Wasserkühlungsguide - (Stand 2014)

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AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Sorry Jungs, aber wenn ich schreibe (Zitat)
...1 Liter Wasser um 1 Kelvin (Grad) aufheizen erfordert 4,18 kJ (1J= 1 Ws)...

Dann ist das absolut richtig, denn in dem Satz steckt das 1/kg und 1/K schon mit drin, gell? Die Wärmemenge die für die beschriebene Änderung erforderlich ist beträgt 4,18 kJ, Punkt.

Entschuldigen muss ich mich höchstens noch dafür daß ich Liter mit kg gleichgesetzt habe.

Mal soweit: Es ging nicht darum dich anzugreifen aber wenn du solche Sachen schreibst die auch extra richtig klingen sollen dann gilt es alles zu erwähnen.

1. 4,18 kJ*kg^-1*K^-1 ist kein absoluter Wert, ich glaube du hast es noch nicht verstanden was das heisst. Vorallem in dem von dir gewählten Bereich schwankt doch die spezifische Wärmekapazität. Nicht das es viel von deinem Resultat abweicht aber es sollte der Hinweis kommen.

2. 1 Liter Wasser mit einem Kilogramm gleichzusetzen ist dann schon eher ein markanter Fehler. Gerade bei Wasser ist die Temperatur für das Volumen extrem wichtig. Ich denke du weisst was ich damit meine.

Richtig ist auch, daß dieser Wert nur bei normalem Druck und in einem Temperaturbereich gilt, wo noch keine Zustandsänderungen auftreten (gefrieren, verdampfen).

Okey hier kommen wir auf ein Problem das die Meisten Personen haben. Ich stelle die Frage das du gleich selbst darauf kommst. Was ist normal? Sind Standartbedingungen in Kenia normal oder nicht? Halten wir uns an die gängige Standartbedinugnen 25°C 298,15 K und 10^5 Pa.
Das ist aber völlig irrelevant weil man 2 verschiedene Wärmekapazitäten kennt einmal isochor (konstantes Volumen) und einmal isobar (gleicher Druck) da wir die isobare spezifische Wärmekapazität betrachten spielt die Temperatur des zu messenden Objektes keine direkte Rolle ist aber bei Betrachtung der Randbedingungen schon wichtig. Hat Ruyven angesprochen.
Darum ist das was du geschrieben hast falsch. Die Wärmekapazität ist nicht konstant und bei den Agregatswechsel findet ein Enthalpiegewinn statt und keine Entropie darum ist auf einem Entropie Diagramm nach der Zeit bei konstanter Energiezufur die Ableitung gleich null. Ich bin ziemlich sicher das du das meinst, hat aber mit dem Diskutierten nichts zu tun.

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Was die Ausnahmestellung von Wasser bezüglich der isobaren Wärmekapzität cp angeht, ist das was Floh gesagt hat im Wesentlichen schon richtig. Wasser hat unter den flüssigen Reinstoffen (sprich keine Molekülgemische) unter Standardbedingungen und Athmosphärendruck die höchste Wärmekapzität und ist nebenbei auch unter technischen Gesichtspunkten ein nahezu ideales Wärmeträgermedium. Eine wesentlich höhere Wärmekapazität cp haben unter den Reinstoffen z.B. die Gase Wasserstoff und Helium. Diese eigenen sich jedoch aus verständlichen Gründen nicht für PC-Kühlungen im Hausgebrauch .
Was den angesprochen Ammoniak angeht: Das gilt nur bei erhöhten Drücken oder bei tiefen Temperaturen (cp bei -30°C = 4,4548 kJ*kg^-1*K^-1) und ist auch dann nicht dramatisch viel mehr als bei Wasser. Mal ganz abgesehen davon das Ammoniak als Kühlmedium auch sonst einige nicht unerhebliche technische Schwierigkeiten mit sich bringt .

Mal soweit: Es ging nicht darum dich anzugreifen aber wenn du solche Sachen schreibst die auch extra richtig klingen sollen dann gilt es alles zu erwähnen.

1. 4,18 kJ*kg^-1*K^-1 ist kein absoluter Wert, ich glaube du hast es noch nicht verstanden was das heisst. Vorallem in dem von dir gewählten Bereich schwankt doch die spezifische Wärmekapazität. Nicht das es viel von deinem Resultat abweicht aber es sollte der Hinweis kommen.

2. 1 Liter Wasser mit einem Kilogramm gleichzusetzen ist dann schon eher ein markanter Fehler. Gerade bei Wasser ist die Temperatur für das Volumen extrem wichtig. Ich denke du weisst was ich damit meine.

Beide Einwürfe sind natürlich aus wissenschaftlicher Sicht berechtigt, aber die Temperaturabhängigkeit des isobaren Wärmekapazität (cp) genau wie die Temperaturabhängigkeit des Wasservolumens wirken sich in der Temperaturspanne die wir bei einer Wakü betrachten im Bereich des Messfehlers aus, den die üblicherweise verwendete Sensorik aufweist (Wassertemp-Sensoren -> mit CPU-Sensoren kann man sowieso nicht wirklich messen).
Von daher sind die Aussagen zwar nicht 100%ig physikalisch korrekt aber für den Anwendungsfall durchaus OK .

Okey hier kommen wir auf ein Problem das die Meisten Personen haben. Ich stelle die Frage das du gleich selbst darauf kommst. Was ist normal? Sind Standartbedingungen in Kenia normal oder nicht? Halten wir uns an die gängige Standartbedinugnen 25°C 298,15 K und 10^5 Pa.
Das ist aber völlig irrelevant weil man 2 verschiedene Wärmekapazitäten kennt einmal isochor (konstantes Volumen) und einmal isobar (gleicher Druck) da wir die isobare spezifische Wärmekapazität betrachten spielt die Temperatur des zu messenden Objektes keine direkte Rolle ist aber bei Betrachtung der Randbedingungen schon wichtig. Hat Ruyven angesprochen.

Ob die isochore oder die isobare Wärmekapazität genutzt wird, ist für den Temperaturgang weniger erheblich. Allerdings ist für den Anwendungsfall die isobare Wärmekapazität als Rechengröße sinnvoller, da der Druck im wesentlich konstant (auch nicht in jedem Punkt des Kreislaufs), während man mit der isochoren Wärmekapazität einen zusätzliche kleine Temperaturabhängigkeit überlagern würde. Im Bereich zwischen 25 und 50°C, der für Waküs im Allgemeinen als typischer Arbeitsbereich des Mediums genannt werden kann, ändert sich die iosbare Wärmekapazität cp aber trotzdem nur sehr geringfügig (siehe Spoiler), da der Temperaturbereich nunmal keine Phasenübergänge beinhaltet. Die Auswirkungen auf die Temperaturen aufgrund der Temperaturabhängigkeit von cp sind daher äußerst gering und können für den Fall einer Wakü mit üblicher Sensorik vernachlässigt werden .

Spoiler

Temperatur in °C | cp in J/kg K
25 | 4179,6
26 | 4179,3
27 | 4179,0
28 | 4178,8
29 | 4178,6
30 | 4178,5
31 | 4178,4
32 | 4178,3
33 | 4178,3
34 | 4178,2
35 | 4178,2
36 | 4178,3
37 | 4178,3
38 | 4178,4
39 | 4178,5
40 | 4178,6
41 | 4178,7
42 | 4178,9
43 | 4179,1
44 | 4179,2
45 | 4179,5
46 | 4179,7
47 | 4179,9
48 | 4180,2
49 | 4180,4
50 | 4180,7

Quelle: Tabellensammlung Chemie/ spezifische Wärmekapazitäten ? Wikibooks, Sammlung freier Lehr-, Sach- und Fachbücher

Darum ist das was du geschrieben hast falsch. Die Wärmekapazität ist nicht konstant und bei den Agregatswechsel findet ein Enthalpiegewinn statt und keine Entropie darum ist auf einem Entropie Diagramm nach der Zeit bei konstanter Energiezufur die Ableitung gleich null. Ich bin ziemlich sicher das du das meinst, hat aber mit dem Diskutierten nichts zu tun.

Da in einer Wakü kein Wechsel des Aggregatzustandes auftritt ist die Frage nach der Verdunstungs- oder der Kristallisationsenthalpie hier relativ irrelevant .

Zwei andere Punkt sind imho in dem Zusammenhang ebenfalls wichtig. Einen hat ruyven_macaran schon angesprochen: Die Messung muss im quasistationären Zustand erfolgen, wenn man Rückschlüsse auf den Wirkungsgrad ziehen will. Wie er bereits ausführte ist zum Erreichen des quasistationären Zustands, aufgrund der hohen Wärmekapazität von Wasser, einen relativ lange Aufheizzeit erforderlich (mit zunehmendem Wasservolumen umso mehr). In einfachen Kreisläufen mit verhältnismäßig viel Radiatorfläche können 15 bis 20 Minuten dafür reichen, aber in realen System ist eine Stunde Vollast mit Prime und Furmark oft schon mindestens nötig. Wer die Möglichkeit hat die Wassertmerpaur mit zu loggen kann ein Kriterium einbringen bei dem man den Zustand als quasistationär betrachten kann. Erst dann kann man mit der eigentlichen Temperaurmessung beginnen. Das wird oft vernachlässigt oder Pi*Daumen gemacht.

Der zweite Punkt der eine gewisse Rolle (vermutlich eine deutlich größere als der Temperaturgang der Wärmekapazität) spielt, ist die Viskosität. Im Gegensatz zur Wärmekapazität verändert sich nämlich die Viskosität von Wasser mit der Temperatur im typischen Temperaturbereich einer Wakü durchaus erheblich: Klick (man beachte die logarithmische Auftragung von Eta).

Eine hohe Wassertemperatur beeinflusst daher die Strömungsbedingungen in einer Wakü messbar. Da der Strömungszustand bekanntemaßen einen direkten Einfluss auf den Wäremübergangskoeffizinten hat, sollte man diesen Aspekt noch eher als die minimalen Änderungen der Wärmekapazität mit der Temperaur in seinen Überlegungen berücksichtigen .
Bislang habe ich aber selten gesehen, dass jemand die Viskosität überhaupt als Einflussgröße betrachtet, obwohl sie unbestreitbar einen Einfluss hat und in einer Größenordnung rangiert die deutlich größeren Einfluss hat. Hinzu kommt der Einfluss von glykolbasierten Korrosionsschutzmitteln. Diese erhöhen die Viskosität bei niedrigen Temperaturen zunächst, können aber mit steigender Temperatur den Gradienten verstärken. Ob die Viskosität jedoch so einbricht, dass sie innerhalb des Wakü-Temerpaurspektrums auf das Niveau von reinem Wasser zurückfällt, wage ich zu bezweifeln .

Im Übrigen hat die Viskosität Einfluss auf die hydrodynamsichen Pumpenlagerungen. Die Tragfähigkeit des hydrodynamsichen Schmierfilms nimmt also mit der Temperatur ab. Nicht zuletzt das dürfte auch eine Grund sein warum bei einigen Pumpen die Zugabe viskositätsteigernder Zusätze durchaus lebensdauererhöhend und lautstärkemindernd wirkt und warum die Hersteller bereits bei Temperaturen die den verwendeten Kunststoffen noch langen nicht gefährlich werden Temperaturgrenzen zum Betrieb mit reinem Wasser vorschreiben.

 

[ruyven_macaran]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Das sind Diskussionen, wie wir sie hier häufiger brauchen.

@Vjoe2max:
Kannst du die Auswirkungen der Visikositätsänderung auf den Durchfluss ungefähr abschätzen? Iirc im Quatsch-Thread gabs da schon mal eine Frage nach und wärend sich viele Leute gefunden habe, die eine Steigerung des Durchflusses im heißen System um 1-10% beobachtet haben, ist niemanden eine bessere Erklärung als "geweitete Schläuche?" eingefallen.

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

10% Durchflusssteigerung allein aufgrund von Viskositätsminderung könnten meiner Einschätzung nach durchaus realistisch sein. Kommt natürlich auf das Delta-T zwischen den Messungen an. Da der Schlauchdurchmesser unterschiedlicher Schläuche auch in kaltem Zustand je nach durchschnittlichem Durchfluss kaum Einfluss auf diesen hat, ist eine im Vergleich zu unterschiedlichen Schläuchen minimale Weitung selbiger aufgrund von Wärmeausdehnung, für derart große Unterschiede mit Sicherheit keine Erklärung. Die Viskoistätsänderung wäre hingegen durchaus ein Ansatz, der das erklären kann.

Bleiben wir also gleich realsitisch und nutzen ein Wasser-Glykolgemisch:
Für Wakü-typische Wasser-Glykolgemische gibt es eine praktische Seite über die man sich anhand des Mischungsverhältnisses die kinematischen und dynamischen Viskositäten sowie viele weitere temperaturabhängige Daten (Dichte, Wärmekapazität) ausgeben lassen kann: Klick!! sehr praktisch !!

Mit diesen Daten kann man dann z.B. wiederum die Reynoldszahl für Rohrquerschnitte bei versch. Temperaturen berechnen. Damit kann man dann schon mal abschätzen wie groß der Einfluss überhaupt sein kann.

Ich habe das mal für eine Glykolkonzentration von 20 vol. % bei 25°C und 50°C getan und habe den Durchfluss in einem 10mm ID Rohr konstant auf 100L/h gehalten:

25°C -> Re = 2216 (also knapp unterkritisch)
50°C -> Re = 3963 (deutlich überkritisch)

^ basierend auf den Datensätzen o. g. Quelle.

Dieser deutliche Unterschied sollte zeigen, dass der Faktor Viskosität massiv unterschätzt wird.
Zwar sind 50°C Wassertemperatur für eine Wakü etwas heftig, aber wenn man sich diese Grenzfälle ansieht und den Verlauf der Viskoistät aus der oben verlinkten Grafik dazu betrachtet, kann man erahnen, dass das natürlich auch auf die Strömungsgeschwindigkeit einen starken Einfluss hat, wenn man diese nicht künstlich festhält. Auch bei kleineren Temperaturdifferenzen könnten demnach 10% unterschiedliche Durchflüsse durchaus allein auf´s Konto der Viskositätsminderung gehen.

Leider ist eine direkte Rechnung schwierig, da man ebenso den Turbulenzgrad bzw. die Reynoldszahl nicht willkürlich festhalten kann. Diese sind ja ebenfalls direkt abhängig. Man sieht an obiger Rechnung jedoch trotzdem recht deutlich, dass der Temperatureinfluss auf die Viskosität erheblichen Einfluss auf den Strömungszustand und damit auch auf den Wärmeübergang haben kann . Im Gegensatz zu den Minimaleffekten die die Temperaturabhänigkeit der Wärmekapazität oder die Temperaturabhängigkeit der Dichte (Volumen) haben ist das imo ein Effekt 1. Ordnung mit erheblichem Einfluss auf die Leistungsdaten!

Btw:
Ein nettes Hilfmittel zum Umrechnen des Durchflusses in die Strömungsgeschwindigkeit (für Rohrquerschnitte) ist hier zu finden: Klick - für die die zu faul sind den Taschenrechner die Hand zu nehmen

 

[ruyven_macaran]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Temperaturwerte kann ich dir nur mein eigenes System anbieten:
22°C -> 0,55l/min
28,7°C-29,8°C -> 0,57 l/min
35,8°C-39,4°C -> 0,59 l/min
(jeweils niedrigste/höchte Temperatur im Kreislauf)


Berücksichtigt der verlinkte Rechner den Strömungsgradienten innerhalb des Rohres oder ersetzt er wirklich nur einen Taschenrechner?

 

[Schelmiii]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Also wenn meine Wakü mal wieder aufgebaut ist, dann werde ich das auch gleich testen. Vllt kann man auch nen eigenen Thread aufmachen, der sich an Leute richtet, die nen DFM, nen Tempsensor und ne Stunde Zeit haben. Könnte interessant werden.

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Temperaturwerte kann ich dir nur mein eigenes System anbieten:
22°C -> 0,55l/min
28,7°C-29,8°C -> 0,57 l/min
35,8°C-39,4°C -> 0,59 l/min
(jeweils niedrigste/höchte Temperatur im Kreislauf)

Hast du Glykol im Wasser? Wenn ja wie viel?

Wieder mit 20 vol% gerechnet ergeben sich nach obiger Rechnung folgende Reynoldszahlen für ein Rohr mit 10mm ID:

22°C -> Re=699
(28,7°C+29,8°C)/2=29,25°C -> Re=849
(35,8°C+39,4°C)/2=37,6°C -> Re=1128

Dass das alles unterkritisch ist muss erst mal nicht weiter stören - in den Kühlern sind die Querschnitte schließlich erheblich geringer und damit wird sich da auch ein turbulenter Strömungszustand einstellen. Laminare Strömung in den Schläuchen hat btw den Vorteil, dass dort die Reibungsverluste durch innere Reibung geringer werden - da kommt es ja nicht auf den Wärmeübergangskoeffizienten an.
Die Zahlen zeigen jedenfalls qualitativ recht deutlich, dass mit gewissen Einschränkungen was die Berechnung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit und die Betrachtung der Verlustbeiwerte angeht, ein deutlicher Einfluss der Viskosität aufgrund deren Temperaturabhängigkeit auf den Strömungszustand zu erwarten ist - und damit auch ein Einfluss auf die Wärmeübergangskoeffizienten in den Kühlern.

Zu beachten ist bei solchen qualitativen Vergleichen natürlich immer, dass das eben keine vollständige Strömungsberechnung darstellt. Da fehlen wie gesagt einige Parameter und der Strömungszustand im Schlauch ist wie gesagt auch nicht direkt maßgeblich für die Wärmeübergangskoeffizienten in den Kühlern. Die Rechnung zeigt lediglich, dass die Temperaurabhänigkeit der Viskoität einen recht deutlichen Einfluss auf den Strömungszustand hat und damit, ähnlich wie die Effektivitätssteigerung der Wärmeabfuhr im Radiator zu höheren DeltaTs hin, einen regulierenden Faktor darstellt, der die Kühlleistung bei zunehmender Temperatur steigert. Auf technischer Seite führt der Effekt aber auch dazu, dass die Schmierwirkung des Mediums mit zunehmender Temperatur abnimmt, was wiederum die Pumpenlager beeinflusst. So hat eben auch dieser Effekt seine Schattenseiten.

Wäre da nicht das Problem der mediengeschmierten Pumpen und dem möglichen Wärmekapazitätsverlust, würde dies auch einen Ansatz ergeben das Kühlmedium in Richtung niedrigerer Viskosität zu höherer Gesamtleistung zu trimmen. Da sich die Viskosität jedoch außer durch die Temperatur kaum ohne Verluste bei der Wärmekapazität nach unten trimmen lässt, und damit dann auch noch geringere Tragfähigkeiten der Schmierfilem in den Lagern einghergehen, ist das realistisch betrachtet keine Option. Das beobachtete Phänomen der Durchflusssteigerung, erklärt obiger Vergleich aber zumeindet qualitativ durchaus. Die Effekte der Viskositätsminderung sind so deutlich, dass es meiner Einschätzung nach komplett auszuschließen ist, dass Mikro-Effekte wie die postulierte Weitung der Schläuche durch Wärmeausdehung für den beobachteten Effekt eine messbare Rolle spielen.

Berücksichtigt der verlinkte Rechner den Strömungsgradienten innerhalb des Rohres oder ersetzt er wirklich nur einen Taschenrechner?

Er ersetzt lediglich den Taschenrechner . Eine vollständige Rechnung würde auch weitere Eingangsgrößen erfordern.

Das Strömungsprofil ist direkt von der charakteristischen Strömungsgeschwindigkeit abhängig und verändert sich kontinuierlich vom laminaren Strömungsprofil (Hagen-Poiseuille-Strömung) zu einem angenäherten Rechteckprofil im turbulenten Strömungsfall. Das ist also wieder ein Wert der von den Eingangsgrößen und dem Ergebnis abhängt. Will man das berücksichtigen, muss man zumindest vereinfacht mit dem vm des vorliegenden Strömungsprofils (korrekter Weise aber differenziell unter Einbezug des gesamten Profils) rechnen - dazu muss der Strömungszustand aber bereits bekannt sein.
Umschiffen lässt sich das z.B. durch einen einen recht geringen Rohrquerschnitt bei dem sich (wie in den Kühlern) auch schon bei geringem Volumenstrom eine Strömungsgeschwindigkeit einstellt, mit der Rekrit überschritten wird. Im turbulenten Fall wäre das Strömungsprofil nahezu rechteckig und vm somit gleich vmax. Allerdings wäre im turbulenten Fall zusätzlich die Flüssigkeitsreibung im gesamten Profil zu beachten, während im laminaren Fall außerhalb der Grenzschicht reibungsfrei gerechnet werden kann. Die korrekte Berechnung nach Bernoulli mit strömungsabhängigen Verlustbeiwerten durch Rohrreibung und Fluidreibung ist demnach schon für ein einfaches Rohr mit allerlei Hürden gespickt die mit der Wakü-typischen Messtechnik kaum zu überwinden sind.

Für eine überschlagsmäßige Rechnung zum Vergleich der Wirkung von Viskoitätsänderungen wie die, die ich oben gezeigt habe, reicht die Annahme von v=vmax=konst. aber aus, da kein großes Geschwindigkeitsspektrum betrachtet wird. Lediglich die Bewertung der so ermittelten Reynoldszahlen muss man wie gesagt mit Vorsicht genießen - das hat nichts mit den Zuständen im Kühler zu tun.
Rekrit für Rohre = 2300 ist im Übrigen so oder so nur eine definitionsgemäße Grenze. In der Realität ist es ein Übergangsbereich in dem der laminar-turbulent-Übergang stattfindet.

Für die Kühler sieht das wie angedeutet, alles nochmal wesentlich komplizierter aus, aber schon anhand der Querschnitte kann man auch da überschlagsmäßig zeigen, dass auch schon bei recht geringen Volumenströmen turbulente Strömung erreicht wird. Je weniger restriktiv ein Kühler aber aufgebaut ist, desto eher besteht jedoch die Gefahr, dass er bei sehr niedrigen Volumenströmen nicht mehr turbulent angeströmt wird und damit massiv an Leistung einbüßt (derartige HighFlow-Kühler sind aber zumindest im CPU-Bereich zum Glück schon länger nicht mehr verbreitet) - aber das ist ein anderes Thema ....

 

[ruyven_macaran]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Hast du Glykol im Wasser? Wenn ja wie viel?

Sorry wegen der fehlenden Angabe.
Bei mir grundsätzlich 0%

Zu beachten ist bei solchen qualitativen Vergleichen natürlich immer, dass das eben keine vollständige Strömungsberechnung darstellt. Da fehlen wie gesagt einige Parameter und der Strömungszustand im Schlauch ist wie gesagt auch nicht direkt maßgeblich für die Wärmeübergangskoeffizienten in den Kühlern.

Mir gings ja eher um den Durchfluss als solchen. Bei der Veränderung des Wärmeübergangs mit steigenden Temperaturen gibts soviele weitere Faktoren, dass vermutlich nur wenige Leute hier eine Berechnung wagen wollen.
Mir persönlich reicht es, dass die Entwicklung nicht gegenläufig zur Effektivität der Radiatoren ist. Auf die Pumpenlager muss man ggf. ein Auge haben, aber wenn ich die riesige Lagerfläche einer 1046 (im Vergleich zu z.B. einer Laing) bedenke, dann habe ich da bei 40-45°C irgendwie noch keine Bedenken. Erst recht, wenn noch zusätzlich Glykol ins Spiel kommt.

Die korrekte Berechnung nach Bernoulli mit strömungsabhängigen Verlustbeiwerten durch Rohrreibung und Fluidreibung ist demnach schon für ein einfaches Rohr mit allerlei Hürden gespickt die mit der Wakü-typischen Messtechnik kaum zu überwinden sind.

Der Laie hätte ja gehofft, dass sich für die Rohr- und Fluidreibung jeweils eine Materialabhängige Konstante finden lässt, der Rest sollte dann ja aus der Fließgeschwindigkeit und Temperatur ableitbar sein. (wenn auch vermutlich in sehr komplexer Weise, da man ja quasi von hinten an ein Integral rangeht. Aber eben genau deswegen wäre ja ein Tool wünschenswert )

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Mir gings ja eher um den Durchfluss als solchen. Bei der Veränderung des Wärmeübergangs mit steigenden Temperaturen gibts soviele weitere Faktoren, dass vermutlich nur wenige Leute hier eine Berechnung wagen wollen.

Den direkten Einfluss auf den Durchfluss könnte man daraus nur berechnen wenn man den gesamten Kreislauf durchrechnet . Die obige Rechnung zeigt aber aufgrund der Größenordnung im Vergleich zu anderen Effekten, dass der gemessene Effekt durchaus auf die Viskositätsänderung rückführbar wäre. Da andere Erklärungen wie die Weitung der Schläuche nachweislich viel geringeren Einfluss auf den Durchfluss haben, bleibt das eigentlich als einzige vernünftige Erklärung übrig. Jedenfalls ist der Einfluss den die Veränderung der Viskoistät auf die Strömungsgrößen hat auch bei normalen Temperaturdifferenzen kein Mikro-Effekt.

Mir persönlich reicht es, dass die Entwicklung nicht gegenläufig zur Effektivität der Radiatoren ist. Auf die Pumpenlager muss man ggf. ein Auge haben, aber wenn ich die riesige Lagerfläche einer 1046 (im Vergleich zu z.B. einer Laing) bedenke, dann habe ich da bei 40-45°C irgendwie noch keine Bedenken. Erst recht, wenn noch zusätzlich Glykol ins Spiel kommt.

Die Lagerflächen bei der 1046ern sind zwar nominell etwas größer als das Kalottenlager der Laing, aber dieses ist dafür selbstnachtellend und hat eine bei weitem bessere Medienversorgung. Die durchgehende Lagerbuchse bei den 1046ern ist jedenfalls rein schmiertechnisch nicht unbedingt das Gelbe vom Ei - aber sie funktioniert. Mit Glykol drin ist es schmiertechnisch allgemein weniger kritisch, aber ich denke auch, dass der Dauerbetrieb ohne Glykol unterhalb von 50°C Wassertemp den Lagerverschleiß nicht so erheblich negativ beeinflussen wird - und extrem hohe Wassertemperaturen widersprechen sowieso jedem Sinn einer Wakü....

Der Laie hätte ja gehofft, dass sich für die Rohr- und Fluidreibung jeweils eine Materialabhängige Konstante finden lässt, der Rest sollte dann ja aus der Fließgeschwindigkeit und Temperatur ableitbar sein. (wenn auch vermutlich in sehr komplexer Weise, da man ja quasi von hinten an ein Integral rangeht. Aber eben genau deswegen wäre ja ein Tool wünschenswert )

Dafür gibt´s leider keine wirklichen Konstanten - nur Richtwerte innerhalb bestimmter Parametergrenzen die man als Annahme für eine Berechnung nutzen kann. Will man es aber korrekt rechnen muss man alle untereinander abhängigen funktionalen Zusammenhänge differenziell betrachten. <- Ein Mathematiker würde mich für diese Formulierung zerreißen, aber ich denke es ist verständlich was gemeint ist.

Zwar kann man schon recht deutlich zwischen laminarem und turbulentem Strömungsfall unterscheiden, aber es basiert eben dennoch alles differenzielle Strömungsgrößen, die man für eine korrekte Berechnung auch differenziell ansetzen muss.
Allein die Dicke der reibungsbehafteten Grenzschicht im laminaren Fall wäre etwas wo man einen willkürlichen Ansatz machen müsste, wenn man eine leicht handhabbare Werte für die Rohreibung haben möchte. Das ist ja auch schon ein kontinuierlicher Übergang .

Es gibt natürlich professionelle Tools für ausführliche Strömungsimulationen bzw. Berechnungstools für Standardströmungsfälle, aber auch da braucht man für die korrekte Auswertung mehr Input, als wir mit Wakü-Messmitteln zur Verfügung haben. Wenn man diese Messwerte nicht hat muss man die Werte schätzen oder von ähnlichen Rechnungen auf die Geometrie übertragen - was problematisch sein kann (aber nicht sein muss).
Es ist jedenfalls kein unlösbares Problem, sondern lediglich eine Sache die mit unsern bescheidenen Hobby-Mitteln eben nicht aus dem Ärmel zu schütteln ist . Auf deises Problem stößt man aber nicht nur bei der Frage nach dem Einfluss der Viskosität.

 

[ruyven_macaran]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Die Lagerflächen bei der 1046ern sind zwar nominell etwas größer als das Kalottenlager der Laing, aber dieses ist dafür selbstnachtellend und hat eine bei weitem bessere Medienversorgung. Die durchgehende Lagerbuchse bei den 1046ern ist jedenfalls rein schmiertechnisch nicht unbedingt das Gelbe vom Ei - aber sie funktioniert.

Die Laing hat im Gegenzug den Nachteil, dass die Antriebskräfte nicht nur in Rotationsrichtung und radial, sondern auch in axialer Richtung wirken -> Das Lager mag besser geschmiert sein, aber es muss neben der reinen Führungarbeit auch noch die Fixierung des Läufers übernehmen. Das ganze auf kleinerer Fläche und bei wesentlich höherer Drehzahl.

Allein die Dicke der reibungsbehafteten Grenzschicht im laminaren Fall wäre etwas wo man einen willkürlichen Ansatz machen müsste, wenn man eine leicht handhabbare Werte für die Rohreibung haben möchte. Das ist ja auch schon ein kontinuierlicher Übergang .

Aber einer, der ausschließlich von der Viskosität des Wassers abhängt und somit durch ein "einfaches" (Temperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, ggf. Wirbelbildung ) Integral erfassbar sein müsste. Vom Material der Wand abhängig ist ja nur die unmittelbar erste Schicht Wasser, die tatsächlich Kontakt hat - der Rest ist ein Gradient zwischen ~stehendem und fließendem Wasser.
Will man das ganze von Hand ausrechnen hat man natürlich das riesen Problem, dass Grenzschichtdicke und Strömungsprofil sich schon schwer genug berechnen, wenn man die Maximalgeschwindigkeit im Zentrum des Rohres kennt. Kennt man nur das Ergebniss, also den Gesamtdurchsatz, werden die ganzen komplexen Integrale,... zu einem Gleichungssystem, dass man von hinten er auflösen müsste
-> Da wär ein Tool nicht schlecht. De facto hast du recht, das entspräche einer ausgewerteten Strömungssimulation - aber in 1D mit einem Medium und einer übersichtlichen Geometrie ("Kreis") sollte das doch noch beherrschbar sein?

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Die Laing hat im Gegenzug den Nachteil, dass die Antriebskräfte nicht nur in Rotationsrichtung und radial, sondern auch in axialer Richtung wirken -> Das Lager mag besser geschmiert sein, aber es muss neben der reinen Führungarbeit auch noch die Fixierung des Läufers übernehmen. Das ganze auf kleinerer Fläche und bei wesentlich höherer Drehzahl.

Lass dir von mir als Maschinenbauer sagen, dass das Laing Lager nicht schlechter als das der Eheims ist . Die Lagerflächen schwimmen in beiden Fällen auf einem Film aus Kühlmedium. Das Lager der Laing ist technisch aber das wesentlich ausgefeiltere Modell . Schau dir die Lagerkalotte der Laing mal im Detail an. Da wurde echtes Engineering betrieben - dagegen ist das Eheim-Lager ein ziemlich profanes Gebilde, das vor allem von der Fertigungspräzision und der Hart-Hart-Paarung lebt, aber mit der Zeit immer schlechter wird. Da passiert bei der Laing konstruktionsbdingt erst dann, wenn die Graphitkalotte schon ziemlich durch ist, und da ist mehr "Fleisch" dran als an den Lagerbuchsen der Eheims . Die Eheims verdanken ihre Lebensdauer daher vor allem der Paarung Keramik auf Keramik. Die billige Variante mir Grafitlager macht erfahrungsgemäß auch deutlich schneller schlapp. Ne Laing läuft da aufgrund des ausgefeilteren Lagers trotz Grafitkalotte mit Sicherheit nicht kürzer als ne Eheim mit Keramik-Buchse - und das bei höherer Belastung .

Aber einer, der ausschließlich von der Viskosität des Wassers abhängt und somit durch ein "einfaches" (Temperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, ggf. Wirbelbildung ) Integral erfassbar sein müsste. Vom Material der Wand abhängig ist ja nur die unmittelbar erste Schicht Wasser, die tatsächlich Kontakt hat - der Rest ist ein Gradient zwischen ~stehendem und fließendem Wasser.

Nein die Dicke/Ausprägung der Grenzschicht hängt im Wesentlichen von der Strömungsgeschwindigkeit ab und diese wiederum von mehreren Faktoren - unter anderem auch von der Viskosität, Pumpenleistung, Rohreibung, Flüssigkeitsreibung, Querschnittsänderungen usw..
Verwirbelungen sind durch geometrische Faktoren bedingt. Das sollte also zumindest solange man glattwandige Rohrquerschnitte betrachtet nicht auftreten.

Mit Hilfe der Stromfadentherie könnte man sich z.B. auch den momentan interessiernden Absschnitt eines Kreislaufs raus picken und darin die relevanten Größen berechnen, wenn man Ein die ein Ausgangs-Parameter für die Bernoulligleichung feststellen kann. Da wir aber keine reibungsfrei Strömung haben (das ist für die einfache Stromfadentheorie Randbedingung), müssten die Verluste durch Verlustterme eingefügt werden. Die Verluste könnte man bei versch. Temperaturen messen. Allerdings nicht mit Wakü-üblicher Messtechnik. So müsste man dan eigentlich zumindest einigermßane genau an den Einfluss der Viskosität auf die mittlere Strömungsgeschwindigkeit kommen Sofern man alle andern Einflüsse ausschließt oder separiert.

Die Randbedingung an der Wand ist btw zumindest im laminaren Strömungsfall die, dass die Strömungsgeschwindigkeit unabhängig vom Rohrmaterial und vom Fluid gleich Null ist (die sog. Haftbedingung). Im turbulenten Fall können Fluidteilchen die Wand auch quer zur Strömungsrichtung erreichen. Von daher gibt es dort zumindest wenn man einzelne Teilchen betrachtet auch direkt an der Wand Geschwindigkeitsvektoren die größer oder kleiner Null sein können.

Will man das ganze von Hand ausrechnen hat man natürlich das riesen Problem, dass Grenzschichtdicke und Strömungsprofil sich schon schwer genug berechnen, wenn man die Maximalgeschwindigkeit im Zentrum des Rohres kennt. Kennt man nur das Ergebniss, also den Gesamtdurchsatz, werden die ganzen komplexen Integrale,... zu einem Gleichungssystem, dass man von hinten er auflösen müsste

Ja das stimmt leider. Wenn man es wirklich akkurat machen möchte wird es ziemlich komplex. Für einen Strömungstechniker sollte es aber kein allzu großes Problem sein, wenn er die entsprechenden Tools und etwas Zeit hat. Ich bin leider keiner.

Btw: Kennst du denn die Maximalgeschwindigkeit in Rohrmitte? Wir messen doch nur den Volumenstrom - nicht die Strömungsgeschwindigkeit - das ist ja immer das Kreuz mit dem Durchfluss .

Da wir im Kreislauf auch nicht nur Rohrquerschnitte haben, fehlen für dei Berechnung des korrekten Gesamtdurchfluss in Abhängigkeit von der Temperatur leide reinige Parameter, die auch schwer zu messen sind . Um ein paar Annahmen und Abschätzungen wird auch eine Strömungsmensch da kaum herum kommen, es sei denn er simuliert den Kreislauf komplett im Detail und geht da einfach numerisch ran...

-> Da wär ein Tool nicht schlecht.

So für den Hausgebrauch ist mir so ein einfaches Tool leider nicht bekannt. Wenn ich ein kennen würde wärst du der erste dem ich es sagen würde .
Mit diversen CAD-Programmen kann man zwar vereinfachte Strömugnsmodell rechnen, deren Ergebnisse für einfache Betrachtungen auch gar nicht übel sind, aber ob man da auch veränderliche Viskositäten einbeziehen kann bin ich überfragt. Vielleicht kennt sich ja hier wer besser damit aus?

De facto hast du recht, das entspräche einer ausgewerteten Strömungssimulation - aber in 1D mit einem Medium und einer übersichtlichen Geometrie ("Kreis") sollte das doch noch beherrschbar sein?

Sicher - aber das hat dann eben nicht mehr viel mit einer Wakü zu tun. Da wäre dann eben oben genannte Stromfadentheorie mit Zusatztermen. Dennoch würde es aber zumindest qualitativ sicher besser zeigen wie stark sich die Viskositätsminderung auswirken kann - das stimmt. Allerdings zeigt die obige Überschlagsrechnung auch schon, dass da ein nicht zu vernachlässigender Einfluss vorhanden sein muss, denn für die gleiche Änderung der Reynoldzahl bei gleichbleibender Temperatur und damit auch gleicher Viskosität braucht man schon erheblich mehr Durchfluss, um die gleiche Steigerung zu erreichen. Anders sind ja auch deine Ergebnisse kaum zu interpretieren, denn dass es nicht die Schlauchweitung ließe sich sich leicht messen .

 

[ruyven_macaran]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Btw: Kennst du denn die Maximalgeschwindigkeit in Rohrmitte? Wir messen doch nur den Volumenstrom - nicht die Strömungsgeschwindigkeit - das ist ja immer das Kreuz mit dem Durchfluss .

Genau die möchte ich doch gerne Berechnet haben
Ich kenne den Durchmesser, ich weiß wieviel durch muss und ich kenne die Physik des Kühlemediums, die die Form des Strömungsgradienten zur Rohrmitte hin beeinflussen - nur die Strömung da, die kenne ich nicht. Prinzipiell ein Gleichungssystem mit einer Unbekannten, dass sich lösen lassen können muss. (bzw.: für das gesamte Strömungsfeld sind es zwei unbekannte, v über r. Aber deren Verhältniss dürfte auch nur in einer Form auf die anderen Parameter passen.)
Nur wird es vermutlich sehr schwer werden, alle die Physik des Kühlmediums als Sammlung von Formeln (statt Nachschlagewerte aus nach v sortierten Tabellen) einfließen zu lassen und dann muss man das Monstrum auch noch in Richtung der Geschwindigkeit auflösen

Da wir im Kreislauf auch nicht nur Rohrquerschnitte haben, fehlen für dei Berechnung des korrekten Gesamtdurchfluss in Abhängigkeit von der Temperatur leide reinige Parameter, die auch schwer zu messen sind .

Das es außerhalb eines Rohres sehr schwer wird, ist klar. Nicht nur, dass man komplexere Geometrien nicht so ohne weiteres mit 1-2 Eingangsparametern beschreiben kann (n Rechteck geht vielleicht gerade noch - aber ein und denselben rechteckigen Querschnitt haben wir auch nie über längere Strecken), da kann man sich auch die eindimensionale Betrachtung des Strömungsfeldes in die Haare schmieren. Und 2D oder gar 3D ist dann eben doch eine vollständige Strömungssimulation.

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Jep - so eine exakte Rückrechnung vom Gesamtdurchfluss ausgehend wäre ne harte Nuss. Für den gesamten Kreislauf läuft das in der Tat auf eine komplette und saubere (das muss man bei Simulationen leider immer dazu sagen) Strömungssimulation hinaus. Aber du hast recht für einen Rohrquerschnitt sollte es im Prinzip machbar sein. Das Hauptproblem ist dabei, wie du bereits angedeutet hast, das Geschwindigkeitsprofil der Strömung. Die Beziehung aus Durchfluss und Strömungsprofil ist leider äußerst nichtlinear - insbesondere im Bereich der kritischen Reynoldzahl aber auch drüber oder darunter. Was wir also suchen ist das Strömungsgeschwindigkeitsprofil in Abhängigkeit von Viskosität (bzw. Temperatur) und Rohrradius über den interessierenden Volumenstrombereich hinweg.

Wenn man das Problem vereinfacht, könnte man den Übergangsbereich aber aussparen und für klar laminare Strömungen die Beziehung der Hagen-Poiseuille-Strömung nehmen und für klar turbulente Strömungen einfach ein Rechteckprofil ohne Grenzschicht annehmen. Da wir uns bei vielen Systemen (bei deinem vllt. nicht ganz) auch in den Schläuchen bereits bei RT im turbulenten Bereich aufhalten, wäre diese Vereinfachung natürlich äußerst hilfreich. Die Strömungsgeschwindigkeit wäre dann ja über den Querschnitt konstant. Allerdings hat das auch ein paar Haken - wird können im Turbulenten natürlich nicht mehr mit einer reibungsfreien Kernströmung rechnen sondern müssten einen Verlustbeiwert durch innere Reibung einbeziehen. Im Lamiaren könnten wir als Näherung ab einem gewissen Durchmesser die Grenzschichtreibung vernachlässigen und komplett reibungsfrei rechnen.
Aber nehmen wir mal den turbulenten Fall mit einem rechteckigen Strömungsgeschwindigkeitsprofil an. Dann könnte man weiter gehen und sagen, der Verlustbeiwert muss vom Energiebetrag her dem Unterschied zwischen verlustfrei errechneter Strömungsgeschwindigkeit und gemessener Strömungsgeschwindigkeit (unter obigen Annahmen können wir die ja angeben) umgerechnet auf die Gesamtströmungsenergie entsprechen (der Druck bleibt dabei mal konstant). Ob der verwendete gemessene Zustand wirklich klar turbulent ist lässt sich durch die Berechnung der Rynoldszahl nach obigem Beispiel dann ja problemlos klären.
Damit haben wir die Rechnung also vereinfacht und auf einen gemessenen Parametersatz gefittet. Nun könnte man ausgehend von einer Linearitätsannahme zumindest in einem gewissen Bereich Parameter variieren und ausrechnen wie sich Viskositätsänderungen auf die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Durchfluss auswirken - leider aber nur mit all den Einschränkungen die wir durch die obigen Annahmen und Vereinfachungen drin haben. Ob man diesen Ergebnissen dann vertraut hängt eben davon ab, für wie gut man die Vereinfachungen hält.

Diese Annahmen stecken aber implizit alle bereits in der Rechnung die ich eingangs gemacht hatte . Wenn wir einfach eine turbulente Reynoldszahl für einen bestimmten Querschnitt vorgeben und dann in Abhängigkeit von der Viskoistät bei versch. Temperaturen auf die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Durchfluss zurück rechnen ist das im Prinzip nicht anderes. Sofern wir dabei weit vom Übergangsbereich entfernt bleiben sollte das also einigermaßen passen. Was wir dabei aber nicht berücksichtigen ist die thermische Rückkopplung des restlichen Kühlkreislaufs, dessen Wirkungsgrad sich natürlich mit den Strömungsparametern ebenfalls verändert. Das abzuschätzen ist aber relativ schwierig....

 

[Herbboy]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

@Ruyven: Mal eine Verständnisfrage: Du schreibst am Anfang, dass es nicht stimmt, dass eine WaKü besser sei als eine Luftkühlung, sondern sogar das Gegenteil der Fall sei. Stimmt das wirklich, oder meinst Du nur die "physikalisch" Effizienz der Wärmeabfühung? Ich dachte nämlich immer, dass man per WaKü eine zB CPU länger kühl geng halten kann als mit einer Luftkühlung, das ist ja an sich der Hauptgrund, warum die Leute eine Wakü haben wollen - die ganzen Extrem-OCler nutzen doch AFAIK gerne WaKü ?

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Wenn du weiter liest wird der Grund, warum man mit Waküs trotz des zusätzlichen Wärmeübergangs besser kühlen kann als mit Lukü genau dargelegt . Eine Wakü dient im Endeffekt wie auch die Heatpipes in Luftkühlern dazu die Wärme möglich effektiv von der CPU abzuführen. Das gelingt aber physikalisch bedingt nur so gut wie sie andernorts wieder an die Umgebung abgegeben werden kann. Im Gegensatz zum Heatpipe-Kühler kann man mit einer Wakü die Wärme aber über deutlich längere Stecken transportieren und anschließend über eine, in der Regel bedeutend größere, Radiatorfläche an die Umgebung abgeben, was die deutlich geringen Temperaturen hervorruft, die man mit einer Wakü erreichen kann.
Mit Lukü ist das nicht möglich, da man zum Ersten die Wärme mit Heatpipes nicht beliebig weit leiten kann und zum Zweiten bei Weitem nicht so viel Kühlfläche an die Wärmeträger anbinden kann wie bei einer Wakü. Zudem ist die Wärmeabfuhr in einem Radiaotor konstruktionsbedingt eher effektiver als bei einem Luftkühler, da keine weiten Wärmeleitstrecken durch Lamellenpakete mit geringen Querschnitten nötig sind.
Mit klassichen Luftkühlern ohne Heatpipes sind die Wärmeleitwege und die Fläche btw noch beschränkter, was diese Kühler noch ineffektiver macht.

Aber selbst eine Wakü mit gleich wenig Kühlfläche wie ein Luftkühler kühlt, richtig eingebaut, in der Regel noch etwas besser als die entsprechende Lukü, weil man den Radiator an einer Stelle platzierten kann wo, z.B. durch direkte Versorgung mit Außenluft, eine höhere Temperaturdifferenz zur Verfügung steht. Das dürfte auch der Grund sein, warum selbst Mini-Waküs wie die Fertigsysteme von Asetek und CoolIT, die effektiv kaum mehr Fläche als gute Luftkühler haben trotzdem noch etwas besser kühlen können - besonders wenn der Radiator mit kühler Außenluft angeströmt wird .

 

[Herbboy]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Eben, das was am Anfang steht scheint dem, was später kommt, zu widersprechen

Wie ist das überhaupt mit den den Sockeln? Ich hab da zB ein Komplett-Set von Zalman gesehen, das nur für alte Sockel bis so939 gelistet wird, aber in Nutzermeinungen haben das Leute auch mit zB so775 laufen - ist das bei WaKü sehr simpel an einen Sockel anzupassen, oder muss man trotzdem schauen, für welchen Sockel das gedacht ist? Bei Zalman stand auf der Website zu Thema Sockel bei dem Set GAR nichts.


Ach ja: sind Wakü eigentlich jetzt leiser als Lüftkühlung oder nicht? Man braucht ja offenbar für die Radiatoren mehrere Lüfter, wie ist das dann, selbst wenn die Pumpe sehr leise ist?

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Eigentlich nicht, denn es wird ja erklärt warum die Wakü trotzdem besser kühlt als ne Lukü. Das ist also kein Widerspruch. Im Übrigen ist auch bei Heatpipe-Kühlern ein zusätzlicher Wärmeübergang eingebaut - je nach Aufbau sogar einer mehr als bei Wasserkühlern. Im Vergleich mit klassischen Luftkühlern, macht sich dieser Nachteil aufgrund der Vorteile die eine Heatpipe mit sich bringt z.B. auch nicht negativ bemerkbar.

Für die allermeisten Wasserkühler namhafter Wakü-Hersteller bekommt man auch nach Jahren noch Halterungen für Sockel die es teilweise zum Erscheinen des Kühlers noch gar nicht gab. Der Support ist da meiner Erfahrung nach in aller Regel deutlich besser als bei Luftkühlern - was auch die Preise etwas relativiert. Zalman zählt allerdings nicht gerade zu den Wakü-Spezialisten sondern eher zu den Billigmarken die Einfachst-Waküs als Spielzeug verkaufen. Von daher ist da auch kein toller Support zu erwarten. Abgesehen davon sind die meisten Zalman-Wasserkühler ziemlich leistungsschwach (aber noch ausreichend). Außerdem bestehen sie fast alle aus Alu und sind damit prinzipiell eher ungeeignet, um sie mir anderen Wakü-Komponenten zu kombinieren.

Prinzipell kann man aber bei den meisten Wasserkühlern, selbst wenn es keine passende Halterung dafür vom Hersteller geben sollte (was wie gesagt selten vorkommt) eine eigene Halterung bauen oder die Vorhandene modifizieren. Da auch die schlechtesten aktuellen Kühler oder ältere Mittelklasse-Wasserkühlern von der Kühleffektivität her für jede verfügbare CPU bestens ausreichen, gibt es auch aus dem Blickwinkel heraus eigentlich keine nennenswerten Beschränkungen. Kühler die so groß sind, dass sie mit anderen als den ursprünglich vorgesehenen Sockeln kollidieren würden gibt es nur sehr wenige.

Btw: Gratz zum Überschreiten der 10k

 

[Herbboy]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

ups, 10k - gar nicht gemerkt


Danke für die Auführungen, aber eines fehlt noch: sind Wakü denn nun leise(r) oder nicht? Gut, bei ner Graka sind die sicher leiser, weil die Grakalüfter bei Last ja idR SEHR aufdrehen, aber wie isses ansonsten bzw.im Idle, wo ja moderne Grakas und CPU-Lüfter überhaupt nicht mehr laut sind.

 

[VJoe2max]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Da die Radiatorfläche in der Regel erheblich größer ist als die Wärmetauschfläche der entsprechenden Luftkühlung kann man sie dauerhaft mit extrem langsam laufenden Lüftern betreiben, was die Lautstärke gegenüber einer Luftkühlung mindert obwohl i. d. R. mehr Lüfter zum Einsatz kommen. Oft wird von Lukü-Befürworten auch ins Feld geführt, das die Wakü-Pumpe eine zusätzliche Geräuschquelle darstellt. Gegenüber einem vollpassiv gekühlten PC mit SSD statt einer Festplatte ist das ein Argument, aber schon ein relativ langsam drehender Lüfter und erst recht jede 3,5"-Festplatte sind (auch ohne Zugriffe) lauter als die Mehrheit der Waküpumpen. Wichtig dabei ist jedoch, dass eine Wakü-Pumpe ordentlich entkoppelt sein muss, um keine Vibrationen ans Gehäuse zu übertragen.

Viele Luftkühler schaffen es nicht bei so niedrigen Lüfterdrehzahlen eine potente CPU unter Vollast unter der Throttle-Grenze zu halten und sind daher lauter. Besonders mit hochkarätigen CPUs oder übertakteten Prozessoren sind Luküs oft überfordert, so dass nur recht hohe Lüfterdrehazhlen im Bereich deutlich über 1000 U/min noch helfen - was natürlich zu hoher Lautstärke führt.

Eine ordentlich dimensionierte Wakü kann auf solcher stromhungriger Hardware dagegen auch im Hochsommer mit extrem niedrigen Lüftergeschwindigkeiten (<= 600 U/min) und damit extrem leise betrieben werden, wo jede Luftkühlung zwangsläufig laut würde. Zudem puffert die hohe Wärmekapazität Lastspitzen sehr gut, so dass das bei manchen geregelten Luküs auftretende "Lüfterheulen" nicht auftritt, weil die Regelung bedeutend langsamer ansprechen muss und die Hysterese nicht in kurzer Zeit ausgeschöft ist - falls man überhaupt eine Regelung verbaut - bei Waküs ist das eigentlich eher Spielerei.

Man muss allerdings sagen, dass ein sehr guter Luftkühler auf einer CPU der unteren bis mittleren TDP-Klassen oder auf Stromspar-CPUs natürlich auch dauerhaft recht leise betrieben werden kann. Allerdings drehen auch solche Systeme bei ungünstiger Gehäusebelüftung oder hohen sommerlichen Temperaturen auf, wenn die CPU unter Dauerlast steht und und die Regelung nicht zulässt, dass die CPU am thermischen Limit fährt.

Mit entsprechend großer Radiaotorfläche kann man ne Wakü im Übrigen prinzipiell passiv betreiben und die Pumpen sind bis auf gewisse Ausnahmen, wie gesagt, leiser als sehr leise Lüfter. Von daher: Ja eine ordentlich dimensionierte Wakü ist insbesondere bei schnellen Grafikkarten und leistungsfähigen, und übertakteten CPUs sowie im Hochsommer oder sonstigen ungünstigen Bedingungen in aller Regel deutlich leiser als Lukü. Ausnahmen dabei sind sicherlich die Mini-Waküs ala Corsair Hx0 und andere Asetek und CoolIT-Derivate, da denen schlicht die Fläche fehlt. Entsprechend können sie bei der Lautstärke nicht wirklich gegenüber guten Luftkühlern punkten.

 

[Schelmiii]

AW: Wasserkühlungsguide - (Stand 03.01.10)

Also ob jetzt Wakü oder Lukü leiser ist, hängt nur davon ab, wie man sie konfiguriert. Die Lüfter bei einer Wakü kann man schnell drehen lassen, dann ist die Wakü lauter. genauso andersrum, nen guten Lukü kann man fast schon semipassiv betreiben, also leiser. Aber insgesamt würde ich schon sagen, dass eine Wakü leiser ist, als eine Lukü. Das liegt zum einen daran, dass eine Wakü leistungsfähiger ist als Lukü, und durch die sehr viel größere Fläche zur Wärmeabfuhr (sofern man eine Wakü ausreichend dimensioniert) seine Lüfter langsamer drehen kann. Der wichtigste Punkt zur Lautstärkebekämpfung ist sowieso die Steuerung. Wenn die eingerichtet ist, dann kann man eine Wakü, sofern sie alle relevanten Teile kühlt, auch im Idle passiv betreiben. Dadurch, dass das Wasser die Wärme zunächst aufnimmt, hat man sozusagen immer einen kleinen Puffer. Und auch ohne Luftbewegung am Radiator wird Wärme an die Umgebung abgegeben. Aber Leistungsfähigkeit und Lautstärke sind nicht die einzigen Gründe, wieso sich manche Entusiasten eine Wakü einbauen. Eine entscheidende Rolle spielt auch die Exklusivität und das sehr geile Aussehen einer Wakü. Im Gegensatz zu Lukü, bei welcher man nur 2 Komponenten auswählen kann (Lüfter und Kühler), gibt es bei der Wakü unendlich viele Kombinationen. Man kann so ziemlich alles kühlen, was Wärme verursacht und der Wakümarkt bietet inzwischen sehr viele Teile an. Und diese Indivitualität, einfach die beste, auf sein System zugeschnittene, Konfiguration fasziniert an einer Wakü. Und die Extrem-OCler verwenden Trockeneis oder flüssiges Stickstoff. Für 24/7 Setting führen hohe Oc Ergbnisse aber an keiner Wakp vorbei.

Ich hoffe, ich hab deine Frage beantwortet.