Ultra-HighFlow WaKüProjekt - an der Grenze des Machbaren?

[DrToxic]

Hi

Ich hätte jetzt die Möglichkeit, an eine OVP Zentrifugalpumpe aus der Industrie zu kommen - mit knapp 300 Watt und über 3.000 U/min bei 230 Volt.
Meine Idee ist jetzt, mir das Monster zusammen mit einem alten Auto- oder Motorradradiator vom Schrottplatz auf meinen Balkon/meine Fensterbank zu stellen um damit eine Ultra-Highflow-Wasserkühlung zu basteln. Draußen aus dem Grund, weil es mir drinnen zu laut ist und ich im Winter dann bessere Temps hab (Frostschutz muss rein, klar)
High-Performance-Polymerschläuche, die einen sehr hohen Berstdruck haben, könnte ich ebenfalls günstig erstehen, das wäre kein Problem (wobei es ein guter Gardena-Gewebeschlauch sicher auch tut).
Meine Sorge ist halt dann nur das schwächste Glied der Kette: die Kühler - aber auch da könnten Spezialkühlblöcke aus reinem, masisven Kupfer helfen, die bersten nicht so schnell.

Gekühlt werden sollen eigentlich erstmal nur mein E8400 und vielleicht mein Gigabyte Board, da meine 3870 dank Accelero selbst bei 5V und 100% Furmark eh nicht über 50° geht und ich beim Übertakten schon am Ende der Fahnenstange bin (VCore zu niedrig, VoltMod funktioniert nicht, da non-referenze-Design )

Wenn man nun den 10 cm Durchmesser des Drehrads der Pumpe nimmt, macht der Umfang: 2*Pi*5cm = 31,41 ~31,5 cm

--> 3.000 U/min = 50 U/sek

--> 50 * 31,5 cm = 15,75 m/s = 56,7 km/h theoretische Durchflussgeschwindigkeit
(bei Zentrifugalpumpen die Flüssigkeit beim Austritt so schnell wie Außengeschwindigkeit des Laufrads *klick*)

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Bei einem Schlauch mit 1 cm Durchmesser ist der Querschnitt 2*Pi*(0,5cm)² = 1,57 ~ 1,5 cm² = 0,015 dm²

--> 15,75 m/s = 157,5 dm/s

--> 157,5 dm/s * 0,015 dm² = 2,3625 dm³/s = 2,3625 L/s

--> 2,3625 L/s * 3600 = 8505 L/h

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Natürlich gilt das Ganze nur bei 3000 U/min, die Pumpe lässt sich aber (habe mit dem Elektriker drüber gesprochen), wie jeder normale E-Motor, mittels Spannungsreduzierung drosseln --> ich bräuchte also nur einen selfmade Kippschalter für 55/115/230 V oder am besten einen stufenlosen Drehregler, damit sie nicht ständig auf Volllast rennt

Meine Frage bei diesem gigantischen Durchsatz ist nun: Lässt sich das überhaupt realisieren oder kann ich das gleich vergessen, weil ab einem bestimmten Punkt die Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit nichts mehr bringt?

Mir ist schon klar, dass der oben errechnete Wert das absolute Nonplusultra darstellt, es wird in echt natürlich viel weniger, weil die Kühler die Flaschenhälse sind.

Ich würde halt gern wissen, was ihr von meiner Ultra-High-Flow-Idee haltet

mfg
der Doktor

P.S.: Es geht hier nicht so sehr um Sinn und Unsinn des Projektes - dass ich hier schon annähernd mit Kanonen auf Spatzen schieße, ist mir auch klar.
Es geht mir nur darum, mal auszutesten, wie weit man mit einer WaKü in der Hinsicht gehen kann und ein paar Limits zu brechen

 

[kleinDENGO]

Ich denke du wirst bei deinem Vorhaben stark mit Kondenswasser zu kämpfen haben

 

[DrToxic]

Aaah, ja, das habe ich vergessen - Isolierungen kommen natürlich auch dran
Im Sommer ist es ja kein Problem, nur im Winter vielleicht

Eine Andere Lösung wäre: nur die Pumpe draußen zu haben und den Radi im Zimmer

 

[kleinDENGO]

Dann ist aber die Kühlleistung nicht mehr so toll
Ich denke mit ner guten Isolierung sollte das nicht das
große Problem sein. Ich bin mir aber nicht wirklich sicher
ob dir der extrem hohe Durchfluss viel bringt.

 

[DrToxic]

Nunja, der Radi im Zimmer mit DEM Durchfluss ist sicher besser als eine LuKü - aber Isolieren ist ja nicht grad das Problem

Wie sieht es dnen aus mit Frostschutzmittel im Kreislauf? Kein Problem oder ein absolutes Risiko? Kommt wohl auf die Schläuche an, denke ich - dem Kupfer der Kühler macht es wohl nichts.

Ein anderer Gedanke wäre noch extremer:

Es gibt eine Druckluftpistole, die sieht aus wie ein T-Stück. Unten kommt Pressluft rein (mindestens 6 Bar und 400 L/min), vorn kommt die Luft mit -20°C und hinten mit 70°C raus.
Wie genau das funktioniert, weiß nichtmal mein Physikprofessor - ich habs auch nicht geglaubt, bis ich das Ding selbst in der Hand hatte. Funktioniert wohl irgendwie über die Dichte.

Heftig wäre es natürlich jetzt, wenn das Teil auch mit Flüssigkeiten funktionieren würde
Dann käme das Teil direkt hinter die Pumpe, das -20°C-Ende kommt zum PC, das heiße zu einem Radi und wieder zur Pumpe.

Nach ein paar Minuten sollte sich das System dann gut eingependelt haben - doch es bleibt nur die Frage, inwiefern die Pistole, wenn überhaupt mit Flüssigkeiten, in einem geschlossenen System mit unterschiedlichen Widerständen funktioniert (die Kühler haben wohl mehr Widerstand als der Radi ).
Im schlimmsten Fall klappt es gar nicht - aber das wäre mal eine geile Lösung, finde ich.

Physik ist geil!

 

[nicoc]

... bin kein Physiker, deswegen nur ein Beispiel aus der Praxis: das Heruntersetzen der Spannung meiner Laing Pumpe von 12 V auf 7 V (ist natürlich recht ruhig dadurch) hat wahrscheinlich den Durchfluss um einiges veringert, allerdings sind die Temperaturen in etwa die Gleichen. Für mich heißt das: zu schneller Durchfluss vermindert die Wärmeaufnahme des Wassers.

 

[da_jupp]

Vorteil könnte vllt. dadurch entstehen , da durch die enorme Fließgeschwindigkeit die Strömung turbulent wird, somit verbessert sich die Wäremeaufnahme des Wassers bzgl. dem Kühlkörper massiv.
Kühler und Radiatoren streben zwar laminare Strömung an, da sie dadurch einfach einen besseren Durchfluss für die kleinen Pumpen garantieren, jedoch sind bzgl. der Wärmeaufnahme und -abgabe Turbulenzen zu bevorzugen, da hier jeder Tropfen mit dem Kühler in Verbindung kommt und die äußeren Schichten des Wassers nicht als eine Art Isolator wirken.

 

[Justuz]

Warum bauste dir nicht einfach nen AGB aus nem Fass z.b. ein 100 liter fass was du auch auf den balkon stellen kannst, dann nihmste noch nen mora2, stellst ihn auch auf den balkon und packst paar 120mm lüfter aus dem heizungsbaubereich drauf die sind zwar ziemlich laut was dich eh nicht stört da es auf dem balkon steht, aber die blasen gut luft auf den kühler

als pumpe würd ich dann ne eheim 230 volt nehmen die macht auch 3400 l/h

die kühlung würde bestimmt genauso gut sein wie dein highflow projekt

 

[DrToxic]

Erstmal danke für die Antworten

@nicoc
Das ist eigentlich nur möglich, wenn der Radiator keine Wärme mehr aufnehmen kann, aber das halte ich doch für unwahrscheinlich. Es ist wohl eher so, dass es am Anfang (0-50 L/h) ein extrem rasanter Anstieg der Kühlleistung ist,d er gegen Ende immer mehr abflacht und deswegen die Temperaturen sich kaum mehr verändern. Und es kommt natürlich auch darauf an, welche CPU man mit wieviel VCore betreibt

@da_jupp
Stimmt, das wäre wirklich klasse. Falls der Kühler ein Eigenbau wird, werde ich glaube ich einen Passivkörper nehmen (in etwa sowas) und das Wasser von oben draufstrahlen lassen.
Wäre dann wie die Düsentechnik, nur ohne Düse
Bei dem Durchfluss würde mir eine zusätzliche Düse wohl einen Loch durch den PC schießen oder den Durchfluss einfach extrem bremsen

@Justuz
Ganz einfach: Weil ich mir den Mora und die Eheim für viel Geld teuer neu kaufen müsste und die Pumpe sowie einen Radiator vom Schrottplatz sehr billig bekomme
Und der Radi wird bestimmt sowieso passiv, weil das ganze nicht allzu laut werden sollte - wohne ja nicht alleine hier und denke auch an meine Nachbarn
Vielleicht kommt ein großer Ventilator dran, der dann im Sommer ein wenig nachhilft, aber sonst sollte es eher leise sein - ich würde mich auch aufregen, wenn ich im Sommer mit offenem Fenster schlafen will und alle zehn Minuten, wenn der Lüfter vom PC des Nachbarn anspringt, vor Schreck fast aus dem Bett falle, weil ich denke, es startet ein Flugzeug auf meinem Balkon
Du meinstest sicher sowas wie den Kellermora, nur eben als "Balkonmora"?

mfg
der Doktor

 

[Humptidumpti]

Meine Meinung wirst du nicht unbedingt hören wollen. Aber ich finde das ganze Projekt ist Schwachsinn im Quadrat.

Ich behaupte das man ab ca. 60l/h Durchfluss in einer normalen Wakü kein Riesen Unterschied mehr feststellen kann in der Kühlleistung. Ab 200-210l/h wirds selbst schwer unter Laborbedingungen noch Temperaturunterschiede herauszukristalisieren.

Da haben sich ja zum Glück schon Leute mit beschäftigt. Einfach mal Google füttern.

Der Grund das High-Flow überhaupt in Waküs zu finden ist, ist eine Optiksache. Dicke Schläuche in Verbindung mit dicken Fittings sieht einfach gut aus. Kühlungstechnisch ist das fast irrelevant.

Das was du da vorhast wird sich letztendlich als totaler Flop herausstellen bei dem die Chance ziemlich groß ist das der hohe Druck Schläuche und/oder Kühler sprengt und nicht nur dein Rechner sondern auch diene Bude flutet.

 

[nicoc]

@DrToxic,

mal abgesehen von dem was @Humptidumpti mit blumigen Worten schreibt: Mein K.-Wasser hat 26° C und wie geschrieben hat sich Temperaturmäßig nichts geändert. Hätte mein K.-Wasser durch höhere Kühlleistung nur 10°C würde sich durch höheren Durchfluß auch nicht mehr ändern. So sieht es zumindest praktisch bei mir aus. Verändert wurde ja wie gesagt nur die Spannung der Pumpe. Anders mag es sein bei einem 500 Liter Fass, aber ich kann nur von meiner kleinen Wakü reden.

 

[DrToxic]

Wieso sollte ich das nicht hören wollen? Wer fragt, sollte auch mit den Antworten zurecht kommen

Ich würde das ganze natürlich vorher mal ne ganze Zeit unter Vollast und nicht eingebaut testen

Eigentlich wollte ich nur mal schauen, wie weit man mit "schweren Geschützen" bei einer WaKü gehen kann - die von dir angesprochenen Tests habe ich jetzt aber nicht gefunden.

Wenn das wirklich schon jemand ausführlich getestet hat, ist es ja gar nicht mehr so spannend (werds aber vielleicht trotzdem probieren )

Hättest du vielleicht einen Link?

Trotzdem glaube ich nicht daran, dass es ein Flop wird, wie du vermutest. Die Temperaturen werden astrein sein, die Frage ist nur, inwiefern sie sich von denen der Top-WaKüs unterscheiden.
Zudem ist diese Lösung für mich deutlich preiswerter als mir für eine High Performance Kühlung mit "Standardzeug" (sprich Mora, Laing, Eheim etc) zu kaufen/bauen.

 

[DrToxic]

Mein K.-Wasser hat 26° C und wie geschrieben hat sich Temperaturmäßig nichts geändert. Hätte mein K.-Wasser durch höhere Kühlleistung nur 10°C würde sich durch höheren Durchfluß auch nicht mehr ändern. So sieht es zumindest praktisch bei mir aus. Verändert wurde ja wie gesagt nur die Spannung der Pumpe.

Aber je höher der Durchfluss ist, desto mehr Energie nimmt das Wasser auch von der CPU auf.
Es geht hier ja letztendlich nicht um die Temperatur des Wassers, sondern um das Delta zwischen CPU-Temperatur und der des Kühlwassers
Wie warm ist denn deine CPU bei 26°C Wassertemperatur?

 

[nicoc]

... bei 2 Ghz (wegen EIST) 32°C im Leerlauf (Lüfter laufen mit 7 V). Wassertemperatur ist jetzt tatsächlich nicht gefragt, aber trotz Durchflussveringerung hat sich Temperaturmäßig nichts getan. Vielleicht gibt es andere, die vielleicht auch mal an der Pumpenspannung drehen könnten, damit man mehr Vergleiche bekommt. Meine Theorie ist, dass bei hohem Durchfluss das Wasser nicht genug Zeit bekommt um Wärme aufzunehmen, allerdings gibt es im Umkehrschluß vielleicht mehr Kälte ab?
P.S.
ich habe nur einen Aquariumsthermometer (zum Aufkleben) auf dem AGB. Könnten auch nur 24°C sein (Momentan geht die Anzeige von 24 bis 26°C. Der Bereich wo sich Zierfische am wohlsten fühlen).

 

[DrToxic]

Meine Theorie ist, dass bei hohem Durchfluss das Wasser nicht genug Zeit bekommt um Wärme aufzunehmen

Im Gegenteil. Stelle dir das Wasser einfach als viele kleine Männchen mit Schubkarren vor. Je mehr an der CPU vorbei rennen und Wärme "einpacken", desto besser. Und das ist gerade deswegen so, weil bei steigendem Temperaturgefälle immer mehr Wärme übertragen wird. Das heißt im Klartext: Wenn man einen hohen Durchfluss hat, ist das Wasser, was an der CPU Wärme aufnimmt, stets kälter als bei weniger Durchfluss, weil die einzelnen Moleküle weniger Energie aufnehmen - der Wärmeabtransport insgesamt ist jedoch besser.
Das ist so irgendwie schwierig zu erklären.
Um beim Schubkarrenbeispiel zu bleiben: Für die Männchen wird es physikalisch betrachtet immer schwieriger, ihre Karren vollzuladen, je mehr sie gefüllt sind - deswegen ist es auch besser, lieber ganz viele nur wenig laden zu lassen als wenige vollpacken zu lassen, weil das definitiv länger dauert.

allerdings gibt es im Umkehrschluß vielleicht mehr Kälte ab?

Sogesehen kann Kälte nicht abgegeben werden, denn Kälte ist physikalisch gesehen nichts anderes als das Nichtvorhandensein von Wärme/Energie.
Bei -273,15°C ist der absolute Nullpunkt, weil dort gar keine Wärme mehr vorhanden ist.
Wärme ist (auf atomarer Ebene betrachtet) die Geschwindigkeit der Teilchen, sprich: die Bewegungsenergie der Atome und Moleküle. Bei -273,15°C bewegt sich gar nichts mehr, deswegen geht es auch nicht kälter, weil langsamer als Stillstand eben nicht klappt


P.S.: Ich kann echt beschissen erklären, da sind jetzt ganz schön viele Wiederholungen drin, sorry

 

[arterius]

Chiller holen und fertig ist die Sache.

Auf 16-18°C einstellen und du hast keine Problem mit Kodenswasser und die Kühlleistung ist auch spitze.

 

[DrToxic]

Chiller holen und fertig ist die Sache.

Das Problem daran ist nur der Preis. Und der ist echt nicht ohne
Wie schon oben erwähnt bekomme ich die Pumpe für ein Appel und ein Ei, weil sie nicht mehr gebraucht wird und sonst in den Müll käme. Und für einen Radi zahle ich auf dem Schrottplatz auch nicht mehr als 15 Euro.
Wenn du mir die knappen 600 Euro Differenz zum Chiller bezahlst, mach ich das natürlich gern so - ich schreib dann auch ganz groß deinen Namen drauf

 

[GaBBa-Gandalf]

Dann baue es doch einfach mal und berichte über Dein Projekt....

 

[DrToxic]

Jau, werd ich wohl machen
Wird aber ein wenig dauern, da ich mir erst nochmal was Schlaues für den CPU-Kühler ausdenken muss.
Vielleicht schreibe ich die von liquid-extasy mal an, die können bestimmt was zaubern und sind dabei auch noch sehr günstig.
Ich halte euch jedenfalls auf dem Laufenden

 

[arterius]

Ganz ehrlich, einer höherer Druchfluss bringt natürlich was, aber das hält sich in Grenzen.

Nur alleine über die Pumpe wirst du nicht soviel rausholen können, wohinn soll denn die Wärme der Pume gehen?

Ich würde mir eher um denn Radi Gedanken machen, dass dieser möglicht gut belüftet wird und das so leise wie möglich.

Ist zwar nichts besonderes, aber laufen wird es schon.