GPU mit 60°C warmem Warmwasser kühlen?

B

bitcoin

Guest
Ich überlege mir, ob ich mir mehrere ati radeon GPUs kaufe und die Abwärme benutzen könnte um mein Warmwasser zu erhitzen. Die Frage ist halt nur, ob 60 - 70 °C warmes Warmwasser die Hitze noch effizient genug vom GPU-Kern ableiten kann, damit sie nicht überhitzt (unter 85°C bleibt). Hat sich damit schon jemand beschäftigt?
 
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Sehr lustig...

Genauso sinnvoll wie der Typ der sein Blut in die Wakü pumpen wollte.
Warum nicht einen schönen alten V8 in der Vitrine Wasserkühlen und als Durchlauferhitzer nutzen?
 
Zuletzt bearbeitet:
Erm, bitte wie? Du möchtest die Abwärme deiner CPU und GPUs verwenden um Warmwasser zu erzeugen? :fresse:

Das nenne ich mal Krank...
 
sollte nicht so einfach funktionieren..ich geh mal drauf ein.
ich denke die zeit in der das wasser den kühler passieren würde, wäre viel zu kurz um zuverlässig das wasser zu erhitzen. davon abgesehen dass du deinen computer ans wassernetz anschließen müsstest (wie das klingt xD)
 
Intressant auf was für Ideen manche Menschen kommen... bei 60grad warmen Wasser ist nichts mehr mit Kühlung im idle erhitzt du die Karten dann ja sogar künstlich...
 
Da ich die GPUs für openCL Berechnungen benötigen würde, würden sie ständig auf 100 % laufen. Eine ATI Radeon 5970 hat übertaktet locker 300Watt ... Diese Leistung will vor allem im Sommer irgendwie abgeleitet werden.

---------- Beitrag hinzugefügt um 20:16 ---------- Vorheriger Beitrag war um 20:11 ----------

Intressant auf was für Ideen manche Menschen kommen... bei 60grad warmen Wasser ist nichts mehr mit Kühlung im idle erhitzt du die Karten dann ja sogar künstlich...

Alles ist relativ! GPUs laufen locker mit 80 bis 100 °C. Um mit 60°C warmen Wasser zu kühlen müsste man das Wasser nur schnell genug durch die GPU pressen. Ich bin mir fast sicher, dass das bereits Leute hier machen.
 
Ich überlege mir, ob ich mir mehrere ati radeon GPUs kaufe und die Abwärme benutzen könnte um mein Warmwasser zu erhitzen.

oh man, die Drogen will ich auch -..-

du könntest dir 4 6990 kaufen, CrossfireX machen und versuchen, die Dinger passiv zu kühlen, da haste dein warm Wasser....
 
? IBM hat Server mit Wasserkühlung im Angebot, daß eben vor dem Einströmen in die Kühler auch 40° hat. Mit dem so gekühlten Rechencluster werden anhängende Gebäude geheizt.
Abwegig ist das Ganze nicht: LRZ: Warmwasserkühlung
 
Das könnte teilweise schon funktionieren.

Du könntest z.B. in einen normalen Wasserkühlkreislauf für den Rechner zusätzlich vor dem Radiator noch einen Wärmetauscher einbauen. Durch diesen lässt du das kalte Frischwasser laufen, welches später vom Durchlauferhitzer oder was auch immer zu Warmwasser erwärmt wird. Auf diese Weise hättest du es jetzt zumindest schon mal vorerwärmt und dabei gleichzeitig das Kühlwasser des Rechners vorgekühlt.

Im Prinzip kannst du eine größere Menge Warmwasser natürlich auch zirkulieren lassen, was im schlimmsten Fall (wenn lange kein Warmwasser verbraucht wird) dazu führen würde, dass sich das zirkulierende Wasser auf die Temperatur des Kühlwassers vor dem Radiator erwärmen würde. Um die Energie möglichst effizient zu nutzen solltest du hierbei die aktive Belüftung des Radiators solange runterregeln bzw. ausschalten bis das Kühlwasser des Rechners vor dem Wärmetauscher und Radiator die maximal für zulässig befundene Temperatur erreicht hat, also z.B. 60-65 °C.

Wenn du bei gelegentlichem hohem Verbrauch auch mal mit kaltem "Warmwasser" leben kannst, kannst du den Durchlauferhitzer natürlich auch weglassen, aber der sollte mit vorgewärmtem Wasser auf jeden Fall schon mal weniger Energie verbrauchen als mit kaltem Frischwasser.
 
Ich finde die Idee super! :fresse:

Jedoch gibt es da einige Probleme zu bewältigen.

1. Die Wakü so realisieren, dass das DeltaT nicht zu groß wird und Du die angepeilten Temps nicht überschreitest. Also z.B. erstmal auf keinen Fall alle Karten in Reihe schalten.

2. Dann muss der Speicher groß genug sein (ausreichen Wärmekapazität), sonst hast Du bei Nichtnutzung von Warmwasser einen zu hohen Tempanstieg in Folge der Wärmeabgabe der Karten.

3. Die ganze Geschichte musst Du regelungtechnisch schon zimelich clever verknüpfen, sonst macht es keinen Sinn, bzw. führt nicht zum gewünschten Ergebnis. Und daran wird es sicher auch scheitern.
 
ob das den karten so gut tun wird wenn sie 24/7 100% load bei 90-100°C vor sich hin braten wage ich zu bezweifeln

Ich kenne einige Leute in der bitcoin community die ihre Grafikkarten seit Monaten 24h laufen lassen. Die teuren Grafikkarten sind für diese Kerntemperaturen ausgelegt. Die Lüfter sind da noch am fehleranfälligsten ( sind ja die einzigsten beweglichen Teile an einer Grafikkarte).

---------- Beitrag hinzugefügt um 21:34 ---------- Vorheriger Beitrag war um 21:28 ----------

Die Graffikkarten als Vorlauferhitzer zu verwenden wird wohl die beste und einfachste Möglichkeit sein. Mal schauen :-)
 
Ich hab das grad mal überschlagen...

Man kann ja davon ausgehen, dass man zum Erwärmen eines Liters Wasser um 1K etwas mehr als 1Wh Energie braucht. Somit könnte man bei permanent zur Verfügung stehenden 300Watt also pro Tag z.B. maximal 120 Liter um 60K erwärmen. Da gehen natürlich jede Menge Verluste weg, aber im Prinzip könnte man damit schon einen einigermaßen sparsamen Zweipersonenhaushalt komplett mit Warmwasser versorgen.
 
Ich weiß ja nicht was für Hauswasserleitungen du hast aber bei meinen werd ich daraus ganz sicher kein Wasser durch meine Wakü leiten.

Und wohin mit der Wärme wenn kein Warmwasser gebraucht wird?
 
Ich hab das grad mal überschlagen...

Man kann ja davon ausgehen, dass man zum Erwärmen eines Liters Wasser um 1K etwas mehr als 1Wh Energie braucht. Somit könnte man bei permanent zur Verfügung stehenden 300Watt also pro Tag z.B. maximal 120 Liter um 60K erwärmen. Da gehen natürlich jede Menge Verluste weg, aber im Prinzip könnte man damit schon einen einigermaßen sparsamen Zweipersonenhaushalt komplett mit Warmwasser versorgen.

Und ich wollte mir eigentlich mindestens 4 Radeon 5970 oder 6990 zulegen, das könnte im Sommer ohne Wasserkühlung extrem warm werden. Mal schauen wie sich die Preise entwickeln.

---------- Beitrag hinzugefügt um 21:58 ---------- Vorheriger Beitrag war um 21:52 ----------

Ich weiß ja nicht was für Hauswasserleitungen du hast aber bei meinen werd ich daraus ganz sicher kein Wasser durch meine Wakü leiten.

Und wohin mit der Wärme wenn kein Warmwasser gebraucht wird?

Der Primärkreislauf der Wasserkühlung könnte natürlich durch einen Wärmetauscher von der Hauswasserleitung getrennt werden.

Wasser hat eine sehr hohe Wärmekapazität, ein Wasserbeuler wird wohl ausreichen um das Warmwasser bis zum nächsten Duschvorgang zu speichern.
 
Ich weiß ja nicht was für Hauswasserleitungen du hast aber bei meinen werd ich daraus ganz sicher kein Wasser durch meine Wakü leiten.

Mit einem Wärmetauscher hättest du zumindest diese Sorge nicht mehr. Außerdem kann man damit auch Kreisläufe mit unterschiedlichen Temperaturniveaus koppeln.

kreuzstrom_waermetausc5k2v.gif

(das erstbeste Bild aus dem Netz)

Das ganze ist ja im Prinzip ähnlich wie die Warmwasseraufbereitung mit Solarzellen, nur sind bei den Grafikkarten die Ausgangsbedingungen sogar wesentlich günstiger, weil konstanter und damit besser kalkulierbar. Wahrscheinlich ließe sich sogar vieles von der für die Solargeschichten verfügbaren Technik ohne größere Änderungen verwenden.

Und wohin mit der Wärme wenn kein Warmwasser gebraucht wird?

z.B. klassisch mit einem Radiator kühlen? Den bräuchte man ohne Warmwassererzeugung ja sowieso schon.
 
Also bei uns im Haus hat der Rücklauf der Heizung zum Beispiel um die 40°, man könnte die Abwärme daher wirklich nutzen, um das Wasser im Rücklauf wieder leicht vorzuwärmen und so einen Teil der Energie noch sinnvoll zu verwerten. Das sollte auch in für die Komponenten ganz erträglichen Temperaturen resultieren. Mittel der Wahl wäre hier wie gesagt ein Wärmetauscher, um die Medien in der Wasserkühlung und im "Hauskreislauf" getrennt zu halten. Die gibt es ja zum Beispiel auf ebay wie Sand am Meer zukaufen.

Man muss halt nur schauen, wo und wie man die thermische Einbindung macht. 60° Wassertemperatur halte ich schon für dunkelorange, daher würde ich sehen, dass ich irgendwie unter diesen Wert komme.

Wie auch immer, machbar ist es, wenn man mit Sinn und Verstand daran geht. Wenn du das wirklich durchziehst, sind Bilder natürlich Pflicht!

Das könnte teilweise schon funktionieren.

Du könntest z.B. in einen normalen Wasserkühlkreislauf für den Rechner zusätzlich vor dem Radiator noch einen Wärmetauscher einbauen. Durch diesen lässt du das kalte Frischwasser laufen, welches später vom Durchlauferhitzer oder was auch immer zu Warmwasser erwärmt wird. Auf diese Weise hättest du es jetzt zumindest schon mal vorerwärmt und dabei gleichzeitig das Kühlwasser des Rechners vorgekühlt.

Im Prinzip kannst du eine größere Menge Warmwasser natürlich auch zirkulieren lassen, was im schlimmsten Fall (wenn lange kein Warmwasser verbraucht wird) dazu führen würde, dass sich das zirkulierende Wasser auf die Temperatur des Kühlwassers vor dem Radiator erwärmen würde. Um die Energie möglichst effizient zu nutzen solltest du hierbei die aktive Belüftung des Radiators solange runterregeln bzw. ausschalten bis das Kühlwasser des Rechners vor dem Wärmetauscher und Radiator die maximal für zulässig befundene Temperatur erreicht hat, also z.B. 60-65 °C.

Wenn du bei gelegentlichem hohem Verbrauch auch mal mit kaltem "Warmwasser" leben kannst, kannst du den Durchlauferhitzer natürlich auch weglassen, aber der sollte mit vorgewärmtem Wasser auf jeden Fall schon mal weniger Energie verbrauchen als mit kaltem Frischwasser.

So würde ich es wohl auch machen. In den Wasserkühlkreislauf einfach einen 120er Single-Radiator + einen Wärmetauscher zum Hauskreislauf einbauen. Den Lüfter auf dem Radiator würde ich dann ab einer Wassertemperatur von sagen wir mal 55°C automatisch anlaufen lassen. Das ist dann sozusagen das "Backup-System".

120er Single deshalb, weil er passiv sehr wenig der in diesem Fall kostbaren Energie abführt, da er eine kleine Fläche hat. Dank des hohen dT des Wassers im Vergleich zur Raumluft reicht er aber dennoch aus, um das System zuverlässig vor Überhitzung zu schützen.

(Bevor hier wieder jemand am Rad dreht, dass man mit einem 120er nie im Leben so ein System kühlen kann: Man kann. Ein 120er bei einem dT von über 30°K [Wasser-Luft] und aktiver Belüftung führt mehr Wärme ab, als ein 360er bei einem "lächerlichen" dT von 5°K. Wer daran zweifelt muss etwas an seinen Physik-Kenntnissen tun.)

Auf 2 Beiträge möchte ich noch eingehen:

sollte nicht so einfach funktionieren..ich geh mal drauf ein.
ich denke die zeit in der das wasser den kühler passieren würde, wäre viel zu kurz um zuverlässig das wasser zu erhitzen. davon abgesehen dass du deinen computer ans wassernetz anschließen müsstest (wie das klingt xD)

Das ist physikalisch falsch, Wärmeübertragung und Abfuhr ist ein kontinuierlicher Prozess. Die Fließgeschwindigkeit spielt dabei so gut wie überhaupt keine Rolle, es sei denn, sie wird so gering, dass das Wasser quasi steht. Wenn deine Überlegung richtig wäre, würde es ja heißen, dass man gar keine Radiatoren bräuchte. Man müsste einfach nur das Wasser mit High-Speed durch den Kreislauf jagen, denn dann hätte es ja gar keine "Zeit", um heiß zu werden. ;) :fresse:

1. Die Wakü so realisieren, dass das DeltaT nicht zu groß wird und Du die angepeilten Temps nicht überschreitest. Also z.B. erstmal auf keinen Fall alle Karten in Reihe schalten.

Ebenfalls falsch, da bei der im Vergleich zur vorhandenen Wassermenge sehr hohe Durchfluss einer Wasserkühlung dafür sorgt, dass das Wasser an allen Stellen des Kreislaufes bis auf wenige Grad gleich warm ist. Es wird also nie dazu kommen, dass man am Anfang des Kreislaufes 20° warmes Wasser hat und nach 4 Grafikkarten und 2 CPUs dann plötzlich 40° warmes Wasser hat. Es sei denn, die Fließgeschwindigkeit wird zu gering. Ähnlich wie beim oberen Absatz beschrieben. Das kommt aber in einer Wasserkühlung mit den gängigen Komponenten nicht vor.
 
Ebenfalls falsch, da bei der im Vergleich zur vorhandenen Wassermenge sehr hohe Durchfluss einer Wasserkühlung dafür sorgt, dass das Wasser an allen Stellen des Kreislaufes bis auf wenige Grad gleich warm ist. Es wird also nie dazu kommen, dass man am Anfang des Kreislaufes 20° warmes Wasser hat und nach 4 Grafikkarten und 2 CPUs dann plötzlich 40° warmes Wasser hat. Es sei denn, die Fließgeschwindigkeit wird zu gering. Ähnlich wie beim oberen Absatz beschrieben. Das kommt aber in einer Wasserkühlung mit den gängigen Komponenten nicht vor.

Wenn er aber schon mit wirklich hohen Temperaturen im Gesamtkreislauf arbeitet, dann machen sich die gewaltigen Verlustleistungen der Karten schon bemerkbar. Ich rede auch nciht von 20 K, aber ein paar werden es sicher schon sein. Und wenn man sich Richtung 100°C bewegt, dann ist das doch schon ne Überlegung wert. Ich habe ja gesagt, man muss bei der Umsetzung der Wakü schon ein paar Sachen beachten. Da gehört dann sicher auch der minimale Durchfluss zu.
 
Ich würde mir erstmal eine Pumpe suchen, die für ~60° freigegeben ist ;)

Ansonsten kann ich mich BigKahuna anschließen, dass wäre die sinnvollste Idee...
 
Da die D5 für Heizungsanlagen konzipiert ist dürfte damit klarkommen ;)

Oder eben gleich 'ne große Heizungspumpe.

Laing gibt eine maximale Umgebungstemperatur im Betrieb von 50°C an, das Fördermedium darf bis 95°C warm werden.
 
Zuletzt bearbeitet:
Die D5 hat ein Kunstoffgehäuse, unf ist damit nur bis 60°C Medientemperatur freigegeben ;)

Nur die mit Messinggehäuse sind bis 95° freigegeben
 
Es wird grundsätzlich gehen, und wenn Du auch ein paar Kleinigkeiten beachtest, wirds technisch und bauteilmäßig nichtmal schwierig.

Umbedingt die im störfall auftretenden Temperaturen beachten. Ich würde die WaKü auf 90° Tmax auslegen. Dh. keine PVC Schläuche verwenden. Gewebeverstärkte Gummischlauchleitungen in 1/2" ID sind gängig und für Heisswasser geeignet, und können sogar Druck ab. Umbedingt gute Schraubschellen verwenden.

Als Pumpen kommen nur Heizkreispumpen in Frage. Die können die 90° ab. Ich habe z.B. derzeit eine Laing E6vario+ im PC laufen, man muss also auch bei Heizkreispumpen nichtmal auf den zuverlässigen Kugelmotor verzichten. Leistungsaufnahme stufenlos einstellbar von ca 5 bis 45W (gemessen). Kosten sind ca 120Euro pro Stück bei ner E6.

Solche Pumpen gibts in verschiedenen Ausführungen, 130 und 180mm Baulänge und AG1" (für DN15), 5/4" für DN20 und 3/2" für DN25 Abgangsquerschnitt. Wunder dich nicht über die großen Gewinde, das sind die Maße der Überwurfmuttern, da solche Pumpen grundsätlich per Flanschverschraubung verbunden werden. Das eigentliche Anschlussgewinde sitzt im Flansch-Gegenstück und ist kleiner (bei 3/2" Überwurfmutter hat man G1" Abgang, entspricht ca 26mm Innendurchmesser). In diese kann man dann z.B. gewöhnliche Industrie-Verteiler direkt einschrauben. Die haben je ein 1" Innen und Aussengewinde durchgangsseitig, und 1-4 G1/2" Innengewinde in den seitlichen Abgängen für die einzelnen Verbraucher (Kühler, Wärmetauscher, etc). Braucht man mehr Anschlüsse, lassen die sich einfach durch ineinanderdrehen längs verbinden. Daher ist auch der Anschluss der GraKa's durchaus parallel möglich (ich habe bei mir CPU/GPU/Radi/Nebenstrom parallel laufen).

Da solche Pumpen ein Graugussgehäuse haben, musst Du Inhibitoren verwenden, wie z.B. Sentinel X100 (1-2%) oder BASF Glysantin G40 (10%) - sonst gibts gammel. :d

Wie man den Warmwasserbehälter anschliesst hängt von seiner Ausführung ab. Ideal wäre es, wenn Du einen für Solaranlagen vorbereiteten hättest. Die haben im unteren und oberen Teil je einen Wärmetauscher. Über den Oberen, wird per Ladepumpe+Zentralheizung das Wasser auf Entnahmetemperatur gebracht. Über den unteren wird normaler Weise die Wärme der Solaranlage eingespeist. Man könnte nun die WaKü direkt an den unteren Wärmetauscher anschliessen, so kriegt man auch warmes Wasser, wenn die Rechneranlage gerade mal nicht läuft.

Fehlt der zweite Wärmetauscher, kann man auch zum bestehenden Warmwasserbehälter einen zusätzlichen davorschalten. Dann wird der bestehende praktisch mit dem vorgewärmten Wasser aus dem für die Wasserkühlung gespeist.

Die oben erwähnte Möglichkeit per Plattenwärmetauscher einzuspeisen geht auch, erfordert aber eine zusätzliche Ladepumpe, die das Trinkwasser durch den Wärmetauscher zirkuliert.

Geht man einen Schritt weiter, kann man sich nen billigen Pufferspeicher hinstellen, in dem dann das Kühlwasser bevorratet wird, und das Trinkwasser über einen integrierten Wärmetauscher durchfliesst. Das Kühlwasser wird unten entnommen und oben wieder eingeleitet. Da man enorme mengen an Kühlflüssigkeit in so einem System drin hat lässt man dann auch die Finger vom Glykolhaltigen G48 und nimmt gleich das Zeug was auch die großen Jungs (Heizungsbauer) verwenden (z.B. X100). Spätestens an dem Punkt ist auch der nächste Schritt nicht fern:

Die Kühlung direkt in die Heizungsanlage einbinden. Hier gibts zahllose möglichkeiten, bei denen Pufferspeicher, Wärmequellen, und Wärmeabnehmer mit hydraulischen Weichen kombiniert werden. Dabei ist es egal dass Du mit GraKa's die Wärme erzeugst - es ist eine Wärmequelle wie jede andere auch. Es ist klassischer Heizungsbau. Der einzige Knackpunkt hier ist die Druckbeständigkeit der GraKa Kühler. Full Cover Kühler vertragen meisst nicht den Fülldruck den man im Heizkreis hat. Hier muss man ein wenig suchen, modden, oder GPU-Only-Kühler verwenden, die können auch etwas mehr Druck ab. Man kann sich bestimmt auch bei den einschlägig bekannten Kühlerbauern was druckbeständiges anfertigen lassen. Oder halt per Plattenwärmetauscher die Kreise trennen, was dann aber wieder zur zweiten Pumpe sowie Hilfssystemen (AGB/Luftabscheider) führt.

Noch ein wichtiges Detail: Ein gewöhnlicher WaKü-Ausgleichbehälter wird die Temperaturen ebenfalls nicht vertragen (Acryl). Ich würde einen ordinären Druckausgleichbehälter aus dem Heizungsbau verwenden, und ihn auf einen geeigneten Vordruck einstellen. Dann fehlt natürlich die Luftabscheider-Funktion des WaKü-AGB's, wesegen man das System entsprechend mit einer Luftfalle/Entlüftungsmöglichkeit versehen sollte. Da gibts genügend geeignete Möglichkeiten, die man sich aus dem Heizungsbau-Baukasten zusammenstellen kann (z.B. Selbstentlüfter auf dem Pufferspeicher, oder Solarkreis-Luftabscheider).

Bei den Schnelltrennkupplungen müssten VL4N gehen. Die sind aus Metall und machen den Eindruck, als ob sie die Temps vertragen. Ich weiss nur nicht bis wie viel Vordruck sie verwendbar sind, habe sie bisher nur in meinem Niederdrucksystem. Ansonsten gibts im industrieellen Hydraulikbereich geeignete Schnelltrennkupplungen mit ähnlichem Aufbau, die sind nur leider sauteuer.

Ab welcher Laufzeit es sich wirtschaftlich rechnet solltest Du aber bei gelegenheit mal dringend durchrechnen. Denn da liegt das Killerargument gegen die Durchführung begraben. Du nutzt ohnehin die Abwärme, ausser evtl im Sommer, um die Raumtemperatur anzuheben. Da Deine Wärmequellen relativ wenig Leistung haben, wird sich wohl, wenn überhaupt, nur die Brauchwasservorwärmung in kleinem Stil lohnen, da dies auch im Sommer nutzbar wäre. Wie wärs also mit folgendem Ghetto-Mod deines Warmwasserspeichers: Nimm mal die Wärmedämmung runter, und wickel nen Schlauch im unteren Bereich (boden und bis ca 10-20cm) um den Behälter. Dann die Dämmung wieder drüber. Damit kannst Du einen Teil der Abwärme nutzen. Auch wenn nicht bis 60°, jedes Grad das Du das kalte Trinkwasser, welches sich unten schichtet, anwärmst, sparst Du an Kosten wieder ein. Es ist relativ einfach und billig, und funzt auch mit 30° Kühlwasser super, da das Trinkwasser aus dem Hausanschluss oft nur 5-15° kalt in den Behälter nachströmt.

Ich hoffe, ich konnte Dir bei dem coolen Projekt die eine oder andere Denkrichtung aufzeigen, die Dich evtl weiterbringt.

Viel Erfolg und Spaß beim Planen+Bauen. :)
 
schonmal geschaut, wie alt der Fred ist? :rolleyes:
 
Uuuups. Sry für Necro´.

Bin mit google bei der Suche nach Projekten, wo Heizkreispumpen verwendet wurden, drüber gestolpert. Irgendwie habe ich verpeilt dass der von 2011 ist. *brilleputz*
 
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