdings nicht sein, es darf auch leicht geriffelt sein.

Z.B. so:

_T_T_T_T_T_T_T_T_T_BBB

Wobei das T für ein durchgehendes Qudrat stehen soll, nicht für ein T.
Und wenn dann die Rillen zwishen zwei Ts. ca. 2-3 mm tief und sagen wir mal 2-3 mm breit, dann würde mich das kein bischen stören.

Die Rillen wären dann nämlich so klein, daß man es trotzdem als glatt ansehen könnte.

Manche externen Festplattengehäuse haben AFAIK ja auch solche geriffelten Gehäuseformen.

Und bei den 3 Bs kommen dann ca. 2-3 mm hohe Gummifüße dran, die für etwas Abstand zum Tisch sorgen, so wie bei gängigen NBs halt auch.



Interessant ist ja auch, daß die ganzen Android und iPad Tablets auch alle ohne Lüfter auskommen. Deren CPU , wie z.B. der Tegra 3 hat eine TDP von AFAIK unter 4 W.
In dieser Klasse gäbe es auch schon Atom CPUs.

[Ebatman]

Grundsätzlich würde die "Riffelung" schon ein wenig bringen.
Leider ist wie gesagt die ganze Geschichte auf dem Boden womit kein hoher Gewinn erzielt wird -- aber auf jedenfall besser als komplett Plan.

Die Tablets haben zwar nur max 4W TDP aber ansonsten keine weiteren "hungrigen" Komponenten .. die SSD und RAM in einem Tablet tragen mit 0,5 und 1Watt zu buche.
Nebenbei ist sind die 4W bei den ARM Cpu´s beinahe NIE voll ausgelastet da ARM extrem starke Stromsparfunktionen hat.

Die ATOM Cpus sind in meinen Augen keine CPUs sondern Abfall von den abgeschriebenen Intel FAB Resterampe.
Die "guten" Atom sind leider auch mit ~7Watt unterwegs und dass noch ohne Chipset und diverse extra Controller welche bei einem Tablet nicht notwendig sind.

Abgesehen davon -- Passives Netbook ? Netbook sind in meinen Augen tot.

Lieber 15" Gerät dann kommt man auch in Regionen wo die ersten 17W ULV Intels mitspielen können.
Dabei wird dann auch schön langsam die Handballenauflage groß genug um eventuell Chipset/Ram/HDD daran anzubinden.

Möglichkeiten gebe es noch viele um das eine oder andere Watt zu kühlen jedoch explodieren dabei die Entwicklungskosten und der Preis wird dann abartig.
z.b. Eingepresste Heatpipes zur schnelleren Aufspreizung der Hitze.
Durchlüftungsöffnungen durch den Boden um die Kamineffekte unzukurbeln.
Seitenteile als Kühlrippen ausführen.

Irgendwan wird man leider auch dann an die Grenze kommen und der Preis ist dann bereits lange durch die Decke gegangen.

Wir werden sehen was mit den neuen "Ivy Bridge" daherkommen wird und aus den Ultrabooks dann in normalen Notebooks einzieht.

Mit entsprechenden Komponenten kann man ja noch ein wenig extra am Verbrauch drehen.
Effiziente Spannungswandler / LPDDR Ram / Stromsparend SSDs / ein "wenig" an den Versorgunsspannungen drehen / auf extra Controllerchips verzichten (USB3.0) usw. damit kann man in einem Notebook ca. 2-10Watt einsparen je nach Ausstattung ... und schon wieder wird es teurer ^^

lg
Ebatman

[davidzo]

Ob nun 15W oder 20W oder mehr passiv Kühlbar sind hängt letzendlich vom Aufwand bei der verbauen Kühllösung ab. Ein Kühlkörper im 10" Format kann Passiv sogar an die 100Watt mit anständiger Temperaturdifferenz (0.5C/W) abführen und würde aus heatpipes und dünnen blechlamellen zusammengesetzt nichtmal schwer sein (dafür aber empfindlich filigran und sehr heiß an der Oberfläche).

Meistens setzt man eher auf einen Lüfter im 10" Format, weil es leichter ist und weniger Platz verbraucht als massive Passivkühler. Bei Passivkühlung muss mangels gerichtetem Luftstrom außerdem zwangsweise die Wärme über einen großen Teil der Außenhaut abgegeben werden. Das bedeutet heiße Knie und Impotenz als mögliche Spätfolge :D. Außer Apple setzten daher fast alle Notebookhersteller auf vom Kühlkörper isolierte Gehäuse, meistens aus Kunstoff oder zumindest beschichtet (wie das gummierte Magnesium bei Lenovo) und eben kleine Lüfter die anlaufen wenn es im Gehäuseinneren zu heißt wird und einen Luftstrom in eine unwichtige Richtung erzeugen (zur Seite oder nach hinten). Merkwürdig dass das bei Apple noch niemand bemängelt hat, die ungesunden Folgen der Außenhülle, die sich auch negativ auf die Gesamtlebensdauer und Zyklenzahl der fest verbauten Akkuzellen auswirkt. Jeder andere Hersteller jedenfalls würde in Kritik geraten und kann sich sowas daher nicht leisten.

Es wäre durchaus möglich mit heatpipes oder vapor chamber Technik auch große aber sehr leichte Passivkühlkörper als integrale Bestandteile des Gehäuses herzustellen, allerdings funktioniert das eben schlecht auf den Knien und schon bei einer Tischdecke müsste man füßchen verwenden um einen minimalluftspalt einzuhalten, sonst sinkt der Kühlkörperwirkunsgrad ins bodenlose. Lüfter deren Drehzahl man nach bedarf regeln kann sind da einfach viel unabhängiger.
Die Frage ist letzendlich wo der Komfort wichtiger ist, beim gewicht und der Außentemperatur des Gehäuses im mobilen Einsatz oder bei der Lautstärke. Ohnehin sind auch so bereits extrem leise Subnotebookmodelle mit low Voltage CPUs und SSD lieferbar die auch die empfindlichsten Ohren zufriedenstellen wenn man es sich leisten kann (z.b. lenovos Xs-Serie mit ULV CPUs, x200s, x201x, x220t).

Sinnvoll würde ich es auch finden, den Kühler in den gesamten Displaydeckel zu integrieren, wo er freie Luftströmung genießt, nie verdeckt werden kann und auch die möglicherweise hohe Obverflächentemperatur nicht weiter stört. Dazu sind aber völlig andere Formfaktoren nötig, entweder Wasserkühlung und Schläuche von der Basis in den Deckel rein oder eben eine Platine mit CPU+GPU im Deckel und der I/O part im Boden. Als Designer hatte ich eigentlich damit gerechnet dass solche Formfaktoren irgendwann auftauchen, aber wie es schein ist man von Apples Designdogma mitgerissen und der allgemeine Trend geht wieder zu langweiligen klassischen Notebookformfaktoren die sich nur gegenseitig in der geringen Stärke des Displaydeckels übertreffen.

mein x200t (12") läuft mit der sl9400 CPU fast ausschließlich passiv (1,83ghz penryn 6m), beim websurfen und desktoparbeit. Der Lüfter geht erst an, wenn ich 3D Software starte oder nach einer Weile Flash HD Inhalten und auch dann kenne ich keinen anderen aktiv gekühlten Rechner, ob Labtop oder Desktop der dabei noch so leise ist.

Ich sehe daher keine Probleme auch einen standard 25Watt ivybridge CPU/GPU SoC in einem leichten 12-14" formfaktor passiv zu betreiben. verbaut man cpu und speicher analog zum macbook air auf einer langen schmalen Platine jedoch im Displaydeckel direkt unterhalb des Displays könnte man den Deckel als großen Passivkühler ausführen. Leichte Riffelungen und eine vaporchamber direkt überhalb der cpu und eine günstige im UVspektrum schwarze Beschichtung des Metalldeckels würden vermutlich ausreichen. Die Hauptplatine mit allen io anschlüssen würde dann mit einem breiten folienkabel angeschlossen werden, außerdem enthält die base nur noch akku, ssd (mPCIe?) und tastatur. Die Frage ist nur wie sich eine solche Lösung auf den Knien ausbalanciert, vermutlich muss der akku in die handballenauflage damit das ganze nicht sofort nach hinten kippt und schon gibt man die flexibilität bei der Zellenanzahl und form auf (herausstehende akkus hinten)... man müsste viele Kompromisse machen.

[Ebatman]

Hallo Davidzo

Danke für deinen Beitrag zur Diskussion.

Deine Idee mit der höheren Kühlleistungen durch entsprechende Verfeinerung der Kühlstruktur (mehr Oberfläche) ist insofern richtig doch auch diese hat Grenzen.
Denn leider ist es bei den Blechlamellen und allem was auf normale Konvektion aufbaut eine untere Grenze ab der eine zu große Annäherung der Kühlrippen aneinander bzw. einem zu lange "Kanal" dies nicht mehr funktioniert ... ich nenne es mal salopp eine Sättigung die wie ein Deckel wirkt.
Luft zieht unten rein und nimmt Wärme auf -- erreicht die Lufttemperatur den Wert der Lamellen kommt der Kamineffekt zum erliegen bzw wird drastisch abgebremst.
Mit etwas Glück (je nach Konstruktion) erzeugt man somit nur einen Hotspot am Ende des Kamintunnels oder (bitte verzeih den Ausdruck) die Kühlung schlägt nach innen durch.

Die angesprochene Hitze auf der Aussenhülle welche du ansprichst unterliegt ja sogar einer gesetzlich geregelten Grenze wenn auf dem Gerät nicht explizit der Warnhinweis, dass es sehr heiß wird, angebracht wird .. frag mich nicht auswendig nach dem Delta zur Umgebungstemperatur.

Dein Vorschlag mit der Schwarzfräbung für verbesserte Infrarotabstrahlung ist leider bei den Arbeitstemperaturen der "Aussenhaut" eine vernachlässigbare Größe -- richtig "Power" bringt Infrarotabstrahlung erst bei Temperaturen weit jenseits der 100°C -- darunter geht das in den unteren einstelligen Prozentbereich über.
Nebenbei dürfte man dann auch den Kühler nicht mehr einer direkten Sonneneinstrahlung aussetzten da diese einen immens negativen Effekt haben würde (~1000Watt pro m²)

Die Idee mit CPU,GPU in den Displaydeckel ist leider (solange man das Teil nicht sehr speziell konstruiert) auch nicht realisierbar -- das Display würde durch die Hitze der Komponenten kräftig aufgeheizt werden -- nicht vergessen bei BGA bauweise wandern bis zu 30% der Temperatur in die Platine welche dann eine Hinterlüftung braucht und vom Display abgeschirmt werden sollte.

Mal abgesehen von eventuellen Problemen mit der Signallaufzeiten um aus dem Display in das Bodenteil zu kommen (gut man könnte alles was dem unterliegt versuchen dort zu inkludieren) wäre auch die EMV Abstrahlung hierbei ein äusserst schwierig zu lösendes Problem.
Von dem hecklastigen Gewicht mal garnicht gesprochen ^^


Den leichten Kühlstrom angesprochen von dir:
Wir haben unter anderem getestet wie ein wirklich zarter Luftstrom auf einen großen Rippenkühlkörper wirkt.
In einem Abstand von 50cm einen mit 400rpm drehenden 12cm Lüfter aufgestellt --- es war nicht einmal auf dem Handrücken oder der Wange etwas zu erspüren.
Die Kühlleistung der max. 45watt (unserer Box) wurde hierdurch auf sagenhafte 70Watt hochgezogen (unter anderem der Grund warum passive Grafikkarten in PCs mit einer "zarten" Gehäusekühlung schon kühlbar sind)

Großflächiger Einsatz von Vaporchamber oder Heatpipes, klarerweise abgestimmt auf die entsprechende Heizleistung, löst aber auch nicht das Problem der Wärmeabgabe die immer noch an einem Kühlkörper "verbraucht" werden muss. Es wird nur der Thermische wiederstand der Übergabe reduziert aber keine weitere Kühlleistung damit gewonnen.
Sinnvoll sind diese System überall dort wo so schnell als möglich die Leistung abtransportiert werden muss.
Und um vom Bodenteil in den Displaydeckel zu kommen wäre hier wie du richtig gesagt hast das extremste Problem -- solange man nicht ein Gerät akzeptiert das im 90° Winkel gebaut wurde und nicht zuklappbar ist.


Was man eventuell auch nicht vergessen sollte, obwohl dies bei entsprechender Planung bereits am Anfang zu berücksichten wäre, sind das diverse Komponenten eines Computers darauf ausgelegt sind einen leichten Luftzug zu erhalten.
Leute mit einem komplett Lüfterlosen Wassergekühlten PC (Radi extern) hatten hierbei schon unangenehme Überraschungen was die Spannungswandler um die CPU herum betrifft -- klarerweise noch extremer wenn auch noch übertaktet wird.

Kurz gesagt:
Es ist immens schwierig und aufwändig eine komplette Passivkühlung zu realisieren.
Je höher die interne Komplexität des Gerätes steigt desto schlimmer wird es auch mit Strömungssimmulationen um nicht ungewollt Hotspots zu produzieren oder an bestimmten Stellen die Konvektion abzuwürgen.

Ich bin zwar kein Ingenieur oder habe einen Abschluss in Thermodynamik aber ein paar Sachen kann ich nun schon intuitiv abschätzen.
Durfte mich durch einige passive Embedded Computer durcharbeiten und habe viele Systeme versagen gesehen die sogar in Serie verkauft werden.
Die gingen schon bei 25°C Raumtemp durch die Decke und wurden vollmundig für +50°C angeboten :D

[Gast]

Die Frage ist letzendlich wo der Komfort wichtiger ist, beim gewicht und der Außentemperatur des Gehäuses im mobilen Einsatz oder bei der Lautstärke. Ohnehin sind auch so bereits extrem leise Subnotebookmodelle mit low Voltage CPUs und SSD lieferbar die auch die empfindlichsten Ohren zufriedenstellen wenn man es sich leisten kann (z.b. lenovos Xs-Serie mit ULV CPUs, x200s, x201x, x220t).


Persönlich hätte ich gerne ein passiv gekühltest Notebook, weil man IMO nur so eines auf ein weiches Bett stellen kann.

Die ganzen Lüfterbasierten Notebooks fangen nämlich nach kürzester Zeit an, die ganz kleinen Staub- & Federpartikel und Fussern des Betts anzusaugen, womit dann über kurz oder lang der Lüfter und das innere verdreckt und das NB den Hitzetod stirbt (oder bei modernen CPUs zumindest dauerhaft runterdrosselt).

Das es heutzutage leise aktiv gekühlte NBs gibt, ist mir natürlich schon bewußt, aber jedes dieser Dinger saugt im Zweifelsfall halt alles ins NB Innere.

[davidzo]

Hallo Davidzo

Danke für deinen Beitrag zur Diskussion.

Deine Idee mit der höheren Kühlleistungen durch entsprechende Verfeinerung der Kühlstruktur (mehr Oberfläche) ist insofern richtig doch auch diese hat Grenzen.
Denn leider ist es bei den Blechlamellen und allem was auf normale Konvektion aufbaut eine untere Grenze ab der eine zu große Annäherung der Kühlrippen aneinander bzw. einem zu lange "Kanal" dies nicht mehr funktioniert ... ich nenne es mal salopp eine Sättigung die wie ein Deckel wirkt.
Luft zieht unten rein und nimmt Wärme auf -- erreicht die Lufttemperatur den Wert der Lamellen kommt der Kamineffekt zum erliegen bzw wird drastisch abgebremst.
Mit etwas Glück (je nach Konstruktion) erzeugt man somit nur einen Hotspot am Ende des Kamintunnels oder (bitte verzeih den Ausdruck) die Kühlung schlägt nach innen durch.


Du interpretierst zuviel, ich habe nirgends was von geringem Lamellenabstand geschrieben. Ich wollte lediglich aufzeigen, dass es Passivkühler gibt die wenig wiegen und etwa 10" groß sind (etwa der accelero S1) - dass die nicht tauglich für ein notebookformat sind hab ich ja bereits dazugeschrieben.

Die angesprochene Hitze auf der Aussenhülle welche du ansprichst unterliegt ja sogar einer gesetzlich geregelten Grenze wenn auf dem Gerät nicht explizit der Warnhinweis, dass es sehr heiß wird, angebracht wird .. frag mich nicht auswendig nach dem Delta zur Umgebungstemperatur.

Ich denke dass man mit einem warnhinweis leben könnte, außerdem gibt es bereits einige labtops die kühhluft von über 60°C ausstoßen, solche werte müsste man nicht unbedingt überschreiten.


Die Idee mit CPU,GPU in den Displaydeckel ist leider (solange man das Teil nicht sehr speziell konstruiert) auch nicht realisierbar -- das Display würde durch die Hitze der Komponenten kräftig aufgeheizt werden -- nicht vergessen bei BGA bauweise wandern bis zu 30% der Temperatur in die Platine welche dann eine Hinterlüftung braucht und vom Display abgeschirmt werden sollte.
Natürlich wäre das eine sehr spezielle Konstruktion.
Display und PCB liegen gar nicht aufeinander sondern nebeneinander, von daher sollte es da kein problem geben und den Kühler kann man mit einer dünnen isolationsschicht (folie/schaum) doch recht gut thermisch entkoppeln vom Display davor.

Mal abgesehen von eventuellen Problemen mit der Signallaufzeiten um aus dem Display in das Bodenteil zu kommen (gut man könnte alles was dem unterliegt versuchen dort zu inkludieren) wäre auch die EMV Abstrahlung hierbei ein äusserst schwierig zu lösendes Problem.
Von dem hecklastigen Gewicht mal garnicht gesprochen ^^

Ich wüsste nicht was dagegen spricht PCIe durch ein Flachbandkabel zu routen. Derzeigt geht ja auch DPMS bzs. LVDS durch ein Kabel zum Display selber, das wäre umgekehrt nicht viel anders.
Was füre eine EMV Abstrahlung? Die einzige mögliche Quelle von elektromagnetischer Strahlung im PC ist das Netzteil, der Rest ist so niedriger Spannung und Leistung das es völlig vernachlässigbar ist. Um gegenäßere Einflüsse, von anderen geräten geschützt zu sein, werden aber gelegentlich folien und dünne metallbleche in labtops verbaut.
Ich denke du machst dir das alles ein bisschen schwerer als es tatsächlich ist.


Den leichten Kühlstrom angesprochen von dir:
Wir haben unter anderem getestet wie ein wirklich zarter Luftstrom auf einen großen Rippenkühlkörper wirkt.

Natürlich, Luft ist ja auch ein wunderbarer Isolator, würde sich die Umgebungsluft durch natürliche entrophie nicht auch ein bisschen vermischen könnten Passvikühler ja gar nicht funktionieren. Wenn durch eine geringen windhauch den man kaum mit der hand spüren kann schon drei-viermal mehr Luftaustausch bewirkt als die natürliche Konvektion, wird einem schnell klar, dass Zwangsbelüftung enorme Effizienzsteigerungen gegenüber passiven Lösungen bewirken.
http://fstatic1.mtb-news.de/img/photos/1/9/1/2/1/0/_/large/ick_s_r54x20.jpg?0

Großflächiger Einsatz von Vaporchamber oder Heatpipes, klarerweise abgestimmt auf die entsprechende Heizleistung, löst aber auch nicht das Problem der Wärmeabgabe die immer noch an einem Kühlkörper "verbraucht" werden muss. Es wird nur der Thermische wiederstand der Übergabe reduziert aber keine weitere Kühlleistung damit gewonnen.
"Kühlleistung" ist ein irreführende Wort, diese "Leistung" die Kühlung bewirkt gibt es indem Sinne nicht, eigentlich ist es ja umgekehrt, bei richtiger "Kühlung" wird Energie entzogen, etwa bei der verdunstung von Wasser wenn es regnet o.Ä. Das, was wir als Kühlleistung bezeichnen ist lediglich ein angenäherter Wert der Verteilung von Wärmeenergie an die Athmospäre, der in wirlichkeit höchst abhängig von Luftfeuchtigkeit, Bewegung, Konvektion, etc. ist.
Es gibt lediglich den thermischen Widerstand Rth. Natürlich verbessert eine Senkung des thermischen Widerstands die Wärmeabgabe. Kühlung ist doch nichts anderes als Übergabe, bzw. Verteilung einer Wärme-Verlust-Leistung.

Sinnvoll sind diese System überall dort wo so schnell als möglich die Leistung abtransportiert werden muss.
LOL, Geschwindigkeit hat damit nichts zutun. Sicherlich kann man Latentwärmespeicher verwenden, wie etwa Wasser mit einer außerordentlich hohen Wärmekapazität. Was was du hier aber gerade als "schnell" bezeichnest ist einfach ein geringer thermischer Widerstand und das ist tatsächlich einfach nur gute Kühlung. Hier von Schnell abtransportieren zu sprechen ignoriert doch was Kühlung eigentlich per definition ist, "abstransportieren"!

Und um vom Bodenteil in den Displaydeckel zu kommen wäre hier wie du richtig gesagt hast das extremste Problem -- solange man nicht ein Gerät akzeptiert das im 90° Winkel gebaut wurde und nicht zuklappbar ist.
Mit flexiblen Schläuchen ist das durchaus möglich.


Was man eventuell auch nicht vergessen sollte, obwohl dies bei entsprechender Planung bereits am Anfang zu berücksichten wäre, sind das diverse Komponenten eines Computers darauf ausgelegt sind einen leichten Luftzug zu erhalten.
Leute mit einem komplett Lüfterlosen Wassergekühlten PC (Radi extern) hatten hierbei schon unangenehme Überraschungen was die Spannungswandler um die CPU herum betrifft -- klarerweise noch extremer wenn auch noch übertaktet wird. beim labtop gibt es das nicht wirklich.
Zur Not verwendet man hier aber auch gelegentlich gappads oder weichen kohlefaserschaum der kleine bauteile und PCB mit Metallteilen des Gehäuses verbindet.


Kurz gesagt:
Es ist immens schwierig und aufwändig eine komplette Passivkühlung zu realisieren.
Je höher die interne Komplexität des Gerätes steigt desto schlimmer wird es auch mit Strömungssimmulationen um nicht ungewollt Hotspots zu produzieren oder an bestimmten Stellen die Konvektion abzuwürgen.
Passivkühlung im inneren desd gehäuses = keine Chance.
Es geht doch um die Verteilung in der Raumluft. entweder man befördert die Warme Luft direkt mittels eines Lüfters nach draußen oder man lässt die Hitze eben an der Außenfläche verpuffen. Strömung in nennenswertem maße wird man eben nur mit Lüftern erreichen können, Konvektion wird da nicht reichen. merkt man ja schon bei tablets, die meisten setzen auf wärmeleitpads und metall gehäuseteile, mir ist das kein passiv gekühltest Tabelt mit Luftschlitzen und internem Passivkühler bekannt. Das macht einfach keinen Sinn.