Wasserkühlung ohne Pumpe realisierbar?

[HariSeldon]

Hi,

hatte gerade irgendwie ne Schnappsidee und jetzt würde es mich interessieren, ob dies möglich ist. In mehreren Threads las ich des öfteren, dass die Temperatur des Wasser an fast allen Stellen gleich ist (naja im CPU-Kühler ein Tick höher und im Radiator dafür niedriger). Meine Frage lautet nun, ob es möglich ist eine Wasserkühlung ohne Pumpe zu realisieren.

Bin gespannt auf Antworten und jetzt mal weg, weil Bremen spiel (nicht dass ich Bremenfan wäre, VFB ftw , spielen aber heute leider nicht )

Mfg

PS: Ich habe weder eine Wasserkühlung noch würde ich es ohne Pumpe versuchen, ist schlichtweg ein Gedankenexperiment (wie sie Einstein so gerne durchführte (leider bin ich nicht ganz so intelligent und physikalisch bewandert)).

 

[simonlater]

ich denke, das geht nicht gut, da das wasser ja nicht oder nur durch die natürliche diffusion ein bisschen bewegt wird. demnach würde sich das wasser direkt im cpu-kühler erwärmen, und das wasser im radi kurz über raumtemperatur bleiben. also könntest du dein mainboard genauso gut auf den tisch legen, (natürlich mit prozzi drauf), wärmeleitpaste auf den heatspreader schmieren und nen becher mit planem und dünnen kupferboden draufstellen und mit wasser befüllen. das sähe dann wahrscheinlich von den temperaturen her ähnlich aus. der kleine temperaturunterschied, den du ansprichst liegt daran, dass sich das wasser zu kurz im kühler befindet um ordentlich warm zu werden und im radi zu kurz um mehrere C° kälter zu werden. es läuft alles relativ schnell durch und die temperatur pendelt sich bei gleichbleibender cpu-belastung irgendwo ein.
fazit: geht, kann man aber mit nem budget von 10 € nachbasteln und braucht dafür keinen agb, radi, kühler, schlauch, anschluss, sonstwas, nur nen dünnen planen kupferbecher mit wasser drin.

 

[florian.]

das Wasser ist überall gleich warm weil es sich bewegt.
also ist der Gedanke schon (fast) gestorben.

dadurch das Warmes Wasser Leichter ist und nach oben Steigt hat man natürlich auch einen geringen Durchfluss. Der Wird aber nicht reichen um die Hitzköpfe zu kühlen.

 

[Likee]

Hmm nein meiner Meinung nach nicht unbedingt
Wenn der CPU und die graka am tiefsten Punkt sitzen und der Radi auf dem weg nach unten sitzt und da ziemlich weit oben, ist es möglich. Eine Heizung funktioniert ja nach dem selben prinziep. Warmes Wasser dehnt sich aus steight nach oben zum radi, wird dort abgekühlt und wieder auf der anderen seite nach unten gedrückt.

 

[Trolllunger]

Sowas wie du meinst fuktioniert zz in heatpipes mit flüssigmetall (korrigiert mich wenns das nich is)!

aber mit Wasser glaub ich ist as nicht realisierbar! Außer du legst 20" rohre an die cpu! Dann kannste drin nudeln kochen auch noch^^

 

[offspringfan]

Würd mich ja mal interessieren was du für eine Heizung hast, denn meine hat schon eine Pumpe.

Aber zum Thema: Es könnte Funktionieren aber optimal wäre es nicht, weil die Schläuch einfach viel zu klein sind. Mit dicken Schläuchen wäre diese Idee gar nicht so unrealistisch.

 

[Jokener]

Also moeglich ist es sowieso, das steht ausser Frage (moeglich ist so ziemlich alles).
Die Frage ist eher, welchen Aufwand man betreiben muss und ob es sinnvoll ist.
Und der Aufwand waere enorm und sinnvoll ist es bestimmt nicht.

Aber um das mal als Einsteinsches Gedankenspiel durchzugehen... Was muesste gegeben sein damit es funktioniert?

1. Der Schlauchdurchmesser muss vernachlaessigbar gross sein, da die Kraft des aufsteigenden Wassers nicht reicht einen genuegend grossen Druck in einem normalen System zu erzeugen.
2. Der Radiator muss EXTREM gross sein, da ein kleiner Radiator immer mit hohem Wiederstand verbunden ist (wenn man ihn in einen Kuehlschrank oder sonstige kalte Umgebung bringt verringert sich die Groesse des Radiators). Rein ueber den Daumen gepeilt sollten 50 bis 100 Liter Waservolumen bei Rohrdurchmessern von ca. 5 bis 7 cm funktionieren.
3. Die Abgabeflaeche des CPU-Kuehlers muss gigantisch sein. Eine gedichtete Konstruktion um einen Scythe Orochi herum waere wohl eine Option.
4. Die Waermeabgabe des Prozessors sollte nicht ZU gross sein, da das realisierbare Delta-T des Kuehlers nicht gerade klein sein wird.

Um es kurz zu machen... es lohnt nicht und ist nicht sinnvoll.
Ein Gehaeuse aus 5mm oder von mir aus auch 10mm Alu, vollgedaemmt mit komplett entkoppelten Bauteilen und Heatpipe-Kuehlern waere wohl deutlich einfacher und billiger zu bauen. Wenn man es uebertreiben will fraest man Rippen in die Aussenseite und dann geht das nocht besser...
Alternativ einfach eine Passiv-Konstruktion in einem Antec Sceleton oder das Passiv-System auf einem ATX-Traeger an die Wand schrauben, Steckkarten mit Winklen stabilisieren, Festplatten separat anschrauben... Wenn man das gut macht, dann hat das sogar noch was von Kunst...

Gruesse vom:
Jokener

 

[Heretic Novalis]

Eine Heizung funktioniert ja nach dem selben prinziep.

eine heizung funktioniert, weil es eine heizungspumpe gibt. es gibt zwar auch sogenannte schwerkraftheizungssysteme (die mit den dicken rohren), aber diese sind bei weitem nicht so effektiv.

@topic
von grundgedanken her ist deine überlegung nicht verkehrt - wie schon gesagt, funktionieren heatpipes ähnlich. allerdings ist die wärmeableitung bzw. -verteilung bei einer wasserkühlung - gerade in hinblick auf sich schnell aufheizende bauteile, wie eben eine cpu - zu träge. eine kühlung tritt also schon ein, aber in etwa auf dem niveau eines luftkühlers mit abgeschaltetem lüfter

 

[aivazi]

theoretisch könnte die idee klappen aber das einzige problem ist das, sich die flüssigkeit zu langsam erwärmt und sich zu langssam fortbewegt also bevor sich das wasser schnellgenug bewegen kann ist die cpu schon überhitzt

 

[sturme]

Ein Monsterradiator vom Schlage eines Mora GA als obigstes Element im Wasserkreislauf, dicke Schläuche, keine Düsenkühler - dann könnte das durchaus funktionieren und wurde afaik auch schon gemacht.

 

[Crescender]

dazu ein gegengedanken-experiment:

dieselbe frage wird doch oft auch im silent-bereich gestellt, wenn es darum geht, supersilent-systeme zusammenzuschrauben - am besten ohne lüfter. der vergleich ist deswegen durchaus angebracht, da lüfter im grunde nichts anderes sind als eine pumpe - eine pumpe für luft, quasi eine luftpumpe (im übertragenen sinne gesprochen).
was die konsequenz ist wissen wir eigentlich alle: ein leiser luftstrom, erzeugt durch einen lüfter, ist, auch wenn er sehr gering ist, durch fast nichts zu ersetzen. natürlich haben sich einige schlaue leute auch hier was einfallen lassen, wie gigabyte mit grafikkarten, die durch die erwärmung der luft einen luftstrom erzeugen.
aber: wie schon im thread angesprochen ist der aufwand hoch, der nutzen gering - ein lüfter ist weit effektíver. wie bei passive netzteilen, die aufgrund der verlustleistung nur eine relativ geringe leistung besitzen(<350W).
zumal noch hinzukommt, das wasser weit mehr masse als luft besitzt - und dementsprechend weitaus "sturer" (träger) ist.

lange rede kurzer sinn: in einem normalen computergehäuse gehts ohne pumpe nicht.

so long and greetz

 

[domidragon]

Also hab das mal getestet in meinem alten System, welches in einer Kartonschachtel haust^^

Gekühlt wird nur CPU und NORTHBRIDGE...

P4 auf 2,8ghz
Gigabyteboard, mit einer heissen Northbridge bei last^^
DDR Ram 333mhz
7800gs,(luft gekühlt)

Im System ist ein AGB, RADI, PUMPE, und die oben gennanten Kühler. Also habe den AGB, und die Pumpe mal weggenommen. einen kurzen knappen Kreisslauf von knapp 400cm...

Kartonschachtel(PC) am Boden, Radi auf dem Tisch.

1. Versuch:

PC einschalten ohne den Radi anzumachen. Nun als ich auf dem Desktop ankam, war die Wassertemp(konnte ich leider nicht messen) beim CPU schon so warm, dass man einen deutlichen unterschied merkte, schätze so 45 grad...

Bei der CPU wurde 79grad angezeigt und steigend! als sie dann nach 12min43sekunden 90 erreicht hat, habe ich abgeschalten. Das Wasser wurde beim Radi nur knapp etwas Wärmer als vorher, vlt 5-10grad unterschied, also nicht ein grosser nutzen.

alles wieder abgekühlt.

2. Versuch:

Nun das gleiche, nur das der Radi lief. Es gab kaum einen Unterschied, ausser das die CPU 2min und 27 Sekunden später 90Grad erreicht hat.

FAZIT:
Ich denke, dass ist nicht realisierbar, vorallem nicht in einem PC Gehäuse... der P4 produziert im vergleich zu heutigen cpus auch deutlich mehr abwärme, ich denke auf einem "kühlem" cpu sollte es Funktionieren, aber ohni Last. nun ob sich das wirklich lohnt? denke nicht, da man dann genau so gut Passiv kühlen könnte, mit kupfer.
-> also die Kühlleistung ist = gegen 0...

Klar mit anderen Schläuchen, anderem CPU Kühler, und noch anderem Radi, würde sie vlt. etwas länger halten, aber das Wasser kommt nicht genug schnell in die Gänge und das Wasser wird sich immer mehr aufheizen, über längere zeit? niemals, somit ist es praktisch keine Kühlung mehr^^

Hoffe konnte helfen, aber gute Grundidee, leider nicht gut realisierbar.

EVTL. hätte es mehr gebracht, wenn die CPU seitwärts wäre, ich habe sie flach "auf dem boden" gehabt, nicht wie in einem gehäuse. dann könnte vlt. die wärme auf einer seite hoch und auf der anderen seite runter. viel mehr wirds aber auch nicht bringen, da es imemr noch zu langsam sein wird...

GReeZ

 

[HariSeldon]

Vielen Dank für die vielen informativen und ernsthaften Antworten. Ich hatte schon die Befürchtung, dass nur Spaß- und Schwachsinnposts auftauchen.
Besonderen Dank an Domidragon für deinen Versuch, der ja recht eindruchsvoll bewies, dass es gar nicht, oder nur sehr schwer möglich ist. Damit ist die Idee dann wohl leider gestorben.
Sollte jemand doch noch was finden, dann bitte gerne posten. (Die Hoffnung stirbt zuletzt)

 

[Tekkno_Frank]

Hi Ihr,

das geht schon nur ist hier im Wesentlichen folgendes Problem:

Nahezu alle Kühlkörper sind auf Durchfluss hin gebaut, d.h. es wird die Wäremableitung so realisiert, dass die Lammelen mit Wasser "umspült" werden müssen um effektiv zu sein. Dadurch ist es möglich die CPU Wakü z.B. so klein und flach zu machen. Ebenso sind "dünne" Schläuche im Einsatz, da das Wasser ja mit der Pumpe durch die Schläuche "beschleunigt" wird. Vgl. letzter Absatz!

Wenn Du Deinen Gedanken effektiv nutzen willst müsste folgender Aufbau her:

Das Wasser muss Möglichkeit haben sich selbst in Bewegung zu bringen. Stell es Dir am Bier mit Bierwärmer vor. Du hälst in ein 1 Liter Glas eine Heizspirale rein (das wäre dann der z.B. Kupferleiter dess CPU Kühlers). Nun kannst Du beobachten wie sich Schlieren im Wasser/ Bier bilden und das Wasser/ Bier in Bewegung kommt. Warmes Wasser steigt nach oben, kühlt ab und fällt runter (kennt man vom prinzip her von der Lavalampe).

Jetzt müsste man also dieses Thema irgendwie in einen CPu Kühler umsetzten, dann geht es. Mit den jetzigen Schläuchen und eben vor allem Kühlern wird das so nicht gehen.

Du hast hier also momentan einfach ein "Konstruktionsproblem" im Bezug auf die momentan erhältlichen Kühler und das kriegst Du nicht geregelt.

Das ist eben genau das Prinzip einer Schwerkraftheizung. Die haben wir hier auch im Altbau bis zu Sanierung gehabt. Da gabs wirklich keine Pumpe!

Insofern wirst Du eher an den Kühlern scheitern, mangels Angebot. Wenn Du einen baust wird das gehen, allerdings müsste getestet werden wie groß dann der Schlauchdurchmesser sien müsste um die Bewegung weitergeben zu könne. Ich übertreibe jetzt mal 1"

Die Heizungsrorhe bei einer Schwerkraftheizung sind auch DEUTLICH stärker, als die Kupferrohre der neuen Heizungen. Vergleiche meinen 1. Absatz bezogen auf die "Beschleunigung" mit der Pumpe. Ohne diese Pumpe müssen die Schläuche DEUTLICH dicker werden. Ich denke das ist zwischen Kupfer (neu) und Schwerkraft (alt) mindestens der Faktor 10. Habe es aber nicht gemessen!

 

[Kleptomanix]

Hm netter Gedanke =)

Ich denke es könnte auch eher Probleme mit Ablagerungen und Verschmutzungen im Wasser geben. Denn nicht zirkulierendes Wasser ist bestimmt anfälliger für Algenbefall...oder sehe ich das falsch ?

 

[HariSeldon]

Dürftest du wahrscheinlich recht haben, ein Tümpel ist ja auch immer wesentlich dreckiger als ein Bach/Fluss.

 

[kuehnel91]

Das liegt daran, das das Wasser über die Steine plätschert und Sauerstoff aufnimmt.

 

[Tekkno_Frank]

ich weiß ja nicht was Du dafür für Wsser nehmen würdest, aber ich verwende hier dest. Wasser mit IP Protect und da "algt" nix!

 

[kuehnel91]

100% rein ist das trotzdem nicht, aber ich denk schon das es einige Zeit schön klar und sauber bleibt.

 

[aivazi]

der beste vergleich ist immer noch der "kann ein Mensch ohne Herz überleben " nein das geht nicht weil sich warmes blut zu langsam voranbewegen würde das gleiche problem ist auch eine wakü ohne pumpe bevor sich das wasser bewegen kann wird es zu heiß und verdampft was keine effektive kühlung hervorruft