Grundsätzlich hab ich mir einen Artikel dieser Art schon länger erhofft. Aber ich hätte mir noch etwas mehr erwartet.
Zur Hydrodynamik:
In diesem Bereich könnte man durchaus noch etwas sagen undzwar indem man analog zum Durchsatz/Förderhöhe-Diagramm bei Pumpen ein Strömungswiderstand/Durchfluss Diagramm für sonstige Kreislaufkomponenten angibt. Wenn von jeder Komponente im Kreislauf entsprechende Daten verfügbar wären könnte man im Zuge der Auslegung des Wasserkühlkreislaufs den Durchfluss einer bestimmten Konfiguration schon vorher in guter Näherung berechnen. Den Strömungswiderstand von Rohr- und Schlauchleitungen kann man dabei mit gängigen Formeln in guter Näherung berechnen. Für entsprechende Berechnungen kann man sich auch entsprechender Software bedienen (im 'einfachsten' Fall Excel,...).
Thermohydraulik:
Hier ist zunächst festzuhalten das der Wärmestrom den ein Wasserkreislauf abtransportieren kann auf triviale Weise linear abhängig vom Durchfluss, der spezifischen Wärmekapazität des Kühlmediums (bei Wasser bekanntlich ~4,2kJ/(kg*K)) und der Temperaturdifferenz im Kreislauf ist was im Artikel leider fehlt, für Auslegungsberechnungen aber häufig in guter Näherung genutzt werden kann wenn der Wärmewiderstand zwischen Kühlkörper und Wasser in grober Näherung vernachlässig ist, was durchaus häfig der Fall ist. Hinzu kommt ein erwähnter und im allgemeinen nicht-linear vom Durchfluss und zum Teil auch der Wassertemperatur und Temperaturdifferenz Kühler<->Wasser (die Temperaturen sind vor allem in der Nähe des Siedepunkts relevant was hier aber freilich im allgemeinen nicht gegeben ist auch wenn man entsprechende Effekte prinzipiell ausnutzen kann in dem man ein anderes Fluid als Wasser verwendet) abhängiger Wärmewiderstand zwischen Kühlkörpern und Wasser der sich aber experimentell in guter Näherung für verschiedene Durchflüsse ermitteln lässt. Wie schon angedeutet ist der Wärmewiderstand zwischen Kühlkörper und Wasser bei modernen Feinstruktur-Kühlkörpern aber häufig und weitgehend unabhängig vom Durchfluss in guter Näherung vernachlässigbar.
Zur Versuchsdurchführung:
Leider werden mal wieder nicht Einzelkomponenten getestet sondern es wird ein komplexer Wasserkühlkreislauf als ganzes getestet. Die Auswahl der Pumpe für den Versuch ist angesichts der bekannten schlechten Regelbarkeit der Eheim-Pumpen im Vergleich zu Brushless-DC Pumpen eher suboptimal. Anstelle der zusätzlichen Radiatoren als Drossel wären einstellbare Drosselventile wohl besser gewesen. Ein offener Kreislauf mit absoluter Quantifizierung des Durchflusses und konstant gehaltener Temperatur am kalten Strang sowie mit nur einem Kühlkörper (mit Test unterschiedlicher Kühlkörper) wäre wohl representativer und würde die Gewinnung von Daten zulassen die für Auslegungsberechnungen genutzt werden können. Als Wärmequelle sind Heizelemente mit genau bekannter Leistung, Temperatur und Wärmeübergangsfläche zum Kühler freilich auch besser geeignet und representativer als CPUs oder GPUs deren Leistung wiederum stark temperaturabhängig ist,...
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Dieser Artikel hat nicht den Anspruch, die Leistungskennlinien einer großen Anzahl von Wasserkühlungskomponenten zu ermitteln. Da sehe ich ehrlich gesagt die Hersteller in der Pflicht, die Ausmessung zahlreicher Kühlkörper in vier Dimensionen (Durchfluss, Temperaturbereich, Heizleistung, Auflagefläche) kann eine allgemeine Hardware-Redaktion nicht leisten.
Das sind sicher nicht nur ein paar Watt, sondern die kompletten 95W, denn wo sollen die sonst hin? Das ist ja gerade das Problem.Da das ein Nexxos GPX ist und somit ein Teil der Abwärme von VRAM und VRM über den Passivkühler abgeführt werden, kommen da sicher paar W zusammen. Keine 95, aber die restlichen vielleicht 50W würde ich mal ganz locker auf die Messtoleranz schieben. Die Berechnung über die Wärmekapazität ist ohnehin nur ein Schätzwert, auf Genauigkeit sollte man sich dabei nicht verlassen. Es reicht aber um grob einschätzen zu können, welchen Durchfluss man hat.
Naja, ein externer Radiator ist ja gerade der Punkt bei einer Wasserkühlung. Ein interner Radiator ist doch Quatsch.[...] Was passiert denn mit den restlichen 345W? Die bleiben ja nicht im Wasser, sondern werden auch abgegeben, und zwar in der Regel zumindest zum großen Teil an die Luft, die danach durch das Case strömt (externe Radiatoren mal außen vor gelassen).
Was auch mit internen Radiatoren wunderbar funktioniert. Extern gehts zwar leichter, aber intern bekommt man die Abwärme auch wunderbar weg.Naja, ein externer Radiator ist ja gerade der Punkt bei einer Wasserkühlung. Ein interner Radiator ist doch Quatsch.
Sinn und Zweck der Sache ist gerade, mit möglichst wenig Geräusch möglichst viel Wärme weg zu bekommen. Und weg bedeutet eben nicht nur "weg von der CPU", sondern auch "raus".
Dann werden diese Komponenten eben wärmer, na und? Ist unter Luft auch nicht besser. Da heizen eher noch andere Komponenten mit und die ausgeblasene Luft ist trotzdem 40°C heiß.Ob es nun im Case 20°C oder 40°C hat, macht für Komponenten schon einen recht deutlichen Unterschied. Wenn irgendein Chip, Kondensator, Spannungsregler, oder was auch immer, z.B. eine Temperatur von 60°C hat, dann ist die Differenz zu 40°C halb so groß wie zu 20°C, d.h. es wird nur noch die halbe Menge Energie abgeführt, der Rest heizt das Bauteil weiter auf. Wenn die Luft 60°C erreicht, kann es gar nicht mehr gekühlt werden.
Funktioniert offensichtlich ziemlich gut. Gering würde ich das Luftvolumen bei weitem nicht nennen, da wird sich zwischen Luft- und Wasserkühlung gar nicht mal so viel tun. Was unter Luft mit Drehzahl gemacht wird, läuft unter Wasser über Fläche.Normalerweise hat man im Computer richtig fette Lüfter, die kräftig und laut blasen, so entstehen solche Bedingungen natürlich nicht. Aber gerade das will man bei einer Wasserkühlung ja nicht haben. Da ist es dann schon echt ungünstig, wenn summa summarum knapp 150W "übrig bleiben". Für so ein kleines Luftvolumen ist das ganz schön viel Heizung.
Wie gesagt, offensichtlich funktioniert es mit internen Radiatoren auch wunderbar.Ob da jetzt letztlich 10% Messungenauigkeit drin stecken, ist eher irrelevant, denn 135W oder 165W ist im Endeffekt dasselbe, das macht im Dauerbetrieb im Grunde keinen Unterschied, das Ergebnis tritt dann halt 10 Minuten später ein.
Wenn ich mir das mit meinen laienhaften Physik-Kenntnissen anschaue, glaube ich aber nicht, dass das stimmen kann bzw. adäquat gekühlt ist. Trotzdem, guter Artikel, gefällt mir sonst generell gut, der Autor hat sich wenigstens Gedanken gemacht. Nur das Fazit ist meiner Meinung nach falsch.
Ich beziehe mich auf das mittlere Testergebnis, da es wohl am ehesten relevant sein dürfte (bei dem ganz einfachen System ist es eh egal, und das andere Setup hat nur ein kompletter Spinner unterm Tisch stehen, der hat dann auch ohnehin eine Mega-Pumpe).
Es gibt dort eine gemessene Temperaturdifferenz von 5.4K bei 55 l/h, entsprechend 15.27ml/s bzw. 15.23g/s Wassertransport. Das entspricht bei "ungefähr normaler Raumtemperatur" also einem Abtransport von 5.4K*15.23g/s = 82.24cal/s, entsprechend 344.1J/s = 344.1W. Sagen wir großzügigerweise 345W.
Die CPU hat eine TDP von 150W, die Grafikkarte 290W. Es ergeben sich also bei Vollast 440W, die im Zweifelsfall abgeführt werden müssen.
Da wir nur 345W abführen, ergeben sich logischerweise 440W - 345W = 95W, die nicht abgeführt werden (von CPU und GPU, Rest ohne Betrachtung).
Ein Computergehäuse, welches mit 95W beheizt wird, bleibt sicherlich nicht dauerhaft kühl.
Habe ich da vielleicht einen Rechenfehler?
Naja, ein externer Radiator ist ja gerade der Punkt bei einer Wasserkühlung. Ein interner Radiator ist doch Quatsch.
Sinn und Zweck der Sache ist gerade, mit möglichst wenig Geräusch möglichst viel Wärme weg zu bekommen. Und weg bedeutet eben nicht nur "weg von der CPU", sondern auch "raus".
Wärme abtransportieren funktioniert umso besser, je größer die Temperaturdifferenz ist (... und andere Faktoren, die aber vom Build abhängen und Konstanten sind). Volumen eines Case ist ca. 0.5-0.6 m3, hingegen Volumen des Zimmers eher so 40-60m3, je nachdem. Sprich, in etwa das Hundertfache.
Demnach steigt die Temperatur im Zimmer bei gleicher Heizquelle nur um 1/100, also im Grunde gar nicht. Im Case sieht das ganz anders aus.
Ob es nun im Case 20°C oder 40°C hat, macht für Komponenten schon einen recht deutlichen Unterschied. Wenn irgendein Chip, Kondensator, Spannungsregler, oder was auch immer, z.B. eine Temperatur von 60°C hat, dann ist die Differenz zu 40°C halb so groß wie zu 20°C, d.h. es wird nur noch die halbe Menge Energie abgeführt, der Rest heizt das Bauteil weiter auf. Wenn die Luft 60°C erreicht, kann es gar nicht mehr gekühlt werden.
Normalerweise hat man im Computer richtig fette Lüfter, die kräftig und laut blasen, so entstehen solche Bedingungen natürlich nicht. Aber gerade das will man bei einer Wasserkühlung ja nicht haben. Da ist es dann schon echt ungünstig, wenn summa summarum knapp 150W "übrig bleiben". Für so ein kleines Luftvolumen ist das ganz schön viel Heizung.
Ob da jetzt letztlich 10% Messungenauigkeit drin stecken, ist eher irrelevant, denn 135W oder 165W ist im Endeffekt dasselbe, das macht im Dauerbetrieb im Grunde keinen Unterschied, das Ergebnis tritt dann halt 10 Minuten später ein.