Bau...

Der Bau

Der Modellprozessor
Unser Modellprozessor besteht eigentlich nur aus 6 viereckigen Lastwiderständen (1,8W ,5W), in Reihe geschaltet. Legt man an ihnen Spannung an, so ergibt sich ein Strom und sie werden warm oder je nach Spannung und Strom sogar heiß. Der Vorteil dieser Widerstände ist, dass sie sehr robust sind und die ganze zugeführte Energie in Wärme umsetzen. Die Leistung kann man aus Strom und Spannung leicht errechnen. Das Problem ist die Befestigung. Also bauten wir den Modellprozessor Nr. 1. Er bestand aus einem Stück Spanplatte, auf der die Widerstände zwischen Platte und Luftkühlkörper eingeklemmt waren. Er ging aus Unvorsichtigkeit bei Messtag1 kaputt und dies erforderte den Bau von Nr. 2. Nr.2 war kein Provisorium wie Nr.1 mehr. Er bestand aus einer Tischlerplatte mit genau passenden, gehobelten, aufgeschraubten Holzleisten. Die Holzleisten umschließen die Widerstände von 5 Seiten. Die Überlegung dabei war, dass dann keine Wärme unten oder an der Seite entweichen konnte und somit fast die ganze Wärme durch das Wasser abgeführt werden musste. Auf der Oberseite wurde, um die Wärme besser zu verteilen, eine Kupferplatte aufgelegt.

Leider haben wir nicht bedacht, dass die Wärme auf der Unterseite fast nicht nach oben kommen konnte. Es geschah an unserem Messtag3. Bei den Luftkühlungsversuchen gab es keine Probleme, weil da die Leistung zu gering war, aber als wir mit der Wasserkühlung die Leistung mehr als verdoppeln konnten, verkohlte die Platte (plötzlich roch es so schlecht). Modellprozessor 3

Dieser bedauerliche Umstand machte die Konstruktion von Modellprozessor Nr. 3 erforderlich. Links ein Bild vom Luftkühler auf Modellprozessor Nr.2; rechts ist ein Bild des brandgeschützten 3. Wasserkühlers mit aufgeschraubtem Wasserkühler. Der Modellprozessor Nr.3 sollte nicht mehr aus irgendwelchen brennbaren oder hitzeempfindlichen Materialien bestehen. Außerdem sollte er die Wärme von der Unterseite zu der Oberseite leiten. Wir bauten ihn nach der guten Idee von Alexander, der vorschlug, einen gebogenen Blechstreifen zu verwenden.Der Streifen wird nach Skizze gebogen:

In die gebogene Kuhle werden die Widerstände eingelegt. Es muss jedoch peinlichst darauf geachtet werden, dass die Kabel und Drähte an den Widerständen das Blech nicht berühren. Leider verfälscht Nr.3 die Messwerte leicht, da nun auch Wärme von der Unterseite abgeführt werden muss. In der Praxis hat sich jedoch keine besondere Verfälschung gezeigt, was wahrscheinlich an einem schlechtem Wärmeübergang zwischen den beiden Blechen liegt. Die Verbindungsschrauben werden gleichzeitig als Füße verwendet. Mit diesem Modellprozessor können nur die Werte der Wasserkühlung gemessen werden, da eine Befestigung für den Luftkühler nicht vorgesehen ist. Meiner Meinung nach sind die Messwerte von Messtag4 trotzdem vergleichbar und die Abweichung liegt im Raum der Toleranzen.
Der Wasserkühler
Der Wasserkühler ist eigentlich das Herzstück der Wasserkühlung. Ihm kommt eine besondere Bedeutung zu, da er das Teil ist, das auf dem Prozessor befestigt wird und somit sich im Computergehäuse befindet. Unser Exemplar ist komplett aus 1mm Kupferblech und kleinen Messingrohrstückchen weich zusammengelötet. Er besteht aus einer Grundplatte, auf die ein Blechbügel (gebogen) aufgelötet wurde (Zum Löten benutzten wir ein kleines Flammlötgerät). In die Seitenteile wurden zuerst die Rohrstückchen als Stutzen eingelötet und dann die Teile an das bisherige Blechgebilde angelötet. Im Flammlöten waren wir sehr unerfahren und mussten deshalb alle unerwünschten Lötzinnreste oder andere Verunreinigungen abschleifen, damit der Kühler wieder ganz ordentlich aussah.Hier eine Zeichnung des Zusammenbaus:

Zkizze des Zusammenbaus
Ein Bild des fertigen Kühlers im Betrieb

Der Wärmetauscher
Um die Kosten gering zu halten, wurde das Kühlgitter eines alten Küschrankes als idealer Kandidat angesehen, da es auch als kaum möglich erschien, Kupferrohre mit passenden Querschnitten zu finden.
Das Kühlgitter sollte aus dem Kaiserslauterer Wertstoffhof beschafft werden, wobei wir erfuhren, dass die nicht möglich sei. Auf eine Anfrage nach einem Kühlgitter im Wertstoffhof Neustadt erhielten wir ein Papier, nach dem es ab dem 30.11.1999 nicht mehr erlaubt sei, etwas aus den Kontainern zu nehmen. Jedoch konnten wir herausfinden, dass ein Laster, welcher Kühlschränke geladen hatte vor einigen Stunden diese zu einer Recyclingfirma nach Lachen-Speyerdorf beförderte. Dort bekamen wir die Möglichkeit, eines der Kühlgitter mitzunehmen.
Die Pumpe
Im Handel werden hauptsächlich Tauchpumpen angeboten (in dieser Kleinheit). Lediglich sogenannte Kraftstoffpumpen aus dem Auto- und Flugmodellbau haben 2 Stutzen und pumpen von A nach B. Eine solche Pumpe stand uns aber nicht zur Verfügung und sie sind sehr teuer. Also haben wir einen Stutzen gefertigt, um eine Zimmerbrunnenpumpe in unser System zu integrieren. Glücklicherweise steht uns eine Drehbank zur Verfügung. Zimmerbrunnenpumpen gibt es in fast jedem Baumarkt oder Gartenmarkt und sie haben eine für unsere Zwecke genügende Pumpleistung. Der einzige Nachteil ist, dass sie fast ganz im Wasser stehen müssen. Dies ermöglicht aber auch sich einen Behälter mit Wasser zu halten, um die große Wärmekapazität des Wassers auszunutzen. Hier ein Bild der Pumpe im Betrieb:

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