AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

[empy]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

Nein im Ernst, für die meisten dürfte das ein rein psychologisches Ding sein. Technisch ists wirklich nahezu wurscht ob ne CPU jetzt 40, 60 oder 80 Grad heiß ist aber die kleineren Zahlen lassen manche Nerds einfach besser schlafen.

Das würde ich jetzt nicht so unterschreiben. Oft laufen kühlere Chips stabiler (Extremfälle mal außen vor). Bei meiner GTX460 damals konnte ich nicht weiter takten weil ich entweder zu wenig Spannung oder zu hohe Temperatur hatte. So weit zumindest meine Mutmaßung nach meinen Ergebnissen. Außerdem sinkt doch mit einer niedrigeren Temperatur die Leistungsaufnahme. Hat schon so seine Vorteile. Die Frage ist, wieviel einem die, zugegeben oft eher kleinen, Unterschiede wert sind.

 

[usernamepleasehere]

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Wenn das so kommt, kauf ichs. Keine Pumpe ist was feines, jetzt nur noch Serienreif herstellen

 

[Rotkaeppchen]

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Ausserdem kann die Flüssigkeit im Kühler nicht mehr kondensieren, das heisst dass dann zum Kühlen keine Flüssigkeit mehr da ist. Resultat: Überhitzung.

Wie kondensiert denn die Flüssigkeit in Heatpipes. Was unterscheidet sich in einem System, ob der Druck 0,5bar, 1bar oder 1,5bar beträgt? An welchem Punkt soll ich Dir alltägliche Physik erklären?

 

[SimonG]

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Interessantes Konzept. Bin gespannt wie sich das Endprodukt schlägt. WaKü Performance, aber ohne die Pumpengreäusche klingt vielversprechend.

 

[PCGH_Torsten]

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Heißt das aber nicht auch, dass die CPU dann nur mit Temperaturen jenseits vom Siedepunkts des Kühlmediums betrieben werden kann?

Ja. Das gilt aber auch für alle anderen Kühler, die Heatpipes/-lanes oder eine Vaporchamber nutzen. Unüblich ist hier nur der (eingeschränkt) flexible Verbindungsschlauch, Roman wird aber wie alle anderen Hersteller auch den Fülldruck für einen bestimmten Temperaturbereich abstimmen müssen.

Mir auch nicht - Die Wärmekapazität ist aber sowohl bei einer WaKü als auch bei dem Modell hier nahezu egal. Das Medium muss Wärme schnell aufnehmen, transportieren und abgeben können, es soll sie ja nicht speichern. Eine kleinere Wärmekapazität ist sogar besser in diesem Falle, denn dann ist die Siedetemperatur um Bereich des Wärmeübergangs schneller erreicht und die lokale Konvektion (und damit die Wärmeabfuhr) mutmaßlich etwas höher.

In einem Kühlkreislauf mit aktiv bewegtem Medium ist die Wärmekapazität durchaus von Bedeutung – je mehr Wärme die Kühlflüssigkeit aufnehmen kann, desto weniger Flüssigkeit muss in einem gegebenen Zeitraum durch die Kühler gepumpt werden. Bei einer Verdunstungskühlung ist die Verdungstungsenthalpie aber für gewöhnlich wichtiger – und den Siedepunkt sollte man über den Umgebungsdruck so einstellen, dass er rechtzeitig erreicht wird.

Prinzipiell schon, mit einem Unterschied: In Heatpipes wird der Kapillareffekt genutzt was diese Technik hier nicht tut (im Inneren von Heatpipes sind sehr kleine Kanäle/geschäumtes Material). Deswegen funktionieren Heatpipes auch in jeder beliebigen Lage bzw. auf dem Kopf. Das kann der Phasenwechselkühler nicht.

Es gibt auch Heatpipes, die auf Kapillarstrukturen verzichten und genau wie hier Gravitation zur Rückführung des Mediums nutzen. Sind aufgrund der Lageabhängigkeit aber unüblich für Computer-Kühlungen. Captherm hat in den letzten Jahren immer mal wieder Muster gezeigt, die Romans Konstruktion ähneln. Das letzte bis in den Verkauf gelangte Exemplar dürfte Asteks Vapochill Micro (mit starrem Rohr) Mitte der 0er Jahre gewesen sein.

Das Prinzip ist nicht neu, nur hat es bisher niemand bis zur Marktreife geschafft:

SilverStone Reveals Pumpless Liquid Cooling System

AiO-"Wasserkuhlung" ohne Pumpe: Raijintek baut Waku wie eine Heatpipe auf

Keine Computex ohne echte Vaporware
(Danke für's Raussuchen.)

Was soll der "Humbug"? Wenn die Flüssigkeit bei 61°C verdampft, ist das viel zu hoch. Meine Luftkühler bleiben unter 30°C, solange die Umgebungsluft nicht wärmer als 25°C ist. Das mag für geköpfte CPUs ohne Heatspreader funktionieren, aber warum wird keine Flüssigkeit mit sinnvoller Siedetemperatur genutzt? 61°C wäre übrigens der Siedepunkt von Chloroform, das wurde hoffentlich nicht genutzt.

Ich würde auf Pentan gehen, mit 36°C Siedepunkt, dass ganze im geschlossenen System ohne Luft sondern unter Stickstoff. Bei 50°C wäre der Dampfdruck dann 1,5bar, das sollten Radiatoren aushalten, in Fahrzeugen herrschen höhere Drücke.

Da sind geschlossene Heatpipes klar im Vorteil, weil sich bei ihnen dank des temperaturabhängigen Innendrucks die Siedetemperatur merklich angepasster gestalten lässt. Denn jede Heatpipe ist nichts anderes, als ein Phasenwechselkühler. Aber es sieht gut aus und man kann das für den Gamer ja so wichtige bling bling unterbringen. Viel spannender wäre es, wenn uns Der 8auer wieder Halterungen verkaufen würde, mit denen wir die CPU ohne Heatspreader kühlen könnten. Das würde helfen.

Die solide Bauweise und der Drucksensor sind klare Hinweise darauf, dass man den Siedepunkt der Flüssigkeit durch Unter- oder Überdruck beeinflusst und somit nicht auf die begrenzte Auswahl von Stoffen beschränkt ist, die unter Standardbedingungen zwischen 40 und 70 °C verdampfen. Mein Vermutung: Roman kocht auch nur mit Wasser (bei 100 bis 150 mbar).
Andere beliebte Alternativen wären Aceton, Methanol und Ethanol, bei Bastlern auch diverse Kältemittel aus Klimaanlagen.

 

[dgeigerd]

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Wie kondensiert denn die Flüssigkeit in Heatpipes. Was unterscheidet sich in einem System, ob der Druck 0,5bar, 1bar oder 1,5bar beträgt? An welchem Punkt soll ich Dir alltägliche Physik erklären?

nein musst du nicht. ich war im Physischen zweig in der schule. und bei höherem druck ist der siedepunkt auch höher. nur weiss ich das verhältnis nicht genau

 

[h_tobi]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

...................
Was mich eher mal interessiert, wieso ist man so besessen davon diese auf 45°C zu kühlen.....???
............................

Mir gehts dabei primär um die Haltbarkeit meiner HW, denn je Kühler, je länger hält sie.

Hier mal was zum Lesen, damit du verstehst, was ich meine. Elektromigration

Selbst meine mehr als 10 Jahre alten Komponenten laufen noch ohne Probleme
im Dritt-Viert System in der Werkstatt. Also kein Grund alle 3 Jahre alles in die
Tonne zu kloppen, nur weil man was Neues haben muss.

Mein 3930K läuft zur Zeit @Stock bei max. 45°C und das schon seit Anfang 2012!!
bisher reicht der 6 Kerner für alle Spiele, auch die Aktuellen, ohne Probleme.
Wenn es dann mal eng werden sollte, kann ich locker auf 4-4,5GHz übertakten
und habe selbst dann noch Luft nach oben, dank der WaKü.

Und so wie es aktuell aussieht, wird die CPU noch locker die nächsten 6 Jahre reichen/schaffen.
Auch Board und GPU sind wassergekühlt und sollten entsprechend lange mitmachen.
Also langfristig für mich damals eine TOP Investition, meiner Meinung nach......

 

[DomeBMX90]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

DAS ist die Zukunft meine Kinder

 

[empy]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

Leider fehlt die Kontrollgruppe.

Es gibt vermutlich auch jede Menge mäßig gekühlte Komponenten, die auch noch 10 Jahre später laufen. Bestimmt ist dem einen oder anderen aber auch schon das ein oder andere wassergekühlte Teil verreckt. Steckt man nicht drin. Aber sicherlich halten die tendenziell länger.

Wirklich interessant wäre mal das Verhältnis von durch leckende Wasserkühlungen umgekommene zu durch Wasserkühlung länger lebenden Komponenten, aber das lässt halt unmöglich feststellen. Solange man aufpasst und nicht den billigsten Kram kauft, ist man aber ja vermutlich auf der sicheren Seite.

 

[Rotkaeppchen]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

... und bei höherem druck ist der siedepunkt auch höher. nur weiss ich das verhältnis nicht genau

Wenn Dich das Thema interessiert, findest Du zu fast jeder Flüssigkeit eine Dampfdruckkurve, die Dir den Zusammenhang zwischen Druck und Siedetemperatur grafisch darstellt, wie oben z.B. für Pentan verlinkt. Bei sehr kleinen und sehr hohen Drücken wird das Systemverhalten aber komplizierter, sobald man sich dem Tripelpunkt (an diesem besonderen Punkt liegen die feste, flüssige und gasförmige Phase gleichzeitig vor) oder dem kritischen Punkt (ab dieser Temperatur liegen Stoffe nur noch als quasi dampfänhliches Fluid vor). In den Bereichen, in denen wir uns bei CPUs bewegen, finden sich grob betrachtet lineare Zusammenhänge zwischen Siedetemperatur und Druck (Inschinöre linearisieren gerne, das macht Formeln einfacher ). Solide Heatpipes sind disbezüglich recht unempfindlich, sie fallen weder im Bereich um wenige Millibar Druck ein, noch stören Drücke um 10bar, bei Radiatoren, wie Roman ihn hier verwendet, sieht das anders aus. Aber er wird sich was dabei gedacht habe, warten wir auf das fertige Produkt und erste Tests. Es wird spannend.

....Die solide Bauweise und der Drucksensor sind klare Hinweise darauf, dass man den Siedepunkt der Flüssigkeit durch Unter- oder Überdruck beeinflusst und somit nicht auf die begrenzte Auswahl von Stoffen beschränkt ist, die unter Standardbedingungen zwischen 40 und 70 °C verdampfen. Mein Vermutung: Roman kocht auch nur mit Wasser (bei 100 bis 150 mbar).
Andere beliebte Alternativen wären Aceton, Methanol und Ethanol, bei Bastlern auch diverse Kältemittel aus Klimaanlagen.

In den Weiten des Internets finden sich unterschiedliche Beschreibungen seines Konzeptes. Mal st es offen und nachfüllbar, mal geschlossen. Sobald es nicht verschlossen ausgeliefert wird, müsste man es evakuieren. Damit ein pumpenfreies Thermosyphonprinzip funktionierte, sollte es immer einen Beriech mit gasförmiger Phase geben, an dem die Kondensation beginnt, ohne Gasmörmigen Bereich gäne es ansonsten keinen selbstständigen Umlauf. Und wenn es immer Gasförmige Bereiche in System gibt, und es nachfüllbar ist, kann man erahnen, dass der minimale Systemdruck der Umgebungsdruck ist. Aber das ist reine Spekulation. Aber gut, dafür gibt es dieses Informationshäppchen, wir sollen drüber reden.

Der Drucksensor deutet natürlich auf ein geschlossenes System, ein Abschaltkriterium wird der Druck sein, um mechanische Schäden am Radiator zu vermeiden. Denn so ein System nutzt man dann für hoch übertaktete Systeme, an denen schnell man 200-400W anfallen werden, denke ich an neue 24 kerner mit 5 GHz vermutlich noch viel mehr.

Ich freue mich auf einen ausführlichen Test durch Dich.

 

[dgeigerd]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

Wenn Dich das Thema interessiert, findest Du zu fast jeder Flüssigkeit eine Dampfdruckkurve, die Dir den Zusammenhang zwischen Druck und Siedetemperatur grafisch darstellt, wie oben z.B. für Pentan verlinkt. Bei sehr kleinen und sehr hohen Drücken wird das Systemverhalten aber komplizierter, sobald man sich dem Tripelpunkt (an diesem besonderen Punkt liegen die feste, flüssige und gasförmige Phase gleichzeitig vor) oder dem kritischen Punkt (ab dieser Temperatur liegen Stoffe nur noch als quasi dampfänhliches Fluid vor). In den Bereichen, in denen wir uns bei CPUs bewegen, finden sich grob betrachtet lineare Zusammenhänge zwischen Siedetemperatur und Druck (Inschinöre linearisieren gerne, das macht Formeln einfacher ). Solide Heatpipes sind disbezüglich recht unempfindlich, sie fallen weder im Bereich um wenige Millibar Druck ein, noch stören Drücke um 10bar, bei Radiatoren, wie Roman ihn hier verwendet, sieht das anders aus. Aber er wird sich was dabei gedacht habe, warten wir auf das fertige Produkt und erste Tests. Es wird spannend.

Cool, danke^^ Ja, die heatpipes sind ja auch massiv. was wären wir nur ohne sie aber ich muss mir das mal genauer ansehen. bin auch mega gespannt auf eine detailreiche Erklärung von Roman. Vielleicht kommt ja bald was auf seinem Youtube Kanal^^

 

[Rotkaeppchen]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

Cool, danke^^ Ja, die heatpipes sind ja auch massiv.

Das ist eine gute Frage. Ich bin mir da nicht so sicher und gehe stellenweise von Wandstärken um die 0,3mm und weniger aus. Dazu sind sie z.T. plattgedrückt, was gegen wirklich hohe Drücke in solchen Systemen spricht. Aber in der Regel sind es Rohre mit durchgehend rundem Querschnitt und damit sehr hoch bei Innendruck belastbar. Grob abgeschätzt liegt Kupfer minimal bei 200 N/mm², mit 6mm Durchmesser und 0,6mm Wandstärke dürfte der maximale Innendruck 20N/mm² betragen, das wären 20 Millionen Pascal oder 200bar, das hält also, selbst wenn man kleine Anrisse im Biegereich oder Kernwirklungen durch Rillen im Innenrohr hat. In der Regel wird Wasser in den Heatpipes sein, da gibt es dann bei der Abschalttemperatur moderner CPUs nicht einmal 1bar Innendruck. Könnte aber auch Etanol sein, dann wäre der Druck bei hohen Temperaturen minimal höher, siehe Grafik unten

Das sieht bei Radiatoren anders aus, die sind merklich weniger druckbeständig.


Dampfdruck typischer Heatpipe Flüssigkleiten

 

[PCGH_Torsten]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

Wenn Dich das Thema interessiert, findest Du zu fast jeder Flüssigkeit eine Dampfdruckkurve, die Dir den Zusammenhang zwischen Druck und Siedetemperatur grafisch darstellt, wie oben z.B. für Pentan verlinkt. Bei sehr kleinen und sehr hohen Drücken wird das Systemverhalten aber komplizierter, sobald man sich dem Tripelpunkt (an diesem besonderen Punkt liegen die feste, flüssige und gasförmige Phase gleichzeitig vor) oder dem kritischen Punkt (ab dieser Temperatur liegen Stoffe nur noch als quasi dampfänhliches Fluid vor). In den Bereichen, in denen wir uns bei CPUs bewegen, finden sich grob betrachtet lineare Zusammenhänge zwischen Siedetemperatur und Druck (Inschinöre linearisieren gerne, das macht Formeln einfacher ). Solide Heatpipes sind disbezüglich recht unempfindlich, sie fallen weder im Bereich um wenige Millibar Druck ein, noch stören Drücke um 10bar, bei Radiatoren, wie Roman ihn hier verwendet, sieht das anders aus. Aber er wird sich was dabei gedacht habe, warten wir auf das fertige Produkt und erste Tests. Es wird spannend.


In den Weiten des Internets finden sich unterschiedliche Beschreibungen seines Konzeptes. Mal st es offen und nachfüllbar, mal geschlossen. Sobald es nicht verschlossen ausgeliefert wird, müsste man es evakuieren. Damit ein pumpenfreies Thermosyphonprinzip funktionierte, sollte es immer einen Beriech mit gasförmiger Phase geben, an dem die Kondensation beginnt, ohne Gasmörmigen Bereich gäne es ansonsten keinen selbstständigen Umlauf. Und wenn es immer Gasförmige Bereiche in System gibt, und es nachfüllbar ist, kann man erahnen, dass der minimale Systemdruck der Umgebungsdruck ist. Aber das ist reine Spekulation. Aber gut, dafür gibt es dieses Informationshäppchen, wir sollen drüber reden.

Der Drucksensor deutet natürlich auf ein geschlossenes System, ein Abschaltkriterium wird der Druck sein, um mechanische Schäden am Radiator zu vermeiden. Denn so ein System nutzt man dann für hoch übertaktete Systeme, an denen schnell man 200-400W anfallen werden, denke ich an neue 24 kerner mit 5 GHz vermutlich noch viel mehr.

Ich freue mich auf einen ausführlichen Test durch Dich.

Ich werde Testmuster garantiert nicht ablehnen.
(Zumal das ganze nicht danach klingt, als würde es der Exhalare noch auf den freien Markt schaffen.)

Zur Wärmeabgabe sieht man auf den Bildern aber ganz klar keinen konventionellen Radiator (Rundrohrmodelle für 10 bar sind auch da leicht erhältlich), sondern eine Konstruktion mit oben aufgesetzten Lamellen – und darunter vermutlich eine druckfeste Kühlplatte. Mit einem einfachen Thermosyphon arbeitet Roman jedenfalls nicht, das würde mit einem einzelnen Schlauch kaum funktionieren und in Anbetracht der sehr massiven Bauweise glaube ich auch nicht an ein normobares System zum selber befüllen.

 

[Rotkaeppchen]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

..... sieht man auf den Bildern aber ganz klar ...

Ich gehöre doch auch zur Gruppe derer, die nur die Überschriften von Artikel lesen und sofort loszeetern
... Aua, nicht schlage, aua....

Stimmt, ich hätte mir die Bilder genauer ansehen soll, da finden sich viele auffällige Details.

und in Anbetracht der sehr massiven Bauweise glaube ich auch nicht an ein normobares System zum selber befüllen.

Das schließt sich nicht aus, ähnlich geschlossene und trotzdem nachfüllbare Kühlersystemen findest Du in Fahrzeugen.
Auch dort können bei 120°C Wassertemperatur knapp 1,5 bar Druck auftreten, bevor das Überdruckventil reagiert.

 

[DHCP]

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Leidet das System eigentlich unter Kavitation ? Nicht damit sich der Kühlkörper nach ein paar Jahren aufgelöst hat

 

[Incredible Alk]

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Leidet das System eigentlich unter Kavitation ? Nicht damit sich der Kühlkörper nach ein paar Jahren aufgelöst hat

Würde mich sehr sehr wundern. Für Kavitation in nennenswertem Ausmaß zu erreichen müssten weit "üblere" Bedingungen herrschen als man hier findet. Die paar Blubberbläschen da strömen gemütlich vond er Oberfläche weg, da implodiert nichts und ich denke nicht dass hier die Oberfläche irgendwie (physikalisch) angegriffen wird.

 

[RumbleDante]

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Unterdruck im System würde natürlich Sinn machen, aber wie viel Unterdruck hält eine CPU und das Mainboard aus? Möglich wäre auch die Mainboardrückseite mit einzubeziehen. Lieber wäre mir trotzdem, wenn der Rechner keine Abwärme im Sommer machen würde

 

[TheBadFrag]

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Leidet das System eigentlich unter Kavitation ? Nicht damit sich der Kühlkörper nach ein paar Jahren aufgelöst hat

Das habe ich mich auch gefragt. Unterschätzen sollte man es auf jeden Fall nicht, da die Dinger bestimmt auch im 24/7 Betrieb eingesetzt werden. Es werden bestimmt auch schon einige der Blasen in der Flüssigkeit wieder so weit gekühlt das sie zusammenfallen. Die Frage ist wie weit weg vom Metall das passiert. Nur wenn die Blasen direkt am Metall implodieren, kann wirklich was passieren.

 

[Incredible Alk]

AW: AiO-Phasenwechselkühler: der8auer zeigt außergewöhnlichen CPU-Kühler

Unterdruck im System würde natürlich Sinn machen, aber wie viel Unterdruck hält eine CPU und das Mainboard aus?

Der Unterdruck im System ist... im System. Mainboard und CPU merken davon nichts - die sind außerhalb des Systems.

 

[Z3R0B4NG]

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Ich würde gerne wissen ob die Flüssigkeit die der8auer da aus dem Hut gezaubert hat auch wie Novec 3M auch NICHT leitend ist?

Bei Wakü gibts 2 schwachpunkte, die Pumpe und wenn Flüssigkeit austritt, sei es ein wenig Tröppeln oder der Schlauch fliegt weg und Überschwemmung.
Nix was in masse produziert wird ist Perfekt, auch das Ding hier wird mal ein Leck haben, wenn die Flüssigkeit im laufenden betrieb die Graka / Netzteil nicht zerstört... dann wär das echt geil und Wakü hätte ausgedient.

...dann bleibt nur noch die frage ob mans im leisen Raum blubbern und plätschern hört