Fettschrift bedeutet in Foren "schreien" - muss nicht sein
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Nö, eigentlich nicht ... ständige Grossschreibung ist SCHREIEN. "Fett" ist "Hervorhebung"....
Ich bezweifle ja nicht dass dein Ansatz einige gute Punkte hat - aber es ist eben nicht die Skizze eines Non-Plus-Ultra Radiators, wie es von dir sehr wohl angedeutet wurde, sondern lediglich eine weitere Optimierung des bestehenden Prinzips in Bezug auf einen Teilaspekt (der nicht mal der limitierende ist). Ob diese Optimerung tatsächlich zum gewünschten Ergebnis führt ist dabei ein Punkt den, wie immer, nur Tests (oder aufwändige Simulationen) zeigen könnten.
Ich vermag nicht zu erkennen, wo ich in meinem Vorschlag den Anspruch eines "Non-Plus-Ultra" Entwurfes erhoben habe - es war vielmehr von
zwei "Verbesserungsmöglichkeiten" die Rede: zum Einen durch das Doppelhelix-Prinzip, und zum Anderen durch die Kombination altbekannter Konstruktionsprinzipien. An dieser Stelle sei noch angemerkt, dass Deine wiederholten derartigen Unterstellungen auf mich haltlos und diskreditierend wirken.
Auch Deiner Logik mehr oder weniger limitierender Teilaspekte vermag ich nicht zu folgen: "Verbesserungen" von Konstruktionsprinzipien können (und sollten) gesamtumfänglich erfolgen - ihr Erfolg schlägt sich ebenso in der Summe der Leistungsfähigkeit eines Gesamtsystems nieder. Wenn also eine Optimierung der Wärmeabgabe Wasser --> Radiator möglich ist, sollte sie realisiert werden, auch wenn eine Optimierung der ungleich limitierenderen Wärmeabgabe Radiator --> Luft nur in wesentlich geringerem Umfange möglich ist. Hauptsache ist, die Gesamtbilanz zu verbessern.
Das ist überaus kontrovers zu diskutieren
. Verwirbelung bzw. Zerstrudelung im Sinn deiner Idee kann Vorteile wie Nachteile bringen. Kühler die mit invertiertem Wärmestrom auf diesem Prinzip aufbauen gehören bekanntermaßen nicht zu denen mit der besten Kühlleistung (siehe Inno Kühler). Schnelle und damit hochturbulente Anströmung verbessert hingegen auf jeden Fall den Wärmeübergang (siehe Düsen und Speedchanel-Kühler).
Diese Einlassung ist mir zu ungenau hinsichtlich der "Vorteile" und "Nachteile"; es ist zudem nicht ersichtlich, worauf sich die "Kontroverse" hier überhaupt bezieht - denn es geht nicht um Kühler, sondern um Radiatoren. Auf die Diskussion um Kühlerkonstruktionen (Düsen und Speedchannel) habe ich mich übrigens hier schon vor geraumer Zeit eingelassen und festgestellt, dass relativ einfache Konstruktionen wie die des XSPC "Rasa" Spitzenwerte ohne komplexe "Bedüsung" und Umlenksysteme erbringen können. Wenn also (Deine Worte) "schnelle und hochturbulente Anströmung den Wärmeübergang verbessert" so gilt dies in gleichem Masse für Kühler als auch für die Innenkonstruktion von Radiatoren. Dem "Rasa" Kreuzkanalprinzip, jedoch durch sich in spitzem Winkel auf weitaus "sanftere" Weise kreuzender Kanäle folgt (in etwa) das Doppelhelix-Prinzip. [/QUOTE]
Der Wärmeübergang vom Wasser ans Rohrmaterial ist jedoch, wie du bereits an anderer Stelle im Text richtig erkannt hast, nicht der limitierenden Faktor in Radiatoren. Der limitierende Faktor ist der Wärmeübergang an die Luft aufgrund deren niedriger Wärmekapazität und überaus schlechter Wärmeleitfähigkeit.
Völlig korrekt. Auf die gesamte Leistungsbilanz eines Radiators - in Summe - bezogen lässt sich daraus aber nicht ableiten, dass man den einen Aspekt vernachlässigen sollte, nur weil ein anderer Asopekt durch die physikalischen Gegebenheiten stärkeren Limitierungen (Optimierungs-Beschränkungen) unterliegt.
Dieser Aspekt ist mit der wichtigste überhaupt bei der Radiatorentwicklung, aber dein Ansatz beschränkt sich lediglich auf etwas das man auch einfach durch dünnere Rohre oder durch eine stärkere Pumpe mittels schnellerer Strömung erzeugen kann - nämlich besseren Wärmeübergang vom Wasser zur Radiatorwandung (in welcher Rohrgeomtrie auch immer).
Wenn dem so wäre, so würde - überspitzt formuliert - auch eine Düsen- und kanallose Metallschachtel als CPU/GPU - Kühler vollauf genügen - Hauptsache, sie würde mittels ordentlich Druck seitens der Pumpe durchströmt. Dem ist aber nachweislich nicht so. Auch die saloppe Annahme, man könne offenbar Rohrwandungen unbegrenzt dünner gestalten (und das auch noch ohne die Rohrgeometrie hierbei berücksichtigen zu müssen) sowie Pumpen beliebig extremer Leistungsstärke einsetzen überzeugt mich nicht.
In einer turbulenten Strömung besteht das Problem das du mit deiner Doppelhelix zu vermeiden versuchst zudem so oder so nicht in dem Maße, dass es große Effekte mit sich bringen könnte. Der Wärmetausch mit der Rohrwand funktioniert ab einer gewissen Strömungsgeschwindigkeit auch so schon recht ordentlich, da es keine kontaktfreie Kernströmung wie im laminaren Fall mehr gibt. Der Effekt wird sogar mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit (also erhöhtem Turbulenzgrad) noch etwas verstärkt aber nicht dramatisch (vgl. HighFlow-Diskussion).
Das ist wiederum ausserordentlich ungenau. Wie gross sind denn "grosse Effekte"...? Welche Grössenordnung (wenigstens näherungsweise!) ist denn beim Wärmeübergang "recht ordentlich"...? Wie "turbulent" ist denn die Strömung in einem Rohr mit glatter Wandung? Es mag ja auf die gesamte Länge der Radiatorrohre (insbes. auf die seriell per 180° Umlenkungen durchströmte "Einrohr-Lösung") bezogen letztendlich keine durchgängige ""kontaktfreie Kernströmung" geben - aber wie hoch ist die Kontaktfrequenz? "Ordentlich"...? Die sich hier stellende Frage hierbei ist daher, wie man möglichst das gesamte durchströmende Wasservolumen möglichst häufig zu eben diesem Kontakt mit der Rohrwandung bringt. Jedes an die Rohrwandung abgeführte zusätzliche Grad Wärme ist hierbei ein Gewinn!
Es bleibt also weiterhin die Übertragung an die Luft der fast ausschließlich limitierende Faktor für die Leistungsfähigkleit des Radiators. Das lässt sich bislang nur über noch mehr Fläche oder durch höhere Strömungsgeschwindigkeit der Luft kompensieren
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Das ist korrekt - und übrigens einer der Kernsätze meines vorigen Beitrags in Erwiderung auf das von Dir favorisierte "Gegenstrom-Prinzip".
Erst wenn der Wärmeübergang Übergang Lamellen/Rohrwand zur Luft in ähnliche Effektivitätssphären wie der vom Wasser an eine glatte die Rohrwand stattfindet, lohnt es sich weiter über dessen Steigerung nachzudenken - ansonsten sind damit nur kosmetische Effekte zu erzielen.
Also ehrlich - Du kannst wirklich niemandem vorschreiben, in welcher Abfolge technische Verbesserungen zu erfolgen haben. In was, so glaubst Du - den Verbrennungsmotor oder das Rad - flossen mehr technische Verbesserungen ein, seit es beide gibt, unter Einbeziehung der Existenz- und Nutzungdauer beider Erfindungen, seit es sie gibt? Und treib' Dich nicht in irgendwelchen "Sphären" 'rum - das tun (gerüchteweise) nur diejenigen, die nicht mehr unter uns weilen ...
(Ich weiss aber nicht, wieviele Radi-Konstrukteure darunter sind).
Trivial gesprochen: Die Wärmabgabe des Wassers an die Rohrwand funktioniert in einem herkömmlichen Radi einfach schon um Längen besser als die Wärmeabgabe an die Luft.
Schon besser - aber immer noch keine schlüssige Begründung, auf die "Verbesserungsbremse" zu treten. Meinen Messungen zufolge sind die Differenzen zwischen Wassertemperatur und Rohr-Aussenwandtemperatur bei den meisten Radis ganz erheblich - sie liegen aussen teilweise um bis zu 10°C niedriger. Somit gibt es da also druchaus noch Verbesserungsspielraum.
Da aufgrund der Lautstärkeproblematik jedoch nicht einfach die Strömungsgeschwindigkeit der Luft beliebig gesteigert werden kann, muss man also zum Einen die Oberfläche so weit vergrößern wie möglich und so gut wie möglich an die Wärmequelle anbinden (dabei gibt es strömungstechnische Grenzen) und zum Anderen muss diese Fläche eben effektiv angeströmt werden (da limitiert die ertragbare Lautstärke). Es darf btw nach wie vor bezweifelt werden, dass dies mit Rippenrohren (außen verript) besser gelingt als mit Lamellenpaketen
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Das sind inzwischen bekannte Fakten. Aus genau diesen Gründen habe ich auch ausdrücklich die Kombination mit grossflächiger Lamellen anempfohlen.
Was meinen Ansatz mit dem Gegenstrom-Prinzip angeht: Dass das Gegenstromprinzip bislang nur mit flüssigen Medien beiderseits angewandt wird ist mir schon klar - deshalb ja meine Idee dies zu ändern
. Dass die Strömungsrichtung der Medien die ihrer Wärme austauschen jedoch keinen Einfluss hätte ist schlicht falsch. Ein Gleichstom- oder ein Querstrom-Radiator kann auf gleichen Bauraum gerechnet nicht so tiefe Medientemperaturen erreichen wie ein Gegenstromradiator - das ist nicht nur theoretisch belegbar
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Dann beleg's mal ....
Nur weil es noch kein fertiges Konzept dafür gibt, das bereit irgendwo angewandt wird, wie fast alles was hier bislang bezüglich normaler Querstrom-Radiatoren besprochen wurde, heißt das nicht, dass es nicht möglich und umsetzbar ist
. Zumindest ist es bislang das einzige Konzept, was sich tatsächlich an der Problematik des Wärmeübergangs von der Wandung an die Luft orientiert ohne schon theoretisch an den prinzipbedingten Schwächen des Querstrom-Prinzips zu scheitern. Natürlich gilt es auch da die Fläche zu vergrößern, um die Effektivität zu steigern (bzw. den nötigen Bauraum zu minimieren), aber ein wesentlicher Nachteil er Querstromtechnik fällt weg - nämlich die prinzipielle Beschränkung auf ein kleines aber in jedem Fall vorhandenes DeltaT zwischen Wasser und RT. Mit einem endlich groß dimensionierten Gegenstrom-Radiator ist es prinzipiell möglich das Wasser auf Raumtemperatur (nur Annäherung an den Grenzwert selbstverständlich) zu erreichen. Ob das nun für den Einbau in ein PC-Gehäuse oder als externer Radiator-Turm praktikabel zu machen ist muss sich freilich auch erst zeigen - ich bin der Meinung, dass es zumindest prinzipiell konkurrenzfähig zu Querstrom-Radis möglich ist - evlt. sogar etwas besser (was natürlich das Ziel wäre). Bei relativ viel Bauraum ist da Konzept sogar auf jeden Fall überlegen.
Bei einem Querstrom oder Gleichstrom-Radiator ist ein theoretische Delta T zwischen Wasser und RT von lim0 nur bei unbeschränktem Bauraum möglich.
Die hier dargelegten Vorstellungen sind mangels faktischer Belege schlicht und einfach überhaupt nicht diskussionsfähig.
Meine Planungen diesbezüglich sind so weit gediehen, dass das Grundkonzept des Aufbaus steht. Aber wie ich bereits sagte: Das ist nichts für die Öffentlichkeit und ich werde es auch nicht detailliert ausführen, da es das einfach noch nicht gibt. So eine Idee könnte irgendwann mal bares Geld wert sein, und das werde ich nicht leichtfertig aus den Händen geben - zumal es auch noch relativ billig zu produzieren wäre. Es ist eben ein komplett neuer Ansatz, zu dem es wie gesagt auch noch keine einschlägigen Patente gibt.
Kannst es also gern als Hirngespinst meinerseits abstempeln. Ich werde darüber nichts weiter ausführen und so kann ich dir das auch nicht verübeln
..
Nein, ich halte das nicht für Hirngespinste. Nur: man kann einfach über ungeäusserte Vorstellungen ebensowenig diskutieren wie man ungelegte Eier essen kann. That's Life.
Edit:
Das ist stand er Technik und wird bei fast allen Rohr-Radis (und btw auch bei Heatpipe-Luftkühlern) schon seit vielen Jahren exakt so wie du es beschreibst angewandt
..
Eben - bewährtes Prinzip - produzierbar und bezahlbar. Und nicht "Non-Plus-Ultra". Und wenn Du nochmal solche Vorwürfe erhebst, dann werde ich nur noch Platin für alle wasserführenden Teile vorschlagen!
Edit#2: Wo ich gerade was von Heatpipes schreibe: Meine Bezugnahme auf Heatpipes in Verbindung mit deinen Doppelhelix-Rohren bezog sich auf folgenden Satz:
.... ????
Kann sein, dass ich dich da missverstanden habe. Du wolltest die nicht als Heatpipes einsetzen - oder?
Natürlich nicht! Das ist so offensichtlich, dass Du die nächsten Wochen zu netten Schnecken aufgerollte, schwarz lackierte Heatpipes als Lakritze-Ersatz kriegst!
---------- Beitrag hinzugefügt um 19:24 ---------- Vorheriger Beitrag war um 18:49 ----------
Die Differenztemperatur (Wasser-Luft) würde sich nicht vergrößern wenn du mehr Wärmeenergie an die Lamellen abgeben möchtest. Gehen wir mal von (hoch gegriffenen) 10K Differenz aus. Meinst du nicht das diese 10K nach 1-2 cm aus der Lamelle abgekühlt sind? Natürlich nur in einem vernünftigen Luftstrom. Der war ja wohl auch angedacht, außer wir versuchen hier gerade einen Passiv-Radi zu konstruieren. Dann sollten wir das Ganze allerdings anders aufziehen.
Liegt da ein Denkfehler vor? Die Differenztemperatur (Delta Wasser-Luft) soll ja möglichst niedrig sein, d.h. die (höherere) Wassertemperatur soll ja an die (niedrigere) Umgebungsluft-Temperatur mittels Wärmeübergang herangeführt (gesenkt) werden. Mein Beispiel mit dem "passiven" Megahalems sollte nur verdeutlichen, dass viel Wärme seitens der Heatpipes die Lamellen ohne kühlenden Luftstrom bis zum Aussenrand sehr stark erhitzt. Dass die Temperatur der Lamellen in 1,5 - 2,5 cm Abstand von den Heatpipes bei Lüfterbetrieb deutlich kühler bleiben, ist nicht etwa eine Folge mangelnden Wärmeüberganges (wo auch immer), sondern Folge der kühlenden Durchlüftung. Ergo: je mehr Wärme ich von einer gegebenen Quelle in Lamellen abgeben kann, desto mehr Wärme kann ich (potentiell) auch an die Luft weitergeben. Ein Megahalems oder Thermalright hat übrigens immerhin annähernd die Kühlfläche eines 120er Radis.
Bei dem Megalems sind die Heatpipes wohl deutlich heißer und durch die kleinere Kühlfläche (im Vergleich zu einem Wakü-Radiator) fließt auch viel mehr Energie in jede dieser Lamellen ein. Dadurch wird die Wärme auch einiges weiter ausbreiten können als bei deinem Radiator-Entwurf.
Genau das ist ja das Ziel der Doppelhelix: genau wie die heisseren Heatpipes mehr Wärme in die Lamellen zu bringen als die üblichen Radi-Rohre das normalerweise vermögen. Hierzu muss das Wasser mehr Wärme an die Rohrwandungen abgeben.
Das Prinzip der "L"-Form an den Löchern ist auch nicht neu und wird auch bei vielen Rohrradiatoren genau so angewandt. Dennoch ist das keine wirklich gute formschlüssige Verbindung da die Bördelung keine wirklich rechtwinkligen Kanten ergibt und es außerdem nicht das ganze Rohr abdeckt (es bleiben Lücken zwischen den "L").
Ich wüsste nicht wo ich behauptet habe, dass das Prinzip "neu" ist. Im Gegenteil, es ist bewährt, aber z.B. manche Luftkühler haben noch nicht einmal das. Eine formschlüssige Verbindung zwischen Lamellen und Rohr ist schon zu erreichen - durch sorgfältige Fertigung und Nacharbeit der Passungen, die nachhaltige Massgenauigkeit garantiert. Das verteuert die Sache allerdings. Ich habe auch nie behauptet, das das billig zu realisieren sei. Obwohl mir das besser gefallen hätte ...
---------- Beitrag hinzugefügt um 19:38 ---------- Vorheriger Beitrag war um 18:49 ----------
Nächste Woche werd ich mal meinem Physik Prof. die Gebrauchsmusterschrift mitbringen. Der hatte jahrelang mit Radiatoren und Wasserkühlungen (Automobilindustrie) zu tun. Mal schauen was er drüber sagt.
...mach' mal. Als "Hochtemperatur-Papst", der hauptsächlich für alle sämtlichen Tricks zuständig ist, Kühlfüssigkeiten in etwa unter deren Siedetemperatur zu halten, wird er wohl ob des filigranen Wakü-Spielzeugs mit den Augen rollen...