Frage an einen Notebook-Techniker

[Rundflieger]

Moin moin,

habe hier ein recht seltsames Problem: bekomme die Wärme der CPU (AMD Athlon 2500) nicht vernünftig weg.

Da ein Notebook ja recht dünn sein muss, liegt der Lüfter neben der CPU. Die in der CPU entstehende Wärme wird dazu mittels zweier Wärmeleiter aus Kupfer in einen Wärmetauscher eingeleitet, auf dem ein Lüfter sitzt. Soweit - so gut.

Wenn XP nun im Leerlauf ist (nur Desktop) läuft der Lüfter IMMER so auf ca. 70% Leistung. Gehe ich z.B. ins BIOS, wo die CPU unter Vollast läuft, dann geht der Lüfter auf max. Drehzahl. Dabei wird das Kupferblech auf der CPU (erstes Bild, dort wo 031111 draufsteht) derart heiss, dass man sich die Finger daran verbrennt. Zudem ist die vom Lüfter geförderte Luft ziemlich kalt. Die Stromaufnahme des Notebooks steigt dann innerhalb von paar sec. auf über 100 Watt - dann schaltet sich entweder das Notebook ab, oder das Netzteil wirft die Last ab. Soll heissen, das Notebook ist nur im Leerlauf zu betreiben. Sobald es unter Last läuft, ist es nach paar sec. tot.

Hier mal die Draufsicht dieses Wärmetauschers mit demontiertem Lüfter:



Habe nun mal versuchsweise auf diesem Blech, wo 031111 draufsteht, einen 45 x 45 mm Fingerkühlkörper mit Wärmeleitpaste angeflanscht, um hier zusätzlich Wärme abzuführen.



Zusätzlich noch einen kleinen 12 V Lüfter nebendrangestellt, den ich NUR mit 5 V betreibe. Und siehe da, im XP-Leerlauf schaltet sich nun sogar der interne Lüfter ab. Vollast geht nun problemlos, kein Abschalten mehr. Mein IR-Termometer zeigt an dem Behelfs-Fingerkühlkörper unter Vollast gerade mal 37 Grad. Der interne Lüfter läuft dabei mit ca. 50% Leistung.



Also hat diese interne Kühler-Konstruktion einen zu hohen Wärmewiderstand. ABER WIESO ??
Kupfer altert ja bekanntermassen nicht - und das Notebook ist schliesslich 4 Jahre problemlos gelaufen.

Sind diese beiden Leiter innen hohl oder ist da was drin, was chemisch umgekippt sein könnte ?
Die Enden an der CPU-Seite sehen so aus, als wäre da jeweils eine Öffnung zugeklemmt worden.
Erinnert mich bischen an das Geraffel, was hinten am Kühlschrank verbaut ist.



Weiss jemand weiter ?
Anbei noch paar Bilder von dieser Wärmetauscher-Konstruktion:









Gruss Gustav

[yogi149]

Hi Gustav

das sind sogenannte "HEAT-Pipes" über die wesentlich mehr Wärme abgeführt werden kann als über massives Kupfer.
In diesen Röhren wird ein Medium an der heißen Stelle verdampft und bringt damit die Wärme zur "Abkühlstelle".
Ob jetzt das Medium nach 4 Jahren hin ist, weiß ich nicht, könnte aber schon in der Effektivität nachlassen.

Dummerweise passen nach 4 Jahren die Prozessorkühler eh nicht mehr, sodass ich noch keine Heatpipe solange laufen hatte.

[Yaku79]

In den Wärmetauscher ist eine Flüssigkeit drin.
Verdampfen oder Kippen kann diese eigentlich nicht, weil komplett geschlossenes System.
Kann es eventuell sein das der interne Lüfter nen Schaden hat und nicht mehr optimal läuft (Lagerschaden)?
Was auch sein kann, die Lamelen wo der Lüfter die Luft rausdrückt sind zu. Somit bleibt die heiße Luft im System.
Lag denn der Kühlkörper fest auf der CPU auf? Was auch immer nen Fehler ist, zu alte WLP. Wenn WLP alt oder zu alt wird, ist die wie nen Isolator und die Hitze bleibt auf bzw in der CPU.

[ER Corvulus]

Stimme Yogi zu.
Oder das Zeuch ist einfach verduftet. "Schlecht" wird das glaube ich eher nicht.

Damit ist der Kühler jedenfalls hin. Obs da nen neuen gibt (und ob der sinnvoll günstig wird) - Hersteller/Service fragen.

Grüsse Wolfgang

[Rundflieger]

das sind sogenannte "HEAT-Pipes" über die wesentlich mehr Wärme abgeführt werden kann als über massives Kupfer.
In diesen Röhren wird ein Medium an der heißen Stelle verdampft und bringt damit die Wärme zur "Abkühlstelle".

Hi Yogi,

Heat Pipe (oder Wärmerohr) war ein gutes Stichwort. Habe mich mal bischen eingelesen und zwei weitere Fragen:

1. Ist so ein Kühlsystem dann lageabhängig ?
Wenn ja, dann steht das Notebook gerade verkehrt herum, denn die "Kühlflüssigkeit" wäre ja jetzt in dem Bereich, wo der Lüfter draufsitzt. Es wäre also auf der CPU-Seite keine Flüssigkeit zum Verdampfen da. In Normallage würde es wieder passen, weil die CPU-Seite tiefer liegt. Dann dürfte man das Notebook allerdings auch nur in Normallage betreiben.

2. Wird diese "Kühlflüssigkeit" nach dem Verlöten des Wärmetauschers eingefüllt ?

Gruss Gustav

[frankyfly]

meine Vermutung ist das zumindest die eine Heatpipe (unteres Bild links) undicht ist. (ist jedenfall nicht ganz sauber gelötet)

Wenn du keinen Ersatz bekommst (TMT= Thermaltake ?!) wäre mein Rat dir einen Betrieb für Kältemaschienen zu suchen und dort zu betteln das sie versuchen die Röhre wieder zu füllen (Leider sind die enden recht Kurz)

soweit ich das sehe müsste das System Lageabhängig sein > Flüssigkeit läuft immer nach unten > Das Heiße immer unten

Wikipedia weiß mehr, also je nach Bauform nicht Lageabhängig.


Ich meine es wird alles verlötet, dann eingefüllt und der Einfüllstutzen verschlossen

[Rundflieger]

soweit ich das sehe müsste das System Lageabhängig sein > Flüssigkeit läuft immer nach unten > Das Heiße immer unten

Also Wikipedia schreibt, dass eine Head Pipe lageUNabhängig sei:

"Innerhalb von Heatpipes wird mit Kapillaren nach dem Dochtprinzip die Flüssigkeit zum Verdampfer zurückgeführt. Das kondensierte Fluid fließt daher lageunabhängig in der Kapillare zurück zum Verdampfer."

Nachdem ich nun schon so viel probiert habe, habe ich das Notebook mal auf die anderer Seite gestellt (heiss ist jetzt unten) und OHNE den externen Lüfter gestartet. Komischerweise schaltete sich gleich nach dem Booten (wenn die Stromaufnahme auf die Hälfte zurückgeht) der interne Lüfter ab. Dieses Verhalten ist nun total neu. Habe dann meinen Fingerkühlkörper entfernt und durch meinen Daumen ersetzt: Es wird also langsam wärmer, so zwischen 40 und 50 Grad schaltet sich der interne Lüfter kurz an. Und man staune, es wird richtig kalt unter dem Daumen ...

Also ist diese Head Pipe auf jeden Fall lageabhängig. Werde nun mal Tests in Normallage machen und berichten.

Gruss Gustav

[Crizz]

Hol dir ein Peltier-Element, und Ruhe ist. Draufgepappt und die CPU wird keine 30° mehr erreichen. Allerdings dürfte die Akkulaufzeit dementsprechend in en Keller gehen, die Dinger ziehn gut was weg.

Zu den Heatpipes ist zu sagen, das es unterschiedliche Systeme gibt. Einige arbeiten mit Flüssigkeiten, einige mit Gasen ( meist Stickstoff ), in der ollen "Archimedes" wurd mit irgendner Phosphor-Zusammensetzung ne Art Ringleitung zur Kühlung realisiert, wenn ich mich recht erinnere. Sollte also die Heatpipe im Lappy mit Gasförmigen Stoffen befüllt sein ( die durchaus beim befüllen noch flüssig sein können, so wie Feuerzeug-Gas ( Butan / Propan ) ) dann kann bei einer schlechten Versiegelung der Pipe es durchaus möglich sein, das das Kühlmittel ausgetreten und in die Umgebungsluft abgegeben wurde - die Kühlleistung ist dann wie bei einer Auto-Klimaanlage ratzfatz im Keller, und es wird keine Wärme mehr abgeführt ( ergo nix gekühlt ).

Deshalb kann in solchen Fällen ( vor allem wenn der Lappy eh meist stationär eingesetzt wird ) ein Peltier-Element die Lösung sein - die Dinger sind dünn, tragen nicht viel auf, laufen auf 12 V ( die sind schon wegen der Festplatte vorhanden ) und sind wartungsfrei. Gibt es in diversen Größen bei den gängigen Elektronikversendern.

[frankyfly]

Einige arbeiten mit Flüssigkeiten, einige mit Gasen

Soweit ich das verstanden habe ist der Trick das man genau am Übergangspunkt zwischen flüssig und gasförmig arbeitet, es ist also immer beides vorhanden.

Pelitirelement schön und gut, aber wohin führt das die Wärme (Ja nicht nur die vom Prozessor, sondern auch noch die Eigene Verlustärme, da kommen selbst bei Energiesparenden Prosessoren schnell mal 150W und mehr zusammen) ab?

[Rundflieger]

So - das Notebook läuft nun auch in Normallage wieder einwandfrei ...

Dumm, wenn man nicht weiss, dass es Heat-Pipes gibt - und deren Funktion nicht kennt ...
Dumm auch, dass selbst Wikipedia bzgl. der Lageunabhängigkeit falsche Angaben macht. Vielleicht werde ich das dort ändern.

Mein Fehler war, dieses Notebook zur Inbetriebnahme bzw. Fehlersuche auf die falsche Seite zu stellen.
Hier war warm oben und kalt unten. Das konnte wegen der lageabhängigen Heat-Pipes nicht funktionieren.

Nochmals vielen Dank an alle für die Hilfe - ganz besonders an Yogi

Gruss Gustav

[dilg]

Pelitirelement schön und gut, aber wohin führt das die Wärme (Ja nicht nur die vom Prozessor, sondern auch noch die Eigene Verlustärme, da kommen selbst bei Energiesparenden Prosessoren schnell mal 150W und mehr zusammen) ab?

erstmal eine Eselbrücke: Pel(z)tier

zweitens, durchs Peltier hast du mehr Temperaturunterschied -> CPU kühler, Kupfer heißer. "Passenderweise" sind Kühlkörper effektiver, wenn der Temperaturunterschied Kühler->Luft größer ist. (Stichwort: auskühlender Kaffee, ist afair eine e-Funktion)

[yogi149]

Nochmals vielen Dank an alle für die Hilfe

gern geschehen.

Heat-Pipes hatte ich schon vor bei uns im großen EVO² zu verwenden:
Der Scorpion 4035-500 hat zwar fast 90% Wirkungsgrad, aber das heißt eben, das bei etwas über 6kW Eingangsleistung noch knapp 600 W an Verlustwärme rumhängen. Deswegen hab/hatte ich einen Motorträger in der Planung, der die Wärme mit den Heat-Pipes abführt.
Bleibt aber erstmal Konzept, da ich noch keine lieferbaren mit mehr als 30 W Wärmeabfuhr gefunden habe. Und 20 Pipes sind einfach zu schwer und zu teuer.
Die passende Kühlöffnung hat unsere Racer Haube ja ganz zufällig.
Dahinter werden in der nächsten Version des EVO² Alu-Kühlrippen aus CPU-Kühlern stehen.
Basti hat aber jetzt mit dem 4035-400 durch die Neuwicklung das Kühlproblem schon ziemlich effektiv eingegrenzt. Da ist zwischen der Wicklung auch einfach Platz für die durchgezogene Luft. Laut Temp-Sensor am Stator geht der im Flug nicht über 60°

[frankyfly]

zweitens, durchs Peltier hast du mehr Temperaturunterschied -> CPU kühler, Kupfer heißer. "Passenderweise" sind Kühlkörper effektiver, wenn der Temperaturunterschied Kühler->Luft größer ist. (Stichwort: auskühlender Kaffee, ist afair eine e-Funktion)

Soweit richtig, aber musst du bedenken das Peltierelemente unter Guten Bedingungen Ca. einen Wikungsgrad von 0,5 haben, bedeutet das du um die z.B bei diesem Prozessor (AMD Athlon 2500) anfallende Wärme (Ca. 75W Max.) zu Transportieren weitere 75W brauchst.
Diese Leistung verschwindet aber nicht einfach, sondern muss auch irgendwo hin, also muss ein Kühlkörper installiert werden der in der Lage ist 150W Wärme abzuführen.

Bis hier hin sieht es noch gut aus, aber der Wirkungsgrad von 0,5 gilt nur unter optimalen Bedingungen, will heißen wenn beide Seiten die selbe Temperatur haben, haben sie aber meistens nicht, also sinkt der Wirkungsgrad, bis er schlussendlich bei genügend hohem Temperaturunterschied auf 0 ist.

Das Verhältnis Wirkungsgradsteigerung am Kühlkörper und schlechter werdender Wirkungsgrad am Peltierelement wird bei steigendem Temperaturunterschied also immer schlechter.

es reicht aber auch nicht die Leistung abzuführen, sondern sie will auch bereitgestellt werden. man braucht also ein ausreichend Starkes Netzteil. des weiteren muss man auf die Luftfeuchtigkeit achten, denn wenn man den Prozezzor bei zu hoher Luftfeuchtigkeit zu sehr abkühlt hat man schnell Kondenswasser oder die CPU friert einem im wahrsten sinne des Wortes ein.


Ich denke ein Peltierelement einzubauen um die Leistungsfähigkeit eines vorhandenen Kühlkörpers zu steigern klappt nicht,
Außerdem halt e ich es für Unwirtschaftlich ein Peltierelement einzusetzen wenn man die erforderliche Kühlung ohne Probleme mit einem normalen Kühler hin bekommt.

[Rundflieger]

Nachdem ich nun bischen mit dem Notebook (15" TFT, AMD mobile Athlon XP-M 2500+, ATI Mobility Radeon 9600) gespielt habe, fällt mir eine doch recht hohe Stromaufnahme auf. Im XP-Leerlauf beträgt die Stromaufnahme des Netzteils recht genau 40 Watt (es ist kein Akku im Gerät). Im XP-Leerlauf ist der Lüfter 90 sec. an und 80 sec. aus. Die Leistungsaufnahme steigt bis auf 80 Watt, wenn man sich z.B. im BIOS befindet.

In den XP-Systemeigenschaften -> Allgemein finde ich die konstante Taktangabe von 1.86 MHz. Habe das Energieschema auf "Minimaler Energieverbrauch" stehen. Everest Home Edition gibt als CPU-Takt permanent 1861.13 MHz an, bei einer CPU-Temperatur von 75 Grad. Letzeres kann nicht stimmen, da IMMER 75 Grad angezeigt werden - egal ob Leerlauf oder Vollast. Deshalb zweifle ich auch die Werte für die Taktfrequenz an.

Kann das alles so sein? Bei solch einem Stromverbrauch ist ja an einen vernünftigen Akku-Betrieb kaum zu denken. Ein vergleichbares IBM/Lenovo-T60 (ohne Grafik) gibt sich mit der Hälfte zufrieden. Ist es die ATI-Grafik, die die Leistung derart nach oben treibt? Oder hat Intel die bessere Stromspartechnik (Speed-Step/PowerNow)? Oder ...

Mal wieder Fragen über Fragen ...

Gruss Gustav

[echo.zulu]

Hi Gustav.
Das Notebook ist eins der vielen Blender. Die verbaute CPU ist keine speziell stromsparende Version für Notebooks, sondern eine Desktop-CPU. Die Leute wollen möglichst wenig Geld ausgeben, aber dabei möglichst hohe MHz-Zahlen lesen. Da wird dann schnell der Einsatzzweck als mobiles Gerät vergessen. Dass der Stromverbrauch unterschiedlich ist liegt u.a. auch an bestimmten Codefolgen, die die CPU stärker belasten.

Damals bekam ich bei einer Schulung von Intel mal den Tipp, wenn ich einen neuen PC zum Test stark belasten will, so sollte man EDIT im DOS starten und das Menue öffnen. Wenn man den Rechner so stehen ließ, wurde die CPU am heißesten und brauchte auch am meisten Strom.