Computer Kühler

Computer Kühler

Die in PCs verwendeten Mikroprozessoren erzeugen während des Betriebs Abwärme, die zu Überhitzung des Systems führen und somit die Zerstörung oder Fehlfunktionen von Bauelementen zur Folge haben kann. Eine natürliche Eigenschaft ist die Wärmeabstrahlung, die allerdings bei den gängigen Prozessoren für PCs bei weitem nicht ausreicht, um der Überhitzung vorzubeugen. Moderne Prozessoren sind heutzutage ca. Fingernagel-groß, strahlen aber mehr als das zehnfache an Wärme aus als die gleiche Fläche einer Kochplatte eines üblichen Elektroherdes. Für die optimale Computerkühlung ist es also wichtig, diese Abwärme schnellstens vom Prozessorkern abzuführen und die Oberfläche, die diese Wärme letztendlich abgibt zu vergrößern. Dies wird erreicht durch den Einsatz von Kühlkörpern, die in den meisten Modellen aus Aluminium, seltener auch aus Kupfer angefertigt sind. Es gibt zudem auch Computer Kühler, die sowohl aus Aluminium als auch aus Kupfer bestehen, diese werden Hybrid-Kühler genannt. Zusätzlich sind im Regelfall auf den Kühlkörpern spezielle Lüfter angebracht, um die Wärmeabgabe weiter zu beschleunigen und zu verstärken.

Computerkühler oder mehr spezifisch, Prozessorkühler weisen einige Unterschiede in den Details zu anderen Kühlkörpern auf, was daher kommt, dass sie besonderen und teils widersprüchlichen Anforderungen genügen müssen. Fast jede neue Prozessorgeneration weist steigende Verlustleistungen auf und erfordert somit leistungsfähigere Computerkühlung, die den jeweiligen Prozessortypen mechanisch und in ihrer Leistungsfähigkeit angepasst sein müssen. Des weiteren spielt auch das Gewicht eine Rolle, um die mechanische Stabilität bei der direkten Montage auf den Prozessorsockel oder die Hauptplatine zu gewährleisten. Auch wenn der Einsatz von zusätzlich angebrachten Lüftern eine wesentliche Verbesserung der Kühlleistung zur Folge hat, so steigt dadurch der Lärm. In speziell eingerichteten Serverräumen stellt dies meist keine Störung dar, allerdings muss der Lautstärkepegel gerade bei Arbeitsplatzsystemen den Arbeitsschutzrichtlinien entsprechen.

Bei der Kühltechnik wird grundsätzlich unterschieden zwischen Luftkühlung, bei der die Abwärme passiv entweder über Kühlkörper oder durch Wärmerohre abgegeben wird oder aktiv durch eine erzwungene Konvektion. Hierbei wird unter zu Hilfenahme eines Lüfters den Kühlnadeln oder Rippen ein Druckgradient aufgeprägt, wodurch der Wärmeübergang in die Luft erheblich erhöht wird. Weiterhin gibt es auch die Wasserkühlung, die darauf basiert, dass die so genannte Dissipationsenergie von Prozessoren abgegeben wird an einen Wassermassenstrom. Bei der Kühlung durch flüssigen Stickstoff wird die Eigenschaft des niedrigen Siedepunkts von Stickstoff ausgenutzt (dieser liegt bei -195,80 Grad), um CPUs, die extrem übertaktet sind, effektiv kühlen zu können, wo Wasser- oder Luftkühlung nicht mehr ausreichen. Letztere Methode zur Computerkühlung wird allerdings nur experimentell oder bei besonderen Projekten genutzt, da flüssiger Stickstoff sehr teuer und diese Methode langfristig auch nicht anzuwenden ist. Des weiteren werden auch Kompressionskältemaschinen zur Kühlung genutzt, bei denen der Verdampfer entweder auf dem Prozessor direkt aufliegt oder ein Kältemittel wie zum Beispiel Wasser kühlt.

Immer gefragter sind neben dem Computerkühler heutzutage natürlich auch Laptop-Kühler und Notebook-Kühler. Dies sind Kühleinheiten, die extern entweder aktiv oder auch passiv die Laptopkühlung unterstützen. Dies ist notwendig, da Notebooks besonders bei dauerhafter starker Belastung teilweise schlechte Kühleigenschaften aufweisen. Laptopkühler sind nomalerweise als Untersätze sowohl für Laptops als auch für Notebooks konstruiert und weisen ihrerseits oft zusätzlich weitere Anwendungsmöglichkeiten wie Speicherkartenlesegeräte und USB-Ports auf.