CPU-Kühler mit Peltier-Element: andi_sco blickt auf einen ungewöhnlichen CPU-Kühler zurück
Als Heatpipes und großflächige CPU-Luftkühler-Designs noch in den Kinderschuhen steckten, CPUs aber trotzdem immer leistungshungriger wurden, versprach das Peltier-Element die Lösung zu sein. In einem Leserartikel nimmt andi_sco die Community auf eine Reise zu dieser PC-Kühltechnik, die sich zurecht nie durchgesetzt hat, mit.
Peltier... was?
Wem das Peltier-Element erst einmal nichts sagt, der braucht sich nicht schämen. andi_sco erklärt in seiner Einführung zum Leserartikel „105% auf dem Reaktor möglich - dank Peltier?“, was sich hinter dem zugrundeliegenden Peltier-Effekt, den der französische Physiker Jean Peltier am Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckt hat, versteckt.
In aller Kürze: Bei einem Peltier-Element handelt es sich um einen elektrothermischen Wandler, der sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen genutzt werden kann. Die Kombination von mehreren Halbleitern, immer abwechselnd n- und p-Leiter, führt beim Durchleiten von Strom dazu, dass eine Temperaturdifferenz entsteht, die zum Kühlen genutzt werden kann.
So genial das auf den ersten Blick klingt, so problematisch sind bis heute die Nachteile beim Einsatz im PC, die vorallem darauf zurückzuführend sind, dass ein Peltier-Element nicht nur etwas, sondern im Verhältnis zur damit zu kühlenden Last sogar sehr viel Energie zum Erzeugen der Temperaturdifferenz aufwenden muss.
Allen Einsatzgebieten gemein ist ein geringer Wirkungsgrad des Elements. Bei der Kühlung kommt noch hinzu, dass man nicht nur die Wärme der CPU abführen muss, sondern auch noch die Energie, die dieses zur Erzeugung der Temperaturdifferenz benötigt. So werden bei einer 65-W-CPU schnell 130 W an Wärme abgeführt werden müssen. Man rechnet pro abgeführter Leistung ungefähr das 1,0 - 1,5 fache an elektrischer Leistungsaufnahme für das Peltier Element. Die maximale Temperatur Differenz beträgt, laut diverser Quellen, ca. 70 Kelvin.
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Darüber hinaus muss beachtet werden, dass das Peltier-Element die Temperatur des Kühlers lokal deutlich unter die Raumtemperatur absenken kann und bei Unterschreitung des individuellen Taupunktes Kondenswasser im Computer anfällt. Bei 20 °C und 60 % relativer Luftfeuchte liegt der Taupunkt beispielsweise bei 12 °C.
Der Retro-Versuchsaufbau
In seinem Test verwendete andi_sco einen Kühler der Firma „Active Cool“, der aus Kupfer, Aluminium, dem Peltier-Element, einem 70-mm-Lüfter und einer großen Steuereinheit besteht. Die „Control Unit“ kümmert sich um die Temperaturüberwachung der Umgebungsluft um Kondensation entgegen zu wirken, regelt die Stromversorgung des Kühlers und des Peltier-Elements und steuert die unterschiedlichen Betriebsmodi (Quiet und Cool) via Jumper.
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Nahaufnahme des Active Cool CPU-Kühlers inklusive Schriftzug. (Bild: computerbase.de)
Konkret kam die Variante der Active-Cool-Kühlung zum Einsatz, die die Control Unit zum Einbau in den (damals noch sehr geläufigen) 5,25“-Einbauschacht besitzt. Das Modul verfügt über ein Display, zwei USB-Ports und einen Schalter zur Wahl des Betriebsmodus.
Ein paar technische Details zu diesem CPU-Kühler:
| Beschreibung | Wert |
|---|---|
| Name | AC4G-D |
| CPU-Kompatibilität | Pentium oder Celeron |
| max. kühlbare TDP | 130 W |
| Lüfter-Abmessungen | 70 × 70 × 15 mm |
| Lautstärke Lüfter | 25 – 50 dB(A) |
| Material | Kühlkörper: Kupferplatte, Cold Plate: Aluminium |
| Gewicht | 600 – 700 g |
| Stromverbrauch | max. 72 Watt |
Als Testsystem hat andi_sco einen Core 2 Quad Q8300 (ES) aus dem Jahr 2008 auf einem Sockel 775 verwendet, da kein Sockel 478 mit einem passenden Pentium oder Celeron zur Verfügung stand. Der dafür nötige Montageadapter stammt von einem unbekannten Hersteller. Als Grafikkarte war eine Quadro FX 3700 eingebaut (vergleichbar mit einer Geforce 9800 GT).
Als Testparcours hat sich andi_sco Prime 95 und Furmark (jeweils in Quiet + Cool-Modus) sowie 3DMark 06 und YouTube mit 4K bei 60FPS und 1080p bei 60FPS und 30 FPS entschieden. Zum Vergleich wurde ein Thermalright IFX-14 mit IFX-10-Lüfter mitgetestet.
Der CPU-Luftkühler konnte im Testparcours um 2 bis 11 Kelvin geschlagen werden. Zwischen Cool- und Quiet-Modus lagen beim AC4G-D zwei bis vier Kelvin. Den Test schließt andi_sco mit einem durchwachsenen Fazit:
Einerseits ist auch dieses Konzept interessant und mag den einen oder anderen Leser neugierig werden lassen. Aber wegen der Lautstärke und dem erhöhten Energiebedarf sind gewöhnliche Tower Kühler für Sockel 775 einfach vorzuziehen. Beim Sockel 478 mag es sich wieder mehr Richtung AC4G verschieben.
Her mit den Hinweisen!
Die Redaktion rückt in der Kategorie „Aus der Community“ immer wieder interessante Leserartikel aus dem ComputerBase-Forum in den Mittelpunkt.
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