Thema: Wakükaufberatungsfaq für Einsteiger

[efferman]

Diese Kaufberatung ist für alle, die ihren Rechner mit Wasser kühlen wollen, aber noch nicht genau wissen wie es geht.

Wie funktioniert eine Wasserkühlung ?

Eine Luftkühlung benutzt Luft als Wärmetransportmedium.
Da Wasser aber eine 20 fach höhere Wärmetransportkapazität als Luft hat,ist eine Wasserkühlung um einiges effektiver.
Der Wasserkühlblock, der auf der Wärmequelle sitzt, gibt die Wärme an das Wasser ab.
Die zugeführte Wärmeenergie wird dem Wasser im Wärmetauscher wieder entzogen und an die Luft abgegeben.
Doch wie kommt das Wasser von dem Kühlblock zum Warmetauscher (Radiator)?.Dafür benötigen wir eine Pumpe.

Die Komponenten:

Pumpe:

Da Wasserkühlungen anfänglich nur von enthusiastischen Computerbastlern verwendet wurden, gab es natürlich keine eigens entwickelten Pumpen.
Aber die Bastler wurden bei den Aquarienpumpen fündig.
Typische vertreter dieser Gattung sind die Eheim, Hydor und Sicce Pumpen.Diese Pumpen werden allesamt mit 230 Volt betrieben
Inzwischen gibt es jedoch alternativen wie die Laing DDC, die Innovatek HPPS und die AP Serie von Alphacool.
Diese Pumpen werden mit 12V betrieben und werden automatisch mit dem PC eingeschaltet.

Kühlkörper:

Wasserkühler gibt es in den verschiedensten Varianten, die da wären:

Gleitschicht und Mikrostrukturkühler:

Diese art Kühler besteht in den meisten fällen nur aus der Bodenplatte und einem Deckel.
Dazwischen befinden sich entweder mehrere extrem dünne metallfolien oder eine Mikrostruktur.
Bei beiden Bauformen muss das wasser durch eine Struktur die die oberflächenspannung aufbricht und dadurch den Wärmetransport steigert.

Düsenkühler

Ein Düsenkühler besitzt über der Die feine erhebungen, auf die Düsenbohrungen gerichtet sind.
Das Wasser wird durch diese Bohrungen gedrückt und trifft auf die Erhebungen.
Dadurch entstehen Verwirbelungen die die Kühlleistung erhöhen.
Diese Bauform ist ideal für Non heatspreader Prozessoren geeignet.

Kanalkühler

Dies ist vermutlich die einfachste Kühlerbauform.Er besteht aus einem gefrästen oder gebohrten kanal, in U-, Schlangen- oder Schneckenform.
Diese Kühler werden häufig für Northbridges und festplatten verwendet.

Finnkühler

Vom Prinzip her ist ein Finnkühler mit extrem feinen Kanälen und Kanalwänden.
Durch die feine Struktur wird die oberflächenspannung aufgebrochen und dadurch die Kühleistung verbessert.
Diese Bauform ist ideal für heatspreaderprozessoren geeignet.

Kernkühler

Ein kernkühler  besteht aus einem hochaufbauenden Kern, der mit gefräßten oder gebohrten Kanälen durchzogen ist durch die das Kühlwasser fliest.
Diese Bauform ist für Heatspreaderprozessoren geeignet.


Radiatoren

Radiatoren haben den zweck das Wasser, das durch die Wärmequelle erhitzt wurde, herunterzukühlen.
Dies geschieht durch die enorme oberfläche, die ein Radiator bietet.
Bei einem aktiven Radiator wird der Wärmeaustausch durch einen Lüfter unterstützt, der einen Luftstrom durch den Radiator erzeugt.
Ein Passivradiator benötigt die natürliche Konvektion für den Wärmeaustausch.
Die Grösse eines Radiators wird mit der Grösse und anzahl der Lüfter.Ein 240er Radiator zum beispiel, wird mit 2 Lüftern mit 120 mm durchmesser bestückt.
Diesen nennt man dann Dual.Bei einem Lüfter single, und bei deren drei, Tripple.

Anschlüsse und Schläuche

Tüllen:
Eine tülle ist im prinzip einfach ein rohr auf das der schlauch gesteckt wird,und mit einem Kabelbinder oder schlauchklemme gesichert wird.
Für diese anschlüsse verwendet man einen möglichst weichen Schlauch, um die Dichtheit zu gewährleisten.

Verschraubungen:
Eine schlauchverschraubung ist eine Tülle mit Wulst, bei der, der Schlauch mit einer Überwurfmutter gesichert wird.
Dieses System ist sehr sicher und kann mit jeder Schlauchart verwendet werden.

Plug n Cool,Push in
Diese Anschlüsse sind etwas komplizierter aufgebaut.In einer Hülse ist innen eine Dichtung angebracht, die den Schlauch außen abdichtet.
Gesichert wird der Schlauch durch einen Klemmring, der durch einen Schiebering entriegelt werden kann.
Bei diesem System ist eine Nutzung von PUN oder PUR schläuchen unbedingt notwendig. Bei korrekter Montage ist dieses System sehr sicher.

Gewindegrössen
Bei den meisten handelsüblichen Wasserkühlungen werden 1/4 Zoll Gewinde    verwendet.
für diese Anschlussgrösse verwendet man am besten 10/8 schläuche.
Ansonsten werden noch 1/8 (8/6 Schlauch) und 3/8 (12/10 Schlauch) gewinde verbaut.

[efferman]

Pumpe:

Da die Wasserkühlung ursprünglich nur von enthusiastischen Computerbastlern eingesetzt wurde, gab es natürlich keine Pumpen, die speziell für Wasserkühlungen entworfen wurden. Also musste eine Lösung her, die bei den Fischen hinter Glas gefunden wurde. Gemeint sind Aquarienpumpen, wie die vonEheim, Hydor oder Sicce.
Diese Pumpen werden mit 230V betrieben und müssen extra ans Stromnetz angeschlossen werden. Inzwischen es auch Pumpen, die entweder für Wakü optimiert oder gar für diese entworfen wurden. Hier wären die HPPS (modifizierte Eheim), AP 700, 900, 1500 (modifizierte Oase Pumpe) und die Laing DDC zu nennen. Diese Pumpen werden mit 12V betrieben und starten automatisch mit dem PC, da sie über einen Molex-Stecker mit an das Netzteil angeschlossen werden.
Hier ist ein leider nicht mehr ganz aktueller, aber dennoch sehr umfangreicher Pumpenvergleich





Ausgleichsbehälter:

Der Ausgleichsbehälter dient pirmär der Zuführung von luftreinem Wasser zur Pumpe. Es wird aber auch der Verdunstung von Wasser durch die Schläuche entgegengewirkt und dadurch ein problemloser Betrieb über mehrere Monate hinweg gewährleistet.


Kühlkörper:

Die verschiedenen Prozessoren wie CPU, GPU und Northbridge, aber auch die Festplatten erzeugen im Betrieb Wärme.
Um diese Wärme an das Kühlmedium - in unserem Fall das Wasser - abgeben zu können, benötigen wir einen Kühler.
Wasserkühler arbeiten mit verschiedenen Konzepten. Zu nennen wären:


Gleitschichtkühler:

Dies ist wohl die einfachste Art Kühler. Er besteht im Prinzip nur aus einer Bodenplatte und einem Deckel, die mit einem minimalen Abstand zueinander montiert sind.


Mikrostrukturkühler:

Ein Mikrostrukturkühler ist wie der Name schon sagt, extrem fein aufgebaut. Mehrere Schichten gestanzter Bleche, sorgen für eine sehr restriktive Struktur, diese kann jedoch sehr schnell verstopfen.


Düsenkühler:

Ein Düsenkühler benutzt kleine Bohrungen (sog. Düsen), die direkt über feinen Erhebungen (Pins) in der Bodenplatte plaziert sind. Das Wasser wird durch den Wasserdruck,  mit hoher Geschwindigkeit durch die Düsen auf die Pins gespült. Diese Kühler sind optimal für Prozessoren ohne Heatspreader geeignet.




Kanalkühler:

Die Kanäle sind häufig in Zickzack-, Schneckenform oder U-Form (als gebohrter Kühler) gefertigt.



Finnkühler:

Im Prinzip ist ein Finnkühler ein Kanalkühler mit extrem dünnen Kanälen.
Dadurch wird erstens eine große Oberfläche und zweitens durch die geringe Kanalbreite ein Aufbrechen der Oberflächenspannung erzeugt. Durch diese Kombination wird eine sehr gute Kühlleistung erreicht. Diese Bauform ist ideal für Heatspreader-Prozessoren geeignet.



Kernkühler:

Im Kern des Kühlers, der geschlitzt und/oder gebohrt sein kann, wird die Wärme von der Bodenplatte an das Wasser abgegeben.




Radiatoren:

Hier muss zwischen Aktiv- und Passivradiatoren unterschieden werden. Aktive Radiatorbauformen setzen auf die beschleunigte Luftbewegung durch Lüfter. Bei ausreichender Größe und Lamellenabstand können die Radiatoren aber auch passiv betrieben werden. Bei Aktivradiatoren werden oft die Begriffe Single-, Dual-, Tripleradiator. Damit wird die Baulänge und die Anzahl der maximal montierbaren 120mm Lüfter bezeichnet. Wenn ein Lüfter die Luft durch den Radiator saugt, ist das in der Regel leiser als bei umgekehrter Richtung, bringt aber geringfügig schlechtere Temperaturen.



Je mehr Oberfläche ein Radiator hat, desto mehr Wärmeenergie kann er abführen. Passivradiatoren tauschen die Wärme durch reine Konvektion aus. Dies ist natürlich um einiges ineffizienter, allerdings vollkommen geräuschlos.


Anschlüsse:

Zur Zeit werden bei Wasserkühlungen drei verschiedene Anschlusssysteme verwendet.

1.)Tüllen sind eigentlich nur Rohrstutzen, auf die der Schlauch gesteckt und mit einer Schlauchklemme oder einem Kabelbinder befestigt wird. Hier benutzt man möglichst weiche Schläuche um ein sicheres Verbinden zu gewährleisten.

2.) Schraubverbinder sind eine Art Tülle,  bei welcher der Schlauch mit einer Überwurfmutter gesichert wird. Diese Anschlüsse sind als sehr sicher zu betrachten und können, durch den richtigen Schlauchinnendurchmesser vorausgesetzt, mit jeder Schlauchart betrieben werden.

3.)Push in/Plug'n'Cool. In diesen Verbindern wird der Schlauch von einer anschlussinternen Sicherungsmechanik gehalten.
Da bei diesem Anschlusssystem die Dichtfläche außen am Schlauch sitzt, müssen unbedingt harte PUR-Schläuche verwendet werden. Bei sorgfältiger Montage ist dieses System als sehr sicher zu bezeichnen.



Schlauchgrößen:

Hauptsächlich werden in Waküsystemen 8/6er oder 10/8er Schläuche benutzt. Mit der größeren Zahl in der Bezeichnung ist der Außendurchmesser in Millimetern gemeint, mit der kleineren der innere Durchmesser.

[efferman]

Einkaufsliste

Hier haben wir einige Szenarien dargestellt und eine passende, ausreichend dimensionierte Kühlung vorgeschlagen. Diese sollen als Anhaltspunkte für den unerfahrenen User dienen.

CPU aktiv gekühlt

Prozessorkühler, ausgewählt nach CPU-Sockel.
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20.
SingleRadi mit 120er Lüfter auf 7V
Ausgleichsbehälter
8 Anschlüsse und ca 2m passender Schlauch

CPU passiv gekühlt

Prozessorkühler, ausgewählt nach CPU Sockel.
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20.
DualRadi extern montiert
Ausgleichsbehälter
8 Anschlüsse und ca 2m passender Schlauch

CPU+Northbridge aktiv gekühlt

CPU Kühler nach Sockel ausgewählt
Northbridgekühler
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20.
SingleRadi mit 120er Lüfter auf 12V,oder Dual Radi @7V
Ausgleichsbehälter
10 Anschlüsse und passender Schlauch

CPU+NB passiv gekühlt

CPU Kühler nach Sockel ausgewählt
Northbridgekühler
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20.
DualRadi extern montiert
Ausgleichsbehälter
10 Anschlüsse und ca 2,5m passender Schlauch

CPU, NB und Grafikkarte, aktiv gekühlt.

CPU Kühler nach Sockel ausgewählt
Northbridgekühler
Grafikkartenkühler passend zur Graka
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20.
DualRadi mit zwei 120er Lüftern @ 7V
Ausgleichsbehälter
12 Anschlüsse und ca 3m passender Schlauch

CPU, NB und Grafikkarte, passiv gekühlt

CPU Kühler nach Sockel ausgewählt
Northbridgekühler
Grafikkartenkühler passend zur Graka
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20.
Triple Radi, extern montiert
Ausgleichsbehälter
12 Anschlüsse und ca 3m passender Schlauch

CPU, NB, Graka und HDD, aktiv gekühlt

CPU Kühler nach Sockel ausgewählt
Northbridgekühler
Grafikkartenkühler passend zur Graka
Festplattenkühler
Pumpe der Leistungsklasse Eheim 1046/Hydor L20
DualRadi mit zwei 120er Lüftern @12V oder Tripple Radi @7V, bei 8800GTS/GTX mindestens ein Tripple Radi@12V
Ausgleichbehälter
14 Anschlüsse und ca 3,5m passender Schlauch

CPU, NB, Graka und HDD, passiv gekühlt.

CPU Kühler nach Sockel ausgewählt
Northbridgekühler
Grafikkartenkühler passend zur Graka
Festplattenkühler
Pumpe der Leistungsklasse HPPS/Laing DDC
MonsterRadiator, extern montiert
14 Anschlüsse und ca 3,5m passender Schlauch.

Die Radiatorgrößen sind als Minimalbedarf anzusehen. Wenn ausreichend Platz vorhanden ist, sollte gleich zu einem Tripleradi gegriffen werden, um bei späterem Aufrüsten keinen größeren Radi kaufen zu müssen.
Die angegebenen Schlauchlängen sollten für einen Miditower reichen. Sollte man jedoch zum ersten Mal eine Wasserkühlung
aufbauen, sollte besser die doppelte Menge an Schlauch gekauft werden.

[efferman]

Installation

Bevor ihr eure Luftkühlung deinstalliert, ladet euch ein Überwachungstool, z.B. MBM5 herunter und notiert euch eure Temperaturen.

Anschlussreihenfolge

Die Reihenfolge der Komponenten ist relativ egal. Es sollte nur eines beachtet werden:
In Flussrichtung gesehen, ist der Ausgleichsbehälter die letzte Station vor der Pumpe.

Ansonsten vielleicht einen Düsenkühler direkt nach der Pumpe anschließen, um möglichst viel Druck nutzen zu können. Damit der Radiator richtig funktionieren kann, muss die Zufuhr von Frischluft gewährleistet sein. Genauso darf nicht vergessen werden, dass die erwärmte Luft ungehindert abgeführt werden muss. Wird der Radiator im Gehäuse montiert, muss er direkt an einer Öffnung im Case plaziert werden.



Bei Steckverbindern die Schläuche immer bis zum Anschlag einschieben.
Ebenso müssen die Schläuche gerade abgeschnitten werden. Es wird ansonsten nicht dicht, also bitte Sorgfalt walten lassen. Eine Animation dazu ist bei Legris zu finden.

Befüllen
Für das Befüllen nur destiliertes Wasser und eventuell einen Korrosionsschutz verwenden.
Das größte Problem beim Befüllen ist - hört sich jetzt komisch an - das Wasser in die Pumpe zu bekommen. Dies liegt daran, dass die Pumpen nicht selbstansaugend sind: Die Pumpe muss erst mit Wasser versorgt sein um funktionieren zu können.

Jetzt schaltet man die Pumpe kurz an, bis das Wasser im AB fast vollständig abgesaugt wurde. Der Ansaugstutzen im AB muss aber noch mit Wasser bedeckt sein. Jetzt den AB mit Wasser auffüllen und den Vorgang wiederholen bis das ganze System befüllt ist. Gegebenenfalls das Gehäuse etwas kippen, so dass festhängende Luft sich löst und weitertransportiert wird.
Pumpen mit 230V steckt man einfach in die Steckdose um sie einzuschalten.
Bei 12V Pumpen ist das leider nicht so einfach, da sie vom Computernetzteil mit Strom versorgt werden. Einige werden sich denken, schalte ich halt einfach den Rechner ein. Solange euer System nicht komplett befüllt ist, solltet ihr davon aber Abstand nehmen.
Der Hardwarehändler eures Vertrauens würde sich nämlich freuen, wenn ihr den PC anschaltet.

Also wie die Pumpe einschalten? Als erstes einmal sämtliche Komponenten vom Netzteil trennen. Dann sieht man sich den ATX-Stecker an.
Damit ist der 20- bzw. 24-polige Stecker gemeint. Nun verbindet man das grüne Kabel auf Klemme 14, mit einem der benachbarten schwarzen Kabel. Ein Stück Kabel oder eine Büroklammer reichen dafür.

Wenn jetzt das System luftblasenfrei befüllt ist, lässt man die Pumpe ein paar Stunden laufen, es kann schließlich auch mal was undicht sein. Ist alles dicht? Dann könnt ihr auch den Rest des Rechners mit Strom versorgen.



Dies ist nicht als genaue Aufbauanleitung zu verstehen, sondern nur als Leitfaden. Es wird keine Haftung für Aufbaufehler übernommen, deshalb kontrolliert alles zweimal, denn Wasser und Strom sind eine hitzige Kombination.
Hier hätte ich ein gutes Video, das das aufbauen einer Wasserkühlung zeigt.
Video von Tomshardwareguide

So, ich hoffe, das bisher geschriebene hat euch weitergeholfen.
Plant ihr ein eher ungewöhnliches Vorhaben? Benutzt mal die Suchfunktion, es gibt hier fast nichts, was bisher noch nicht probiert worden  ist.
Und nun viel Spass mit eurer Wasserkühlung.