xxmartin
Semiprofi
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Worum geht es?
Eine Wasserkühlung kann immer nur so gut sein wie ihre Radiatoren. Das weiß jeder. Denn nur ausreichend kaltes Wasser ist in der Lage auch gut zu kühlen. Meine aktuelle Konfiguration besteht aus zwei Evo 360 Triple-Radiatoren und einem Mora 2 Core – ausgestattet insgesamt mit zwölf regelbaren 120mm Lüftern. An sich eine leistungsfähige Zusammenstellung, aber irgendwann stößt alles an seine Grenzen.
Dank steffel333 bin auch ich im letzten Herbst auf die Idee mit den Durchlaufkühlern von Aqua-Medic gekommen. Allerdings war es nach intensiver Beschäftigung mit dem Thema mittlerweile November geworden und ich dachte mir, daß ich auch noch so durch den Winter kommen würde. Aber der Sommer rückt nun langsam aber sicher wieder in greifbare Nähe und stetig besser zu übertaktende, heiße Dual-Cores wollen stets eine kühle Umgebung – da wurde die Investition immer dringlicher.
Tja, und nun ist es soweit. Mein schmucker Titan 1500 steht vor mir.
Die Idee: Titan Durchlaufkühler von Aqua-Medic stammen aus dem Aquarienbereich. Sie werden in den Wasserkreislauf eingebunden und regulieren mittels eines kraftvollen Kompressors die Temperatur des Wasser auf einen gewünschten Wert. Dabei kann man diesen Soll-Wert zwischen 4°C und 25°C mit Genauigkeit von 1°C digital am Display einstellen. Die Modellnummer gibt an, für welche Aquariengrößen in Liter das Gerät ausgelegt ist, um ein Delta von 5K zu erzeugen. Ein Titan 1500 könnte also theoretisch ein 1500 Liter großes Aquarium auf 5°C unter Lufttemperatur abkühlen.
Eine herkömmliche Wasserkühlung faßt aber im Maximalfall vielleicht 2-3 Liter Wasser. Die Macht von 790W Kälteleistung auf diese kleine Wassermenge losgelassen, eröffnet völlig neue Kühldimensionen, die lediglich durch die Differenztemperatur bis zur Bildung von Kondenswasser begrenzt werden. Demgegenüber sollte natürlich stehen, daß Fische für gewöhnlich weniger heizen als Prozessoren
– aber die Kühlleistung ist dennoch mehr als ausreichend und wird mit einem hoch übertakteten System spielend fertig.Die vollständigen technischen Daten der einzelnen Modelle finden sich hier:
http://www.aqua-medic.de/de/service/pdfs/TITAN-Kühler.pdf
(alternativer Link)
Chilled Wakü vs. Komkü
Was rechtfertigt einen Durchlaufkühler gegenüber einer gewöhnlichen Kompressorkühlung à la E.C.T. Mach 2 GT oder Asetek Vapochill?
Kommerziell käufliche Kompressorkühlungen bieten meist "nur" Kälteleistungen um 200 Watt und sind mittels komplizierten Montagesystemen lediglich für die CPU-Kühlung ausgelegt. Bereits der Titan 500 wartet hier mit 390 Watt und somit bereits der etwa doppelten Kälteleistung auf. Der Titan 1500 mit 790 Watt Kälteleistung beeindruckt noch deutlicher. Weiterhin kühlt ein Durchlaufkühler den gesamten Wasserkreislauf und kann somit neben der CPU ebenfalls einen leistungshungrigen SLI Grafikkartenverbund oder heiße Chipsätze extrem effizient mitkühlen. Eine Kompressorkühlung taugt ja lediglich für die CPU selbst.
Natürlich wird eine einzig auf die CPU ausgelegte Kompressorkühlung immer bessere Temperaturen direkt an der CPU liefern als es mit dem Chiller je möglich ist, aber mir geht es in erster Linie nicht darum, die CPU bei Minusgraden zu betreiben sondern darum, den Komfort einer Wasserkühlung mit konstant kalter Wasserzufuhr zu kombinieren. Zudem wäre mir eine ausgewachsene Kompressorkühlung, die man zwingend direkt am PC aufstellen muß, zu laut.
Die Überlegenheit gegenüber normalen Wasserkühlungen sollte offensichtlich sein. Insbesondere bei einer stark übertakteten Dual-Core CPU und zwei wassergekühlten Grafikkarten im SLI sind kleine Radiatoren bereits hoffnungslos überfordert und lassen nach langen Lastperioden die Wassertemperatur leicht auf 10-20°C über Raumtemperatur steigen.
Zudem bewahrt man sich mit dem Titan alle Vorteile und Bequemlichkeiten einer Wasserkühlung bezüglich CPU-Wechsel und Schlauchverlegung. Den Prozessor bei einer Kompressorkühlung zu wechseln erfordert wesentlich mehr Zeit, Geschick und Geduld.
Material & Montage
Was benötigt man alles, um den Titan Kühler in einen herkömmlichen Wakü-Kreislauf einzubinden?
Natürlich zuerst einmal einen Titan 250, 500, 1500, 2000 oder 4000. Preise findet man über diverse Preissuchmaschinen. Am günstigsten sind die Titan im Moment bei alphacool.de zu bekommen. Ist allerdings kein ganz so günstiges Vergnügen.
Es werden je ein Paar gerade und gewinkelte Anschlußadapter mitgeliefert, welche auf Schlauch mit 22mm Außendurchmesser abgestimmt sind (typisch im Aquarienbereich).
Um nun auf einen standardmäßigen 10/8 oder 11/8 Schlauch zu kuppeln, benötigt man folgendes:
1x Eheim Aquaristik-Schlauch 16/22 (d.h. 1m)
1x Eheim Aquaristik-Schlauch 12/16 (d.h. 1m)
2x Eheim Reduzierstück 16/22 auf 12/16
2x Eheim Reduzierstück 12/16 auf 9/12
Günstig zu beziehen z.B. bei aquaristikshop.com oder in jedem Zoohandel vor Ort.
Theoretisch würde man auch ohne die 16/22 auf 12/16 Adapter auskommen, indem man den 12/16 Schlauch einfach ein paar Zentimeter in den 16/22 Schlauch hineinschiebt und mit Kabelbinder oder Schnallen fixiert.
Allerdings halte ich diese Variante nicht für ganz so sicher und bevorzuge das Kuppeln über Reduzierstücke. Nun wird einfach in der Reihenfolge "Anschluß Titan – Schlauchstück 16/22 – Adapter 16/22 auf 12/16 – Schlauchstück 12/16 – Adapter 12/16 auf 9/12" die Verbindung hergestellt.
Übergang - 16/22 auf 12/16
Übergang - 12/16 auf 9/12 (bzw. 11/8 oder 10/8)
Auf den 9/12 Anschluß kann man dann jeden 8/10 bzw. 8/11 PVC-Schlauch, den man in Wasserkühlungen verwendet, aufschieben. Eventuell mit Kabelbinder fixieren, hält aber an sich schon bombenfest.
Selbstverständlich sollte man die Schläuche so weit wie möglich überstülpen - auf den Fotos ist dies nicht ausreichend und nur zu Demonstrationszwecken kurz aufgeschoben.
Das "Aufeinanderschieben" klingt allerdings einfacher als es ist – in Wirklichkeit ist es ein teuflisches Vergnügen, da man ohne Arbeitshandschuhe hinterher viele Hitzeblasen und offene Fleischwunden durch abgelöste Hautstücke an den Händen hat ... die Adapterstücke sind nämlich deutlich größer als der Innendurchmesser der Schläuche. Man benötigt viel Kraft und Geduld, um sie ordentlich zu verbinden. Kabelbinder oder Verschraubungen sind wie gesagt nicht nötig, da die Schläuche extrem fest sitzen, hat man sie einmal übergestülpt. Lösen kann man sie im übrigen nur noch durch Aufschneiden mit einer Rasierklinge.
"IN" und "OUT" sind entsprechend an der Rückseite des Titan gekennzeichnet. Mit "IN" ist wie bei Kühlkörpern "in Pumpenrichtung / in Wasserflußrichtung" gemeint.
Zum Anschluß wäre es dann auch schon gewesen. Man sollte hinreichend Schlauchlänge einplanen und eine leistungsstarke Pumpe einsetzen – mehr dazu aber im Abschnitt zur Geräuschentwicklung.
Zu beachten ist der empfohlene Mindestdurchlauf für jedes Modell. Eine Unterschreitung ist zwar nicht kritisch, aber bei extrem niedrigem Durchlauf würde vermutlich Vereisungsgefahr bestehen. Eine Eheim 1250 Pumpe (220V) bringt es auf 1200 l/h und ist somit für meine Zwecke bestens geeignet.
Der Kühler selbst verfügt über keine eigene Pumpe und sollte somit nur betrieben werden, während die Pumpe im Kreislauf läuft. Eine Notabschaltung würde allerdings schlimmeres verhindern.
[EDIT 21.05.2006]
Mit der Laing S6 kann der Titan nochmal ordentlich zulegen.
[/EDIT]
Betrieb & Lautstärke
Nach dem Einschalten des Geräts erscheint am Display die aktuelle Wassertemperatur auf 0.1°C Genauigkeit. Nun stellt man mittels der SET-Taste die gewünschte Wassertemperatur auf 1°C genau ein. Sobald die Solltemperatur um über 1°C überschritten wird, springt der Kompressor an (am Beispiel: bei 15°C Soll-Wert würde der Kompressor sofort beim Wechsel von 16.0°C auf 16.1°C anspringen). Nun wird mit sehr kraftvollem Geräusch von Kompressor und dem rückseitig verbauten Lüfter das Wasser abgekühlt. Dabei ist unbedingt darauf zu achten, daß das Gerät frei steht, genügend Umluft ansaugen kann und die warme Abluft rückseitig ungehindert abströmt.
Ist die Soll-Temperatur erreicht, schaltet sich der Kompressor ab. Durch die Restkälte kühlt sich das Wasser meist um weitere 1.0-1.5°C ab. Der Regler prüft nun stetig die aktuelle Wassertemperatur und startet den Kompressor erneut, sobald die eingestellte Soll-Temperatur um mehr als 1.0°C überschritten wird. Eine konstante Wassertemperatur mit maximal 1°C Schwankung nach oben und 1°C Schwankung nach unten ist somit garantiert.
Temperatur direkt nach dem ersten Einschalten
Zieltemperatur 15.0°C, der Kompressor läuft (kleiner Punkt oberhalb der "6") und kühlt herunter
Soll-Wert erreicht, der Kompressor schaltet sich sofort ab ...
... und kühlt aufgrund des Nachlaufs noch über ein 1°C weiter
Zu Beginn sollte man die Temperatur nicht zu weit unter Raumtemperatur absenken, selbst wenn sofort 4°C möglich wären. Ein schrittweises Herantasten ist sinnvoll, um ein Gefühl für das Gerät und die erreichten Temperaturen zu bekommen. Die Gefahr von Kondenswasser bei ca. 30% Luftfeuchte, die ich meist in meinen Räumen habe, ist eher gering. Bis auf 10-15°C läßt sich jedenfalls problemlos abkühlen bei 20-25°C Zimmertemperatur. Im Hochsommer bei voller Sonneneinstrahlung oder an einem sehr feuchten Regentag müßte man dies eventuell anpassen, je nachdem wie tief man regelt.
Der Kühlvorgang geht relativ schnell voran. Die erste Minute, in der ein völlig warmer Kompressor anläuft, wird die Wassertemperatur nur wenig bis gar nicht gesenkt. Sobald der Kompressor aber voll angefahren ist (maximal ein bis zwei Minuten), purzeln die Temperaturen im Sekunden-Takt. Ich würde schätzen, daß es vom Einschalten des Titan etwa fünf Minuten dauert, um ein völlig warmes System von 25°C auf 15°C abzukühlen. Im "eingeschwungenen Zustand" geht das Abkühlen dann sehr schnell, da nicht mehr als 1°C abgekühlt werden muß und das Kältemittel bereits kühl ist.
Da die Geräuschkulisse des Titan 1500 während der Kühlphase sehr beachtlich ist, habe ich mich dafür entschieden, den Kühler in einen Nebenraum (Abstellkammer) zu stellen und mit zwei kleinen Bohrungen durch die Wand die Schläuche zum PC zu verlegen. Dadurch läuft der Rechner bei vollständig wassergekühlten Komponenten nahezu lautlos und wird dennoch stets mit frischem Kaltwasser versorgt. Natürlich kann man den Durchlaufkühler auch direkt neben dem Rechner betreiben, aber jeder Wakü-verwöhnte Silent-Freak würde das nicht lange aushalten.
Natürlich darf jetzt keiner an einen 60 dB Delta-Lüfter denken, so laut ist es bei weitem nicht – man kann durchaus auch mit dem Gerät neben sich leben. Nur möchte ich gern immer das Unmögliche – in diesem Fall deutlich niedrigere Wassertemperatur bei noch geringerer Geräuschkulisse als bisher (nämlich ohne jegliche Radiatoren in der Nähe des Rechners).
Wasser aus der Wand
Nun bekomme ich das kalte Wasser aus der Wand genauso wie den Strom aus der Steckdose.
Alternativ gibt es bereits praxiserprobte Methoden von joe_cool und LoKi2k, wie man den Standard-Lüfter durch drei oder vier leise geregelte 120mm Lüfter ersetzt. Ich würde mich freuen, wenn sie ihre Erfahrungen / Anleitungen hier nachtragen würden. Damit bleibt dann lediglich das Kompressorgeräusch (ähnlich einem Kühlschrank), was allerdings nicht sonderlich störend ist.
Stromverbrauch
Der Titan 500 ist mit 190 Watt, der Titan 1500 mit 375 Watt Verbrauch angegeben. Allerdings bezeichnen diese Werte die Leistungsaufnahme im Vollbetrieb. Unter normalen Umständen wird sich der Titan Kühler aber immer nur relativ kurz einschalten, das Wasser herunterkühlen, abschalten und erst wieder bei Überschreiten der eingestellten Soll-Temperatur erneut anlaufen. Bei längerem Idle-Betrieb des Rechners (wenn sich das Wasser also nicht so stark erwärmt) sollten die Ruhephasen somit bei weitem die Aktivphasen überschreiten. Selbst unter Vollast (dual-Prime) würde ich schätzen, daß das sich Ruhe- und Aktivphasen etwa die Waage halten. Abhängig ist dies natürlich von der eingestellten Temperatur. Es erfordert entsprechend mehr Laufzeit, um das Wasser konstant auf 10°C herabzukühlen anstatt auf 15°C.
Im Vergleich verbrauchen zwölf Lüfter auf meinen Radiatoren immerhin auch ihre 4 Watt (bei 12V) je Stück, sprich 50 Watt dauerhaft. Kalkuliert man den Durchlaufkühler mit 50% Laufzeit, halbieren sich die obigen Werte und die Rechnung sieht schon freundlicher aus. Für Energiesparfetischisten ist es allerdings trotzdem keine seligmachende Investition – da fährt man mit rein passiven Radiatoren (oder ganz ohne PC
) billiger.Einzig beim sehr kleinen Titan 250 mit nur 190W Kälteleistung und 100W Stromverbrauch sollte man damit rechnen, daß dieser in Lastphasen ununterbrochen läuft und nur im Idle-Betrieb gelegentlich abschaltet. Kann bei einer echten Kompressorkühlung die gesamte Kälteleistung "punktgenau" auf die CPU wirken, so wird die vom Titan erzeugte Kälte in einer Wasserkühlung auch über die Schläuche und Ausgleichsbehälter zu einem kleinen Teil abgegeben. Hat man also CPU und Grafikkarten mit einer hohen Gesamtwärmeabgabe im System, könnten die 190W des kleinsten Modells eventuell zu schwach werden, um sehr niedrige Zieltemperaturen noch konstant zu erreichen. Dies ist aber lediglich eine Vermutung und sollte erst durch den Praxistest überprüft werden. Unübersehbarer Vorteil des Titan 250 ist seine sehr geringe Geräuschkulisse von nur 20dB.
Praxis
Als Testobjekt habe ich mir einen Opteron 170 Dual-Core gewählt, der bisher bei 2900 MHz und 1.55V mit voll aufgedrehter Wasserkühlung bei 42-44°C dual-Prime läuft. Nicht das edelste vom Edelsten, aber gut genug, um die Leistungssteigerung zu demonstrieren.
Das Wasser habe ich auf "nur" 15°C abgesenkt. Die Temperaturverbesserung ist offensichtlich und erheblich - bei gleicher Spannung und gleichem Takt liegt die CPU Temperatur mit Heatspreader nun anstatt bei fast 45°C bei nur noch 34°C. Außerdem war es mir nun möglich die Spannung bei 2900 MHz auf 1.47V abzusenken und somit eine Last-Temperatur von 33°C zu erreichen. Was ein Spannungs-Drop von fast 0.1V in hohen Taktregionen für ein bedeutender Wert ist, dürfte sicherlich jedem OC'ler klar sein. Die 3000 MHz, die vorher aufgrund jeglicher Temperatureffekte nicht ansatzweise stabil laufen wollten, sind nun ebenfalls (mit Heatspreader!) trotz hoher Spannung dual-Prime stabil bei Temperaturen um 35°C.
2x Evo 360, 1x Mora 2, 12x 120mm Lüfter @ 12V
Titan 1500 @ 15°C
Bei einer CPU, die bereits standardmäßig noch bessere Werte bringt, kann man natürlich noch viel mehr herausschlagen.
Die "tödlichste" aller Kombinationen ist allerdings die Verwendung einer CPU ohne Heatspreader, da das titan-gekühlte Wasser dann mit voller Macht seiner Kälte direkt und unvermindert auf den Die wirken kann. Ich schätze, weitere 50-100 MHz sollten ohne Heatspreader bei Titankühlung machbar sein. Natürlich werde ich das in den nächsten Tagen auch selbst nachprüfen.
Fazit
Der Preis ist beachtlich, aber die Kühlleistung enorm.
Bedenkt man, daß schwache Kompressorkühlungen unter der Last eines hochgezüchteten Dual-Core Prozessors durchaus zusammenbrechen und die Temperatur der CPU deutlich in die Plusgrade schnellen lassen, so haben die 790W des Titan 1500 keine Probleme selbst zwei stromdurstige Grafikkarten im SLI, einen heißen Chipsatz sowie eine stark übertaktete Dual-Core CPU bei gewünschter Temperatur von 10-15°C und weniger im Zaum zu halten. Die Grenze setzt hier lediglich die Vernunft, Kondenswasser und das 4°C Limit der Steuerung.
Einen Online-Rechner zur Berechnung der Tautemperatur in Abhängigkeit von Lufttemperatur und Luftfeuchte findet man hier.
Technisch versierten Bastler dürfte es allerdings leicht fallen, die Steuerung zu umgehen, das Wasser mit Frostschutzmittel zu versetzen, die Schläuche und Kühler zu isolieren und damit sogar eine dauerstabile Frost-Wakü unter 4°C zu betreiben. Für meine Zwecke genügen 10-15°C konstante Wassertemperatur allerdings schon gänzlich.
Hatte ich vorher nach mehreren Stunden dual Prime95 bereits handwarme Radiatoren (d.h. Wassertemperatur bei deutlich 15°C über Zimmertemperatur), so läuft mit dem Titan zu jeder Zeit das Wasser konstant mit der eingestellten Temperatur über die CPU. Die Temperaturverbesserung des Wasser beträgt somit mindestens 20°C. Das alltagsstabile Overclocking-Potential läßt sich somit leicht um 100-150 MHz verbessern. Erhöhte Spannungen der CPU, die sonst an Überhitzung scheitern würden, sind ebenfalls kein Problem. Auch die Grafikkarten danken das kalte Wasser mit verbesserten Übertaktungswerten und neuen 3DMark-Rekorden.
Selbst im Sommer bei extremen 30°C Zimmertemperatur (als südseitig unterm Dach wohnend weiß ich wovon ich spreche ...) werde ich dank dem Titan meine CPU bei besten Temperaturen übertakten können. Aber nicht nur für das Übertakten am Limit sondern auch für ein sauberes Finden von Vergleichswerten ist der Titan geeignet. Bei konstant eingestellter Wassertemperatur als Basis kann ich unabhängig von Zimmertemperatur oder eventuell vorgewärmten Wasser wunderbar Taktergebnisse vergleichen und reproduzieren. Außerdem lassen sich Werte zum Übertaktungspotential einer CPU somit sehr exakt in Abhängigkeit der tatsächlich anliegenden Wassertemperatur angeben.
Wem die großen Modelle zu teuer sind, der kann auch schon mit dem Einsteigermodell Titan 250 beachtliche Erfolge verzeichnen. Ansonsten einfach die Augen bei eBay aufhalten – dort trennen sich hin und wieder Aquarienfreunde für 50-60% der Originalpreise von ihren Durchlaufkühlern. Insbesondere bei den großen Modellen lassen sich hervorragende Schnäppchen machen.
Insgesamt gesehen ist es somit möglich, jegliche Radiatoren im Kreislauf vollständig zu ersetzen. Ein Wasserkreislauf aus Kühlern, Pumpe, Ausgleichsbehälter und Titan genügt gänzlich. Genauer betrachtet sollte man sogar alle Radiatoren entfernen, da diese ja nur dazu beitragen würden, das "mühsam" gekühlte Wasser wieder an Raumtemperatur anzugleichen. Eine unterstützende Wirkung gibt es also nicht.
Wie auch Eheim Pumpen sind die Aqua-Medic Durchlaufkühler Aquaristik-Produkte und somit auf kompromißlosen Dauereinsatz ausgelegt. Im Langzeitbetrieb sollten sich also keine Probleme einstellen. Der Hersteller empfiehlt lediglich eine Wartung des Kompressors in regelmäßigen Abständen, wie es z.B. auch für Kühlschränke/Klimaanlagen üblich ist.
Ich für meinen Teil bin jedenfalls rundum zufrieden und werde dem Titan mit Sicherheit auf lange Zeit die Treue halten.
Martin
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