Raspi Umgebungsbedingungen

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  • Hallo,

    Ich möchte den Raspi als Messwertaufnehmer im Garten verwenden.

    Kann jemand sagen wo ich die Grenzwerte für Temperatur und Feuchtigkeit usw. nachlesen kann? Ich habe bisher nichts darüber gefunden..


    Gruß

    Andreas

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  • Willkommen im Forum.

    Aus dem Bauch würde ich sagen, es sollte kein Tau auf der Platine entstehen. Von daher würde ich eher auf die Feuchtigkeit als auf die Temperatur achten. Im Winter wird sich der RasPi im geschlossenen Gehäuse selber halbwegs warm halten. Wobei ich sagen würde, dass Kälte nicht das Problem ist. Das Problem könnte evtl. die Wärme im Sommer werden. Ich würde das Gehäuse im Schatten aufstellen und den RasPi mit großzügigen Kühlkörpern ausstatten.

    Ich habe seit über zwei Jahren drei RasPi im Netzwerkschrank deponiert. Dort sind es 24/7 etwas mehr als 30 Grad. Stellenweise sicherlich etwas mehr. Die RasPi laufen und laufen. Sie werden nicht aktiv gekühlt. Es wurden lediglich Kühlkörper aufgeklebt. Hier kann man die Kühlkörper erahnen.

  • Man muss unterscheiden: Welcher Pi.

    Die älteren Modelle wurden bei weitem nicht so warm wie der aktuelle Pi3.

    Ein ganz alter Pi1 rev1 hat nur einen Core und läuft nur auf 700 MHz. Dessen Durchschnittstemperatur beträgt 40°C und natürlich ohne Kühlkörper o.ä..
    Die Modelle bis einschließlich Pi1 B+ reihen sich ebenfalls bis 40°C ein.
    Ein Pi2 hat vier Cores und läuft auf 900 MHz. Dessen Durchschnittstemperatur beträgt 45°C, ebenfalls ohne Kühlkörper o.ä..
    Ein Pi3 hat vier Cores und läuft auf 1200 MHz. Dessen Durchschnittstemperatur beträgt 50°C, ebenfalls ohne Kühlkörper o.ä..
    Ein PiZero mit nur einem Core aber 1000 MHz kann man zwischen Pi2 und Pi3 ansiedeln.

    Alle Temperaturwerte beziehen sich dabei auf Idle wenn also nichts zu tun ist und die Auslastung unter 20% liegt und ohne Gehäuse. Kriegt der CPU etwas zu tun und die Auslastung steigt auf über 50% dann steigen natürlich auch die Temperaturwerte!
    Beim Pi3 geht die Temperatur dann auch gerne auf über 70°C, bei den älteren Modellen hingegen nur bis 50°C.

    Eine Übertaktung verursacht natürlich ebenfalls einen Temperaturanstieg - je nachdem wie bzw wie sehr übertaktet wird.

    Die Prozessor- bzw SoC Temperatur ist auch von der Umgebungstemperatur (Ambiente) abhängig.

    Siehe dazu zum Beispiel auch hier: http://tinkr.de/blog/stress-test-overclocked-raspberry-pi/


    Bis einschließlich Pi B+ war sowohl RAM, GPU als auch die CPU sind in einem Chip zusammengefasst => SoC. All diese Elemente erzeugen eigene Hitze, je nachdem wie sehr diese belastet oder getaktet werden.
    Ab Pi2 wurde der RAM kein sog. PoP mehr sondern befindet sich nun auf der Unterseite der Platine.

    Die Prozessor- bzw SoC Temperatur ist auch von der Umgebungstemperatur (Ambiente) abhängig.
    Desweiteren gibt der Chip seine Temperatur durch die Platine auch an umliegende Bauteile ab.

    Wenn die CPU Temperatur über 85°C kommt taktet sich der RaspberryPI automatisch herunter.
    Ab ca. 90°C kann dieser aber schleichend beschädigt werden und ab ca. 95°C abrauchen/durchbrennen sowie umliegende Bauteile bzw die Platine und/oder Leiterbahnen dauerhaft beschädigen. Bis einschließlich 80°C stellt aber i.d.R. kein Problem dar.

    Ob der SoC nun eine Temperatur von 50°C oder 45°C hat spielt keine Rolle.

    Manch einer meint vielleicht sowas wie "um so kühler um so länger lebt der PI" aber diesen minimalen Unterschied werdet ihr nicht feststellen können. Das macht sich erst bemerkbar wenn ihr die Temperatur um mindestens 20°C drücken könnt, aber selbst dann werdet ihr vielleicht ein paar Tage mehr von bereits ~50 Jahren rausholen können.

    Schneller wird er durch niedrigere Temperaturen auch nicht - das ist totaler Humbug.


    Kühlkörper ohne Luftstrom bewirken beim Pi je nach Material und Kühlrippen ca. 3-5°C Temperaturunterschied. Mit Luftstrom kann das auch 10°C aus machen, insbesondere wenn die Lamellen länger sind und viel "Abtragfläche" bieten.

    Dann gibt es Berichte wonach auch SD Karten bei höheren Temperaturen ihren Dienst verweigern. Manche Modelle laufen problemlos bis 80°C, andere steigen bereits bei 55°C aus. Das kann teilweise aber bereits am Material und dessen Ausdehnung liegen, bzw verbiegt sich die Karte zum Beispiel und verliert dadurch den Kontakt...

    Bei den älteren Modellen verursachte der Spannungswandler ebenfalls eine enorme Abwärme, wodurch bei geschlossenem Gehäuse die gesamte Temperatur beeinträchtigt wurde, da sich dann ja allgemein die Luft im Gehäuse erwärmt und zu anderen Bauteilen transportiert.
    Das hat sich ab dem B+ verbessert.

    Auch der LAN/USB Chip gibt auffallend mehr Wärme ab als alle anderen Bauteile.

    Und das bringt uns auch direkt zum nächsten wichtigen Punkt: Das Gehäuse.

    Wenn das Gehäuse vollkommen geschlossen ist wird der Pi selbstverständlich wärmer als wenn's ein Gehäuse mit Lüfter ist. Auch gibt es Gehäuse aus Alu die eine Kühlwirkung bereits für die interne Luft bewirken sofern ein Luftaustausch stattfinden kann.
    Es gibt aber auch Alu Gehäuse die mithilfe eines "Fingers" direkten Kontakt mit der SoC haben und somit das ganze Gehäuse als Kühlkörper fungiert.


    Im Outdoor Bereich kommen weitere wichtige Faktoren hinzu: Standort und Witterung.

    Wenn die Möglichkeit besteht einen Ort auswählen wo niemalsnie die Sonne hin scheinen kann. Direkte "Bestrahlung" bedeutet nicht nur einen riesigen Temperaturunterschied, es förder auch die Bildung von Kondenswasser => starke Temperaturschwankungen.
    Direkt auf dem Boden ist die Luftfeuchtigkeit höher als wenige Meter darüber.
    Im Winter ist die Luftfeuchtigkeit allgemein niedriger als im Sommer - von der Luftfeuchtigkeit geht auch eine große Gefahr aus. Es gibt spezielle Gehäuse mit einer Membran um einerseits einen Luftaustausch zu ermöglichen aber andererseits die Luftfeuchtigkeit zu filtern.
    Die Luft ist meistens kälter als die Oberfläche eines Computers. Dementsprechend setzt sich dann die Luftfeuchtigkeit gerade dort ab wo der höhere Temperaturunterschiede ist und kann gerade bei Elektronik zu Kurzschlüssen führen.

    Bei Aussenkameras besteht zum Beispiel eine ähnliche Problematik. Dort wird das innere des Gehäuses sogar künstlich beheizt um's trocken zu halten. Das ist aber bei einem Computer eher suboptimal weshalb man hier lieber andere Wege gehen sollte.


    Letztlich muss jeder selber herumprobieren welche Konstellation bei sich am besten läuft, nicht nur Taktung, Gehäuse, Umgebungstemperaturen usw. sondern eben auch unterschiedliche SD Karten Hersteller.

  • Hallo Andreas,

    herzlich willkommen in unserem Forum!

    ... oder kurz beantwortet:

    Aus diesem Link ergibt sich:


    Zitat


    "What is the usable temperature range?

    The Raspberry Pi is built from commercial chips which are qualified to different temperature ranges; the LAN9512 is specified by the manufacturers being qualified from 0°C to 70°C, while the AP is qualified from -40°C to 85°C. You may well find that the board will work outside those temperatures, but we’re not qualifying the board itself to these extremes."

    Entscheidend ist wie bei allen elektrischen Geräten eine nicht kondensierende Luftfeuchtigkeit einzuhalten. Also Temperatur messen, Feuchtigkeit messen und permanent sicherstellen, dass der Taupunkt nicht unterschritten werden kann (abdichten, Trockenmittel, Betriebswärme nur in dem Maß abführen, dass der Taupunkt nicht erreicht werden kann).

    Kondenswasser bildet sich nur dann, wenn ein kalter Gegenstand plötzlich in eine wärmere Umgebung kommt, in der eine größere Luftfeuchtigkeit besteht. Aus dem Leben gegriffen: Du stapfst im kalten Winter durch den Schwarzwald, hast 'ne Brille uff de Neese und besuchst die Hegeles in ihrem Schwarzwaldhof. Nach wenigen Sekunden siehste nüscht mehr: Brille uff de Neese ist beschlagen, weil sich die Luftfeuchtigkeit am kältesten Punkt kondensiert (sofern kälter als der Taupunkt). Das ist dann die Brille uff de Neese...

    Au, ich muss weg - den Schwarzwald hinunter... aber nicht zu Hegeles...


    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (2. Dezember 2016 um 23:55)

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