Alternative Durchlaufkühlung?!

[Schaby]

Da hast du was falsch verstanden. Wenn du die Wassertemperatur unter die Zimmertemperatur senkst, kühlst du quasi das Zimmer mit und da geht ne Menge Energie bei verloren. Klar ist aber, dass sich das irgendwo einpendelt. Nur du wirst ein bissel Energie sparen wenn du die Temp nicht zu weit nach unten drückst.

Ich veruchs mal an einem Extrem Beispiel: Die Titan läuft immer auf volle Pulle, Zimmertemp. 22°C, PC läuft im Idle. Irgendwann hast du dann die 4°C erreicht. Nun verbrauchst du mehr Energie um die 4°C zu halten als tatsächlich an Abwärem vom PC produziert wird. Nun lässt du den PC auf Volllast laufen. Du wirst sehen, dass du die 4° nicht mehr halten kannst. Nun pendelt sich die Temp, sagen wir mal bei 10°C ein. Nun wird ein Teil der Energie tatsächlich genutzt um das System zu kühlen. Ein großteil der Energie wird aber immer noch dazu genutzt um die 12° unter Zimmertemp. zu kühlen.

Nun fängst du an zu Übertakten und erst wenn du mit der Wassertemp. auf 22°C kommst, nutzt du die 390 Watt Kühlleistung um deine Komponenten zu kühlen.

Worauf man noch achten sollte, dass die Titan an einen möglichst kühlen Platz steht und der Raum über ein gute Belüftung verfügt. Je kälter der Platz desdo höher ist auch die Kühlleistung.

Und nochwas, man kann niemals pauschal sagen wieviel Watt Abwärme ein Kühler oder Radie schaft. Es hängt zum größten Teil davon ab, wie groß der Temperaturunterschied ist, der gekühlt werden muss. Nehmen wir mal deinen Radi. Du möchtest die Temp. auf 30°C halten, wirst das aber wahrscheinlich nicht erreichen, egal wie starke Lüfter du einsetzt. Willst du hingegen das Wasser auf 40°C halten, kann es sein das deine Lüfter fast garnix mehr tun müssen. Der Grund liegt einfach darin, dass der Temperaturunterschied von Luft zu Wasser immer größer wird. Das steigt dann Quadratisch an.

 

[Sharangir]

Ah, vielen Dank für diese Ausführungen!
Wenn man aber die Schläuche thermisch stark isolieren würde (mit den hässlichen Schaumstoffdingern drumrum), würde nicht so viel Energie verloren gehen, weil der einzige Ort, wo Wärme ans Wasser gelangt, dann die CPU und die GPU wären, oder sehe ich das falsch?

Nicht, dass ich vorhätte, die 4°C zu testen, aber um des Verständnis Willen!


Aufstellung wäre direkt am deckenhohen Fenster in der Ecke des Raumes!
im Winter ists da gerne mal nur 15°C warm, im Sommer ist dank der Lamellenstoren selten über 26°C..

Naja, ich bewerbe mich heute noch bei ner Telefonier-Firma, wenn ich da zusätzlich paar hundert € im Monat scheffeln könnte, gibt's die Titan bereits dieses Jahr.

 

[Schaby]

Genau, eine gute Dämmung bringt da sehr viel. Wenn du es richtig machst, entsteht dann auch kein Kondenswasser.

Viel glück bei deiner Bewerbung!

 

[Maik.x]

Also hab mal gegoogelt ein 360er Radi mit 3 120er Lüfter kann bis 700Watt Wärme abführen kommt natürlich auf viele Faktoren an.

 

[Schaby]

Jop, deswegen kommt es auch immer auf den Rest an, der gekühlt werden soll. Umweltbedingungen spielen ebenfalls ne Rolle.

 

[Sharangir]

Ich fand pauschal 400-500W, wobei das wiederum nicht bewiesen werden konnte!

Frage mich nun einfach, wieso ein Chiller verwendet wird, wenn eine Wakü nicht mehr ausreicht...
Theoretisch müsste der ja dann MEHR Leistung bringen, als ein MO-RA2 mit 9 Lüftern...
(und sogar etwa gleich viel kosten, lol..)

Oder geht es eher darum, dass der Chiller das Wasser eben UNTER Raumtemperatur bringt und ein Radiator das Wasser nur bis zu einem gewissen Wert ÜBER Raumtemperatur bringen kann?!?!





Hier vom Radiator-Rechner von dexgo, mein XSPC RX360 versus ein Phobya G-Changer 360 1.2

ein 360er Radiator mit 3 1200rpm-Lüftern schafft also in etwa 10 °C zwischen Wasser und Luft-Temperatur!
Bei 400 W Abwärme!


Der Vorteil vom Chiller ist hier, dass er das Wasser bei 400W Abwärme noch immer auf ~20°C kühlen könnte, also 0°C Differenz zwischen Wasser und Luft!
Wenn man mehr als 400W zufügt, müsste man wohl einfach mit der Solltemp runter, um konstant bei 20 zu bleiben, oder wie?!

Oder habe ich hier in den Tests was falsch verstanden?

 

[Schaby]

Hm,
das kann man so Pauschal nicht sagen. Wie oben beschrieben, gibt der Wasser-Luft-Temp-Unterschied lediglich an, wie effektiv ein Radi arbeitet.

Nehmen wir mal an du hast ne CPU die ne hohe Temp (80°C) aushalten kann und auch dementsprechend heiss wird. Nehmen wir weiter an, dass das Wasser dann auch heisser(50°) werden darf. So wirst du eine wesentlich höhere Kühleistung haben weil der Temperaturunterschied von Wasser und Luft viel größer ist.

Wenn du nun eine CPU kühlen möchtest die nicht so hohe Temps.(60°C) verträgt, die aber dann auch nicht ganz so viel Wärme abgibt, singt die Kühlleistung trotzdem, da dass Wasser nicht mehr so Warm werden darf und dementsprechend auch der Temperaturunterschied zwischen Wasser und Luft nicht mehr so groß ist.

Man kann in etwa sagen. Je größer der Unterschied zwischen Wasser- und Lufttemperatur desdo größer ist auch die Kühlleistung.

Bei der Titan sieht dass aber ein bischen anders aus. Hier wird ja das Wasser direkt gekühlt. Wenn du alles gut gedämmt hast, bleibt die Kühlleistung immer konstant. Der verdampfer der Titan gibt immer ne gleichbleibende Temperatur ab, mit der das Wasser gekühlt wird. Deswegen wird, wenn alles 100% Gedämmt ist und die Wärmequelle zu stark ist, sich das System immer weiter hochschaukeln.

 

[Sharangir]

Hmm, das verstehe ich jetzt nicht ganz..
Je kleiner der Unterschied zwischen Wassertemp und Luft-Temp, desto effektiver arbeitet der Radiator. ok

Es geht ja einzig um die Abwärme, die im Wasser transportiert wird, die da 400W entspricht. (ich rechne mit so viel für meine CPU + GPU)
Im Test wurden alle Komponenten mit OC so um die 35°C warm, obwohl das Wasser sauber bei 16°C war, liegt daran, dass der Chiller nicht durch die Komponenten gesteuert ist, sondern nur das Wasser kühlen will!

Im Radiator würde das Wasser ja bei 30°C liegen, wenn der Raum 20°C hat, weil der Radiator die 400W Abwärme abführt aber das Wasser nur 10°C über Raumtemperatur halten kann, oder?
Wie heiss sind denn dann die Komponenten in diesem konkreten Beispiel?
45°C oder weniger?



Wie heiss darf Wasser überhaupt werden, ohne dass dadurch der Verschleiss der Hardware gefördert wird!?!?!

 

[verbali]

Der Hardware ist die Wassertemperatur ziemlich egal. Die Pumpen und Dichtungen mögen auf Dauer keine Temperaturen deutlich über 40°. Sie gehen aber auch nicht gleich kaputt wenn das mal 50°C werden ( hatte schon 56°C Wasser als die sch*** NZXT Lüftersteuerung ausgefallen ist)

Ein Chiller mach nur Sinn ( definiere Sinn ) wenn du benchen willst. für den Alltagsbetrieb ist eine potente Wasserkühlung besser.

 

[Maik.x]

Ja im "Idealfall" bekommt man mit entsprechendem Radiator und AGB das Wasser nur auf Raumtemperatur. Im Endeffekt läuft es halt auf die Frage raus will man das System unter Raumtemperatur (und da sind dann 20° uninteressant also eh so 4°-10°) laufen lassen und welche Vorteile bringt es einem. Ein Kollege von mir hat eine Dachgeschosswohnung und ist zwangsläufig auf eine Wakü umgestiegen weil es im Sommer da mal schnell an die 40° wird. Mit der Wakü hat er bei 30° Raumtemperatur im Idel 45° Wassertemperatur und nach zwei Stunde Futurmark sind es dann 60° und hat 2x 280gtx OC und einen Q6600 auf 3,6GHZ drin.

 

[verbali]

Das ist aber schon heftig. Da würde ich an seiner Stelle noch ein bisschen Radiatorfläche nachrüsten

 

[Sharangir]

Oder stärkere Lüfter!

Der Dexgo-Rechner hat bspw einem Black ICE GTX 360 die gleiche Leistung attestiert, wie einem MO-RA2, wobei der MO-RA mit 9 x 500RPM-Fans betrieben wird und der GTX360 mit 3 x 1200rpm-Fans!!!

(gleiche Leistung:11°C Differenz Wasser zu Luft)


Vielleicht nutze ich dann wohl besser meinen XSPC 360er als externen Radiator.. 3 Lüfter drauf und über einen Adapter an den 12V vom Netzteil!

So könnte ich mein Vorhaben WAKÜ vielleicht doch umsetzen...
Dann hätte ich einen 280er intern und für mein extremes OC dann noch zusätzlich einen 360er extern anschliessbar!

Das würde der doppelten Leistung von meinem XSPC RX360 gleichkommen (mit 1200rpm-Lüftern) Und das wiederum müsste ja locker reichen, 600W Abwärme zu nihilieren?!?!

Grüsse

 

[Schaby]

Im Radiator würde das Wasser ja bei 30°C liegen, wenn der Raum 20°C hat, weil der Radiator die 400W Abwärme abführt aber das Wasser nur 10°C über Raumtemperatur halten kann, oder?

In dem Fall war das so. Nimmst du zum gleiche Radi andere Komponenten kann die Temp. auch niedriger sein oder auch höher. Weiterhin beeinflussen die verwendetet Lüfter auch noch das Ergebniss.

Nicht jede CPU/GPU erzeugt z.B. bei einer TD von 125W die gleiche Temperatur. Es hängt einfach davon ab, wie heiß die CPU/GPU werden darf.

Wie heiß das Wasser max. werden darf kann man so nicht pauschal sagen. Es kommt auf die verwendeten Materialien an. Ich würde aber sagen, dass 50°C die absolute Schmerzgrenze ist eher noch weniger. Es gibt halt noch keine Langzeitstudien, wie lange und bei welchen Temperaturen z.B. Dichtungen, Schläuche, Pumpen etc. durchhalten.

Unbedenklich sind hingegen Temperaturen bis 40°C. Je weniger desdo besser. Neben der Wassertemperatur sind aber die Temps der zu kühlenden Komponenten viel wichtiger. Die sollen im grünen Bereich liegen. Auf den 2. Blick kommt dann die Frage der Wassertemperatur.

 

[Maik.x]

Naja zum OC-Benchen kannst du auch den externen Radi in einen Eimer rein werfen Wasser rein und noch paar Kühlakkus, das ist halt nur keine Dauerlösung

 

[Sharangir]

Naja zum OC-Benchen kannst du auch den externen Radi in einen Eimer rein werfen Wasser rein und noch paar Kühlakkus, das ist halt nur keine Dauerlösung

Die Idee ist geil!

Oder aber ich nehme gleich den Kühler vom Auto und mache da nen Ventilator davor

Also mit dem internen 280er und meinem externen 360er dürfte ich die Wassertemperatur bei 600W Abwärme auf 28°C bringen, wenn der Raum 20°C hat..
Natürlich nur rein hypothetisch und vom Rechner so ausgespuckt und zusammengerechnet!
(560er bringt halbe Differenz gegenüber dem 280er, also habe ich die Differenz des 360ers einfach halbiert, da beide Radiatoren etwa die gleiche Leistung hätten!)


Was das mit der Temperatur nun auf sich hat, ist mir aber immer noch nicht ganz klar!
Wenn eine CPU eine Verlustleistung von 200W hat, werden ~200W Energie an das Wasser abgegeben, oder?
Solange das Wasser diese Verlustleistung aufnehmen kann, sollte das doch kein Problem darstellen und die CPU ÜBERSCHREITET die optimale Temperatur nicht!

Sorry, bin da irgendwie ein wenig überfordert, gerade...

 

[Maik.x]

Naja das ist alles nicht so einfach z.B. wird der innere Radiator ja mit wärmerer Luft aus dem Gehäuse "gekühlt". Und je nach dem wie gut der Radiator ist und welche Lüfter zum Einsatz kommen schwankt das alles. Und die Verlustleistung rechnet sich auch noch aus paar % Sicherheit und anderen Faktoren zusammen. Ich glaube Silverstone hat nun extra Lüfter für Radiatoren raus gebracht, die wieder etwas mehr bringen sollten hab aber noch keine Erfahrungswerte gesehen.

 

[Sharangir]

Stimmt, im Gehäuse-Innern ist die Luft-Temperatur etwas höher, aber das wird sich schon vertragen...

Ist doch zum Kotzen, dass man beim Thema Wakü nie konkret werden kann...

 

[Schaby]

Du bist nah dran . Gleich machts Klack...

Ich hole mal ein bissel weiter aus. Du hast einen Topf mit Wasser. Die Zimmertemperatur beträgt 0°C Wassertemperatur ebenfalls (ist ja nur ein Beispiel).

Du benutzt nun Kerzen (alle gleich) um das Wasser zu erwärmen. Um das Wasser von 0° auf 10°C zu erwärmen benötigst du 1 Kerze. Um nun das Wasser von 10° auf 20° zu erwärmen brauchst du nun nicht mehr nur eine Kerze sondern schon 2. Um das Wasser um weitere 10° zu erwärmen benötigst du 4 Kerzen. So vervielfacht sich der Energieverbrauch je heißer das Wasser wird.

Drehst du das jetzt mal um und hast einen Topf mit Kochendem Wasser und möchtest das Wasser abkühlen benötigst du um das Wasser non 100° auf 90° abzukühlen einen Eiswürfel. Von 90° auf 80° schon 2 Eiswürfel. Von 80° auf 70° schon 4 Eiswürfel.

So, nun übertragen wir das ganze auf die Wakü. Die Cpu erhitzt das Wasser, je heißer das Wasser wird desdo mehr Energie wird benötigt um das Wasser zu erwärmen, es wird hingegen aber auch immer weniger Energie benötigt um das Wasser zu kühlen. So entsteht ein Wechselwirkung. Je kühler das Wasser umso schneller kann auch die Cpu die Wärme an das Wasser abgeben, sprich die Temperatur zwischen Cpu- und Wassertemperatur wird geringer je kälter das Wasser ist. Andererseits brauche ich immer mehr Energie um das Wasser noch weiter abzukühlen. Deswegen wird sich das irgendwo einpendeln.

Na nu aber^^

 

[GliderHR]

@Schaby - Einspruch, Euer Ehren.
Das ist gequirlte ... was auch immer...
Die Wärmekapazität von Wasser ist zwischen 0°C (flüssig) und 99,99°C gleich, und zwar ca. 1cal/g oder 4,19 Joule / g. Die Temperatur hat zwar einen Einfluss auf die Wärmekapazität des Wassers, aber erst in der 3.Stelle hinter dem Komma.
Gehen wir davon aus, dass Deine Kerzen die gleiche Wärme abgeben, dann wirst Du - sofern Dein Wasser nicht durch irgendeinen Trick gekühlt wird, pro 10 °C eine Kerze verbrauchen. Also 0-10°C eine Kerze, 10-20°C die 2. Kerze, 20-30°C die 3. Kerze.
Umgedreht gilt das für die Abkühlung.
:-) Thermodynamik 1.Semester Physik – sorry, kann ich mir nicht verkneifen.
Die Wärmeabgabe der CPU an den CPU-Kühler und vom CPU-Kühler an das Wasser hängt von:
a) Oberfläche der CPU (mit, ohne Headspreader, wie nimmt der Headspreader die Wärme vom Chip auf, ist der Headspreader absolut eben, hat er Riefen, wie dick ist er, Material, ...)
b) der Wärmeleitpaste (wie dick/dünn aufgetragen, Wärmeleitfähigkeit, Lufteinschlüsse, Homogenität, …)
c) der Kontaktfläche des CPU-Kühlers (spiegelglatt, eben oder gewölbt (und glatt, d.h. an den Headspreader angepasst,..)
d) dem Material des CPU-Kühlers (d.h. Wärmeleitfähigkeit, also Kupfer, Silber oder - nicht auszudenken - Diamant. Oder das non plus ultra :Kohlenstoffnanoröhrchen ca.3 mal besser als Diamant, 15 mal besser als Kupfer)
e) der inneren Struktur des Kühlers (wie wird das Wasser verwirbelt, verhindert laminare Grenzschichten im Wasser, und schnell weitergeleitet und nimmt die Wärme aus der Metallgrenzschicht mit, wie groß ist die Kontaktfläche zwischen Kühler und Wasser,..).
f) wie groß ist der Temperaturgradient zwischen Wasser und CPU. Hier gilt: je größer der Gradient, desto besser wird die Wärme "fließen"
Der Wärmeabfluss von der CPU zum Wasser wird durch die 5 Punkte beeinflusst – nicht umsonst machen wir ständig Vergleichstests von Wärmeleitpasten und CPU Kühlern unter annähernd gleichen Bedingungen um da einen Vergleich zu bilden (dito mit Radiatoren). (Stichwort Roundup).
Kälteres Wasser kühlt deswegen besser, weil der Wärmegradient im Anfangszustand höher ist. Es stellt sich aber meist sehr schnell ein Gleichgewicht ein, wobei die CPU schwankenden Lasten ausgesetzt ist und somit ständig wechselnde Mengen an Abwärme erzeugt.
Vielleicht habe ich etwas vergessen, aber ich will hier ja keine Abhandlung über die Wasserkühlung schreiben sondern nur der Legendenbildung entgegenwirken. Sollte sich in den letzten 25 Jahren seit meiner Grundausbildung an diesen seit fast 200 Jahren geltenden Grundsätzen der Thermodynamik etwas geändert haben, so bin ich gerne bereit mir dieses Wissen anzueignen – dann bitte einen Literaturhinweis, damit ich mich einlesen kann. Laut Wiki hat sich aber nichts geändert.
CU
GliderHR

 

[Sharangir]

Uff, und wie soll ich nun rechtfertigen, dass ich im 1. Semester Physik mit ner 1 abgeschlossen habe...

Okay, wenn sie dir erlauben, ein Formelbuch zu benutzen und man(n) begabt darin ist, solche Dinge nachzulesen, ist das kein schweres Ding mehr..

Allerdings fand ich's einfach, einfach hier nachzufragen, was wie viel ausmacht und so!

Danke jedenfalls für die Erklärung und Berichtigung, Glider!



Allerdings wäre mir jetzt lieber gewesen, du hättest einfach gesagt:

8°C Temperaturdifferenz, die sich beim Radiator zwischen Luft und Wasser einstellen bedeuten, dass dieser ausreicht für blabla..

Grüsse