Projekt Mini ITX wassergekühlt, Eigenkonstruktion.

[JoePesci]

Hallo,

zur Zeit überlege ich mir, wie man einen flachen und schlichten Mini ITX/µATX PC im Alu Gehäuse fast ohne Abstriche bei Leistung (und evtl. auch OC) realisieren könnte. Das Projekt ist in Hinblick auf Intels Haswell CPU Generation gerichtet, vorher werde ich es kaum realisieren.

Projektphase: theoretisches, eingeschränkt detailliertes Ermitteln der allgemeinen Möglichkeiten ein solches Projekt umzusetzen

Anforderungen:
- flaches und sehr schlichtes Aluminiumgehäuse, Oberteil aus einem Stück gefräst, alle Aussenflächen gebürstet. Das Oberteil soll aus einem Stück gefräst werden um von aussen schlicht zu erscheinen, keine unnötigen Linien, Kanten oder sichtbare Schrauben aufweist und ein Höchstmaß an Stabilität bietet.
- Wandstärken nicht unter 5 mm
- Wassergekühlt (CPU + GPU)
- Einbaumöglichkeit leistungsfähiger Komponenten
- "Zukunftssicheres Gehäuse"
- hochwertige Optik und Anfassqualität, keine / wenige Kunststoffe
- keine Priorität haben "toolless assembly", gute Zugänglichkeit im Allgemeinen und "Features" so wie sie von den aktuellen Gehäusen bekannt sind

Komponenten (nur repräsentative Wahl):
3 x Western Digital Scorpio Blue 1000GB, SATA II (WD10JPVT)
1 x Samsung SSD 840 Pro Series 512GB, 2.5", SATA 6Gb/s (MZ-7PD512BW)
1 x Intel Core i7-3770K, 4x 3.50GHz, boxed (BX80637I73770K)
1 x GeIL EVO Leggera DIMM Kit 32GB PC3-19200U CL11-12-12-30 (DDR3-2400) (GEL332GB2400C11AQC)
1 x ASUS Xonar Essence STX, PCIe x1
1 x Gigabyte GeForce GTX 690, 2x 2GB GDDR5, 3x DVI, Mini DisplayPort (GV-N690D5-4GD-B)
1 x ASUS Maximus V Gene, Z77 (dual PC3-12800U DDR3) (90-MIBI20-G0EAY0VZ)
3 x Corsair Air Series SP120 Performance Edition High Static Pressure (CO-9050007-WW)
1 x Aqua Computer aquagraFX GTX 690 (23543)
1 x Aqua Computer Cuplex Kryos HF (Sockel 775/1155/1156/1366) (21560)
1 x Aqua Computer Aquabox 3.5" silber (34328)
1 x Watercool DDC-Case LT (31000)
1 x Laing DDC-1plus RT (6500053)
1 x XSPC AX360 schwarz
1 x Sea Sonic Platinum Series Fanless P-520FL 520W ATX 2.3 (SS-520FL) (passiv)


Skizzen (in MS-Excel):

Front, Rückseite, Oberseite und Unterseite. Der Startknopf liegt an der Unterseite und ist damit nicht sichtbar. Der Schlitz an der Vorderseite soll einen Einblick auf den dahinterliegenden, beleuchteten Ausgleichsbehälter liefern. Die kleine an der oberseite verschraubte Platte ermöglicht den Zugang zum Ausgleichsbehälter ohne das gesamte Gehäuse zerlegen zu müssen. Habe noch keine Idee, wie ich USB Anschlüsse etc. integrieren kann, ohne die Optik zu stören. Auch ist mir nocht nicht ganz klar, ob eine Soundkarte etwas bringt, wenn man ohnehin einen externen D/A-Wandler verwenden würde. Das MB müsste dann das Signal digital, unverarbeitet weitergeben, so dass der onboard Sound keine Rolle spielt, oder sehe ich das falsch?

Die Luft verlässt das Gehäuse hinten durch das Mesh, über dem MB, hinter dem Radiator und im Bereich der GPU.

Das Netzteil soll ein Seasonic Platinum 520w passiv werden, das zerlegt werden kann, um mit der Gehäuseinnenhöhe von 80 mm kompatibel zu werden. Das Netzteil bzw. dessen Teile werden dann auf der Gehäusebodenplatte neu aufgebaut und verschraubt. Evtl. passt es auch ohne zerlegen rein, wenn man die Wandstärken an den entsprechenden Stellen etwas ausspart.

Das Gehäuse sollte recht flach wirken, dazu ist ein Seitenverhältnis von midestens 1:5 (Höhe zu Breite) erforderlich.

Innenaufbau:

Bisher hadelt es sich nur um ein relativ frühes Konzept. Die GPU und die Soundkarte werden über PCIe Riser Cards um 90° umgelegt.

Im Bereich des Radiators wird ein 40 mm hoher XSPC AX360 verwendet, mit Lüfter oben drauf (Pull) hat das Radiatorkonstrukt noch ca. 20 mm Luft zur Gehäusedecke. Dieser Freiraum wird benötigt, damit die von unten angesaugte Luft dann auch in das Gehäuse entweichen kann.

Aufgrund des unzureichenden 240er Radiators habe ich diesen durch einen 360er ersetzt. Da das Gehäuse dadurch sowieso größer wurde, hat sich auch die Möglichkeit eröffnet, ein weniger kompromißbehaftetes MB-Format zu verwenden Mini ITX --> µATX.

Ideen zur Umsetzung:

Ich habe mir überlegt, ein paar nicht mehr funktionsfähige Komponenten günstig zu erwerben, z.B. kaputtes µATX MB, dual Slot GPU, Soundkarte, Netzteil etc., um damit herumexperimentieren zu können. Dazu kommt noch eine entsprechend große Aluminiumplatte ausm Baumarkt, auf die ich dann alles testweise festschrauben kann. Die paar Bohrungen und Gewinde kann ich selber basteln. Ich denke, der reale Aufbau sollte auch so sein, dass alles auf der Bodenplatte aufgebaut wird, und die dann mit dem restlichen Gehäuse verschraubt wird.

Kaputte Computerteile sollte ich ja bei Ebay auftreiben können, obwohl es mir vor dem Verein graust... habe bisher noch nie etwas mit Ebay zu tun gehabt...

Ich habe den ursprünglichen Startpost mit diesem, überarbeiteten ersetzt.

Allgemein würden mich eure Kritik und eure Vorschläge zu der Sache interessieren.

 

[puffisworld]

Das klingt richtig gut! Am edelsten wäre es, wenn statt den beiden I/O-Blenden, alles einzelnt ausfrest.

 

[castol]

Echt nett manche sagen riser Karten machen nur Probleme, andere sagen es funktioniert wunderbar... Warum nicht 2 radiatoren? Vielleicht übereinander, weiss nicht ob das gut klappt, ist nur eine Idee.

 

[Cool Master]

- was gibt es bei den PCIe Riser Cards zu beachten?

An sich nichts. Würde das nehmen: http://www.amazon.de/dp/B002IIQH4K/ref=asc_df_B002IIQH4K11083151?smid=AOC3G2PBG3IY7&tag=googledeprodu-21&linkCode=asn&creative=22506&creativeASIN=B002IIQH4K

- 240er Radiator ist grenzwertig, 360er führt aber zu unattraktiven Gehäusedimensionen. Empfehlung / Meinung?

Das was du auflistest keine chance mit nem 240er. Da kocht das Wasser nach spät. 3 Stunden "last". Was ich mir vorstellen könnte eine art 2. Gehäusewand und dort eine Kupferleitung reinlegen und ans Gehäuse anbringen so das die Wärme ans gehäuse abgegeben werden kann.

- alternative, raumeffizientere Anordnung der Komponenten möglich? Ideen?

3,5" HDD nötig? 2,5" sind kaum langsamer aber deutlich kleiner, leiser und kühler.

Ansonsten sieht ganz nett aus freu mich schon wenn du es umsetzten willst

Edit:

Die Riser würde ich kaufen wegen:

"für Server-Mainboards"

bedeutet also das es kein billig Müll ist wenn der Hersteller mit Server-Mainboards wirbt.

 

[puffisworld]

Kann man nicht auch ordentlich Platz durch ein anderes NT sparen? http://geizhals.at/de/816578

 

[Cool Master]

JOar NT ist so ne sache. in der Theorie könnte man auch 2 oder 3 Pico NTs verbauen und per Elektronik ein gleichzeitigen start ermöglichen.

Edit:

z.B. 2-3 von dennen http://www.amazon.de/picoPSU-160-XT-Effizienz-picoPSU-150-XT-peripheral-extension/dp/B005OKCN0G

 

[puffisworld]

Brauch man wirklich für einen großen i5 und eine GTX 680 oder HD 7970 mindestens einn 360er Radiator? Ich frage mich, wie man die Wärme allgemein aus diesem Gehäuse bekommt, wenn alles sehr verschlossen sein soll... o:

 

[Cool Master]

Also ich hab ein 240er und meine CPU hat aktuell ca. 48°C im Idle. Ich kühle nur die CPU (2600k@stock), allerdings laufen die Lüfter auf 600 rpm da ich lieber ein leises System habe statt ein kühles was eh nichts bringt außer lärm.

Im WInter ist es sogar richtig angenehmen und man kann die Heizung komplett aus machen

 

[JoePesci]

- 240er Radiator ist grenzwertig, 360er führt aber zu unattraktiven Gehäusedimensionen. Empfehlung / Meinung?

Das was du auflistest keine chance mit nem 240er. Da kocht das Wasser nach spät. 3 Stunden "last". Was ich mir vorstellen könnte eine art 2. Gehäusewand und dort eine Kupferleitung reinlegen und ans Gehäuse anbringen so das die Wärme ans gehäuse abgegeben werden kann.

Eine Sache die evtl. möglich wäre, ist den AquaGrafx Kühlkörper gegen die Gehäusedecke zu drücken und dazwischen eine Wärmeleitpad"folie" zu legen. Für die überstehenden Schrauben des Kühlkörpers müsste man halt entsprechende Ausfräsungen in der Gehäusedecke haben. Dazu kommt noch, dass Wassergekühlte Single Slot GPUs immer eine Dual Slot Blende mit einem weiteren DVI Anschluss haben... Wenn man die Dual Slot Blende nicht halbieren / wegmodden / Sägen / Auslöten kann, dann geht das auch nicht.

Das mit dem Kupferrohr habe ich nicht ganz verstanden. Von wo nach wo? Oder meintest du einen Teil des Wasserkreislaufs in die Gehäusewände zu leiten, über Kupferrohre? Das wäre möglich, bei 10 mm Wandstärke, ist aber auch eine ziemliche Herausforderung.

Ich werde mal prüfen, wie man einen 360er unterkriegen kann. An gleicher Stelle wie jetzt der 240er würde er das Gehäuse um ~80 mm länger machen.

- alternative, raumeffizientere Anordnung der Komponenten möglich? Ideen?

3,5" HDD nötig? 2,5" sind kaum langsamer aber deutlich kleiner, leiser und kühler.

Das habe ich mir auch überlegt, aber den Raum den die beiden 3,5" HDDs frei geben, ist für die kritischen Komponenten nicht nutzbar, das ist das Problem. GPU und Radiator sind die sperrigsten Komponenten, und die dürfen bei 90 mm Innenraumhöhe nicht überlappen. Aber ansonsten ist 4 x 2,5" SSD/HDD eine Alternative, der PC soll ja kein Datenbunker werden. Insgesamt 4 TB langen zum Arbeiten / Zocken.

Kann man nicht auch ordentlich Platz durch ein anderes NT sparen? http://geizhals.at/de/816578

JOar NT ist so ne sache. in der Theorie könnte man auch 2 oder 3 Pico NTs verbauen und per Elektronik ein gleichzeitigen start ermöglichen.

z.B. 2-3 von dennen http://www.amazon.de/picoPSU-160-XT-Effizienz-picoPSU-150-XT-peripheral-extension/dp/B005OKCN0G

Ein anderes NT evtl. ja, aber dann kann ich kein Platinum Testsieger "Enthusiast NT" mehr von einem der Top Hersteller verbauen . Ich habe hier das Seasonic Platinum 660w vorgesehen, es ist ziemlicher Overkill, aber das stört nicht. Auch die schwächeren sind nicht kleiner, zumindest nicht wenn es um Standard ATX geht. Trotzdem, eine Option ist es... aber der Raum kann dann auch nicht wirklich vom Radi oder der GPU genutzt werden.

Die pico PSU Sache ist mir ein bischen zu riskant bzw. welche Qualität steckt hinter den Bauteilen?

 

[Shaav]

1. Gab es nicht bei den Riser-Karten das Problem, dass die nur PCIe 4x weitergeben können, statt PCIe 16x? Ich kann mich auch irren.

2. Ein 240erf-Radi ist zu klein. Ich würde an deiner Stelle gleich zwei davon verbauen.

3. Platz sparen durch den Einsatz von 2,5er-HDDs und SFX-Netzteil

Also ich hab ein 240er und meine CPU hat aktuell ca. 48°C im Idle. Ich kühle nur die CPU (2600k@stock), allerdings laufen die Lüfter auf 600 rpm da ich lieber ein leises System habe statt ein kühles was eh nichts bringt außer lärm.

Wirklich weitergeholfen hat das aber nicht. Frisst die GTX69ß nicht allein schon 300 Watt? Dann noch die 70Watt der Ivubrigdge-CPU und wir sind weit vom Verbrauch deines i7 entfernt.

 

[Cool Master]

Das mit dem Kupferrohr habe ich nicht ganz verstanden. Von wo nach wo? Oder meintest du einen Teil des Wasserkreislaufs in die Gehäusewände zu leiten, über Kupferrohre? Das wäre möglich, bei 10 mm Wandstärke, ist aber auch eine ziemliche Herausforderung.

Genau das habe ich gemeint. Praktisch vom Radi ins die Gehäusewand oder umgekehrt und wieder in den AGB/Pumpe.

@Shaav

Warum nicht? Ich habe früher ein Q6600 mit iwie 1,4 Volt und zwei 7800 GTX was auch auf ca. 400 Watt kommt mit einem 360er gekühlt. Die 7800 GTX hatte je ca. 100 Watt und die CPU keine Ahung mehr aber bei 1,4 Volt war das schon ne kleine Heizung

 

[JoePesci]

Das mit dem Platz sparen ist immer so eine Sache... Der Raum wird zwar frei, aber ist er dann auch nutzbar?

Komponenten die absolut keine Überlappung zu anderen Teilen in der Höhe zulassen:

- Netzteil
- Radiator

HDDs kann man über MB oder unter GPU legen. Die GPU könnte man auch über das MB legen, dann must das NT aber woanders hin. Vielleicht kann man dann noch einen 120er unterbringen, zusätzlich zum 240er.

 

[puffisworld]

Oh, es handelt sich ja hier um die nVidia GeForce GTX 690! o: Ich bin von einer Single-GPU-Karte ausgegangen. Wäre das nicht deutlich sinniger? Ich bin der Meinung, man sollte einen guten Kompromiss mit der Leistung finden.

 

[Jokener]

Schonmal über einen AquaComputer AMS 280 D5 nachgedacht?
Da hast du einen Radiator mit 2x140mm Belüftung, 60mm hoch plus Lüfter, D5 Pumpe UND einen AGB in einem Teil.


Beim Netzteil würde ich ein passives SeaSonic Platinum nehmen, das Gehäuse abbauen und ein eigenes anfertigen.
Durch den fehlenden Lüfter haben die im Innenraum fast nur Luft und das PCB-Design lässt auch eine NT-Gehäusehöhe von weniger als 85mm zu.


Zu einen Raumgewinn im Rechner würde auch eine externe Wasserkühlung funktionieren.
Dazu könntest du zwei dieser Gehäuse bauen ubd in das eine dir WaKü setzen, dann hast du im anderen den notwendigen Platz.
Wenn man die Gehäuse dann wie HiFi-Elemente stapelt, dann sieht das ganze ausgesprochen Edel aus und ist nicht zugunsten der Optik auf technischer Seite gepfuscht.

 

[puffisworld]

Wäre nicht dennoch ein Gehäuse Lüfter stark von Vorteil? Ich dachte da an 60 - 80mm!

 

[Jokener]

Unbelüftet soll es ja wohl gar nicht sein, die Lüfter sitzen nur alle im Boden... Und/oder in der Rückseite.

 

[puffisworld]

Ich hatte mir überlegt, ob man das ganze nicht mit Lüftungsschlitzen am Rand des Bodens macht. Quasi ein Mal rum! Dann wäre es richtig schlicht, abgesehen von den Einlässen des Radiators.

 

[Cool Master]

Also ich hatte in meinem alten Case 0 Gehäuse Lüfter. Wenn man den/die Radiator(en) gut hibaut benötigt man das auch nicht. Zudem 60-88mm Lüfter sind nicht die besten. Was müglich wäre z.B. einen 140 oder sogar ein 230er unten einbauen und diese mit 5 Volt laufen lassen. Weil sonst könnte man sich auch eine WaKü sparen.

 

[JoePesci]

Schonmal über einen AquaComputer AMS 280 D5 nachgedacht?
Da hast du einen Radiator mit 2x140mm Belüftung, 60mm hoch plus Lüfter, D5 Pumpe UND einen AGB in einem Teil.

Ja habe ich mir auch schon angesehen, ist von den Abmessungen her aber am Limit. Lüfter + Radiator wären 85 mm hoch, die Gehäuseinnenhöhe liegt bei 90 mm, evtl. 95 mm im Bereich des Radiators, wenn die Bodenplatte so ausgespart ist, dass der Radiator bündig mit der untersten Gehäusekante abschliesst (+Staubfilter). 5 mm Wandstärke ist beim Gehäuse das Minimum das ich angesetzt habe.

Beim Netzteil würde ich ein passives SeaSonic Platinum nehmen, das Gehäuse abbauen und ein eigenes anfertigen.
Durch den fehlenden Lüfter haben die im Innenraum fast nur Luft und das PCB-Design lässt auch eine NT-Gehäusehöhe von weniger als 85mm zu.

Daran habe ich noch nicht gedacht, hört sich aber sehr interessant an.
Meinst du das Sea Sonic X-Series Fanless X-460FL 460W ATX 2.3?

Kann man daran eine GTX690 betreiben, oder 2 x 8 Pin GPU im Allgemeinen?
/edit: sorry, hab gesehen, dass es noch ein 520er Seasonic Passiv gibt, dass besser ausgestattet ist.

Zu einen Raumgewinn im Rechner würde auch eine externe Wasserkühlung funktionieren.
Dazu könntest du zwei dieser Gehäuse bauen ubd in das eine dir WaKü setzen, dann hast du im anderen den notwendigen Platz.
Wenn man die Gehäuse dann wie HiFi-Elemente stapelt, dann sieht das ganze ausgesprochen Edel aus und ist nicht zugunsten der Optik auf technischer Seite gepfuscht.

Das habe ich gestern noch etwas ausgearbeitet, die Idee hat durchaus ihren Reiz. Im Verbindung mit dem NT-Auseinandernehmen könnte ich sogar deutlich unter 100 mm kommen. Ich werde mir das noch genauer ansehen.

Wäre nicht dennoch ein Gehäuse Lüfter stark von Vorteil? Ich dachte da an 60 - 80mm!

Die Radiatorlüfter sind ja gleichzeitig die Gehäuselüfter. Ich bin mir nicht sicher, ob das nicht missverstanden wurde. Der Radiator ist liegend im Gehäuse, darüber die zwei Lüfter die Luft durch den Radiator saugen jedoch NICHT durch die Gehäusedecke wieder abgeben können. Die Luft muss über den Lüftern einen 90° Bogen machen und dann woanders austreten, z.B. Gehäuserückseite. Das Gehäuse hat am Boden eine Öffnung, an der Decke jedoch absolut keine (wegen der Optik).

 

[Jokener]

Wenn es dir um möglichst flache Gehäuse geht, dann solltest du mit der externen WaKü auf ca 70mm kommen können.
(2x5mm Gehäuse [Deckel&Boden], 5mm Boden<->Mainboard, 5mm Unterseite Mainboard<->Unterkante RAM, 40mm RAM, 10mm Luft/Sicherheit/Toleranz)
Auch beim WaKü-Case würden dir 70mm reichen, weil du dort dann viel mehr Fläche zur Verfügung hast.
Bei den Dimensionen des "Computer"-Teils würden sogar ein 420'er in der Breite plus ein 280'er dort reinpassen.
Auf der Verbleibenden Grundfläche kannst du dann einen 5,25"-AGB mit integrierter Pumpe unterbringen.

Bei dieser Variante, also dem dünnsten möglichen Gehäuse, musst du sehr präzise planen.
Ich würde dann auf jeden Fall auch vorher ein 1:1-Modell aus Kunststoff bauen...

Für mein eigenes CaseCon Projekt hat sich das 1:1 Modell für den Erkenntnisgewinn als extrem effektiv herausgestellt.
Es gibt in den meisten Baumärkten Plastikschaum-Platten.
Also kein Bauschaum oder Isolierungsplatten, sondern in der Abteilung mit dem Plexiglas.
Von der Bearbeitung ist das Zeug fast wie Holz und lässt sich super sägen und sogar feilen/schleifen/bohren etc.
Kostet in einer angemessenen Plattengröße für so ein Projekt dann zwischen 15 und 30 Euro und du hast ein 1:1 Modell...