Hallo alle zusammen. Da ich seit der Fertigstellung meines Kühlschrank-Chillers ein haufen Fragen gestellt bekommen habe, dachte ich mir ein HowTo zu verfassen, könnte nicht schaden.
Was braucht man für Fähigkeiten, um überhaupt einen Kühlschrank-Chiller bauen zu können?
Antwort: Fast keine. Etwas handwerkliches Geschick und eine menge Geduld/Ausdauer reichen eigentlich schon. Nur wenn man ein anderes Thermostat (z.B. digital) anschliessen will, braucht es evtl. etwas elektrotechnisches Wissen. Von Kältetechnik muss man nicht wirklich etwas verstehen, da der Kühl-Kreislauf nicht geöffnet wird. Man sollte allerdings schon wissen, was warm und was kalt wird, bei den Kühlschrank-Komponenten.
Hier schon einmal ein paar Beispiele, um Ideen zu sammeln:
- bastel-gianni -> http://bastel-gianni.ch/projekte/artikel.php?show=kuhlschrank-chiller
- isulk -> http://www.forumdeluxx.de/forum/showthread.php?t=245841
- ice-man -> http://www.extremecooling.net/index/e107_plugins/content/content.php?content.6
- patrickclouds -> http://patrickclouds.pa.funpic.de/xtremecooling/kompwaku/
Welche Teile braucht man, um einen Kühlschrank-Chiller zu bauen?
- Kompressor-Kühlschrank
- WaKü-Komponenten (CPU-Kühler, Anschlüsse, Schläuche, Pumpe)
- Flüssigkeits-Behälter (vorzugsweise eine Kühlbox)
- Holz (Latten/Platten)
- Isolationsmaterial (Styropor oder ähnlich)
- Kühlflüssigkeit (z.B. Kühler-Frostschutz)
- Schrauben, Nägel etc.
- Werkzeug (Hammer, Schraubenzieher etc. und etwas um das ganze abzumessen, wäre auch nicht schlecht.)
Mehr braucht es eigentlich nicht und es kann schon losgehen.
Der Kühlschrank:
1. Welche Fachbegriffe sollte man kennen?
Es gibt nur sehr wenige Fachbegriffe, mit denen man etwas anfangen können sollte.
Verflüssiger = Das schwarze Gitter hinten am Kühlschrank.
Verdampfer = Das Teil, das kalt wird im Kühlschrank (z.B. Gefrierplatte)
Thermostat = Eingentlich klar, das Ding wo man die Temperatur regeln kann.
Kompressor = Sollte eigentlich klar sein.
2. Woher bekommt man einen Kühlschrank?
Um einen Kühlschrank-Chiller möglichst günstig bauen zu können, wäre es von Vorteil, wenn der Kühlschrank möglichst nichts kostet. In lokalen Zeitschriften oder bei ebay gibt es manchmal günstige Angebote. Hier kann man auch meistens nach den Kühlschrank-Spezifikationen fragen. Als ich einen Kühlschrank gesucht hatte, habe ich etwa 50 Leute bei ebay angeschrieben. Von den meisten bekam ich sogar ein Foto vom Kompressor. Leider gibt es bei dieser Variante meistens den Kühlschrank nicht umsonst. Es gäbe auch noch die Möglichkeit im Bekanntenkreis rumzufragen. Man glaubt gar nicht wieviel ein Kühlschrank weggeworfen wird. Bei mir war es so, dass gleich zwei Bekannte Kühlschränke entsorgt hatten (da hatte ich aber meinen schon). Das ist dann auch ganz praktisch, da man fragen kann was daran genau nicht mehr gut ist. Ich habe meinen Kühlschrank jedoch von unseren lokalen Entsorgungsstelle im Dorf. Das dumme daran ist nur, dass die Leute da eigentlich nichts rausgeben dürfen und sie halten sich auch daran. Das Beste ist man kennt da jemanden, oder kennt jemanden der jemanden kennt. So war es bei mir. Denn bei der Entsorungsstelle stehen immer Kühlschränke rum.
3. Welchen Kühlschrank soll man nehmen?
Hat man es dann geschaft und steht vor der Auswahl eines Kühlschranks, sollte auf zwei drei Sachen geachtet werden. Es ist z.B. auf der Entsorgungsstelle so, dass man sich rasch entscheiden muss. Hat man nicht wirklich Ahnung davon, was die Sachen auf dem Kompressor bedeuten (wie ich), kann auf folgende Merkpunkte geachtet werden:
- Welche elektrische Leistung hat der Kühlschrank? (Aufkleber im Kühlschrank) => Je mehr desto besser. Meiner hatte 95Watt und der vom ice-man 80Watt Leistung.
- Das Kühlmittel (R12, R600a, R134a etc.) Je nachdem wie alt der Kühlschrank ist, hat es andere Kühlmittel im Kreislauf. Bei R12 kann man schon einmal sicher sein, dass das Teil ziemlich alt sein muss. Muss allerdings nicht automatisch heissen, dass es schlecht kühlt.
- Kompressor: Ist es möglich die Daten des Kompressors zu überprüfen, helfen die Leute bei extremecooling.net gerne. Sonst ist ein Danfoss-Kompressor immer eine gute Wahl.
- Im grossen und ganzen kann man allerdings auch auf das Aussehen des Kühlschrankes gehen. Bei mir war es so, dass ich den jenigen genommen habe, der am neusten/saubersten aussah.
4. Was für Kühlschränke gibt es?
Nicht jeder Kühlschrank hat den selben Kühlkreislauf. Daher lassen sich auch nicht alle gleich gut verarbeiten.
- Die einfachste Variante ist natürlich, wenn es im Gefrierfach eine Gefrierplatte hat. Diese muss dann einfach in die Flüssigkeit gelegt werden:
Allerdings muss hier darauf geachtet werden, dass der Behälter genug gross ist, denn hier kann man nichts so einfach zurechtbiegen.
- Eine sehr mühsame Variante ist, wenn der Verdampfer ein riesen Geschlängel durch den ganzen Kühlschrank ist:
Bis man den erst einmal ausgebaut hat, dauert es schon eine Weile. Ausserdem kann man nicht genau sagen, auf welche Grösse das Ding zusammengebogen werden kann. Durch das Biegen ist die Variante aber ziemlich flexiebel.
Dies sind die einzigen zwei Arten, die mir bekannt sind. Wer noch anderen kennt, bitte posten. Bilder währen von Vorteil.
5. Kann ich auch einen Gefrierschrank verwenden?
Eigentlich schon. In der Theorie wäre ein Gefrierschrank sogar besser geeignet, wegen der grösseren Kühlleistung. Nur muss man sich den Aufbau eines Gefrierschrankes einmal anschauen. Hier wird meistens der ganze Kreislauf mit Leitungen durch den ganzen Schrank geschlängelt. Hier muss dann schon mit sehr viel Vorsicht ans Werk gegangen werden. Es könnte also etwas schwierig werden, das Ganze in einen Behälter zu bringen.
Ausbau:
Der Ausbau ist eine heiden Arbeit! Das kann euch jeder bestätigen, der sich schon einmal einen Kühlschrank gekillt hat. Hier braucht es vor allem Muskelkraft und Ausdauer. Nach den ersten Stunden wird man langsam aber sicher ungeduldig und haut nochmal so richtig mit dem Hammer drauf. Jedoch sollte man sich vorher bewust machen, wo der Kühlkreislauf verläuft. Man muss also auch in der grössten Zerstörungswut mit bedacht handeln. Ein schweizer Taschenmesser eignet sich hierzu bestens. Hat man den Kreislauf komplett rausgearbeitet, muss man aufpassen, dass keine Leitungen abknicken! Danach sollte man vielleicht einen kurzen Test machen, ob das ganze Zeug noch läuft.
Pumpe:
Da bei einem Chiller zwansläufig Kondenswasser entsteht, ist wohl klar, dass eine 12V-Pumpe nicht das optimale ist. Bei den 230V-Pumpen kann jetzt noch ausgewählt werden zwischen Tauch-Pumpe oder Nicht-Tauch-Pumpe. Eine Tauch-Pumpe hat den grossen Vorteil, dass man hiermit viel weniger zu isolieren hat und durch die ganze Flüssigkeit besser gedämmt ist. OK, der Chiller wird wohl die Pumpe sowieso übertönen. Es geht allerdings auch mit einer externen Pumpe, wie es Patrickclouds gemacht hat.
Tauch-Pumpe:
Nicht-Tauch-Pumpe:
Ausserdem sollte darauf geachtet werden, dass die Pumpe genug Power hat. Denn je nach Flüssigkeit (mehr oder weniger dickflüssig) hat die Pumpe einiges zu tun. Ausserdem ist der Höhenunterschied zu berücksichtigen. Ich kann von meiner Eheim1048 sagen, dass sie bei etwa 50cm Höhenunterschied schon arg zu kämpfen hat. Es reicht gerade dafür, dass ein minimer Flüssigkeitskreislauf entsteht. Aus dem Schlauch kommt dann noch etwa soviel Flüssigkeit, wie kurz nach dem Tropfen (also ein sehr dünner Flüssigskeitsstrom) beim Wasserhahn. Da allerdings meine Flüssigkeit so krass kalt wird, funktioniert es mit der Kühlung ganz gut.
Behälter für Flüssigkeit:
Eines der wichtigsten Dinge an einem Kühlschrank-Chiller ist der Flüssigkeitsbehälter. Kann der Behälter alleine schon Kälte speichern, hat man danach einen riesen Vorteil bei der Isolation. Daher ist eine Getränke-Kühlbox wie geschaffen für solche Einsätze. Eine Kühlbox ist zwar mit Mehr-Kosten verbunden, jedoch lohnt sich die Investition. Es geht natürlich auch ein normales Plasikgefäss, jedoch verflüchtigt sich hier die Kälte schneller. Also kann man nicht so tiefe Temperaturen erreichen, wie mit einer Kühlbox.
Gehäuse:
Der Gehäuse-Bau ist der handwerkliche Teil, des Chiller-Bau's. Das Gehäuse sollte gut geplant sein, damit man am Schluss auch keine Überraschungen bezüglich den Massen erlebt. Der Kompressor sollte genug Luft bekommen, daher auch der Lehrraum bei isulk's und meinem Chiller. Natürlich wäre es von Vorteil, wenn das ganze Gebilde stabil gebaut wird. Mein Chiller inkl. vollem Tank wiegt gut und gerne 50kg, da ist schon die ein oder andere Stütze/Verstrebung nötig. Wem aber der Bau eines Gehäuses zu aufwendig ist, kann natürlich auch darauf verzichten. Bei Patrickclouds sieht man, dass auch mit Styropor alleine gearbeitet werden kann. Jedoch sollte man das Ganze gut am Tisch befestigen.
Noch etwas zum Thema Platz sparen: Kann der Verflüssiger gebogen werden? Ja oder nein? Ist es nicht umbedingt nötig, würde ich davon abraten. Da es sich um Stahlrohre handelt, muss man schon sehr sehr vorsichtig sein. Wie man aber auf folgendem Foto sieht es es möglich:
Isolation:
Durch eine gute Isolation kann die Leistung des Kühlschrankes vervielfacht werden. Wie oben bereits angesprochen, ist eine Getränke-Kühlbox für die Flüssigkeit bereits sehr gut isoliert. Was man für zusätzliche Materialien verwendet, ist jedem freigestellt. Vom Preis/Verarbeitung her ist natürlich Styropor am einfachsten. Es ist nicht nur günstig es isoliert auch sehr gut. Wer auf dem Bau arbeitet, kennt sicher sonst noch das ein oder andere Material um Wärme/Kälte zu dämmen. Wer zu faul ist die Styropor-Platten passend zu zuschneiden, kann natürlich auf Isolations-Schaum zurückgreiffen. Ob nun 2K- oder PU-Schaum ist wohl egal, da es ja viele verschiedene gibt (Einfach im Bau-Markt nachfragen). Ich hatte ausserdem noch eine Isolations-Matte rumliegen (keine Ahnung für was die eigentlich gedacht war), diese wickelte ich einfach um die Kühlbox. Es ist genial, wie diese die Kälte zusammenhält. Auf Styropor etc. hätte ich fast schon verzichten können. Für die Leute die es dann noch übertreiben wollen, gibt es noch die silbrige Isolations-Folie (Wand-Sperre) die eigentlich dazu gedacht ist, Wände (Tapeten etc.) vor Feuchtigkeit zu schützen und zu isolieren. Ausserdem sieht es einfach besser aus, als rohes Holz.
Die Schläuche müssen ebenfalls gut isoliert werden. Das optimale Produkt hierfür ist natürlich Armaflex (beim ice-man zu bekommen: http://www.kaeltetechnik-shop.at ). Für nicht so tiefe Temperaturen funktioniert allerdings auch Dreiflex aus dem Baumarkt. Ist viel günstiger und bei isulk scheint es zu funktionieren.
Nachtrag: Es gibt viele verschiedne Armaflex-Arten. Welches das richte für welchen Verwendungszweck ist, erfährt man hier: http://www.armacell.de
Flüssigkeit:
Als Kühlflüssigkeit eignet sich eigentlich alles, was einen tiefen Gefrierpunkt hat (Je tiefer deste besser). Wer gerade jemanden kennt der günstig an Frostschutz (Kühlerfrostschutz) ran kommt (wie ich), nimmt natürlich Frostschutz. Da je nach grösse der Kühlbox ziemlich viel Flüssigkeit benötigt wird, kann dies sonst ins Geld gehen. Bei purem Frostschutz sollte man einfach darauf achten, dass dieser nicht zu dickflüssig ist. Denn sonst macht die Pumpe irgendwann schlapp.
Es geht natürlich auch mit diversen Alkoholen. Hier muss allerdings berücksichtigt werden, dass Alkohol die Dichtungen der Anschlüsse/Kühler angreifen kann. Ausserdem sollte man den Punkt kennen, an dem der Alkohol sich verflüchtigt. Z.B. eignet sich Isopropanol-Alkohol nicht wirklich. Dieser hat zwar einen Gefrierpunkt von -88°C allerdings verflüchtigt er sich bei +20°C. Also müsste der Chiller schon ständig laufen. Bei Xtreme-Systems habe ich den Tip bekommen Ethanol/Methanol zu verwenden. Hier die Mischverhältnisse:
Hinweis von Airfox:
Thermostat:
Wenn das Ziel des Chiller's sein soll, dass er eine gewisse Temperatur halten kann, sollte der Thermostat noch funktionieren. Bei meinem Kühlschrank war das Thermostat defekt, daher lief der Kompressor immer. Der Original-Thermostat des Kühlschrank's sieht so aus:
Wie man sich denken kann, ist damit ein genaues regeln nicht möglich. Er ist Analog und hat nur wenige verschiedene Stufen.
Will man ein digitales Thermostat einbauen, ist dies natürlich möglich. Dazu sollte man etwas elektrotechnisches Geschick haben. Solch ein digitales Thermostat inkl. Temps-Sensor ist auch beim ice-man zu bekommen für ca. 50€ + 5€. Das sieht dann natürlich etwas professioneller aus:
Da ich auf ein digitales Thermostat verzichtet habe, war isulk so freundlich und hat mir das Ganze erklärt. Die Anleitung zum digitalen Thermostat: http://www.dixell.de/uploads/media/XR20C-D_ab_2004.pdf und wie es angeschlossen wird: LINK
CPU-Kühler:
Am besten ist es, wenn der CPU-Kühler keine Dichtungen hat und vorallem KEIN PLEXIGLAS enthält, da dieses bei tiefen Minus-Temperaturen zerspringen kann. Kleines Beispiel von UnRockBar (Flüssigkeit -20°C, CPU +8°C load mit Spiritus und einer zu schwachen Pumpe, gemessen im Vorlauf)
isulk hat allerdings einen Plexiglas-Kühler verwendet und ich einen Zern-PQ+, der bekanntlich auch Dichtungen hat. Wie man sieht funktionieren die Kühler auch bei uns. Wer natürlich einen optimalen Kühler will, baut ihn selbst.
Mainboard-Isolation:
Wer es noch nicht bemerkt hat: Isolation ist das ein und alles bei kalter Flüssigkeit. Es sein nochmals gesagt: Kondenswasser = böse. Um das Mainboard richtig zu isolieren gibt es einiges zu tun. Es gibt folgende Methoden das Mainboard rund um den Sockel zu isolieren: Vaseline/Fett/Silikon (wie ice-man), Schutzlack (wie ich) oder auch Platiksray. Plastikspray gibt die kleinste Sauerei, jedoch sieht man da nicht genau wo es jetzt wirklich überall isoliert ist. Über diese Schicht bastelt man sich am besten eine passende Armaflex-Schicht (oben und unten vom Mainboard!). Hat man es geschaft, dass nur noch der Prozessor im Armaflex sichtbar ist, kann der CPU-Kühler ebenfalls noch so verarmaflext werden, dass nichts mehr vom Kühler zu sehen ist. So sollte man eigentlich auf der sicheren Seite sein.
Für die jenigen die es ganz dicht haben wollen, gibt es noch die Variante, Vaseline in den Sockel zu schmieren. Jedoch hinterlässt man so an jedem eingesetzten Prozessor Vaseline-Rückstände. Um die Vaseline wieder vom Mainboard zu bringen, einfach verkehrt in den Backofen bei 50°C und die Vaseline tropft ab.
Die fertigen Kühlschrank-Chiller:
bastel-gianni
isulk
ice-man
patrickclouds
Dauer der Kühlung:
Ist der Kühlschrank-Chiller-Bau abgeschlossen, kann man sich ans Kühlen machen. Nur, es sei hier nochmals gesagt, dass ein Kühlschrank-Chiller in keiner Weise mit einem richtigen Chiller verglichen werden darf. Was ein normaler Chiller in wenigen Minuten schafft, nähmlich Minus-Temperaturen, dauert beim Kühlschrank-Chiller mehrere Stunden. Ab 10-20L Wasser kann es schon mal einen halben Tag dauern bis die Sauce eisige Temperaturen erreicht hat. Es braucht also einiges an Geduld Flüssigkeit Kühlschrank zu chillern. Hier am Beispiel meines Chillers dargestellt. Mit 6L purem Frostschutz, der theoretisch bis -50°C flüssig bleiben sollte, jedoch bei -40°C bereits gefrohr (darum auch der Temperaturanstieg am Ende):
Eine ganz wichtige Sache ist, die Belüftung des Kompressors, dieser fängt sonst fast an zu glühen und hält nicht lange durch. Auch zu empfehlen ist die Belüftung des Verflüssigers, dadurch kann das Abkühlen etwas verkürzt werden.
Kleiner Tip: Bei runterkühlen würde ich die Pumpe noch ausgeschaltet lassen, denn sonst kann es den Prozessor in den Sockel frieren. Ich lasse die Pumpe immer erst kurz vor Starten des Computers an. Denn es ist mir einmal passiert, dass ich während Prime eingeschlafen bin. Prime hat abgebrochen, Prozessor wurde zu kalt und stürtzte wohl wegen Cold-Bug ab. Da der Prozessor keine grosse Abwärme mehr erzeugte, frohr der Prozessor einfach im Sockel fest. Da hatte ich Glück, dass die Hardware überlebt hat.
Weitere Infos:
Ab wann entsteht Kondenswasser?
Ich wünsche jedem, der ein solches Projekt beginnt, viel Spass.
Wer noch Ergänzungen etc. haben sollte, bitte posten.
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