CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

[Krautmausch]

AW: CPU kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Wenn man einen Heatpipebogen "U" mit der offenen Seite nach unten zeigend montiert hat man einen Leistungsverlust, eine Grundfunktion ist aber immer noch da.
Das schreiben auch die div. Hersteller in die Montageanleitung und hab ich selber schon nachstellen können. Ansonsten ist die Ausrichtung egal.
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Oh, gut zu wissen, ich hatte in meinem Kopf schon einen PC mit einem C14S in der vierten Orientierung geplant.

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Der Test taugt nicht viel, da 85 W bei sechs 6 mm Heatpipe nur Penuats ist

Du meinst also, der Themenstarter hat eine 1000W CPU und dann wird der Effekt relevant? Ich behaupte, im Spielebetrieb wird seine CPU unter 85W verbraten. Unabhängig davon steht der Kühler beim Fragenden, eine bessere Position gibt es nicht, auch das erklärten wir.

Und damit jeder versteht, was Duke711 mit 1/x meint, lest bei Bedarf in diesem Thema Beitrag 31
CPU-Temperatur (6700k) erstaunlich unabhängig von Lüfterdrehzahl (Scythe Kotetsu) - limitierender Faktor Wärmeleitung?

Gegen die Gravitation passiert nicht mehr viel.

Das sieht man ja auch deutlich an meinem Fall, in dem es keinen Einfluss gibt. Der Kühlkörper wird in beiden Fällen 5°C warm. Du hast in Deiner Grafik den völlig unrealistischen Fälle mit 60°C Temperaturdifferenz ausgewählt. Wobei ich mir bei näherer Betrachtung gar nicht sicher bin, ob es überhaupt um die Temperaturdifferenz geht. Zum Testaufbau findet man nichts dazu, wie die Kondensatorseite gekühlt wird. Vermutlich in Eiswasser oder in flüssigem Stickstoff? Es ist eine Marketing Seite....

Das Problem von Kühlern ist nicht die Wärmeübertragung der Heatpipes, die Probleme sind im Wärmeübergang von CPU zum Kühler zu finden, im Wärmeübergang von den Heatpipes zu den Lamellen und von den Lamellen zur Luft. Der von Dir angemahnte Effekt ist darum im realen Betrieb völlig untergeordnet. Das er bei meinem Kühler in realistischen CPU-Leistungsbereichen nicht einmal messbar ist, hat mich ja auch gewundert.

Einen Einfluss hat auch der Aufbau der verwendeten Heatpipes. Aber danke für den Link, prinzipiell habe ich so ein Verhalten erwartet. Es zeigt vor allem, warum man in CPU-Kühlern viele kleine und nicht eine große Heatpipe nutzt. Und warum billige Heatpipes mit einfachen Längsrillen gegenüber aufwendigen mit gesintertem Aufbau in bestimmten Bereichen Nachteile haben. Der Kapilareffekt braucht Oberfläche und darum gibt es für unterschiedliche Einsatzzwecke unterschiedliche Aufbauten.


Bild 1: Unterschiedliche Oberflächengestaltung in Heatpipes


Wenn man es genau nimmt, hast Du scheinbar nicht verstanden, worauf es bei CPU-Kühlern ankommt. Es zeigt doch nur, dass die Heatpipes der Firma Celsia für CPU Kühler und Grafikkarten bedingt durch den einfachen Aufbau nur mit Rillen in der Oberfläche nicht geeignet sind.

 

[Duke711]

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@ interessierterUser

Ich würde sagen diese haben mehrere Varianten im Angebot

https://celsiainc.com/heat-pipes-technology-performance-shapes-custom-design/

Ob nun gesintert, Füllmaterial oder nicht. Das Problem der Dampfphase bleibt weiterhin bestehen. Und nein dein Test ist überhaupt nicht aussagekräftig. 1 °C mit ungenauer Messmethodik bei geringer Last.

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Und nein dein Test ist überhaupt nicht aussagekräftig. 1 °C mit ungenauer Messmethodik bei geringer Last.

Doch, für die realistische Annahme, dass man einen Scythe Kühler nutzt und eine CPU unter 150W einsetzt kann ich mit Fug und Recht behaupten, dass die Einbaulage eine völlig untergeordnete Rolle spielt. Doch, doch, genau das kann ich

Und diese Grafik ist Dir hoffentlich nicht entgangen, die ungefähr dem entspricht, was ich erwartet hätte. Aha, soso, unterschiedliche Bauformen haben also unbterschiedliche Ergebnisse, auch wenn es, ohne die Testbedingungen zu kennen, wieder keinen wirklichen Wert hat. Darum wäre es auch so schön, wenn man bei jedem CPU Kühllertest die Heatpipes einmal durchsägen würde und dokumentiert. Das reduziert dann natürlich den weiteren Wert des Kühlers.



Die Effekte der Gravitation treten vor allem dann auf, wenn man für CPU-Kühler untypische Anordnungen wählt, die zwar eine hohe Leistung bringen, aber dann sehr lageabhängig

 

[Duke711]

AW: CPU kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Nein warum sollte das der Fall sein. Auch hier büßt die Heatpipe über die Hälfte des Potential ein und schneidet gerade mal um 10 W besser ab (16 vs 6 W) als die nicht optimierte Variante.
Aber bei sechs Heatpipes die gerade mal mit 25% belastet werden, täuscht natürlich das Ergebnis. Darum wählt man stets Angle (W) anstatt Angle (Differential T).
Da bei einem 9900K mit 200 W die Sache schon wieder ganz anders ausschaut.

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

... Auch hier büßt die Heatpipe über die Hälfte des Potential ein...

Kennst Du die Testbedingungen und kennst Du das verwendete Medium? Das würde mich ziemlich interessieren. Ich gehe fest dazu aus, dass die Hersteller unterschiedliche Fluide für unterschiedliche Anwendungen nutzen. Und deren Kriechverhalten unterscheidet sich merklich.

 

[Narbennarr]

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Ich liebe es ja immer wenn mit wissenschaftlichen Formeln,Diagrammen etc rumgeschmissen wird, die dann in der Praxis daheim nicht die Bohne interessieren. Im Wakü Bereich ist das besonders beliebt, da hat der Duke ja selbst so ein paar Threads offen. Hab gestern den Kotetsu Mark 2 und Choten (je 4 Heatpipes) mit einem 4820k@OC@prime 12k (über 200W) durchgemessen. Die "gute" Ausrichtung lag 1.5k vor der "ungünstigen" Ausrichtung. (Bei 1300rpm waren die Temps identisch, bei 500rpm bei 1.5k). Scheint für uns daheim also kaum ne Rolle zu spielen, wer einen noch kleineren Kühler mit noch mehr CPU-Hunger betreibt, hat ganz andere Probleme.

Man kann sich auch tot rechnen und erzählen was bei 500W und drei Heatpipes passieren würde. Theorie und Praxis eben.

Nicht falsch verstehen, ich bestreite auf keinen Fall, dass das alles richtig ist. Ohne praktische Relevanz am heimischen PC (man betreibt ja kein Labor), ist das einfach nur Besserwisserei, die mehr verwirrt als nutzt. Der User will auf seine CPU statt dem Boxed einen RGB-Lüfter schnallen und fragt ob er den auch drehen kann...ja kann er! Davon geht die CPU weder hobs, noch wird er Nachteile davon haben

 

[Duke711]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Da würde mich mal interessieren wie man mit einen vier Kerner angeblich 200 W erreichen möchte (sogar über 200 W).

 

[Narbennarr]

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200W sind bei alten CPUs doch kein Ding. Ein AMD-FX schafft das ohne OC und ein Haswell-E mit OC und Prime auch, letzterer genehmigt sich ohne OC schon ohne Probleme 120W. Ordentlich Vcore drauf und fertig

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Da würde mich mal interessieren wie man mit einen vier Kerner angeblich 200 W erreichen möchte (sogar über 200 W).

Indem man die Spannung hoch setzt. Schon Stock nimmt das Ding 100W, wo ein i7-4770K keine 70W braucht und dann kann man die verlötete CPU takten, bis die Schwarte kracht. Auch meinen i7-4770K bekomme ich unter 4,5GHz mit 1,30V problemlos auf 150W, da steigt aber die Temperatur ins unerträglich im kleinen "Heizwell" und es bringt keine merkliche Mehrleistung gegenüber 4,3GHz
Intel Core i7-4820K im Test - Hardwareluxx

Ich kann unserem Narbennarr nur zustimmen. Eine Messung ist immer wichtiger, als das, was eigentlich passieren sollte. Was interessiert mich, was Celsia für Heatpipes baut, relevant ist, was die Kühlerhersteller einsetzen. Und da kommen wir dann durchaus zu einem relevanten Bereich, der mit einem Test abgedeckt werden könnte. Ich gehe davon aus, dass sich Kühler sehr unterschiedlich verhalten und zu jedem guten Kühlertest sollte eigentlich auch eine Messung stehend, liegen und hängend gehören. Ist mir damals aber auch nicht eingefallen, als ich den Fuma testete, die Zeit wurde aber auch knapp.

 

[Duke711]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Celsia interessiert niemanden, sollte nur als Beispiel zur Verdeutlichungen dienen. Aber 1 K bei 85 W und sechs Heatpipe und 1,5 K bei 200 W und nur vier Heatpipes passen nicht zusammen. Da werde ich wohl mal wieder selbst Hand anlegen müssen, habe noch eine DH15 und eineren weiteren mit vier Heatpipes vorliegen. Über SMD Widerstände mit 100 W und einer CU Platte als HS ist das ja schnell getestet.

 

[Narbennarr]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Naja unterschiedliche CPUs, unterschiedliche Systeme...zu viele Variablen, so ist die Realität nun mal
Klar kannst du das machen und beweisen, dass du recht hast. Bringt aber weder dem TE was , noch ändert es die Beobachtungen von "interessierterUser" oder meine in unseren Systemen. Ist für PCs in der Praxis halt nicht bis kaum von Relevanz, auch wenn dein Versuchsaufbau das Gegenteil beweist

 

[Duke711]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Naja oder Du hast nur einfach die Kerntemperatur ausgelesen, das wird es wohl eher sein.

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

... Da werde ich wohl mal wieder selbst Hand anlegen müssen....

Guter Plan, danke!

Nochmal die Frage. Weißt Du, welche unterschiedlichen Fluide zum Einsatz kommen? Zum Teil ist es Wasser, das hat aber ein eher schlechtes Kriechverhalten, da ist Hexan sinnvoller, von Alkoholen las ich auch schon.


Quelle: Wiki

 

[Narbennarr]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Bei Noctua hat zwischen den Ausrichtungen etwas größere Unterschiede. Beim U12S 3k mehr auf den Kernen Keine Ahnung was die in den Pipes haben, die sind zumindest mit die Letzten, die die noch verlöten. Dürfte den TE in der Praxis aber wohl auch nicht jucken, wenn 3k über throtteln oder nicht throtteln entscheiden, ist eh was falsch.
Natürlich ist die Kerntemp nicht labortauglich, brauchen wir hier doch auch gar nicht. Die Frage war "Funktioniert das?"

 

[Duke711]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Guter Plan, danke!

Nochmal die Frage. Weißt Du, welche unterschiedlichen Fluide zum Einsatz kommen? Zum Teil ist es Wasser, das hat aber ein eher schlechtes Kriechverhalten, da ist Hexan sinnvoller, von Alkoholen las ich auch schon.

Anhang anzeigen 1053566
Quelle: Wiki

Von der Leistungsdichte zwischen 30 - 40 °C schneidet Wasser oder Acetone am besten ab, etwas schlechter Methanol . Es gibt aber noch die Kapillarkraftgrenze da schneidet Wasser um eine ganze Potenz besser ab als Acetone und Methanol. Darum ist bei einer Betriebtemperatur zwischen 30 - 40 °C Wasser bei ca. ~ 4000 Pa Standard. Manche Hersteller geben noch einen kleinen Zuschuss von Methanol dazu.

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Es gibt aber noch die Kapillarkraftgrenze da schneidet Wasser um eine ganze Potenz besser ab als Acetone und Methanol.

Das überrascht mich jetzt, ich hätte bei Hexan (Waschbenzin) die höchste Kapillarwirkung erwartet. Bei Wasser, Alkoholen und auch Aceton ist die Oberflächenspannung meiner Erinnerung nach größer. Muss ich mal schnell recherchieren. Ich befürchte, ich verwechsel da gerade ein paar Dinge. Wichtig ist meiner Meinung nach auch die Materialpaarung, es muss zu Kupfer passen. Kupfer ist, wenn ich mich an meine Druckereizeit vor 35 Jahren richtig zurück erinnere, wasserführend, Nickel auch, Chrom nicht. Oder andersrum. Beim Offsetdruck werden unterschiedliche Walzenmaterialen für Farben und Wasser genutzt. Muss ich mal suchen, hach ist das lage her...

Ich sehe aber schon, da wird jeder Kühlerhersteller sein "eigenes Süppchen" kreieren. Das würde auch die massiven Unterschiede geometrisch vergleichbarer Kühler erklären. gerade das gute Abschneiden der Scythe und Noctua Kühler überrascht mich immer wieder. Man sollte doch bei jeden Kühlertest eine Heatpipe aufsägen und die "Suppe" durch den Massenspektrographen geben.

 

[TsagXxX]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Das überrascht mich jetzt, ich hätte bei Hexan (Waschbenzin) die höchste Kapillarwirkung erwartet. Bei Wasser, Alkoholen und auch Aceton ist die Oberflächenspannung meiner Erinnerung nach größer. Ich befürchte, ich verwechsel da gerade ein paar Dinge. Wichtig ist meiner Meinung nach auch die Materialpaarung, es muss zu Kupfer passen.

Ich denke der Denkfehler ist die Annahme, eine kleine Oberflächenspannung sei gut für die Kapillarwirkung, dabei ist eine hohe Oberflächenspannung besser: Siehe Kapillargleichung und Washburn-Gleichung. Auch wenn die Gleichungen nicht ganz zum Fall einer Heatpipe passen, ist die Tendenz (hohe Oberflächenspannung = besser) sehr wahrscheinlich gleich.
Das "zu Kupfer passen" äußert sich in den Gleichungen dadurch, dass ein kleiner Kontaktwinkel zwischen Flüssigkeit und Oberfläche besser ist. Ein kleiner Kontaktwinkel bedeutet, dass die Flüssigkeit die Oberfläche gut benetzt und die Adhäsionskräfte zwischen Flüssigkeit und dem Material der Oberfläche groß sind.

Man sollte doch bei jeden Kühlertest eine Heatpipe aufsägen und die "Suppe" durch den Massenspektrographen geben.

Ein Massenspektrometer und qualifiziertes Personal für dessen Betrieb kann sich wahrscheinlich keine Redaktion leisten. Selbst entsprechende Dienstleister sind mit Sicherheit nicht günstig. Außerdem wäre das Ergebnis in den meisten (wenn nicht allen) Fällen bestimmt, dass "nur mit Wasser gekocht" wird, also sehr unspektakulär. Die Struktur der Heatpipes im Inneren wäre wahrscheinlich interessanter. Abgesehen davon würde das Testgerät dadurch ja auch unbrauchbar.

 

[Rotkaeppchen]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Ich denke der Denkfehler ist die Annahme, eine kleine Oberflächenspannung sei gut für die Kapillarwirkung, dabei ist eine hohe Oberflächenspannung besser

Danke, ich hatte als Daumenwert abgeschätzt, das der folgende von Dir genannte Effekt wichtiger ist. Ich dachte dabei an Hexan, was eine eher geringe Oberflächenspannung hat, an Oberflächen aber sehr weit gegen die Schwerkraft kriecht, viel weiter als Wasser. Kapilaren sind etwas anderes als Oberflächen. Wobei es dann natürlich auf die Heatpipe-Gestaltung ankommt,

Das "zu Kupfer passen" äußert sich in den Gleichungen dadurch, dass ein kleiner Kontaktwinkel zwischen Flüssigkeit und Oberfläche besser ist.

Ich merke schon, ich hätte damals doch ein paar Vorlesungen Verfahrenstechnik hören sollen. Aber gut, darum fragt man und ich bin dann immer für die schneller Messung zu haben.

Ein Massenspektrometer....

Das habe ich zur freien Verfügung, weil eines meiner Nachhilfekindchens Hiwi in derChemie ist und das Uni Gerät betreut.

 

[Duke711]

AW: CPU-Kühler mit Heatpipe bei liegendem Board?

Also ich weiß ja nicht was ihr beide da für ein Quatsch gemessen habt, aber meine Ergebnisse sind eindeutig:

12 K bei 150 W


Wenn ich etwas mehr Zeit habe messen ich den anderen Heatpipekühler ebenfalls, dazu eröffne ich aber ein neues Thema.