Grundsätzliches zum Thema Wasserkühlung !!

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    • Grundsätzliches zum Thema Wasserkühlung !!

      Die erste Frage, die sich stellt, warum Wasserkühlung ??

      Wasser leitet die Wärme wesentlich effektiver von Hochleistungsprozessoren als Luft. Um die gleiche Kühlleistung mit einer Luftkühlung zu erreichen, müsste man mit sehr vielen, vor allem aber lauten, Lüftern experimentieren. Eine Wasserkühlung ist effektiv und leise.
      Die nächste Überlegung war: Ist der Einbau einer Wasserkühlung sehr kompliziert ??
      Nach meinen Erfahrungen, ist der Einbau einer Wasserkühlung für jeden möglich, der über geringstes, handwerkliches Geschick verfügt. Es gibt heute in vielen Shops sehr gute und leicht zu montierende Komplett-Sets. Ich persönlich halte diese Sets für den Einstieg in die Welt der PC-Wasserkühlung für akzeptabel. Man sollte jedoch die vielen “ Billigteile “ meiden. Eine ordentliche Wasserkühlung ist nicht für 50 Euro zu realisieren.

      Was braucht man für eine Wasserkühlung ??

      Man sollte zunächst festlegen, welche Komponenten gekühlt werden sollen. Die einfachste Variante kühlt halt nur den Prozessor ( CPU ). Für eine solche Kühlung benötigt man nur einen für die CPU passenden Kühler, eine Pumpe, einen Radiator ( Wärmetauscher ) und natürlich Schlauch. Vorteilhafter Weise sollte man auch einen Ausgleichsbehälter ( AB ) in den Kreislauf integrieren. Dadurch lässt sich der Kreislauf einfacher befüllen und entlüften.
      Die Kühlung lässt sich ausdehnen auf den Grafikprozessor ( GPU ), die Northbridge ( NB ), die Festplatten ( HDD ), den Grafikspeicher und die Spannungswandler. Die Kühlung der letztgenannten Komponenten gestaltet sich jedoch nicht so einfach, wie die Kühlung von CPU und GPU. Da aber die Standardkühlung von aktuellen Grafikarten und Prozessoren heute durch laute Lüfter realisiert wird, halte ich die Wasserkühlung für diese Komponenten für sinnvoll. Eine Wasserkühlung der restlichen Komponenten lohnt sich, wenn man sein System extrem übertakten will.

      Die Auswahl der Komponenten.

      Zunächst muss man sich entscheiden, welchen CPU Kühler man haben möchte. Grundsätzlich sind alle Kühler, von namhaften Anbietern nicht schlecht. Sicher wird der eine 1 Grad besser sein, als der andere, doch das sollte nicht das Hauptkriterium sein. Zu Beachten ist das Material des Kühlers. Es gibt Kühler aus Aluminium und Kupfer. Empfehlenswert ist in jedem Fall ein Kupferkühler, da die Kühlleistung besser ist und die Anfälligkeit für Korrosion geringer. Grundsätzlich sollte man sich an die Empfehlungen der Hersteller halten und den vorgesehenen Korrosionsschutz dem Kühlwasser beimengen.
      Nun muss man sich für ein Funktionsprinzip des Kühlers entscheiden. Man unterscheidet zwischen Hohlraumkühler, Kanalkühler, Kernkühler und Düsenkühler. Jeder dieser Kühler hat seine Vor- und Nachteile.

      Hohlraumkühler:
      Das einfachste Prinzip. Er besteht aus einem Boden und einem Deckel, zwischen denen sich ein Hohlraum befindet. Durch diesen Hohlraum wird einfach Wasser gepumpt. Die Kühlleistung ist ausreichend, jedoch nicht vergleichbar mit aktuellen Kühlern. Als Beispiel sei der Zern SA genannt.

      Kanalkühler:
      Hier werden statt eines einfachen Hohlraumes, Kanäle in den Kühlblock gefräst. Hierdurch vergrössert sich die Fläche, wodurch der Wärmeaustausch effektiver erfolgt. Ein Kandidat ist der Aquacomputer Cuplex Rev. 1.3

      Kernkühler:
      Bei diesen Kühlern umströmt das Wasser ein massigen Kühlkern. Dieser Kern ist umhüllt von Kunststoff oder Metall. Die Kühler haben ein recht hohes Gewicht. Diese Kühler bauen höher als die anderen. Zu nennen ist hier der Aquacomputer Cuplex Evo Rev. 1.1

      Düsenkühler:
      Hierbei wird das Wasser direkt über der CPU DIE durch die Fliessgeschwindigkeit über mehrere kleine Bohrungen auf den Kühlerboden gespritzt. Bei vielen Tests im Netz, werden diesen Kühlern sehr gute Kühlleistungen zugesprochen. Durch die Düsenstruktur sinkt jedoch die Durchflussgeschwindigkeit im Kreislauf und die Gefahr einer Verstopfung durch Schmutzpartikel ist hier am grössten. Diese Kühler benötigen eine leistungsstarke Pumpe. Beispiel Aquacomputer Cuplex PRO.

      Pumpen:
      Auch bei der Auswahl der Pumpe, gibt es sehr viele Möglichkeiten. Es gibt überwiegend Pumpen die mit 230V betrieben werden. Dabei muss ein zusätzlicher Netzanschluss aus dem Gehäuse gelegt werden. Ausserdem muss man drauf achten, dass die Pumpe mit dem Start des Rechners ebenfalls gestartet wird. Alternativ gibt es hierfür Relaissteuerrungen zu kaufen, welche diese Aufgabe übernehmen. Damit ist es dann ausgeschlossen, dass man vergisst, die Kühlung zu aktivieren. Um diese zu verbauen, sollte man jedoch ausreichend Kenntnisse von Elektronik besitzen, da es zum einen sehr gefährlich ist, zum anderen recht teure Schäden zur Folge haben kann, wenn man einen Fehler macht.
      Alternativ gibt es aber auch mittlerweile diverse Pumpen zu kaufen, die mit 12V laufen und direkt an das Netzteil angeschlossen werden. Hier ist dann der Anlauf der Pumpe beim Rechnerstart gesichert. Ausserdem muss kein weiteres Netzkabel aus dem Gehäuse verlegt werden. Diese Pumpen sind leider um einiges teurer, als die 230V Ausführungen. Meine Empfehlung ist hier die Innovatek HPPS 12V oder die Aquastream.
      Man unterscheidet bei den Pumpen auch noch Tauchpumpen und Inlinepumpen. Die Tauchpumpe befindet sich in einem Behälter und ist vom Wasser umschlossen. Dies ist meist mit einer guten Geräuschdämmung verbunden und ist sehr preiswert zu haben. Die Inlinepume wird einfach in den Kreislauf eingebunden. Hier muss der Geschmack und die Einbaumöglichkeit entscheiden, welches die richtige Wahl ist.
      Hauptkriterium für eine Pumpe sollte vor allem Zuverlässigkeit und leiser Betrieb sein. Fördermenge und Förderhöhe spielen eine untergeordnete Rolle. Solange 25 bis 30 Liter/Stunde umgewälzt werden, reicht das für die allermeisten Systeme aus. Wichtig ist, dass die Pumpe unbedingt für den Dauerbetrieb zugelassen ist. Eine sehr hohe Zuverlässigkeit haben die 230 Volt Eheim Kreiselpumpen ( 1046/1048 ) mit Keramikwelle und Keramiklagerung bereits im Aquarienbereich bewiesen. Die genannten Eheim Pumpen sind auch im PC Bereich die, die am häufigsten eingesetzt werden. Die oft angebotenen, grösser dimensionierten Pumpen bringen, außer höherer Betriebsgeräusche und Kosten, keinerlei Vorteile.

      Radiator:
      Der Radiator oder Wärmetauscher soll das durch die PC-Komponenten erwärmte Wasser möglichst geräuscharm wieder herunterkühlen. Im Ideallfall sollte die Temperatur der Umgebungstemperatur möglichst Nahe kommen. Er ist die Komponente, die massgeblich an der erzielten Kühlleistung beteiligt ist. Radiatoren können passiv ( ohne Lüfter ) und aktiv ( mit Lüftern ) betrieben werden.
      Der Passivbetrieb einer Wasserkühlung ist ohne weiteres möglich, wenn der Radiator eine ausreichende Grösse hat. Geeignete Radiatoren hierfür sind unter anderem der Aquacomputer Airplex-Evo 240 oder 360 sowie der Heattransformer 240 oder 360. Passiv betriebene Radiatoren sollten extern, d.h. ausserhalb des Gehäuses, angebracht werden um eine ausreichende Wärmeabfuhr sicher zu stellen..
      Beim Aktivbetrieb wird der Luftstrom durch den Radiator mittels Lüftern unterstützt. Erfahrungsgemäss genügt es, die Lüfter auf 5V oder 7V laufen zu lassen. Dann sind die meisten Lüfter sehr leise und man erreicht sehr gute Temperaturen. Ausserdem ist noch Reserve für evtl. Hitzeperioden oder Overclocking Versuche vorhanden. Als sinnvoll erachte ich hierfür eine Lüftersteuerung.
      Im WWW werden mittlerweile Riesenradiatoren angeboten. Eine merkliche Temperaturverbesserung bringen diese nicht. Ein 240er Radiator mit 2 langsam laufenden Lüftern reicht für fast jedes System. Der Temperaturunterschied zwischen einem 240er und 360er Radiator wurde in Tests mit 1 - 3 Grad ermittelt. Ob sich hierfür der Mehrpreis lohnt, muss jeder für sich entscheiden.

      Ausgleichsbehälter:
      Bei den Tauchpumpen ist dieser meist im Lieferumfang enthalten, da die Pumpe in diesem integriert ist. Für Inlinepumpen gibt es Aufsteck-AB´s ( werden direkt auf der Saugseite der Pumpe aufgesteckt ) und AB´s, die in den Kreislauf eingebunden werden. Auch hier eine Frage des Geschmacks.
      Auch die Grösse des AB ist für das Kühlergebnis nicht entscheidend. Ein grösseres Wasservolumen verlängert nur die Zeit, bis die Systemtemperatur sich einstellt sowie die Abkühlzeit. Auf die erreichbare Temperatur hat die Wassermenge nur marginalen Einfluss.

      Schläuche + Anschlüsse:
      Hier werden überwiegend 2 Arten in Kühlsystemen genutzt. Beide sind der Drucklufttechnik entnommen. Es gibt zum einen die so genannten Plug & Cool ( P&C ) sowie Verschraubungen. Beide Varianten sind für die üblichen Schlauchdurchmesser einer Wasserkühlung erhältlich.
      Plug & Cool - Anschlüsse sind relativ einfach zu handhaben. Hierbei muss ein harter Schlauch verwendet werden. Diese Anschlüsse bedingen eine grössere Sorgfalt bei der Montage. Sie sind empfindlich gegen seitlich auf den Schlauch einwirkende Kräfte. Der Schlauch muss unbedingt gerade abgeschnitten werden. Der Dichtungsmechanismus kann nach mehrmaliger Benutzung an Wirkung verlieren. Die Schläuche müssen unbedingt rund sein. Schon kleinste Verformungen können zu Undichtigkeiten führen. Durch die Festigkeit des Schlauches sind enge Radien nicht zu verlegen. Hierfür müssen dann zusätzliche Winkel gekauft werden, was das System zusätzlich verteuert.
      Bei Schraubanschlüssen ist nicht so grosse Sorgfalt nötig. Die Anschlüsse können mit jeder Schlauchart verwendet werden. Bei Verwendung von PVC-Schlauch sind engere Radien möglich, wobei, bei zu engen Radien, die Gefahr des Einknickens besteht. Die Anforderungen an die Schläuche sowie den Anwender sind gering. Zum sicheren Betrieb einer Wasserkühlung kann ich diese Anschlüsse nur empfehlen.

      Reihenfolge :
      Bei der Verschlauchung des Systems ist die Reihenfolge unerheblich. Hier sollte das Gehäuse sowie die Einbauorte der Komponenten diese vorgeben. Nur der Ausgleichsbehälter sollt vor der Saugseite der Pumpe montiert werden, da Kreiselpumpen nicht selbstansaugend sind.
    • Original von Blue_Quarter
      Noch eine Frage: muss ich wenn ich wasserkühlung benutze auch wärmeleitpaste auf cpu und co verwenden und wie werden die festplatten gekühlt (mit aufsätzen?)?

      MFG

      Klar musst du wärmeleitpaste benutzen, für die festpllaten musst du natürlich extra aufsätze kaufen, obwohl eine kühlund nicht unbedingt nötig ist!
    • Original von Blue_Quarter
      Noch eine Frage: muss ich wenn ich wasserkühlung benutze auch wärmeleitpaste auf cpu und co verwenden und wie werden die festplatten gekühlt (mit aufsätzen?)?

      MFG


      Wärmeleitpaste ist auch bei Wakü ein muss. Sie dient dazu, dass sich in den feinen Unebenheiten des Kühlers und der CPU/GPU/NB keine Lufteinschlüsse zu verhindern, da Luft die Wärme schlecht leitet.
      Festplatten im Kreislauf ist teuer und meiner Meinung nach unsinnig. Ein Lüfter auf 5V vor den HDD´s und diese sind super gekühlt.
      Einziger Vorteil bei einigen HDD-Wasserkühlern ist, dass diese entkoppelt werden. Aber auch das kann man günstiger realisieren.
    • Es kennt nicht jeder alle Foren, darum finde ich es richtig, die Info möglichst oft weiterzugeben.

      In den meisten Threads gibts leider iimmer die wildesten Angaben zu Temperaturen und Leistungen von verschiedenmen Komponenten.

      Als Beispiel sei nur immer das drängen zum Triple Radi genannt.
      Der Unterschiede zwischen Dual u. Tripple ist beim Preis nicht unerheblich, bei den Temps - aktiv betrieben - nur marginal.

      Deshalb habe ich diese Infos zusammen gestellt und versucht, dies möglichst objektiv zu machen.
    • Ja, war ja auch net böse gemeint. Wollte das halt nurmal so sagen. is ja schön, dass er sich über haupt erstmal die Mühe gemacht hat, uns das für uns, die community geschrieben hat.
      desweiteren ist es ja gut, wenn es verbreitet wird in anderen foren!

      EDIT: Nun back to topic :baby:

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von teilo ()

    • Danke sehr informativ :)
      Hab vor allem nicht gewusst, dass man keine bestimmten Reihenfolge haben muss o0
      Ist, das wirklich so dass man nur das mit der Pumpe beachten soll?
      Ich meine logisch wärs ja, aber ich hab irgendwie gedacht , dass vielleicht sind hätte wenn die Pumpe oben oder eher oben im Gehäuse angebracht wird, so nähe CPU ^^
    • hätte noch was zu den temps, damit nicht immer wieder die gleichen Fragen auftauchen:
      Temp. der Radiansaugluft + je nach Grösse des Radis 1-5° = Wassertemp
      Wassertemp + min. 15° = CPU Temp bei 100 Watt Verlustleistung

      Somit sind bei 30 Ansauglufttemp, ca. 31-35° Wassertemp und min 45-50° CPU Temp!
      Eine Wasserkühlung ist nicht dafür da, um die CPU Temp unter 30° zu bekommen, sondern um ein Silentsystem zu haben ;)
      Also wenn ihr Traumtemps haben wollt, dann müsst ihr zu einem Kompressor greifen.

      mfg Entsafter