Wak-Projekt-Tagebuch

Einleitung:

Nachdem ich dieses Jahr in der HTL-Donaustadt (hoffentlich ) maturiere und mit zwei Kollegen eine Diplomarbeit mit PC-Wasserkühlungs-Bezug in Angriff genommen habe, will ich auf Overclockers.at eine Art "Projekt-Tagebuch" veröffentlichen. Ein Kollege von mir und ich, werden den Thread regelmäßig updaten (wenn es die Zeit zulässt) und immer den aktuellsten Stand publizieren.

Das Projekt:

Offizieller Name - "Wasserkühlkreislaufüberwachung mit Not-Aus"

Informationen über das Projekt:

Das Gerät, soll einen (PC-)Kühlkreislauf regeln und überwachen. Falls Wasser aus dem Kreislauf austritt, erfolgt eine Notabschaltung (Vorbeugung von Kurzschlüssen). Der Füllstand, die Fließgeschwindigkeit und die Temperatur der Kühlflüssigkeit werden gemessen/überwacht.

Prinzip einer Wasserkühlung:

Eine Pumpe fördert destilliertes Wasser über einen speziellen CPU-Kühlkörper, um die Abwärme des Prozessors aufzunehmen. Ein Radiator kühlt die erwärmte Flüssigkeit mit Hilfe eines Lüfters wieder herab und der Füllstandsbehälter (Ausgleichsbehälter) sorgt für die Entlüftung des Kreislaufs.

Die Vorteile einer Wasserkühlung im Gegensatz zu einer Luftkühlung, sind eine wesentlich höhere Effizienz und geringere Geräuschentwicklung. Die Effizienz ist höher, da Wasser eine 25x bessere Wärmeleitfähigkeit als Luft bietet.

Die Geräuschentwicklung ist wesentlich geringer, da die einzige Lärmquelle der Lüfter auf dem Radiator ist. Da dieser wesentlich größer als ein durchschnittlicher CPU-Kühler ausfällt, kann er mit geringerer Drehzahl mehr Luft fördern als ein kleiner Lüfter. Die Pumpe ist so gut wie geräuschlos.

Wasserkühlungen werden (wegen ihrer Effizienz) auch gerne in Rechenzentren eingesetzt. Hersteller nutzen auf diesem Gebiet schon länger die Vorteile von Wasserkühlkreisläufen

Einfacher Kühlwasser-Kreislauf:



Kühlwasser-Kreislauf in einem PC-Gehäuse:



Im Gegensatz zu einem Standard-Kühlwasserkreislauf, überwacht das Produkt den Kühlkreislauf mittels Sensoren.

• Temperatursensor
• Durchflusssensor
• Füllstandssensor

Spezifikationen:

• Überhitzungsschutz:
  Über einen Temperatursensor wird die aktuelle Temperatur der Kühlflüssigkeit überwacht. Falls diese einen vorher eingestellten Wert überschreitet, wird der PC heruntergefahren.
• Stillstandskontrolle:
  Über einen Durchflusssensor („Wasserrad“) wird die ununterbrochene Bewegung im Kühlkreislauf sicher gestellt. Falls der Sensor Stillstand meldet, wird der PC-abgeschaltet.
• Füllstandüberwachung:
  Im Ausgleichsbehälter wird der aktuelle Wasserstand kontrolliert. Falls dieser unter ein gewisses Niveau fällt, ertönt ein akustisches Warn-Signal. Falls der Wasserstand stark abnimmt (Leck im Kreislauf), wird der PC abgeschaltet.
• USB Interface:
  Die Kommunikation zwischen einem PC und dem Gerät ist mittels USB gewährleistet. Somit kann die aktuelle Kühlmitteltemperatur ausgelesen werden. Falls die Pumpe ausfällt kann der PC über das Betriebssystem heruntergefahren werden.
• Temperaturanzeige:
  Diese Anzeige befindet sich auf der Blende eines 5.25“ PC slot (cd-rom). Mittels dieser Anzeige kann die Kühlmittel- und CPU-Temperatur angezeigt werden.
• Gehäuse:
  5.25“ Slot (CD-Rom Gehäuseschacht im PC)
• Versorgung:
  12 Volt (über PC-Netzteil)

Sponsoren:



Zern.at - Sponsert uns ihr Demo-Case mit integrierter Wasserkühlung und steht für Anfragen immer zur Seite




Watercool.at - Sponsert uns "Kleinteile" (Sensoren, AB, etc.) und steht für Anfragen immer zur Seite

Vielen Dank an dieser Stelle

heute war wieder projekttag.....

direkt am case wurde heute nichts verändert, dafür wurde viel an den schaltungen rumgebastelt

vor allem mit der temperatur-schaltung haben wir uns genauer befasst und in PSPICE schon getestet (OPV-Schaltung linearisiert die NTC-Widerstands-Kurve)

Unser zukünftiges LCD (mit Rücklicht!!! ) haben wir auch schon zu Gesicht bekommen.... aber leider noch kein eigenes erhalten

Ausserdem wurden auch noch ein paar Datenblätter im Internet recherchiert....

5.12.2006

Klingt ja alles recht interessant, da ja später mal vielleicht etwas gutes herauskommt ein paar fragen.

Wie unterscheidest du ob der Wasserstand wegen Verdunstung geringer geworden ist oder durch ein Leck, sollte ja beides einen deutlich anderen Zustand auslösen.

Wird der Durchfluss überwacht und gemittelt um bei starker Abweichung ein Abschalten zu gewährleisten oder einfach abgeschalten wenn es keinen Durchfluss mehr gibt.

Wie hast ist die Abschaltung geplant, wird über den Powerswitch eine Abschaltung gemacht oder direkt am Netzteil um eine Einmischung des Systems zu verhindern.

Wird das ganz mit irgendeinem µC geregelt und ja mit welchem.

Zitat von TOM

Den Füllstandsensor/Schwimmersensor haben wir leider noch nicht (jaja.... Lehrer und Bestellungen). So wie es aussieht gibt es bei dem Schwimmersensor aber nur Status: Voll/leer (ausgefahren/nicht ausgefahren = kurzschluss/leerlauf) und keine genaueren zwischenwerte. Somit können wir nur messen, wenn ein Leck auftritt => Wasser im AB sinkt

hab keine ahnung von WAKs, aber wenn die ein Leck hat sinkt im AB das Wasser doch recht sprunghaft oder? dann könntest ja einfach das Wasser färben und eine Lichtschranke nehmen zur Messung, eventuell sogar eine Lichtschranke die sich auf und ab bewegt und dabei misst(oder zwei feste für Grenzwerte ) und so die Verdunstung berücksichtigt und gegebenenfalls nach 1cm (oder so) Verdunstung wird automatisch Wasser zugeführt

Auch sehr primitiv ist ein PTC, zur Füllstandskontrolle, die Dinger sind super billig und die Kühlung im Wasser funktioniert super und durch die Erwärmung an der Luft schlägt er innerhalb von 10-20sec an und man kann mehr einsetzen, als nur einen einzigen Sensor.

Für ein Maturaprojekt reichen die Erfassung so wie du sie beschreibst locker, es war nur nicht ganz ersichtlich ob du das nebenbei machst oder als arbeit abgeben musst.

@ castle

naja, die luft im ab wird nicht wesentlich kühler sein als das wasser.... in dem fall ist ein widerstand viel zu träge und es geht im fall der fälle viel zu viel zeit verloren => kurzschlussgefahr da viel zu spät der saft abgedreht wird


@ evermind

das sind eher spielereien die nichts mit der funktionalität der regelung/überwachung des gesamten kreislaufs zu tun haben

für das sensoren-angebot... thx

Zitat von TOM

=> kurzschlussgefahr da viel zu spät der saft abgedreht wird

12V, 5V gleichspannung und kurzschlußgefahr? aha...


achja: und warum ist der thread eigentlich sticky???

er meinte ja kurzschluss wenn das wasser aufs mainboard kommt!

das projekt find ich sehr interessant, aber sei mir nicht böse, uns hätten sie das vom umfang her nicht machen lassen, schon gar nicht zu dritt!!