Montag, 22. Februar 2021

Wasserkühlung Grundlagen - 01 Konfigurationen

Dies ist das erste Video einer kleinen Tutorialreihe über selbst gebaute Wasserkühlungen, zu gut Denglisch: "Custom Waterloops". Die meisten Wasserkühlungen bestehen aus einer Pumpe, hier goldfarben und orange, einem CPU-Block, hier hellgelb, einem Radiator, hier rot, und einem Ausgleichsbehälter, hier türkis.


Das erste Bild zeigt zwei geläufige Konfigurationen, die man zum Beispiel bei allen "All In One (AIO)"-Wasserkühlungen findet. Rechts ein Kreislauf mit oben am Gehäusedeckel befestigtem Radiator, links einer mit an der Front befestigtem Radiator. Beide liegen, respektive stehen natürlich im Innern des Gehäuses, wobei die erste Variante mit dem obenliegenden Radiator zusätzlich voraussetzt, dass in der oberen Abdeckung ausreichen dimensionerte Lüftungsschlitze vorhanden sind, durch die die warme Luft aus dem Gehäuse geblasen werden kann. Bei den AIO-Lösungen wird die Einbaulage in der Regel nur von der Größe des Gehäuses und der Länge der Schläuche zwischen der Pumpe-Ausgleichsbehälter-Kombination und dem Radiator bestimmt - die Lage der CPU ist vom Mainboard und seiner Befestigung im Gehäuse ja fest vorgegeben.

Beim Ansaugen kalter Aussenluft durch einen Radiator sollte man generell darauf achten, dass die Außenluft über einen Staubfilter angesaugt wird. Gelangt der Staub ungefiltert in das Gehäuse, setzt er sich gern überall dort fest, wo es besonders warm ist, also Prozessor, Grafikkarte und Chipsatz. Wird irgendwann etwas feuchtere Luft angesaugt, kann die zusammen mit Staub für nur schwer auffindbare Kriechströme sorgen, die zu erratischem Verhalten des PC führen können. Moderne Gehäuse ab der mittleren Preisklasse sind meist mit Filtern ausgestattet, die den meisten Staub draußen halten. Zur Not tut es ein relativ engmaschig gewebtes Stück Gardinenvlies, das man vor die Ansaugöffnungen spannt. Es sollte so befestigt werden, dass man es zum Reinigen jederzeit entfernen kann. Es gibt im Handel biegsame Magnetstreifen, mit denen man hervorragende Filter bauen kann. Bereits vorhandene Filter sollte man regelmäßig mit einem Staubsauger vom festgehaltenen Staub befreien, sonst kommt irgendwann keine Kühlluft mehr in das Gehäuse.


Das zweite Bild zeigt einen liegenden Radiator am Gehäusedeckel und einen stehenden an der Front. Der zweite Radiator kann bei thermisch stark beanspruchten Prozessoren - insbesonders iNTEL verkauft ja erprobte Raumheizungen, die für heimelige Wärme in der guten Stube sorgen - noch ein wenig mehr an Kühlung bringen, wenn die Lüfter ausreichend schnell drehen. Der Nachteil dieser Konfiguration ist der durch den zweiten Radiator verdoppelte Durchflusswiderstand des Kühlmediums. Der ist zwar weit weg von einer bedenklichen Behinderung des Durchflusses, erfordert aber gegebenenfalls - auch wegen des verlängerten Weges durch alle Komponenten - eine etwas kräftigere Pumpe. Wie immer gilt das geflügelte Wort: "Probieren geht über studieren!"


Im dritten Bild wurde noch ein zweiter Kühlblock für die Graphikkarte hinzugefügt. Von Lösungen mit nur einem Radiator für eine Kombination aus CPU- und GPU-Wasserblock rate ich dringend ab - die zweite Komponente bekommt dabei immer das von der ersten Komponente erwärmte Wasser ab! Der Wasserkreislauf sollte so gestaltet sein, dass das erhitzte Wasser aus dem CPU-Block erst einmal durch den ersten Radiator läuft, bevor es dann über den GPU-Block geleitert wird. Von dort geht es durch den zweiten Radiator und den Vorratsbehälter, bevor es erneut durch den Kreislauf gepumpt wird. Da diese Zusammenstellung von der thermischen Effizienz her nicht besonders gut abschneidet, sollte man nicht am Material sparen, und lieber mit der letzten Variante liebäugeln.


Das vierte Bild zeigt die kompromisslose Variante des letzten Aufbaus - zwei Pumpen, zwei Ausgleichsbehälter, zwei Radiatoren und zwei Kühlblöcke. Damit wird sichergestellt, dass die Abwärme einer Komponente nicht unfreiwillig die Temperatur der anderen erhöht. Damit sind wir am Ende des ersten Teils angelangt. Es sind sicher weitere Varianten mit noch mehr Radiatoren möglich, das Gehäuse setzt der Phantasie hier aber relativ enge physikalische Grenzen.


Auf meinem YouTube-Kanal gibt es wie immer ein Video mit diesem Tutorial.

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