Kühlung für die Hardware

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.n3
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Kühlung für die Hardware

Beitrag von .n3 »

Hey Zusammen,

ich nutze die OpenWB 2 auf einem Raspberry 4 und habe dort den RPi-Monitor installiert. Ich hatte nämlich den Verdacht, dass bei sehr warmen Tagen das Gerät doch etwas wärmer wird:
raspberry_temp.png
raspberry_temp.png (28.82 KiB) 245 mal betrachtet
Die Box ist im Carport und eigentlich Sonnengeschützt, aber die Spätsonne trifft dann doch auf das Gehäuse. Aber auch im Schatten wird die CPU 60°C warm. Dabei war die Box nicht mal am laden. Klar sind wir hier noch im Normbereich, aber ich würde die Temperatur gerne tiefer haben.

Option 1 ist, dass ich eine zusätzliche Beschattung installiere, sodass ich die Peeks überbrücke. Bei 35°C im Schatten wie heute, bin ich aber trotzdem bei 60°C im idle

Option 2 wäre eine aktive Kühlung. Das Gehäuse ist ja absolut dich, was bzgl. Regen Sinn macht, aber könnte man nicht ein Kit anbieten/basteln, welches von unten über einen kleinen Lüfter die Luft zirkulieren lässt. Im optimalen Fall von unten rein und oben raus. Es gibt ja Konstruktionen, die Regen abhalten. Wäre es schön? Vermutlich nicht, aber das Ganze würde die Lebensdauer der Hardware einfach verlängern. An den Pi angeschlossen, könnte man die Lüfter sogar regeln.

Bestände Interesse, sowas zu bauen?
openWB
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Re: Kühlung für die Hardware

Beitrag von openWB »

Es hat Gründe warum wir auf einen RPI 3 setzen und keinen 4er.
Einer davon ist die Abwärme, wenngleich 60 grad vollkommen unkritisch sind.
Vermutlich nicht, aber das Ganze würde die Lebensdauer der Hardware einfach verlängern.
Wieso wäre das der Fall?
Supportanfragen bitte NICHT per PN stellen.
Hardwareprobleme bitte über die Funktion Debug Daten senden mitteilen oder per Mail an support@openwb.de
.n3
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Re: Kühlung für die Hardware

Beitrag von .n3 »

Ja, der 4er gönnt sich etwas mehr. ~2,5W zu ~3,5W im Idle und somit 22°C zu 33,6°C. Ich hatte auch Vergleiche gelesen, wo die Werte geringer ausgefallen sind, aber mehr als 1W unterschied und 10°C gab es nirgends. Man merkt den Unterschied an der OpenWB aber in der Geschwindigkeit deutlich. Langfristig nimmt die Leistung ja stetig zu (siehe 5er) und wie lange der 3er wird nicht ewig verfügbar sein.

Unabhängig davon, habe ich die Box gestern mal geöffnet und man sieht, dass die Temp von knapp 74°C auf 44°C fällt. 30°C unterschied bei geschlossenem und offenen Gehäuse hat nichts mit 3er und 4er PI zu tun. Und wie gesagt, es wurde kein Auto über die Box geladen.
raspberry_temp_2.png
raspberry_temp_2.png (24.99 KiB) 194 mal betrachtet
In der Box hat man einen Luft- und Hitzestau. Wenn man also frische Luft zuführen würde, würde das schon helfen. Kleine Luftschlitze an der Unterseite und eine Öffnung oben, oder seitlich mit innenliegenden Lüftern. Gegebenenfalls mit Gitter oder Filter absichern, damit kein Stau oder Spinnen etc. reinklettern.
Es ist auch nicht so, dass ich den 4er freiwillig installiert habe. Ich hatte keinen Zugriff mehr auf die OpenWB und nachdem ich die SD-Karte getauscht habe und hier noch einen 4er liegen hatte, hatte ich es mit dem 4er probiert und dann ging es.
openWB hat geschrieben: Di Jul 09, 2024 6:40 pm Wieso wäre das der Fall?
Kühlung von Hardware ist ja generell ein Thema. Jeder Server, PC, Notebook etc wird gekühlt. Klar in der Elektrotechnik ist es nicht so üblich, aber mein Wechselrichter, meine Batterie etc. haben ebenfalls Lüfter. Festplatten haben zwar auch einen größeren Temperaturbereich, aber ich meine ab 35°C nimmt die Fehlerrate zu, obwohl wir uns noch in der Betriebstemperatur befinden. Ich hatte mich mit dem Thema beim Bau meines Heimserver beschäftigt und obwohl ich meinen Server nicht kühlen muss, gibt es genug Literatur darüber und es wurde mir von unterschiedler Seite empfohlen.

Erst letzten gab es doch einen Artikel auf heise, wo Microsoft die Ergebnisse präsentiert hat was die Kühlung eines Server im Ozean bringt im Vergleich zum Festland. Man muss bedenken, dass die Vergleichsserver auf dem Festland bereits in optimierten Serverräumen stehen.
Die Container befanden sich gut zwei Jahre lang ohne jegliche Wartung unter Wasser. Das Resultat: 6 der 855 Server gingen kaputt. Parallel betrieb Microsoft 135 Testserver mit der gleichen Hardware an Land, von denen acht Defekte erlitten. Die Defektrate der Unterwasserserver sank also von 0,59 auf 0,07 Prozent.
https://www.heise.de/news/Microsoft-ver ... 76993.html

Und was sagt ChatGPT?
Welchen Einfluss hat die Kühlung von Hardware aus dem Bereich der Elektrotechnik?
Die Kühlung von Hardware in der Elektrotechnik ist ein entscheidender Faktor, der die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer elektronischer Geräte und Systeme maßgeblich beeinflusst. Hier sind einige der wichtigsten Aspekte, die den Einfluss der Kühlung auf die Hardware verdeutlichen:
[...]
2. Zuverlässigkeit:
- Vermeidung von Hitzeschäden: Übermäßige Hitze kann physische Schäden an elektronischen Bauteilen verursachen, wie zum Beispiel das Durchbrennen von Schaltkreisen oder das Schmelzen von Lötstellen.
- Reduktion von Ausfällen: Komponenten, die konstant bei hohen Temperaturen arbeiten, haben eine höhere Wahrscheinlichkeit von Ausfällen und Funktionsstörungen.

3. Lebensdauer:
- Langfristige Stabilität: Elektronische Bauteile, die kontinuierlich bei moderaten Temperaturen betrieben werden, weisen eine längere Lebensdauer auf. Hohe Temperaturen beschleunigen die Alterung und den Verschleiß von Materialien.
- Materialermüdung: Hitze kann zu Materialermüdung führen, was die mechanische und elektrische Integrität der Hardware beeinträchtigt.
[...]
Insgesamt spielt die Kühlung eine zentrale Rolle im Design, Betrieb und der Wartung von Hardware im Bereich der Elektrotechnik. Sie trägt dazu bei, die Leistung zu maximieren, die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, die Lebensdauer zu verlängern, die Energieeffizienz zu verbessern und die Sicherheit zu erhöhen.
Wie gesagt, meine Hardware ist bereits ausgefallen und auch wenn die Box im Schatten steht, nimmt die Temperatur im Sommer stetig zu. Aktuell haben wir kaum mehrere Tage in Folge wo es richtig warm wird, aber wenn die Box sich über Nacht nicht abkühlt und am nächsten Tag direkt wärmer anfängt schaukelt sich das hoch. Das sieht man bereits jetzt in der Grafik oben. Klar geht keine Hardware direkt kaputt, aber langfristig bereitet es Probleme und wie oben beschrieben ist es eher unwahrscheinlich das sich die Situation Hardwareseitig oder Wettertechnisch verbessert.
Eine Kühlung wird nicht schaden, sondern defintiv einen Mehrwert liefern.
Gero
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Re: Kühlung für die Hardware

Beitrag von Gero »

Es ist halt letzten Endes eine Frage der Abwägung, womit man weniger Ausfälle erwartet: mit hohen Betriebstemperaturen oder mit den durch Löchern im Gehäuse hervorrufbaren Problemen: Imsekten, Feuchtigkeit, bei Schlagregen auch Nässe, Staub, etc.
openWB-series2, openWB-Buchse, E3/DC S10pro+19.5kWh, 30kWp Ost-Süd, Model 3 und Ion
.n3
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Re: Kühlung für die Hardware

Beitrag von .n3 »

Gero hat geschrieben: Mi Jul 10, 2024 8:19 am Es ist halt letzten Endes eine Frage der Abwägung, womit man weniger Ausfälle erwartet: mit hohen Betriebstemperaturen oder mit den durch Löchern im Gehäuse hervorrufbaren Problemen: Imsekten, Feuchtigkeit, bei Schlagregen auch Nässe, Staub, etc.
Ja auf alle Fälle. Es gibt bereits Lösungen auch im industriellen Kontext, sodass man nichts neues Erfinden muss, sondern eher vorhandene Konzepte auf die openWB übertragen muss. Insekten und Staub kann man über engmaschige Gitter bzw. Filter lösen. Nässe kriegt man ggf. am besten gelöst, wenn die Öffnung seitlich ist, da man hier mit einem "Anbau" einen Tunnel anbringen könnte. Sprich oberhalb des Lüfters bis z.B. 10cm unterhalb des Lüfters.
Feuchtigkeit kann ich derzeit nicht einschätzen.
hopper
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Re: Kühlung für die Hardware

Beitrag von hopper »

Aber weshalb unbedingt nen 4er nehmen?
Mfg
Rainer
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mrinas
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Registriert: Mi Jan 29, 2020 10:12 pm

Re: Kühlung für die Hardware

Beitrag von mrinas »

.n3 hat geschrieben: Mi Jul 10, 2024 8:28 am
Gero hat geschrieben: Mi Jul 10, 2024 8:19 am Es ist halt letzten Endes eine Frage der Abwägung, womit man weniger Ausfälle erwartet: mit hohen Betriebstemperaturen oder mit den durch Löchern im Gehäuse hervorrufbaren Problemen: Imsekten, Feuchtigkeit, bei Schlagregen auch Nässe, Staub, etc.
Ja auf alle Fälle. Es gibt bereits Lösungen auch im industriellen Kontext, sodass man nichts neues Erfinden muss, sondern eher vorhandene Konzepte auf die openWB übertragen muss. Insekten und Staub kann man über engmaschige Gitter bzw. Filter lösen. Nässe kriegt man ggf. am besten gelöst, wenn die Öffnung seitlich ist, da man hier mit einem "Anbau" einen Tunnel anbringen könnte. Sprich oberhalb des Lüfters bis z.B. 10cm unterhalb des Lüfters.
Feuchtigkeit kann ich derzeit nicht einschätzen.
Die openWB hat aktuell Schutzklasse IP66 (Staubdicht, Schutz gegen starkes Strahlwasser). Das macht eine aktive Belüftung mal mindestens arg aufwändig. Hier kann man sehen wie IPX6 getestet wird: https://www.wkm-michel.de/wkm-erklaert- ... h-ip-code/

Und ich bin generell dabei, welche Probleme sollen hier gelöst werden? Die CPU kommt erst ab 85° ins Throttling. https://www.raspberrypi.com/documentati ... al-control
15,2kWp SMA (SB4000TL-21, SB3.0, STP6.0-SE + BYD HVS, EnergyMeter), openWB Standard+, openWB Pro, Smart #1 (ersetzt den e2008), Tesla Model Y LR.
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