Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

[PCGH-Redaktion]

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[Axcyer]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Es ist jetzt nicht so verwunderlich dass der Durchfluss so drastisch ansteigt. Immerhin wird die Querschnittsfläche mehr als verdoppelt von 8mm auf 12mm Durchmesser. Bei gleichem Voluenstrom die Fließgeschwindigkeit stark absinkt, was in einem verringerten (laminaren) Reibungsverlust und Druckverlust resultiert . Also brauche ich für den gleichen Volumenstrom bei vergrößertem Durchmesser weniger Energie oder mit der gleichen Energiemenge erhöhe ich meinen Volumenstrom.

Die Viskositätsänderung durch Temperatureinflüsse mal außeracht gelassen...

 

[Blackvoodoo]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Also ich nutze noch immer die Plug & Cool Schläuche, die haben 6mm innen und 8 mm aussen. Und selbst mit denen habe ich gute Durchflusswerte und Temperaturen. So viel macht das gar nicht aus.

 

[Thorbald35]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

"Es ist dazu elektrisch null leitfähig."

Vorsicht mit solchen annahmen. Out of the Bottle ist das Nano-Fluid durchaus nicht Leitend weil es entionisiert wurde.
In dem Moment wo es auf Metall (Fittings, Radiator, Kupferböden, Pumpen, etc.) trifft, was wohl in jedem Loop der Fall ist, wird das Ionen Ungleichgewicht zwischen Fluid und Metall neutralisiert.

Den Status "nicht leitend" behält eine Flüssigkeit mit Metall Kontakt also nur eine recht kurze Zeit, nach ein paar Stunden spätestens, produziert sie potentiell genauso zuverlässig Kurzschlüsse, wie leitende Flüssigkeiten auch.



Die Kühlleistung kann nicht mit dem Durchfluss skalieren, da die Flüssigkeit auch weniger Zeit bekommt Temperaturen aufzunehmen oder abzugeben. Es gibt also einen Sweetspot, den ich aber auch mit dem, der Pumpen Lautstärke, abgleichen würde.

 

[Incredible Alk]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Die Kühlleistung kann nicht mit dem Durchfluss skalieren, da die Flüssigkeit auch weniger Zeit bekommt Temperaturen aufzunehmen oder abzugeben. Es gibt also einen Sweetspot, den ich aber auch mit dem, der Pumpen Lautstärke, abgleichen würde.

Ab einem gewissen Punkt ist das so, ja.
Ob du 100 oder 300 oder 800 l/h Durchfluss hast ist völlig egal bei normalen WaKü-Kreisläufen. Zwischen 50 und 100 gibts aber durchaus noch einen Unterschied - auch wenn der in der Praxis egal ist da die Temperaturen sowieso weit unter kritisch sind.

 

[Axcyer]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Es gibt nur ein Ungleichgewicht, wenn sich Ionen überhaupt in der Flüssigkeit lösen können. Das hängt stark von der Polarität der Flüssigkeit ab. Wenn die Flüssigkeit teilweise Wasserenthält funktioniert dass sehr gut. Aber dann ist die Flküssigkeit immer Leitfähig, da reines Wasser eine Leitfähigkeit von ~20 Mikrosiemens hat.
Zwar können Sich Metallteilchen gerade in der Pumpe lösen, da braucht man aber ganz schön viele um bei einem Leck einen Kurzschluss zu verursachen.

 

[amdahl]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Die Kühlleistung kann nicht mit dem Durchfluss skalieren, da die Flüssigkeit auch weniger Zeit bekommt Temperaturen aufzunehmen oder abzugeben. Es gibt also einen Sweetspot, den ich aber auch mit dem, der Pumpen Lautstärke, abgleichen würde.

Die Schlussfolgerung stimmt näherungsweise in gewissen Bereichen von Durchflussmengen. Die Begründung ist aber völlig falsch.

 

[Axcyer]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Ab einem gewissen Punkt ist das so, ja.
Ob du 100 oder 300 oder 800 l/h Durchfluss hast ist völlig egal bei normalen WaKü-Kreisläufen. Zwischen 50 und 100 gibts aber durchaus noch einen Unterschied - auch wenn der in der Praxis egal ist da die Temperaturen sowieso weit unter kritisch sind.

Irgendwann benötigt der nächste Liter pro Stunde auch deutlich mehr Arbeit der Pumpe, da die Strömung vom laminaren Zustand in den turbulenten Wechselt. Dann wird die Pumpe nur unnötig laut.

 

[Incredible Alk]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Irgendwann benötigt der nächste Liter pro Stunde auch deutlich mehr Arbeit der Pumpe, da die Strömung vom laminaren Zustand in den turbulenten Wechselt. Dann wird die Pumpe nur unnötig laut.

Dieser Übergang ist fließend, nicht sprunghaft beim nächsten Liter pro Stunde.
Und die dazu nötigen Fließgeschwindigkeiten erreicht keine handelsübliche WaKü-Pumpe in den Schläuchen. Selbst bei 200 l/h bist du in Schläuchen (von der Strömungseinleitung mal abgesehen) noch völlig laminar.

Die Art und Menge von Kühlkörpern, Radiatoren, Kupplungen, Winkeln und Hähnen hat einen sehr, sehr viel größeren Einfluss auf die Durchflussmenge als die Schlauchdicke oder -länge. Am Schlauch kann man natürlich optimieren wenn gewünscht aber das ist wirklich der allerletzte Punkt in der Kette.

 

[Thorbald35]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Es gibt nur ein Ungleichgewicht, wenn sich Ionen überhaupt in der Flüssigkeit lösen können. Das hängt stark von der Polarität der Flüssigkeit ab. Wenn die Flüssigkeit teilweise Wasserenthält funktioniert dass sehr gut. Aber dann ist die Flküssigkeit immer Leitfähig, da reines Wasser eine Leitfähigkeit von ~20 Mikrosiemens hat.
Zwar können Sich Metallteilchen gerade in der Pumpe lösen, da braucht man aber ganz schön viele um bei einem Leck einen Kurzschluss zu verursachen.

Nach dieser Erklärung muss ich fragen, weshalb es so wenige permanent nicht leitende Flüssigkeiten in nem Loop gibt? Man kann was mit Öl machen, ist aber Träge und schlecht für Gummidichtungen, welche Alternativen gibt es zum destillieren Wasser?

Die Schlussfolgerung stimmt näherungsweise in gewissen Bereichen von Durchflussmengen. Die Begründung ist aber völlig falsch.

Mag weitere Gründe geben aber weshalb ist es falsch? (sho_xen scheint meine Ansicht zu teilen)

 

[sho_xen]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Irgendwann benötigt der nächste Liter pro Stunde auch deutlich mehr Arbeit der Pumpe, da die Strömung vom laminaren Zustand in den turbulenten Wechselt. Dann wird die Pumpe nur unnötig laut.

turbulente strömung bei pc-waküs? was hier für ein unsinn geschrieben wird..

erstmal folgendes zum sachverhalt: Q_pkt = m_pkt* cp* ∆T

manche behaupten die Kühlleistung wird durch einen erhöhten Durchfluss erhöht. Durch den erhöhten Durchfluss wird lediglich die Temperaturspreizung reduziert, dh der Temperaturtransport eher verschlechtert. Ohne größeren Radiator/Kühler wird sich die Kühlleistung nicht großartig reduzieren oder erhöhen.

 

[Incredible Alk]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

turbulente strömung bei pc-waküs? was hier für ein unsinn geschrieben wird..

Die feinen Strukturen innerhalb von Kühlkörpern sind ganz gezielt darauf ausgelegt turbulente Strömungen zu erzeugen um den Wärmeübergang von Oberfläche zu Fluid bedeutend zu verbessern. Das ist kein Unsinn sondern seit etlichen Jahren gängige Praxis.
Nur in den Schläuchen selbst gibts in der Regel keine Turbulenzen (weil hier der durchströmte Querschnitt sehr viel größer ist als in Feinstrukturkühlern).

Und ja natürlich hat der Durchfluss einen direkten Einfluss auf die Kühlleistung - nämlich dann wenn er so klein wird dass die turbulente Kühlkörperströmung laminar wird (bei normalerweise weit unter 30 l/h), dann bricht die Kühlleistung massiv ein. Sobald es hier turbulent wird ist der Unterschied mit mehr Durchfluss nicht mehr eine besondere Erhöhung der Kühlleistung sondern eine verringerung der Kreislaufträgheit bzw. Beschleunigung des Wärmetransportes - denn wenn 100 l/h fließen ist die Temperaturdifferenz zwischen vor und nach dem Kühlkörper bei gleicher Abwärme entsprechend nur noch halb so groß als wenn nur 50 l/h fließen. Dass das auf die Chiptemperaturen nur minimalen Einfluss hat liegt daran, dass selbst eine 150W-CPU bei 50l/h das Wasser nur vielleicht 2 Grad erwärmt. Wenns dann bei 100 l/h nur noch ein Grad ist... naja... dann ist die CPU am Ende ein Grad kälter. Das meinte ich mit nicht praxisrelevant.

Aber das hatten wir alles schon damals:
http://extreme.pcgameshardware.de/b...0-alkis-blog-33-stroemende-ueberlegungen.html

 

[sho_xen]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Es ist jetzt nicht so verwunderlich dass der Durchfluss so drastisch ansteigt. Immerhin wird die Querschnittsfläche mehr als verdoppelt von 8mm auf 12mm Durchmesser. Bei gleichem Voluenstrom die Fließgeschwindigkeit stark absinkt, was in einem verringerten (laminaren) Reibungsverlust und Druckverlust resultiert . Also brauche ich für den gleichen Volumenstrom bei vergrößertem Durchmesser weniger Energie oder mit der gleichen Energiemenge erhöhe ich meinen Volumenstrom.

stimm ich zu. Ist jetzt die Preisfrage, was thermodynamisch mehr sinn macht, möglichst kleine oder große Rohrdurchmesser.. durch kleine Rohrdurchmesser könnte man auf jeden Fall die Wärmeverluste der Schläuche erhöhen (höheres Oberflächenverhältnis) und damit zusätzlich Wärme loswerden.. dafür brauchts dann aber wieder ne sehr gute PC-Gehäuse-Durchlüftung, könnte aber noch bisschen mehr Leistung bekommen.

 

[Mephisto_xD]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

turbulente strömung bei pc-waküs? was hier für ein unsinn geschrieben wird..

erstmal folgendes zum sachverhalt: Q_pkt = m_pkt* cp* ∆T

Weißt du überhaupt, was du da schreibst? Weil die Formel hat weder was mit turbulenten Strömungen, noch mit Durchflüssen im Allgemeinen zu tun. Sie beschreibt lediglich die Wärmeaufnahme eines Objekts, abhängig vom Temperaturunterschied, der Masse und der Wärmekapazität. Dabei wurde der eigentliche Zusammenhang sogar noch linearisiert, sprich dein Kram gilt nur wenn ∆T hinreichend klein ist. Es hat (fast) nix mit dem Thema zu tun, genauso gut könnte man schreiben

"erstmal folgendes zum Sachverhalt: E = mc^2"

So.

Ich stimme dir aber zu, dass turbulente Strömungen in PC-Wasserkühlungen eher nicht auftreten. Es sei denn, man verwendet einen Hochdruckreiniger als Pumpe oder so.

manche behaupten die Kühlleistung wird durch einen erhöhten Durchfluss erhöht. Durch den erhöhten Durchfluss wird lediglich die Temperaturspreizung reduziert, dh der Temperaturtransport eher verschlechtert. Ohne größeren Radiator/Kühler wird sich die Kühlleistung nicht großartig reduzieren oder erhöhen.

Nein? Selbst wenn die Temperaturdifferenz kleiner wird, wird der Wärmetransport nicht schlechter, da die vorbeigeführte Masse zunimmt. Ansonsten wäre der Wärmetransport ja bei gar keinem Durchfluss maximal.

----BREAKING NEWS---- für maximale Kühlleistung alle Lüfter und Pumpen im PC abstellen -----BREAKING NEWS-----

Nach dieser Erklärung muss ich fragen, weshalb es so wenige permanent nicht leitende Flüssigkeiten in nem Loop gibt? Man kann was mit Öl machen, ist aber Träge und schlecht für Gummidichtungen, welche Alternativen gibt es zum destillieren Wasser?

Keine Leaks im System? Spaß beiseite, die Eigenschaft des "Strom leitens" ist ja nicht binär. Destilliertes Wasser leitet elektrische Ströme wesentlich schlechter als Leitungswasser, auch wenn es kein perfekter Isolator ist. Die Chancen, dass ein System ein Leck überlebt sind also mit destilliertem Wasser wesentlich höher, einfach weil die Ströme, die durch das Wasser fließen deutlich geringer sind.

 

[Incredible Alk]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Weil die Formel hat weder was mit turbulenten Strömungen, noch mit Durchflüssen im Allgemeinen zu tun.

Doch, hat sie - denn je größer der Durchfluss desto höher ist der Massenstrom m_pkt.

Es geht nur darum zu zeigen, dass selbst bei kleinen Durchflüssen die direkte Temperaturerhöhung des Kühlmediums minimal ist - und es von der Seite her völlig wurscht ist ob 50, 100 oder 500 liter pro Stunde durchfließen.

Kommt mal von den Strömungsarten weg - die sind unabhängig vom Durchfluss in WaKüs immer tubulent in Feinstrukturkühlern und laminar in Schläuchen. Das ist so gewollt und auch gut so.

 

[sho_xen]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Weißt du überhaupt, was du da schreibst? Weil die Formel hat weder was mit turbulenten Strömungen, noch mit Durchflüssen im Allgemeinen zu tun. Sie beschreibt lediglich die Wärmeaufnahme eines Objekts, abhängig vom Temperaturunterschied, der Masse und der Wärmekapazität. Dabei wurde der eigentliche Zusammenhang sogar noch linearisiert, sprich dein Kram gilt nur wenn ∆T hinreichend klein ist. Es hat (fast) nix mit dem Thema zu tun, genauso gut könnte man schreiben

"erstmal folgendes zum Sachverhalt: E = mc^2"

So.

Ich stimme dir aber zu, dass turbulente Strömungen in PC-Wasserkühlungen eher nicht auftreten. Es sei denn, man verwendet einen Hochdruckreiniger als Pumpe oder so.


Ich hätte auch Bernoulli hinschreiben können, aber es ging hier um die Leistung.
Es hat schon was mit dem Thema zu tun, nämlich der Frage, welchen Einfluss der Massendurchfluss auf die Leistungsabgabe hat. Und wenn ich am eigentlichen Luft/Wasser-Wärmeübertrager(Radiator) nix ändere, wird mir auch der höhere Durchfluss ab einem gewissen Punkt nicht viel bringen. Genau das hat es damit zu tun. Oder wie würdest du den Zusammenhang besser beschreiben?
Und dass es im CPU/GPU-Kühlkörper turbulent wird hab ich gerade dazugelernt.. macht auch Sinn. Nur an der Pumpe wirds eben nicht turbulent sein.

 

[Mephisto_xD]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Doch, hat sie - denn je größer der Durchfluss desto höher ist der Massenstrom m_pkt.

Es geht nur darum zu zeigen, dass selbst bei kleinen Durchflüssen die direkte Temperaturerhöhung des Kühlmediums minimal ist - und es von der Seite her völlig wurscht ist ob 50, 100 oder 500 liter pro Stunde durchfließen.

Ok, aber das ist doch trivial? Jeder, der schon mal ne Wakü in der Hand hatte weiß, dass sich das Wasser nicht wesentlich erwärmt (bzw. erwärmen sollte).

Ich hätte auch Bernoulli hinschreiben können, aber es ging hier um die Leistung.
Es hat schon was mit dem Thema zu tun, nämlich der Frage, welchen Einfluss der Massendurchfluss auf die Leistungsabgabe hat. Und wenn ich am eigentlichen Luft/Wasser-Wärmeübertrager(Radiator) nix ändere, wird mir auch der höhere Durchfluss nicht viel bringen. Genau das hat es damit zu tun. Oder wie würdest du den Zusammenhang besser beschreiben?

Vielleicht genau so, wie du es eben beschrieben hast, anstatt eine Formel hinzuklatschen und dann noch zu behaupten der Wärmetransport wird mit steigendem Durchfluss "eher schlechter"?

 

[Thorbald35]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Es ist jetzt nicht so verwunderlich dass der Durchfluss so drastisch ansteigt. Immerhin wird die Querschnittsfläche mehr als verdoppelt von 8mm auf 12mm Durchmesser. Bei gleichem Voluenstrom die Fließgeschwindigkeit stark absinkt, was in einem verringerten (laminaren) Reibungsverlust und Druckverlust resultiert . Also brauche ich für den gleichen Volumenstrom bei vergrößertem Durchmesser weniger Energie oder mit der gleichen Energiemenge erhöhe ich meinen Volumenstrom.

stimm ich zu. Ist jetzt die Preisfrage, was thermodynamisch mehr sinn macht, möglichst kleine oder große Rohrdurchmesser.. durch kleine Rohrdurchmesser könnte man auf jeden Fall die Wärmeverluste der Schläuche erhöhen (höheres Oberflächenverhältnis) und damit zusätzlich Wärme loswerden.. dafür brauchts dann aber wieder ne sehr gute PC-Gehäuse-Durchlüftung, könnte aber noch bisschen mehr Leistung bekommen.

Wenn der Schlauch zum Radiator wird - vielleicht erleben wir ja schlauche mit extrem vergrößerter, durch Riffelung oder Buschiger Oberfläche...

 

[Incredible Alk]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Trivial ist für Leute die nicht in einem Thema sind nichts...

Wir haben doch ständig Threads im Forum wo Leute keine Ahnung oder Erfahrung haben was wo wie läuft in WaKüs und welche temperaturen üblich sind, wie diese zustandekommen und so weiter. Du darfst nicht annehmen dass ein Ottonormalverbraucher auch nur die geringste Ahnung von sowas hat, genau wie ich keine Ahnung von italienischer Literatur habe wo es für einen Menschen dessen Hobby das ist über weite Strecken völlig trivial ist.

Wenn der Schlauch zum Radiator wird - vielleicht erleben wir ja schlauche mit extrem vergrößerter, durch Riffelung oder Buschiger Oberfläche...

Das wird so nicht gemacht da die Oberflächenvergrößerung des Schlauches alleine zu viele Nachteile hat. Da baut man dann eher Lamellen an den Schlauch und nennts Passivkühlkörper.

 

[amdahl]

AW: Wasserkühlung: Mehr Kühlleistung mit höherem Schlauchdurchmesser? Leserbrief der Woche

Ok, aber das ist doch trivial? Jeder, der schon mal ne Wakü in der Hand hatte weiß, dass sich das Wasser nicht wesentlich erwärmt (bzw. erwärmen sollte).

Angesichts einiger Kommentare hier kann man wohl nichts als gegeben voraus setzen. Mein IQ sank messbar um mehr als 10 Punkte seit ich in diesem Thread mitgelesen habe.