off-Label use?

[pfpa]

Hallo zusammen,

Ich hab mich jetzt mal hier angemeldet obwohl ich eigentlich recht wenig mit PCs am Hut habe ausser das ich während der Arbeit stundenlang davor sitze.

Mein Anliegen ist, da ich eine Ausbildung im Maschinenbau absolviere benötige ich für ein Projekt eine sehr punktuelle Wasserkühlung und da ich die Kosten dafür grösstenteils selber tragen muss habe ich keine Lust selbst eine zu bauen (Theoretisch nicht so n Ding aber die Herstellung würde alles sprengen ).

Jetzt haben wir im Projektteam ein Auge auf CPU Wasserkühlungen geworfen, da unsere zu kühlende Fläche 40mm x 40mm beträgt und somit eigentlich mehr oder weniger passen sollte.

Nur beim durchstöbern des Internets stösst man hauptsächlich auf Informationen wie: auf welchen Sockel sie passen, was für Gehäuse empfohlen sind, oder ob sich damit n einfache CPU oder ein high end gerät inkl. Grafikarte kühlen lässt. Diese Informationen sind für den PC Gebrauch sicher gerecht, doch kann ich sie schlecht auf unser Projekt adaptieren desshalb ein paar Fragen.

Wie viel Abwärme produziert ein CPU so um ein groben Anhaltspunkt zu haben? unsere zu kühlende Fläche würde ca. 120W in wärme umsetzen, ist das irgendwo in der Nähe eines CPUs?
Gibt es genauere Infos zur Kühlleistung anstatt "reicht für 2 CPUs"? Druchflussmenge, Oberflächengrösse der Kühllamellen etc. ?
gibt es vernünftige/einfache Möglichkeiten so eine Kühlung parallel zu schalten? Da wir eigentlich 4x (120W auf 40mmx40mm) kühlen müssen.

und ganz wichtig, wo gibt's sowas in günstig?

Grösse, Abmessungen, Steuerung und aussehen ist eigentlich völlig egal, ein bisschen sollte die CNC schon zum Einsatz kommen

Form follows function

Merci für eure Mühe

 

[NeronMk]

Hi.

120 Watt Abwärme können gut und gerne mal sein. Wobei heutige Prozessoren da schon dparsammer geworden sind. Die Kühlertechnologie hat sich aber weiterentwickelt und kühlt demnach sehr effizient.

480 Watt Abwärme wirst du in EnthusiastensStemen doch erreichen und abführen können, ob das alleine die CPU schafft liegt außer Frage. Da sprechen sir von Multi-GPU-Systemen.

Jetzt zum Thema. Ein sog. mora (9x120mm Lüfter) schafft da einiges weg. Grob sagt man ein 120er Radiator schafft ca. 100 Watt zu kühlen. Damit könntest du also mit potenten Lüftern gut und gerne knapp 900 Watt "vernichten". Die Dinger sind groß, aber gebraucht gut zu bekommen.

CPU-Kühler gibt es in verschiedenen ausführungen. Was die abführen können spielt keine Rolle, da die Wärme nur über den Radiator abgegeben wird. Was du nun unter den Kühler schnallst, ist dementsprechend egal. Momentan funktioniert eigentlich jeder Kühler ganz gut. Top Produkte sind der Anfitec Drei, Aquacomputer Kryos und der Watercool Heatkiller IV.

Durchfluss bei einer Wasserkühlung sollte bei knapp 60 L/h liegen. Unter 30 L/h auf gar keinen Fall, weil damit keine turbolente Strömung innerhalb der Kühlerstruktur nicht mehr gegeben sein kann. Mehr als 60 L/h bringt keinen Mehrwert.
Die Kühler bestehen meistens aus einer Kupferplatte mit möglichst geringen Restbodenanteil. Es sind dünne Finnen oder Stifte zu finden. Darüber ist meistens ein Lochfeld oder Schlitzdüsenplatte angesetzt, worüber das Wasser in die Kühlerstruktur geleitet wird.

4 Düsenkühler stellen einen sehr restriktiven Kreislauf dar. Demnach ist eine potente Pumpe gefragt. Die Aquastream XT, Laing DDC oder D5 sollten die richtige Wahl sein.

PS: Bin auf dem Handy. Entschuldige die Schreibfehler...

 

[VDC]

Also:

4x 120W auf jeweils 40x40mm, maximal erlaubte Temperatur, Umgebungstemperatur, sonstige Bedingungen (Lärm, Platz (drumherum), ...)?

@Neron: Und bei 900W macht der Mora dann dicht?

 

[Tzk]

Gibt es genauere Infos zur Kühlleistung anstatt "reicht für 2 CPUs"? Druchflussmenge, Oberflächengrösse der Kühllamellen etc. ?
gibt es vernünftige/einfache Möglichkeiten so eine Kühlung parallel zu schalten? Da wir eigentlich 4x (120W auf 40mmx40mm) kühlen müssen.

Cpus haben bis etwa 150W Abwärme, je nach Modell. Solange du einen Cpu Kühler raussuchst, der entweder ein Kanalkühler ist oder einer mit Microfinnen, bekommst du kein großem Problem mit der Abwärme. Solltest du dagegen einen Düsenkühler erwischen, hast du a) die maximale Wärmeabfuhr auf einer sehr kleinen Fläche (so 10x10mm) und b) ordentlichen Durchflusswiderstand.
Parallel schalten kannst du einfach, indem du den Kühlstrom durch Y- oder T-Stücke (oder Verteilerleisten) verteilst.

Thema Pumpe:
Früher waren einfache Eheim Pumpen aus dem Aquarienbedarf sehr beliebt. Speziell die 1046 und 1048.
Einfache Technik und relativ günstig, zudem 230V betrieben. Mittlerweile gibts die Eheims von Drittanbietern mit Microcontrollern und viele weitere Pumpenhersteller. Auch sehr beliebt ist Laing.

Thema Verschlauchung:
Du kannst einfach Zubehör aus dem Pneumatikbedarf verwenden. Lange Zeit waren PushIn- oder Schraubanschlüsse in 6mm oder 8mm Innendurchmesser Standard.
Alternativ gehen auch einfache Schlauchtüllen + Aquarienschlauch.

Kühlmittel:
Dest. Wasser mit z.B. Wasserzusatz aus dem KFZ Bereich ist zwar hässlich, aber günstig und sollte funktionieren.

 

[Ali G]

HEATKILLER® III Industrial Line - Watercool Shop

genau 40mm*40mm, aber halt das Gegenteil von günstig.

Könntest auch alles auf 12V realisieren, 12V Pumpe, 12V Lüfter.

Edit:

+ Was VDC schreibt, ohne die Rahmenbedingungen sagen 120W alleine wenig aus.

 

[NeronMk]

Nein. Der macht nicht bei 900 Watt dicht. Dann steigt die Wassertemp auf ein höheres Level an. Aber irgendwann ist die Kühlleistung auch zu niedrig und du realisierst keine vernünftige Kühlung mehr.

Düsenkühler sollen auf einmal schlecht sein? Haha! Niemals. Die kühlende Fläche wird auch nicht kleiner! Solange du keinenKanalkühler nimmst, bist du auf der richtigen Seite.
Günstige CPU Kühler gibt es natürlich auch. Deren kühlleistung ist nur etwas schlechter. Alphacool XP3, Phobya irgendwas. Der Heatkiller 3 wenn zu bekommen auch etc. gebraucht hier im Forum oder der Bucht wirst du fündig.

Radiatoren gibt es ja auch in verschiedenen größen und formen.

Von einer parallelen Verschlauchung rate ich ab! Da du keinen hydraulichen Abgleich vornimmst, kannst du nicht garantieren, dass jeder Kühler gleich durchflossen wird. Eine Schaltung in Reihe wäre zu bevorzugen.

 

[VDC]

Du quatscht halt einfach nur irgendwelchen generellen und subjektiven Kram runter.

Du weisst doch gar nicht, ob die Bedingungen es nicht zulassen, das sogar ein 120er reicht und/oder ein einfacher Kanalkühler für die Kühlung reicht, weil das Bauteil nur unter 100°C gehalten werden muss.

Von daher:

Erstmal auf Infos warten.

PS: Also ich knall auch wohl 2KW an nen Mora und hätte da kein schlechtes Gefühl.

 

[NeronMk]

Ich quatsche nicht irgendwelchen generellen Subjektiven Kram. Ich weiß ja nicht, was du plötzlich für neues Wissen über Wasserkühlung hast. Den einzigen Quatsch den ich lese ist, dass Düsenkühler schlecht sein sollen und Kanalkühler besser. Bist wohl noch im Highflow-Schwachsinn drin.

Sicherlich fehlen Infos über die Parameter die eingehalten werden sollen. Wie laut, groß und ausgeklügelt es sein muss. Vermutlich will er aber erstmal keine Beratung welche Teile er kaufen kann, sondern ob er überhaupt kann und es Sinn macht.

 

[VDC]

Wer redet hier von High-Flow?

Und Kanalkühler deshalb, weil diese einfach per CNC herzustellen sind (siehe 1.Post) und/oder günstig zu kaufen sind (z.b. irgendwelche NB-Kühler).

Und natürlich redest du generell: 120W pro 120er Platz? Das ist generell . Richtig wäre hier: Wenn du eine Wassertemperatur von X K über Raum haben musst und Drehzahl Y der Lüfter dabei verwendest, dann schaffst du dies mit Z 120er Plätzen pro XXX W. Und Wasssertemperaturen dürfen auch höher sein, die Frage ist eher, welche man haben möchte.

 

[pfpa]

Hallo,

Merci für die Hilfe.

@VDC Lärm Drumherum und Platz spielt keine Rolle, das Herzstück inkl Kühlung wird die weitere Konstruktion bestimmen, natürlich wäre es schön wenn wir das ganze tragen könnten, aber notfalls hätten wir einen Kran zu Verfügung. Da wir von der Ausbildung her aber das Material welches bei uns in der Firma noch nicht vorhanden ist selbst bezahlen müssen kommt eine grosse Kompressionskältemaschine nicht in Frage.

Wir arbeiten mittels Peltierelementen welche eine fest definierte Temperaturdifferez (70K) erzeugen können, und wären desshalb an einer möglichst kalten Warmseite interessiert, natürlich kann der klassische PC Wasserkühler nicht auf Umgebungstemperatur Kühlen aber eine möglichst grosse Annäherung daran wäre ideal, den Radiator kann dann ohne grossen Aufwand noch unter Umgebungstemperatur gekühlt werden aber dass ist dann der nächste Schritt.

@Tzk Schläuche sind kein Problem da liegt noch Massenweise so Zeugs rum und da gibt's ein paar Leute in meiner Firma die eh zu wenig arbeit haben und sowas können

Mir geht es hauptsächlich um die theoretische Machbarkeit, schlussendlich werden wir falls es möglich ist einen Entwurf ausarbeiten und den dann mit anderen Methoden vergleichen. Wir befinden uns erst in der Informationsbeschaffungsphase und desshalb habe ich auch gefragt wo es sowas günstig gibt um einen Überblick über die kosten einer solchen Variante zu bekommen.
Die Pc Wasserkühlung ist uns einfach durch Zufall ins Auge gestochen und es wäre schon verlockend das ganze Zeugs einfach zu bestellen, man stellt nix her das es schon gibt

Ich hatte mehr auf eine generelle Machbarkeitsantwort gehofft und obs irgendwo wirklich technische Informationen zu den Bauteilen gibt, da muss nicht gleich ne riesen Fachdiskussion draus werden

 

[VDC]

Etwas Lesestoff:

http://www.hardwareluxx.de/communit...st-simulationen-update-10-01-10-a-626053.html
http://www.hardwareluxx.de/communit...en-lueftern-mit-durchflussheizern-971299.html

Als CPU-Kühler reicht eigentlich jeder und ihr werdet in jedem Fall dank der Pelztiere Probleme mit Kondenswasser bekommen, außer ihr baut den Radi und die Lüfter dazu wirklich minimalst (120er Radi + lahme Lüfter) , dazu: http://www.hardwareluxx.de/community/f137/titan-1500-hoeher-weiter-kuehler-202632.html Wo die ganze Problematik nochmal bzgl. unter Raumtemp aufgenommen und was man dagegen tun kann.

Du schriebst möglichst geringe Temperatur auf der Warmseite, wollt ihr wirklich Richtung unter 0°C kommen? Dann ist der 3. Link wsl. schon am interessantesten, wenn man das per Chiller realisiert (Aquarienflöhmärkte & co )und ohne Pelztier dazwischen.

Frage: Sind in den 120W auch schon die Pelztiere mit drin?

PS: Waküs werden normal nicht von den Herstellern vermessen.
PPS: Billig wären auch einfach 4 AiO Wasserkühlungen, die kann man aber selten gut anpassen.

 

[pfpa]

Kondenswasser ist kein Problem die Peltiers werden abgedichtet sein und der ganze Kühlkreislauf wird fernab jeglicher Elektronik sein, keine CPUs etc, nur einzelne Sensoren zur Überwachung des Systems, aber denen macht das nichts aus.
Wir streben auf der Warmseite eine Maximaltemperatur von 35° C an um auf unserer Probandenplatte nicht über -20°C zu kommen, je kälter desto besser, ideal wäre das ganze mit Trockeneis zu befeuern, kommt aber aufgrund der Kontinuität nicht in Frage.
Um den Kühlkreislauf schon unter die Raumtemperatur zu bekommen war eine Idee eine zusätzliche adiabatische Kühlung des Radiators (der unausweichliche Tod jedes PCs ), so das wir halt eine 3 Stufen Kühlung hätten, stromfresser
Merci für den Tipp mit dem Titan, da wird ich mich mal schlau machen




Bis jetzt musste ich nur Heizen und das ist so was von simpel...

 

[Tresel]

Wenn aussehen und größe kein Problem darstellen, dann vielleicht mal bei Kleinanzeigen oder Schrott nach einen alten kühler vom Auto oder Motorrad schauen. Dichte bekommt man Teilweise für nen zwanni. Genauso die Pumpe. Wie schon gesagt, gebraucht nach einer Aquariumpumpe schauen. Gibt es auch meist für nen 10er oder 20er. Einen Kühler zu entwerfen ist jetzt auch nicht so problematisch, hier kommt es auch eure Fräse an und welches Werkzeug ihr habt. Meist reicht da schon einen möglichst langen Kanal zu fräsen und dann mit einen Gegenstück abzudichten. Berechnung kann mittels der bekannten Wärmeübergangsformel aus Thermodynamik I durchgeführt werden. Die Innenwand des Kanals ist dabei die leitende Fläche.

Ich bin mir nicht sicher ob der PC Bereich das richtige bietet, da hier sehr hochpreisig gehandelt wird. Durchfluss und Optik sind ja weniger entscheidend für euer Projekt. Auch kann dass Wasser bestimmt etwas wärmer werden, als das Novum bei Wasserkühler (max 40°C).

 

[Tzk]

Den einzigen Quatsch den ich lese ist, dass Düsenkühler schlecht sein sollen und Kanalkühler besser. Bist wohl noch im Highflow-Schwachsinn drin.

Das ist erstmal kein Quatsch und hängt sehr stark vom Anwendungsfall ab. Für Cpus mit einem sehr kleinen Die ist der Düsenkühler optimal, da er die Kühlleistung auf einer sehr kleinen Fläche erbringt. Das nützt dem TE aber nix, da er Peltierelemente kühlen will. Demnach sollte er entweder auf (Micro-)Kanal oder Kanalkühler setzen, damit die 40x40mm auch vollständig und vorallem gleichmäßig gekühlt werden.



Der geringere Durchflusswiderstand von Finnen oder Microchannel Kühlern ist da nur ein willkommener Nebeneffekt.

 

[NeronMk]

Mit etwas auf das Offensichtliche hinschubsen, hab nun auch ich kapiert was VDC meinte. ;D

Ich war auf dem falschen Dampfer und hab immer nur klassische Kanalkühler im Kopf gehabt und damit die Micro-Channel-Kühler komplett aus meinem Gedächnis verdrängt. Zudem war mir zu dem Zeitpunkt ja auch nicht klar, dass damit Peltiere gekühlt werden sollen. Des Weiteren habe ich weiter zu sehr im "Wakü-Denken" gesteckt, worin eine Wasserkühlung gegen eine Luftkühlung antritt und damit gewinnt, dass die Lautstärke immer geringer sein soll.

Sicherlich sind mit einem Mora mehr als 900 Watt Leistung drin, mit potenten Lüftern und genügend Krach führt der Radiator auch weit mehr als 1kW Leistung ab.

Entschuldigt bitte, wenn ich irgendwem auf den Schlips getreten bin.

 

[pfpa]

Hallo,
Ich wollt euch ein kleines Update geben was daraus geworden ist, bisher sinds hauptsächlich noch Modelle, aber langsam flattern die Teile ins Haus und die Werkstatt ist beschäftigt.
Schlussendlich haben wir uns nur beim Radiator und den Dazu passenden Lüftern bei PC Zubehör bedient, dabei handelt es sich um einen Günstigen Radiatoren mit 3 120mm Lüftern drauf, wenn da die Zeit noch reicht wird der auch noch adiabatisch gekühlt. Pumpe ist halt einfach eine Pumpe welche 600l/h fördern kann und an einer Regelung hängt und so auf das System eingestellt wird, die Kühlkörper selbst werden Kanalkühler sein, Eigenkreation aus EN AW-6060. Ausgleichsbehälter ist auch Eigenbau, hergestellt aus 1.4301


Wird dann verschweisst, und mit einem Temp, sensor versehen für die Regelung



Pink: Radiator & Lüfter
Rot: Kühler
Orange: Ausgleichsbehälter
Blassgelb: Pumpe
Grün: Platinen (Auf dem Dreieckigen Halter unten kommt noch die Hauptplatine
Der Rest sind Halterungen und Hauptsächlich Stromversorgung (50A/24V&5A/12V)

sollte ne grobe Vorstellung geben auch wenns noch nicht komplett ist

 

[NeronMk]

Hey! Schön zu hören, dass es doch zu einer Umsetzung kam.

Der Radiator wird vermutlich aus Kupfer sein, solltet ihr nicht irgendetwas aus einem All in One Liquidcooler oder aus der Steinzeit genommen haben. Früher war es nämlich schonmal üblich einen Radiator aus Aluminium zu haben.

Demnach ist der Kühler aus einer Alumnium-Magnesium-Legierung korrosionstechnisch etwas Problematisch. Nach der chemischen Spannungsreihe (Elektronegativität) ist Aluminium nämlich um einen großen Teil unedler als Kupfer. Löst sich also in einem Elektrolyten langsam auf.
Korrosionsschutz soll dieses zwar verhindern, wird seinen Zweck aber nur eine geringe Zeitspanne erfüllen und bedarf danach einem Flüssigkeitswechsel, da der Inhibitor aufgebraucht ist.
Ich denke, dass es für einen technischen Betrieb kein Problem sein sollte den Kühler ebenfalls aus Kupfer herzustellen. Preislich wird Euch das nicht die Haare vom Kopf fressen. Langzeittechnisch ist die Lösung aber besser.

Unproblematisch ist dabei der nichtrostende Chrom-Nickel-Stahl (1.4301), der keinerlei Probleme mit korrosiven Medien besitzt.


Die Kanalführung im Kühlkörper ist recht komplex und imho unnötig. Falls ihr jeweils zwei Sammelkammern + eine in eurer fertigungstechnischen Möglichkeiten reinfallenden Kühlerstruktur mit Finnen bauen könntet, wäre der Kühleffekt denke ich besser.
Die Zeichnung enthält im Übrigen keine Auflagefläche oder Nut für eine Dichtung.

Bin gespannt, wie es weiter geht. Ich hoffe meine Ideen finden bei Euch anklang. Falls ich da etwas falsch verstanden habe oder ihr es unbedingt so machen wollt, seht dies hier bitte nur als Anregung.

 

[k3im]

Eheim ftw!

 

[pfpa]

Merci für den Tipp mit den Kupferkühlern, werden da nochmal drüber gehen, mal in der Wareneingangskontrolle schauen ob die eine Spektralanalyse durchführen können. Für die Kühler haben wir erst die CAM Datei , was wir dann für Material in die Maschine laden können wir noch kurzfristig entscheiden.
Der Kühler bekommt bewusst keine Dichtung, der wird verschweisst (Der Deckel hat Ausfräsung die dem Negativ der Kanäle entspricht mit leicht kleineren Dimensionen), Druckgeprüft, nochmals in die CNC gespannt, plangefräst und anscheinend nochmals geprüft anschliessend soll der ganze Kühler den Eindruck erwecken ein massiver Block zu sein welcher bloss 2 Anschlüsse besitzt. Meine Mechaniker im Team reklamieren schon das alles zu einfach ist, am liebsten hätten die auch die Pumpe etc. selbst gebaut, was ich überhaupt nicht verstehe wenn mans einkaufen kann