Pollenfilter mit NB eLoop B12-4 dahinter. eLoop stoppt bei 6-8 Volt Ub nach Minuten

[Bully71]

Die Noiseblocker eLoop B12-4 bleiben nach einiger Zeit stehen, wenn bei 6 bis 8 Volt betrieben und Luft durch einen Pollenfilter ziehen. Kein selbstständiger Neustart.
99,9% der Benutzer werden dieses Abschalten vermutlich niemals sehen

Hallo zusammen,
die Anforderungen an die Belüftung befinden sich bei mir am oberen Ende der Machbarkeit und verlangen den Komponenten einiges ab.

Meine großen Rechnergehäuse haben seit 1996 immer
- einen Innenraumfilter/Pollenfilter aus dem KFZ-Bereich vorgeschaltet,
- dürfen die durchfließende Luft nur maximal 10 Grad Celsius erwärmen und
- werden ständig mit erhöhtem Innendruck betrieben.

Zu Anfang kam ein 80x80x32 mm Lüfter aus einem IBM-XT-Netzteil zum Einsatz (5,1 mm H2O, laut). Dann vergrößerte sich die Filterfläche, weil ich die Filter von außen aufklebte, also brauchte der Lüfter nicht so viel zu bringen, zumal das Netzteil nur einen 80 mm Lüfter hatte.

Nun habe ich ein Sharkoon Rebel9 Gehäuse, ein Netzteil mit 120mm Lüfter, die Filterkammer ist aus Platzgründen innen verbaut, wodurch der Filter dünner und kürzer ist, bei gleicher Anzahl Faltungen bedeutet das weniger Filterfläche. Das bedeutet mehr Druckunterschied ist für den gleichen Luftdurchsatz nötig. Der Netzteillüfter bläst viel Luft

Etwa 10 mm hinter dem Filter (damit die Luftströmung sich normalisieren kann) ist eine Unterdruckkammer mit Platz für zwei 12 cm Lüfter, die über eine Sempre MP-5TSLCD drehzahlgesteuert werden (Touch Screen, Spannungseinstellung 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 Volt, maximal 2,5 Ampre).

Zu Anfang hatte ich Bitfenix Spectre Pro Lüfter eingebaut, die aber bei maximaler Spannung nicht genügend Luft bewegten. Selbst mit Aerodynamischen Elementen wie einer 9cm Lochscheibe auf der saugenden Seite und rundherum abgedichtet, reichte die Leistung nicht. Die Lochscheibe fügt dem axialen Lüfter Elemente eines Radiallüfters hinzu.

Dann kamen Noiseblocker eLoop B12-2 hinein, die mit billigem Baumontagekleber abgedichtet und mit aerodynamischem Element eigentlich für den Großteil der Zeit gute Ergebnisse lieferte. Bei 12 Volt rotierten sie mit 1000-1100 U/min Umdrehungen. Der Innendruck war häufig nicht ausreichend.

Tja, dann habe ich - wegen der vorhandenen Regelung und in Erwartung des Sommers einen eLoop B12-4 gekauft. Ich dachte ... kein Problem ... ich regele ihn im Winter auf 1000 U/min runter und im Sommer auf 1400 U/min hoch. Wenn das nicht reicht, ist ja noch eine Reserve drin.

Da habe ich aber die Rechnung ohne die Lüfter gemacht.
In dem oben beschriebenen Anwendungsfall scheinen sie nur in den Einstellungen 5, 9, 10, 11 und 12 Volt ohne Ausfälle zu laufen. Bei 5 Volt erreichen sie 700 U/Min (zu wenig), bei 9 Volt sind es 1700 U/Min (sehr gut hörbar) und bei 12 Volt 2000 U/min. Genau in dem Regelbereich den ich brauche, 6, 7 und 8 Volt, stoppen sie immer wieder nach einigen Minuten bis 40 Minuten und starten nicht mehr neu.
Der Sempre MP-5TSLCD zeigt den zweiten Ausfall zuverlässig akustisch an, auch wenn man die akustische Warnung für den ersten ausgefallenen Lüfter schon weggedrückt hat. Aber es reichen ein paar Minuten Abwesenheit und aus wäre es für den Rechner.
Was passiert mit der 9 oder 10 Volt-Einstellung, wenn die Zimmertemperatur nicht 19, sondern 35 Grad beträgt? Auch ein Ausfall?

Die 9 Volt mit 1700 U/min sind mir auch einfach zu laut für den Winterbetrieb.

Demnächst gibt's wieder passiv gekühlte Rechner (mit dem obligatorischen Kabelverhau der Ansteckgeräte), aber im Augenblick will ich mit der aktuellen "all in one" Kiste auskommen.

Meine Fragen:
Sind die Ausfälle des eLoop B12-4 temperaturabhängig?
Wenn es ein thermisches Problem ist, warum startet er dann nicht nach dem Abkühlen automatisch wieder?
Würde der NB-eLoop B12-3 besser passen und hätte er die Probleme bei der Drehzahlregelung auch?
- Zumindest hätte er von vornherein 1,8 Watt weniger Hitze wegzubringen.
Lässt sich der Corsair ML-120 (optimiert für wenig Airflow, aber 4.2 mmH2O, 2400 U/min) auch unter hoher Belastung regeln?
Akasa Viper oder andere - wären die eine echte Alternative?
- Die Noctua Industrial-Serie mit 3000 U/min will ich erst einmal nicht haben.

Danke im Voraus.

 

[Kazuja]

Habe jetzt nicht den ganzen Text geschafft zu lesen, bin seit 5 Uhr wach und müde .
Aber die eLoop sind super Lüfter, kommen nur nicht so gut klar wenn etwas
davor 10mm - 20mm Abstand oder dahinter 5mm - 10mm ist.

Probiere mal ohne die Lüfter zuzubauen ob sie dann laufen.

 

[iNFECTED_pHILZ]

Wenn du einen Temperaturbedingten Ausfall annimmst, wie hoch sind denn die Temperaturen im Arbeitsbereich? So wie du das schilderst scheinst du ja recht hohe Anforderungen zu haben, aber gleichzeitig auf letzte Rille zu bauen ( handwerklich und Budget mäßig).

Kann man fragen warum der ganze Zinober? Also was ist an dem ganzen so kritisch und schwer zu handeln. Um welche Hardware handelt es sich, welche Randbedingungen? Ich glaube nämlich kaum das die eloops wegen Temperatur schlapp machen, da müssten sie schon vor einem Heizlüfter pusten

 

[Bully71]

Hallo Kazuja,

Danke, dass du durchgehalten hast. :-)

Die eLoop B12-4 arbeiten stundenlang klaglos hinter dem Pollenfilter, wenn sie mit 5V, 9V, 10V, 11V oder 12Volt betrieben werden. Also laufen tun sie dann super.
Werden sie hingegen mit 6V, 7V oder 8Volt betrieben, bleiben sie nach einigen Minuten stehen. Ich muss dann den Rechner neu starten, damit sie wieder los laufen.

Komisch. Stimmt's?

Das Problem mit dem Abstand zwischen eLoop und Lüftungsgitter habe ich bislang nur dem Geräuschpegel zugeordnet. Der Geräuschpegel ist erst ab 1500 U/min nervig.
Noiseblocker hatte früher Abstandsrahmen im Programm, um den Abstand zwischen Lochblech und Lüfter zu vergrößern und damit die Luftströmung zu beruhigen (Fan Duct Noise Reducer, damals 8,20 Euro). Das habe ich durch den Abstand von 10 mm zwischen Pollenfilter und Lüfter versucht zu erreichen.



Hallo iNFECTED_pHILZ,

die Umgebungstemperatur (angesaugte Luft) hat zur Zeit 19 bis 20 Grad. Das Temperaturproblem sehe ich nicht bei der Ansaugluft, sondern bei der Luft im Motor.
Ich vermute die Ereigniskette:
Niedrige Betriebsspannung -> niedrige Drehzahl -> hoher Strom -> wenig Luftdurchsatz -> schnelle Luftbewegung im Außenbereich des Rotors -> wenig Luftbewegung im Rotor nahe dem Motor -> geringe Motorkühlung -> Abschalten durch Überhitzung

Das ist aber jetzt erst einmal eine Vermutung.

Kleine Aerodynamikkunde:
Bei geringem Luftdurchsatz durch einen Axiallüfter wird die Luft durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt, wo die Flügelenden sind. Die Luft durchfließt den Lüfter einfach zu langsam, so bekommt die Luft eine große Fliehkraft mit. Das heißt um den Motor gibt es eine ringförmige in sich geschlossene Wirbelschleppe, die teilweise im Rotor, aber auf jeden Fall durch die Streben bis in den Bereich hinter dem Lüfter reicht. Aber dieser Wirbelring hat im Bereich des Motors genau die umgekehrte Flussrichtung, nämlich von der ausblasenden Seite in Richtung einsaugende Seite. Irgendwo in der Mitte des Weges treffen sich die eingesaugte Luft, die zentrifugal nach außen geschleudert wird, und der oben beschriebene Wirbelring, so dass die Motorkühlung tatsächlich ein Problem werden könnte. Aber das muss man genauer betrachten, wozu ich in den nächsten Tagen keine Zeit habe.

> Kann man fragen warum der ganze Zinober?

Die Anforderung ist ein sauberes Gehäuseinneres zu behalten - wegen der optischen Laufwerke und weil in der Umgebung viel Staub durch die Gegend fliegt. Mir reicht es schon, wenn der blaue Pinhead USB-3.0 Doppelstecker sich selbsttätig schräg in die Mainboardbuchse zieht, da brauche ich keine Kontaktprobleme durch Staub.

> Also was ist an dem ganzen so kritisch und schwer zu handeln.

Die eLoop B12-4 bleiben bei dem hohen Druckunterschied einfach irgendwann stehen, wenn bei 6-8 Volt betrieben.

Eigentlich hast du recht, dass ich auf der letzten Rille baue. Aber ein dritter einsaugender Lüfter ist im Gehäuse nicht vorgesehen. Mit einem dritten Lüfter könnte ich weiterhin den eLoop B12-2 Typ einsetzen. Bei dem habe ich noch nicht gemerkt, dass er stehen bleibt.
Vielleicht kann ich einen weiteren Lüfter mit Pollenfilter unter dem Netzteil saugend einbauen. Eigentlich kommt da ein ausblasender Lüfter hin. Das muss ich mir durch den Kopf gehen lassen.


Vielen Dank für eure Antworten

 

[cool and silent]

Ich hab's jetzt 2-3x gelesen aber nicht in allen Details verstanden. Ein Foto oder eine Skizze wären echt hilfreich.

Dennoch ein paar Anmerkungen -

1. PC Lüfter haben eine typische Leistungsaufnahme von rund 1-2 Watt. Davon wird nur ein Teil in Wärme umgesetzt. Da muß nichts aktiv im Luftstrom weggekühlt werden, Abstrahlung genügt. Darüber hinaus entsteht auch dann eine gewisse Luftverwirbelung, wenn der Lüfter direkt gegen eine starre Wand bläst

2. Als naheliegende Fehlerquelle für den Lüfterstillstand erscheint mir erstmal die Lüftersteuerung der wahrscheinlichste Kandidat. Kann man einfach verproben: Stoppt der Lüfter auch dann, wenn er von einer anderen Quelle gespeist wird (z.B. Mainboard)? Ist der Lüfter in diesem Moment dann heiß, wenn man ihn anfasst?

3. Wie der Zufall so spielt, hatte ich einen KFZ Pollenfilter zur Hand, den ich im Frühjahr einbauen werde (in's auto, nicht in den PC). Habe dann einen Gehäuselüfter auf 1800 RPM hochgedreht und durch den Pollenfilter blasen lassen, am anderen Ende kommt kaum ein spürbarer Luftstrom an, jedenfalls weniger als der Lüfter frei von Hindernissen bei Minimaldrehzahl von rund 400-500 RPM liefert. Es ist mir insofern ein Rätsel, wie das hier diskutierte Lüftungskonzept überhaupt funktionieren kann. Welche Komponenten sind außer der CPU verbaut? Wäre eine gehäuselüfterlose Kühlung möglicherweise gleichermaßen wirkungsvoll wie die hier vorgestellte bei geringerem Staubeintrag, da der PC kaum auf einen Gehäuseluftstrom angewiesen ist?

4. Zum Schutz der optischen Laufwerke wäre es nicht sinnvoller, diese in einer super-staubreichen Umgebung extern anzuschließen wenn sie tatsächlich gebraucht werden und ansonsten an einem staubarmen Ort aufzubewahren?

 

[Bully71]

Hallo alle,
hallo cool and silent,

Hm. Ja. Als Erbauer stecke ich besser in der Materie und die Problematik liegt dann in der Vermittlung.
Dann versuche ich mich mal an einer Erklärung.
Um das Innere des Computers staubfrei zu halten gibt es zwei Möglichkeiten. Erstens man lässt keine Luft in das Gehäuse (passiv gekühlter Computer) oder man filtert die Luft aufwändig bevor sie in das Gehäuse gepumpt wird, wo sie einen Überdruck erzeugen muss. Für letzteres gibt es zwei Möglichkeiten. Entweder man Nutzt ein PC-Schutzgehäuse als Schutzhülle um das eigentliche Computergehäuse oder man erzeugt Überdruck mit gefilterter Luft im eigentlichen PC-Gehäuse.
Jahrelang hatte ich ein Schutzgehäuse genutzt. Der Vorteil ist, dass die Front des Gehäuses auch staubfrei ist. Der Nachteil besteht darin, dass sich öffnende Schubladen, Trays, usw gegen die luftdicht verschlossene Tür knallen und Lautsprecher muss man auch außen anbringen.
So habe ich mich für diesen Computer für die dritte Variante entschieden. Dazu habe ich das Rebel9 Gehäuse gekauft.
Erstens, weil es zwei Einbauplätze für 120mm Lüfter seitlich hat (Ansaugen). Es ist auch breit genug, damit man einen Luftfilter zusätzlich zwischen Lochblech und Lüfter bauen kann. Es passen alle optischen Laufwerke rein und auch eine Box (Scythe SCBS-1000). Die anderen luftdurchlässigen Bleche (Seitenplatten oben und unten und auf der Rückseite) habe ich mit Aluminiumklebeband abgeklebt. Die Bay-Abdeckungen sind aus Lochblech mit großporigem Kunststofffilter (großporiger offenporiger schwarzer Schaumstoff). Durch den Innendruck geht dort ein bisschen Luft raus, was den Staub von der Front wegbläst. Strategisch über und unter den kritischen Laufwerken eingebaut, bleibt die Frontseite relativ staubfrei. Gleiches gilt für die Steckverbindungen hinten am Gehäuse, aus denen auch Luft entweicht. Eine lustige Sache ist, dass sich in einer 5.25 Inch Bay eine Schale mit einem tiefgefrorenen Minibaguette auftauen lässt. ;-) Naja, besonders viel schneller geht es mit dem Auftauen auch nicht.

Der Luftstrom geht seitlich durch das Lochblech in der Seitenplatte in das Gehäuse hinein, geht durch den Pollenfilter, dahinter in die Unterdruckkammer, durch die eLoop-Lüfter in das Innere. Dort geht der Hauptteil durch das Netzteil. Durch den Überdruck geht ein Teil durch alle Ritzen des Gehäuses, durch die Stecker an der Rückseite, durch die Schlitze zwischen den Laufwerken und durch die Bay-Abdeckungen.

Das System selber ist in aus der Atelco Office-Serie, also auch schon damals relativ langsam, dafür aber energieeffizient. Im Augenblick läuft das System noch mit den B12-4-Lüftern aus Sicherheitsgründen mit nur angelehntem Seitenteil (ohne Überdruck) und die ausgeblasene Luft hat gerade mal 2,5 Grad mehr als die eingesaugte Luft.

Am Wochenende werde ich einen B12-4-Lüfter durch einen B12-2 zurücktauschen.
Dann kann ich mit den zur Zeit nicht eingebauten Lüftern Tests machen.
Ziel ist es u. a. eine Prozedur zu entwickeln, mit der man den Effekt außerhalb des Gehäuses reproduzieren kann. Damit könnte ein Interessierter aus dem Forum die Prozedur bei sich nachbauen und selber testen. Aber vor allem will ich die zukünftigen Lüfter testen können, noch bevor ich sie einbaue. Auch in Hinblick auf höhere Temperaturen im Sommer (simuliert mit Haarfön). Habe mir dafür auch gleich ein Infrarot-Thermometer gekauft.

Ja, durch Pollenfilter geht nicht viel Luft durch. Es kann gut sein, dass die Loch-Ersatzgröße einem Schlüsselloch entspricht. Darum braucht's eine gute Abdichtung der Unterdruckkammer, Abdichtung des Lüfters und aerodynamische Elemente.

Zu Deinen Anmerkungen:
1) Der eLoop B12-4 hat nach Liste 3,8 Watt Leistungsaufnahme. In wie weit die Angabe real ist muss ich testen. Die Leistungsaufnahme ist in der Regel äquivalent zum beförderten Luftvolumen. Das ist in meinem Fall nicht viel. Wieviel Leistung für einen Druckunterschied von z. B. 2 mm H2O verbraucht wird, werde ich testen müssen.
Zum Luftstrom ... der ändert sich, wenn der Zustrom an Luft durch ein Lochblech oder einen Filter verringert wird.
Dazu müsste ich mal was zeichnen.

2) Der Lüfter ist auch noch warm, wenn er vor Stunden bereits stehengeblieben ist. Spannung scheint also am Motor anzuliegen. Wie hoch Strom und Spannung genau sind, ist die Frage. Ich habe aber erst am Donnerstag ein Infrarotthermometer bestellt und heute bekommen, darum werde ich zu den Temperaturen erst später genaueres sagen können.

3 u. 4) Ja, der Lüfter saugt die Luft wohl durch ein Schlüsselloch. An ein lüfterloses Gehäuse dachte ich auch, aber da müssen optische Laufwerke und Lautsprecher über Leitungen angeschlossen werden. Der Kabelverhau ist ein zusätzlicher Staubsammler wie auch die Steckerleiste und ständig in die Schubladen räumen muss man auch. Nein, ich hätte gerne alles in einem Gehäuse. Das oben beschriebene Gesamtkonzept ist in meinen Augen gut, nur eignen sich die eLoop B12-4 nicht wegen der überraschenden Ausfälle. Solche Ausfälle scheint keiner der Leser bislang gehabt zu haben. Sie sind vermtl. den speziellen Anforderungen geschuldet, die anscheinend selbst beim Modding nicht auftauchen.


Bleiben meine Fragen aus dem ersten Beitrag zu alternativen Lüftertypen, wobei ich mir immer sicherer werde, dass ich einen dritten saugenden Lüfter (eLoop B12-2) mit Pollenfilter davor anbauen werde.


Zu meinen sechs Fragen kommt eine Zusätzliche.
In der Theorie muss man bei einem PC-Staubschutzgehäuse auch die Ausblasöffnungen mit einem Luftfilter versehen. Das hält das Gehäuse in den Zeiten sauber, in denen es keinen definierten Luftstrom durch eingeschaltete Lüfter gibt, sondern der Luftfluss im Gehäuse durch die Luftströmungen um das Gehäuse gestimmt wird.
Nun die Frage: Darf man einen großporigen Filter vor die Ausblasöffnungen des Netzteils kleben? Ich frage, weil das den Luftstrom innerhalb des Netzteils vielleicht ein wenig verändert.


Viele Grüße an Dich und alle Leser

 

[cool and silent]

Ich nehme an, das ganze ist so eine Art Hobbyprojekt ohne ernsthafte Anwendung? Ist der Weg das Ziel oder soll ein für einen bestimmten Zweck funktionierender PC dabei rauskommen?

Nochmal - auch eine Skizze oder ein Bild wären toll, damit man sich mal was darunter vorstellen kann.

Beim Netzteil rate ich zu größter Vorsicht mit irgendwelchen Änderungen an der Lüftung - Brandgefahr!

Ich nehme an, das Netzteil ist unten im Gehäuse eingebaut? Saugt es Luft aus dem Gehäuseinneren oder von außen ein?

Wenn die Lüfter anhalten - befinden sie sich dann in der besonders staubhaltigen Umgebung oder im Testbetrieb an einem staubarmen Ort? Wie kann man sich die Staubbelastung vorstellen? Werkstatt? Fabrik? Futtermittelsilo?

Bei vielem, was ich hier lese ("Druckkammern"), habe ich den Eindruck daß Vorstellungen und Realität auseinanderlaufen. Begriffe wie Überdruck oder Unterdruck sind selbst bei freiatmenden PC Gehäusen eher sinnbildlich gemeint, da entstehen nirgendwo eche Druckdifferenzen, schon allein weil die üblichen Lüfter diese gar nicht aufbauen können.

Ich fürchte ein echter Luftstrom wird sich da auch nirgendwo einstellen, wenn die Luft mühsam durch einen KFZ Pollenfilter gesaugt oder geblasen werden muß. Hast Du mal verprobt ob überhaupt die Annahme stimmt, der ganze Aufbau würde zur Kühlung des PCs beitragen? Kann es sein, daß natürliche Konvektion der warmen Luft und Wärmeabstrahlung von Gehäuse das schon allein erledigen?

Wird der Rechner denn warm (wie warm?) wenn man ihn ohne Gehäuselüfter einfach laufen lässt?

 

[Bully71]

Hallo alle,
hallo cool and silent,

gestern Abend habe ich etliches vorgeschrieben, aber heute nach dem Rechnerstart ist er sofort abgestürzt. Darum bitte nicht bös' sein, wenn ich nicht noch mal so genau schreibe.

Es soll kein Kaufkonzept raus kommen. Für mich reicht es, wenn ich im Oktober keinen neuen Staub im Gehäuse finde. Das Konzept funktioniert bislang prinzipiell, nur der Luftdurchsatz ist zu gering.
Darum der Versuch mit den stärkeren eLoop.

Wenn man auf der Eingangsseite den Luftstrom nicht erhöhen kann, so ist es sinnvoll über eine Reduktion des Luftabflusses nachzudenken. Die meiste Luft wird durch den Lüfter im Netzteil heraus befördert. Darum kam mir die Idee einen großporigen Filter von außen am ausblasenden Lochblech des Netzteils zu befestigen. Das Netzteil ist beim Rebel9-Gehäuse oben verbaut und bläst nach draußen. Weil durch den Filter nur staubfreie Luft aus dem inneren des Gehäuses strömt, würde er nie verstauben. Es würde vermutlich reichen, wenn der Filter 0,05 mm H2O Luftstromwiderstand erzeugt, weil ich den Innendruck im Gehäuse um 0,01 bis 0,03 mm H2O höher als den Umgebungsdruck anheben möchte.

Die Partialdrücke im Luftschätze ich so ein:
+0,00 mm H2O - außerhalb des Gehäuses, vor Lüftergitter
. . . . . . . Lüftergitter in Seitenplatte des Gehäuses
. . . . . . . wabenförmig/hexagon, HV3,8-5,9 =~ 41% Öffnungen pro Fläche
. . . . . . . 2 Stück, je 10,7 x 10,3 cm => 91,4 cm² Öffnung
-0,02 mm H2O - nach Lüftergitter, vor Pollenfilter
. . . . . . . Pollenfilter: feinporig, Filterung über Lochgröße und Ladung
. . . . . . . 2 Bereiche, 14,2 cm Breite, 12,8 cm Länge, Faltung 2 x 1,4 cm alle 0,55 mm Länge
. . . . . . . 2 Bereiche, je 14,2 x (2 x 1,4 x 12,8 / 0,55) cm
. . . . . . . = 1850 cm² Filtermaterial => unbekannte Öffnunggröße
-0,94 mm H2O - nach Pollenfilter, vor aerodynamischem Element, "Unterdruckkammer"
. . . . . . . Öffnung vor aerodynamischem Element Lochscheibe:
. . . . . . . . . 90mm Durchmesser (Loch direkt auf Filter projeziert)
. . . . . . . . . + 0,7 cm (Höhe) x 28,3 cm (Umfang des Lochs) = Schlitz zu Filter-Außenbereich
. . . . . . . . . = 63,62 cm² (Filter) + 19,81 cm² (Filter Außenbereich)
. . . . . . . . . direkt projeziert ~ 1/3 der Gesamtfilterfläche ~ 2/3 des Luftstroms
. . . . . . . . . Filter Außenbereich ~ 2/3 der Gesamtfilterfläche ~ 1/3 des Luftstroms
. . . . . . . . . ~ 59,4 cm² Öffnung pro Stück
. . . . . . . . . = 118,8 cm² Öffnung
. . . . . - aerodynamisches Element Lochscheibe, 90mm Durchmesser (63,62 cm²)
. . . . . . . Öffnung nach aerodynamischem Element Lochscheibe:
. . . . . . . . . Kegelstumpfmantel, d= 3,2 cm (Motor), D= 9 cm, h= 0,3 cm hoch
. . . . . . . . . ~ 55,6 cm² Öffnung pro Stück
. . . . . . . . . = 111,2 cm² Öffnung
-0,96 mm H2O - nach aerodynamischem Element, vor Lüfter, "Unterdruckkammer"
. . . . . . . 2 St. Lüfter eLoop B12-2, d=3,2cm(Motor) D=11,2(Rotor-innen)
. . . . . . . = 180 cm² Einsaugseite (2 x 90 cm² Öffnung bei 100% Luftdurchfluss)
. . . . . . . = 180 cm² Ausblasseite (2 x 90 cm² Öffnung bei 100% Luftdurchfluss)
. . . . . . . 1000 U/min, was 0 bis 15 % des max. Luftdurchflusses bedeutet
. . . . . . . ~ +1,00 mm H2O
+0,04 mm H2O - nach Lüfter, vor Lüftergitter zum Innenraum
. . . . . . . 2 St. Lüftergitter: ~88% Öffnung pro Fläche, 4 mm hinter Lüfter
. . . . . . . ~ 170 cm² Öffnung
+0,03 mm H2O - nach innerem Lüftergitter, vor Netzteil und vor Löchern im Gehäuse, Überdruckbereich
. . . . . . . Lochblech auf Ansaugseite des Netzteils
. . . . . . . geschätzt 80 cm² Öffnung
+0,00 mm H2O - nach Lochblech auf Ansaugseite Netzteil, vor Lüfter im Netzteil
. . . . . . . Lüfter im Netzteil, 120 mm, drehzahlgeregelt
. . . . . . . ~ + 0,05 im langsamsten Lauf
+0,05 mm H2O - hinter Lüfter bei weniger als 25 Grad Celsius, vor Ausblas-Lochblech
. . . . . . . Lochblech auf Ausblasseite des Netzteils,
. . . . . . . wabenförmig/hexagon, HV4,1-5,2 =~ 62 % Öffnung
. . . . . . . 13,6 x 5,5 cm Fläche => 46,4 cm² Öffnung
+0,00 mm H2O - nach Netzteil und Löchern im Gehäuse



Die Skizze verdeutlicht den Druckverlauf, veranschaulicht als Luftkanal.
Die Laufwerke selber werden nicht dargestellt, dafür aber die Schlitze, die in optischen Laufwerken und Kartenlesern usw. sind.

Bei niedriger Umgebungstemperatur dreht der Lüfter im Netzteil so langsam, dass der Innendruck im Gehäuse aufrecht erhalten werden kann. Bei höheren Temperaturen ist im Gehäuse ein leichter Unterdruck.


> Wenn die Lüfter anhalten - befinden sie sich dann in der besonders staubhaltigen
> Umgebung oder im Testbetrieb an einem staubarmen Ort? Wie kann man sich die
> Staubbelastung vorstellen? Werkstatt? Fabrik? Futtermittelsilo?

Ich wollte alles so belassen wie oben beschrieben, nur stärkere eLoop Lüfter einsetzen. Aber die B12-4 stoppen bei heruntergeregelter Betriebsspannung. Die Lüfter sind im geschlossenen Gehäuse, hinter dem Pollenfilter verbaut. Es kommen also nur ein paar Schimmelsporen und Rußpartikel durch. Stell' dir eine Umgebung mit schwebenden Textilfasern vor - Schneiderei.
. . . 5 Volt ->> 2-60 Minuten - - oberer Lüfter
. . . 6 Volt ->> 3-10 Minuten - -- unterer Lüfter
. . . 7 Volt ->> 1-5 Minuten - - - oberer Lüfter
. . . 8 Volt ->> 56-82 Minuten - - oberer Lüfter
. . . 9 Volt ->> bislang keine Ausfälle
. . . 10V, 11V, 12Volt -> bislang keine Ausfälle

Die elektrischen Werte habe ich noch nicht fertig getestet. Die Rechnung und die Zeichnung dauerten so lange.

Ich hoffe die Zeichnung hilft.

Mit dem aerodynamischen Element füge ich dem axialen Lüfter eine Radiallüfter-Komponente hinzu. Die möglichen Werte für den statischen Druck sind den Querstromlüftern ähnlich.
Die Lüfter mit großen statischen Drücken bei niedriger Drehzahl haben wenige Lüfterblätter, überlappende Lüfterblätter und geringe Anstellwinkel. Ich denke an den Silverstone SST-AP121 mit 1,7 mm H2O bei 1500 U/min. Aber ich denke der E-Loop macht weniger Lautstärke, weil die Blattspitzen miteinander verbunden sind.

Möglichkeiten hier weiter zu kommen sind:
- stärkere Lüfter (habe die Energieeffizinz-Kategorie mm H2O / Watt gefunden ! *stolz* ;-) )
. . . . . . http://preisvergleich.pcgameshardware.de/?cat=coolfan
- das Loch im aerodynamischen Element verkleinern und damit Radiallüfter-Anteile zu vergrößern.
. . . . . . Es würden 18 cm² bis 25 cm² (10% - 15% von 180 cm²) ausreichen.
- Filter vor der Ausblasöffnung des Netzteils, der 0,05 mm H2O Luftwiderstand erzeugt.

Was wäre die naheliegendste Lösung?

Axiale Lüfter sind eigentlich nicht für großartige Druckerzeugung geeignet, da hast du recht.
Ein idealer Lüfter für meinen Anwendungsfall wäre der EBM-Papst RLF100-11/12, ein Radiallüfter mit bis zu 440 Pa ~ 44 mm H2O, 127mm x 127mm x 25mm.
Leider kostet er 120 Euro, ist 64 dB(A) laut und in der Version mit Tachosignal nicht zu finden.
Es würden sich 6 Stück Titan TFD-B6015M12B anbieten (60x60x15 mm, 4500 U/min, 21 m3/h, 4,9 mm H2O, 32 dB anbieten. Aber die zusammen müssten 41 dB laut sein. Da bastel ich erst mal mit den eLoops

> Ich fürchte ein echter Luftstrom wird sich da
> auch nirgendwo einstellen, wenn die Luft mühsam
> durch einen KFZ Pollenfilter gesaugt oder
> geblasen werden muß.

Ein schöner laminarer Strom ist's nicht. Es ist eher ein Geaste. Aber dafür ist's nicht viel Temperatur zu wegbringen.

> Hast Du mal verprobt ob überhaupt die Annahme
> stimmt, der ganze Aufbau würde zur Kühlung
> des PCs beitragen? Kann es sein, daß natürliche
> Konvektion der warmen Luft und Wärmeabstrahlung
> von Gehäuse das schon allein erledigen?

Du meinst mit einem passiv gekühlten Netzteil und einfach nur die Luft im Gehäuse umwälzen?
Nein, das habe ich nicht versucht. Auch, weil ich an den großen Flächen lärmabsorbierende Filze angeklebt habe (hohe Frequenzen, keine Anti-Dröhnmatten). Die Filze halten das Gehäuse quasi "warm", so dass nicht allzuviel blankes Metall für den Wärmetransport übrig bleibt. Vermutlich würd's ohne Filze klappen. Aber dennoch muss irgendwie gereinigte Luft den Staub aus der nähe des Computers wegblasen. Sonst verstauben die Stecker/Buchsen und Laufwerke.


Erste Testergebnisse:
eLoop B12-2 (mit dem gab's keine Probleme. Er läuft bei 7 Volt ohne Luftbewegung (maximaler Druck bei der Spannung) mit 900-1000 U/min. Kein Ausfall und die Motortemperatur ist unter 35 Grad.

Bin gespannt auf die weiteren Tests.

Viele Grüße Bully

 

[cool and silent]

So, jetzt habe ich auch mal verstanden, welches Teil wo eingebaut ist.

Ich glaube was in dem Rechner derzeit passiert ist in etwa folgendes: Das Netzteil dominiert das komplette Lüftungssystem, die einblasenden Lüfter sind weitgehend wirkungslos, da sie keine oder kaum Luft durch die Filter saugen.

Im Gehäuse herrscht "Unterdruck" und Luft strömt durch sämtliche Ritzen und Blenden ein.

Die Vorstellung, in einer sehr staubreichen Umgebung die Laufwerke und Buchsen "von innen" wirksam freizublasen, wird sich meiner Meinung nach nicht erfüllen.

Mein Vorschlag wäre, den Rechner regelmäßig mit Druckluft auszublasen (im Freien) und die Laufwerke und Buchsen bestmöglich durch (improvisierte) Gehäuseelemente zu schützen.

Hinzu "normale" PC-Filter, ggf. gebastelt mit Damenstrumpfhosen, direkt vor/hinter die einblasenden Fans.

 

[Bully71]

Hallo alle,
hallo cool and silent,

im Gehäuse ist jetzt schon ein Überdruck. Er fällt nur zusamen, wenn der Netzteillüfter wegen höherer Temperatur schneller dreht als jetzt.

> die Laufwerke und Buchsen bestmöglich durch
> (improvisierte) Gehäuseelemente zu schützen.

Dazu fällt mir eine durchsichtige Kunststoffolie z. B. eines Schnellhefters ein.
Vielleicht auch ein dünner Fleece-Stoff, weil ja der Schall der Lautsprecher durch muss.

> Das Netzteil dominiert das komplette Lüftungssystem,

Genau. Läuft der Netzteillüfter schneller, bricht der Überdruck zusammen.

> sehr staubreichen Umgebung die Laufwerke und
> Buchsen "von innen" wirksam freizublasen, wird
> sich meiner Meinung nach nicht erfüllen.

Der meiste Staub entsteht, wenn der Rechner läuft. Somit muss der Rechner nur verhindern, dass sich der Staub ablegt. Bereits liegender Staub ist natürlich nicht so leicht wegzubekommen.

> die einblasenden Lüfter sind weitgehend wirkungslos,
> da sie keine oder kaum Luft durch die Filter saugen.

Das würde stimmen, wenn es kein aerodynamisches Element gäbe. Das Aerodynamische Element durchschneidet einen starken Luftwirbel, der durch den Überdruck an den Flügelspitzen durch die Zentrifugalkraft erzeugt wird. Wenn die Luft langsam strömt, wie hinter einem Pollenfilter, drückt die Zentrifugalkraft einen Teil der Luft nach vorne aus dem Lüfter heraus Richtung Filter. Das ist so. Ich mache "darin" seit über 20 Jahren. Das Aerodynamische Element verbaut der Luft den Weg zurück zum Filter und zwingt sie dadurch zur ausblasenden Seite des Lüfters zu strömen.

Probieren geht über studieren.
Versuch es einfach mal.

Du wirst sehen, dass sich der Luftstrom mindestens verdoppelt.

Wenn du dann noch das 90mm große ausgeschnittene Stück auf den Motorhalter auf der ausblasenden Seite des Lüfters klebst, nimmt der Luftstrom noch mal um ca. 10-20 % zu.

Und das lustige ist, dass der statische Druck sich kaum ändert, obwohl viel mehr Luft durchgezogen wird.

Einziges Manko ist eine höhere Lautstärke.

Bei sehr langsamer Luftgeschwindigkeit wird viel Energie in den Luftwirbel vor und hinter dem Lüfter gesteckt. Durch die Lochscheibe vor und die runde Scheibe hinter dem Lüfter, werden die Wirbel daran gehindert in den Bereich mit den Flügeln einzudringen.

Ich glaub' dazu muss ich eine Grafik zeichnen.

Der Luftwirbel auf der Einsaugseite ist übrigens der Grund, warum bei Filtern die Luft nur durch einen Bereich von 11 Zentimetern Durchmesser zu fließen scheint, obwohl nach den Gesetzen der laminaren Anströmung dieser Bereich 12,5 cm groß sein müsste. Der Wirbel schränkt also auch die aktive Filterfläche ein. Um das zu verhindern hatte man früher ganz dicke grobporige Filter. Sie waren ca. 1,5 cm bis 2 cm dick. Da kam der Wirbel nicht bis zur Filteroberfläche durch.

Oh, das ist jezt sicherlich verwirrend.

Gestern habe ich noch einmal nachgedacht.
Anstatt einen Luftflilter auf der Ausblasseite des Netzteils einzubauen (Gefahr), wäre es doch viel besser einen Filter auf der Ansaugseite des Netzteiles anzubauen. Dann bekommt das Netzteil keinen Überdruck "hineingeblasen", sondern arbeitet wie in einem Gehäuse mit Unterdruck. Weil im Gehäuse ja kein Staub sein wird, kann der Filter auch nicht verstopfen.
Weniger Luft durch das Netzteil bedeutet mehr Luft durch die Ritzen des Gehäuses.

Schätzungsweise wird die ausgeblasene Luft weniger als ein Grad wärmer werden mit einem Strumpfhosenfilter vor dem Netzteil. Eine Erhöhung bis zwei Grad mehr fände ich jedenfalls nicht gefährlich. Das wäre bei 35 °C Umgebungstemperatur eine Ablufftemperatur von 40 Grad.

Wäre das schon gefährlich?

Ich werde mit einer dünnen Gardine anfangen (einzelne Nylonfilamente, verwebt, Maschenweite ca. 0,3 mm). Die hat nicht so einen großen Luftwiderstand wie eine Strumpfhose oder ein "Mesh-Gewebe", das es bei den Luftfliltern gibt. Habe noch so eine Magnetmatte für Autotüren. Dann kann ich morgen schon fertig sein.

Auch werde ich versuchen die aerodynamischen Elemente zu verbessern - kleineres Loch auf der Saugseite und auf der Ausblasseite einen Ring um den Motor, vor den Motorstreben.

Die eLoop B12-2 laufen problemlos seit Stunden. Ich denke den werde ich wieder einsetzen und die B12-4 irgendwie los werden.

Skizze kommt später.

Viele Grüße Bully

 

[cool and silent]

Diese "aerodynamischen Elemente" an den Lüftern, kann ich mir darunter eher statische Blenden vorstellen oder sind die an den rotierenden Lüfterschaufeln / Naben angebracht? Falls letzteres der Fall ist, wäre da vielleicht eine Erklärung, warum die Lüfter anhalten.

 

[Bully71]

Hallo alle,
hallo cool and silent,

ja, es handelt sich um statische Blenden. Bisher war nur eine auf der Ansaugseite an der Montageplatte mit den Lüfteröffnungen angebracht. An die Lüfterschaufeln oder das Lüfterrad kommt nichts dran. Das gibt nur Vibrationen.

Danke, dass du gewartet hast. Ich war einige Tage krank.
Nun habe ich hier eine professionellere Version der aerodynamischen Elementen für die B12-2 Lüfter gebaut, um deren Fähigkeiten auszuloten. Die Platten sind PVC-Bastelplatten in 1mm Dicke. Als Kleber habe ich Baumontagekleber verwendet. Der Kleber kann in der Regel restlos vom schwarzen Plastik abgebrochen werden, wenn die aerodynamischen Elemente wieder entfernt werden sollen.

Es scheint so, als ob die B12-4 deutlich später bzw. gar nicht stoppen, wenn das Seitenteil für die Tests offen steht.

Darum muss ich noch weiter testen.
Viele Grüße
Bully
Luftwirbel an Lüftern, Strömungswirbel bei wenig Luftdurchsatz

 

[smooth el 4a]

hallo Bully71,

deine aerodynamischen elemente sehen interessant aus. sie geben dem luftstrom, auf seinem weg durch den lüfter hindruch, eine art rahmen und fokussieren ihn sozusagen auf den weg, den er sowieso nimmt. ich verstehe allerdings nicht, wieso sich der luftstrom dadurch so stark erhöhen lässt. ebenfalls verstehe ich nicht die angabe "~+20% höhere Drehzahl" auf der skizze.

würde mich freuen, wenn du darauf etwas näher eingehen könntest

 

[Bully71]

Hallo alle, hallo smooth el 4a,

an die Beantwortung kann man aus zwei Richtungen heran gehen.
Eine Richtung ist die Aufrechterhaltung des Druckunterschieds. Ohne die aerodynamischen Elemente muss der Lüfter auf dem gesamten lichten Querschnitt (11,5 cm Durchmesser, ohne 34 mm Motor) den Unterdruck aufrechterhalten. Dadurch wird der Lüfter langsamer. Das kann man mit zwei unterschiedlich starken Gehäuselüftern simulieren, wenn man die beiden Ausblasseiten aneinander hält. Beim Aufrechterhalten des Überdrucks wird einer von ihnen langsamer.
Die aerodynamischen Elemente verringern den Bereich, in dem der Druckunterschied versucht sich selbst auszugleichen. Auch wird der Bereich verlängert, indem der Druckunterschied entsteht (vorher nur die Dicke des Lüfterrades, jetzt 4/5 Flügellänge).
Durch die andere Luftbewegungsrichtung (etwa senkrecht zur Achse) arbeitet der Lüfter jetzt ähnlich wie ein Radiallüfter. Bei einem Radiallüfter wird der statische Druck durch die Zentrifugalkraft auf die Luftatome hergestellt und entgegen der Rotationsrichtung gebogene Flügel verstärkt. Mehr als Rotation braucht's also nicht.

Zweite Erklärung ist, dass der Wirbelring vor dem Lüfter so aussieht wie ein Beigel (großes Brötchen mit Loch) und der Wirbelring auf der Rückseite wie ein Donut. In ihnen gibt es starke Luftbewegungen, die vom Lüfterrad angetrieben und von der direkten Umgebung abgebremst werden. Durch den Kontakt auf beiden Seiten wird das Lüfterrad abgebremst.
Die aerodynamischen Elemente zerschneiden den Beigel und den Donut und verhindern die Drehzahlreduktion.

Durch die höhere Drehzahl und den größeren Abstand zwischen Lufteinlass und Luftauslass ist es nun möglich mehr Luft bei gleichem Unterdruck durch den Pollenfilter zu ziehen. Auch wenn die nutzbare Filterfläche größer geworden ist, braucht es trotzdem in etwa den gleichen Unterdruck.

Viele Grüße Bully

 

[smooth el 4a]

ah, die aerodynamischen elemente helfen also beim unterdruckaufbau durch effekte innerhalb, also zwischen den elementen und außerhalb deren.

super Bulliy, dankeschön!

ein schönes thema, in das man sich wohl noch weiter hineindenken könnte und wer weiß zu welchen einsichten man noch kommt, welche verbesserungen sich damit noch machen ließen...