Frage Back to the Roots - Externe Wasserkühlungsbox

[maddash1337]

Hallo zusammen,

ich habe im Moment eine Wasserkühlung für mein System, welches ein 3700x und eine RTX3090 ist.
Allerdings wird dieses durch einen 240er, 120er, und einen 140er gekühlt. Was wohl ehr grenzwertig ist, wenn das ganze leise laufen soll.

Nun dachte ich mir ich könnte eine Box bauen die mehr oder weniger die gesamte Kühlung übernimmt.

Mein Plan ist eine große Pumpe aus dem Hausbau (Zirkulationspumpe) und zwei Radiatoren aus Boilern.
Die Pumpe ist aus Grauguss - was hier wohl gleich schon mal die übliche Frage aufwürft. Gemischte Materialien. Geht das? Wenn man den Teil erdet oder ist das nicht der beste Plan?
Die Radiatoren sind voll aus Kupfer. Die Theoretische Heitz/kühl Leistung sollte bei einigen Tausend Watt sein. Allerdings bei dem geringen unterschied der Wasser/Luft Temperatur sollte es deutlich weniger sein. Wie ich das berechne habe ich noch nicht rausgefunden.
Meine Schätzung basiert auf der der Oberfläche - also nicht der der Lamellen sondern der Breit/höhe des Radiators.
Damit sollte ich wohl auf etwa die gleiche Fläche kommen wie mit meinen Radiatoren. Allerdings doppelt so dick - also hoffentlich deutlich mehr kühl Leistung.

Dann plane ich noch ein schönes Alugehäuse, ein Display fürs Monitoring, eingangs und ausgangs Temperatur und den Fluss zu messen.
Bin da gerade noch etwas mit CAD am bauen und würde mich über Tipps / Erfahrungen freuen.

 

[Martin Gut]

Hallo maddash1337

Was sind das für Radiatoren aus den Boilern? Kannst du mal ein Foto machen, dass wir uns etwas vorstellen können?

Ich kenne keinen Sanitärmonteur, der sich trauen würde Kupfer und Stahl im selben Kreislauf zu verbauen. Boiler und auch Heizkreisläufe setzen mit der Zeit Rost an der auch etwas abblättert. Das verstopft so feine Kühler wie sie auf CPU oder GPU sitzen dann recht zuverlässig. Die Reaktionen verschiedener Metallen auf einander ist dann nochmals ein andere Thema. Das führt sehr zuverlässig zu Problemen, wenn man nicht auf alles achtet.

Meine Schätzung basiert auf der der Oberfläche - also nicht der der Lamellen sondern der Breit/höhe des Radiators.

Entscheidend ist die Lamellenfläche. Die grösste Temperaturdifferenz hat man beim Übergang der Wärme von den Lamellen an die Luft. Zu berechnen ist das sehr schwierig, weil die Verwirbelung der Luft je nach Abstand der Lamellen und der Geschwindigkeit der Luftströmung unterschiedlich ist.

Schau dir einmal den Mo-Ra 360 oder 420 an. Das wäre ein Radiator, der für einen üblichen WaKü-Kreislauf geeignet ist und extern eine sehr grosse Lamellenfläche bietet.

Watercool MO-RA3 360 LT black

Der MO-RA3 ist ein Radiator mit herausragender Kühlleistung und vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. Er ist so zuverlässig, dass er bedenkenlos auch im Dauerbetrieb für Workstations oder Server eingesetzt werden ...

www.aquatuning.ch

Eingangs- und Ausgangstemperatur unterschieden sich bei einem solchen Kreislauf nicht mehr als 1 oder 2 Grad. Für die Regelung reicht ein Sensor somit aus. Es spielt nicht mal eine Rolle, wo man den verbaut.

 

[maddash1337]

Hallo Martin,

ich habe solche Radiatoren, einmal groß einmal klein.



Also alles was ich gelesen habe, im Bezug auf Wasserkühlungen ja. Allerdings hatte ich auch gelesen das es wohl reichen würde alles zu erden und damit sollte das Problem gelöst sein. Wobei ich mir das auch nicht ganz sicher bin. Aber deswegen Frag ich ja.

Hier ist auch die Frage ob für die Lamellen ein Lüfter auf einer Seite reicht oder ob man einen Braucht der ansaugt und einer der pustet.



Hier mal die Idee aus CAD:
2 Radiatoren übereinander
Rechts die Pumpe und das Netzteil
Darunter ist so ein Druckausgleichsbehälter
Links ein kleines Reservoir und das Display für die Daten
Die Lüfter sind 200mm

Der Mo-Ra wäre natürlich auch eine Idee, aber da ich die Radiatoren schon habe, würde ich es gerne damit bauen. Und erhoffe mir gute Kühlleistung.

 

[RedF]

Also Erden dürfte garnix bringen.
Auf dem Foto sieht aber alles was kontakt zum Wasser hat, nach Kupfer und Messing aus (das sollte dann kein problem sein).

Wie gut die Radis Performen kann dir keiner sagen, welche aus dem PC bereich haben meiner meinung nach viel mehr "windungen".

 

[DommeP]

Servus,

ich glaub die Radiatoren waren weniger der Grund für die Bedenken als die Pumpe im Bezug auf das Material

Wenn du die Heizungspumpe wegen der 230V Versorgung (und dann vollkommen richtig: mit PE Anschluss von dem Kasten!) geplant hast schlage ich dir eine Eheim-Pumpe vor. 230V und kann 24/7 über Jahre ohne Probleme durchlaufen. Passt auch zu Back to the Roots^^

Wenn du aber eh ein Netzteil verbaust und auch Sensoren haben möchtest könnte man z.B. auch zur Aquastream greifen. Die ist im Grunde auch eine Eheim - nur halt mit etwas mehr Sensorik und 12V Versorgung...

Zum Thema Lüfter und Push/Pull gibt's einen Link und ein Zitat aus dem Fazit von @Martin Gut (ich hoffe ich bring nix durcheinander)

Push oder Pull? Der heutige Test hat gezeigt, dass ein ordentlicher Lüfter eigentlich beide Lebenslagen locker beherrscht und es am Ende, wenn man denn wirklich räumlichen Restriktionen unterliegt, sogar im Pull-Betrieb keine Abstriche gibt, was den Volumenstrom betrifft. Mit etwas Glück ist es sogar leiser. Push-Pull lohnt sich indes erst an Radiatordicken ab 45 mm wirklich und erst auf einem 60-mm-Radiator kann man Einzel-Lüfter-Setups deutlicher schlagen. Was aber nur dann klappt, wenn man die Drehzahlen nicht zu sehr reduziert.

Beim Hinweis auf die Radiatordicke möchte ich auf den hohen Strömungswiderstand von vielen dickeren Radiatoren verweisen.
Eventuell kannst du über die FPI abschätzen ob sich bei deinen Radiatoren 2 Lüfter lohnen, hier etwas Lektüre von EKWB zu dem Thema (Englisch).

Ich habe in meinem Setup bewusst statt Netz- auf Rohrradiatoren gesetzt die weniger Luftwiderstand haben und deswegen besser mit niedrigen Drehzahlen performen (sollen). Dafür profitieren sie weniger von höheren Lüfterdrehzahlen wenn man "Reserven" ausnutzen möchte...

Gruß,
Domme

 

[maddash1337]

Ja da geht es mir nur um die Pumpe. Denke ich. Habe gelesen es gibt wohl auch ein paar verschiedene Kupfersorten die miteinander reagieren, hab aber noch nicht rausgefunden wie ich das leicht testen kann. (Jedenfalls ohne alles aufzubauen und zu messen).

Wegen der Pumpe bin ich noch am schauen. Ich denke es könnte auch darauf hinaus laufen das ich einfach eine oder zwei D5.
Dann muss ich mir noch etwas überlegen wie ich die Pumpe starte. Aber da habe ich schon ein paar Ansätze.

Wegen den Radiatoren schau ich mir mal deine Links an - danke.
Der Plan ist das im Bestfall, alles geräuschlos läuft. Also das top Szenario ist geräuschlos und meine Grafikkarte bleibt unter 50c. Damit sie sauber boostet.

 

[DommeP]

Was möchtest du denn erreichen bzw wie soll das Setup sein?
Der Radiator soll ja anscheinend eine eigene Spannungsversorgung bekommen und nicht vom PC Versorgt werden - soll der weiter weg stehen?
Soll die Pumpe automatisch starten? Also vlt. einen Arduino den Rechner alle 5s anpingen lassen und wenn er läuft noch alle 30s zum schauen ob er aus ist?

Weil wenn du eh ne Leitung vom Rechner zum einschalten rüber ziehst kannst du den auch komplett vom Rechner versorgen und das Startproblem ist "weg". Und wenn du unbedingt auf ne 230V Pumpe setzen möchtest kannst du so 5V Arduino Relais (oder noch schicker SSRs) die 250V 10A können für die Pumpe nutzen.

ABER: Wenn du da nicht adhoc 2-3 Lösungen hast und da du nach dem PE gefragt hast vermute ich das du sonst nix mit Strom (der der klein, schwarz und hässlich machen kann - grade in Verbindung mit Wasser) am Hut hast und kann dir nur raten auf max. 12V aus einem Stecker-/Tischnetzteil mit CE zu setzen oder einen Fachmann dir ne Anschlussbox basteln zu lassen so das du die 230V nicht anpacken musst!

Falls du keinen im Bekanntenkreis hast findet sich notfalls vielleicht hier jemand der dir zwischen einer Brotzeit und 'nem Feierabendkaltgeränk hilft...

 

[maddash1337]

Also im Moment hab ich einen Ryzen 3700X und eine RTX3090 die ich beide mit Wasser kühle. Evtl kommt da noch irgendwann das Mainboard dazu falls ich dafür einen Kühler finde.
Also schon echt gut Hitze. Beides etwas übertracktet.

Das ist noch die Überlegung mit dem Strom. Da ich davon ausging das ich die Kreiselpumpe von der Heitzung nehme, dachte ich das ich eh 230 Volt brauche. Und somit einen Stecker / ggf ein Netzteil für die Lüfter.

Da war meine erste Idee:
Ich überwache die Mac / IP von meinem Rechner und sobald die online kommt bekommt der externe Kühler das auch über das Netzwerk das er sich einschalten soll Wake over Lan . Deswegen wollte ich ich einen Raspberry Pi Zero zum Steuern nehmen.

Die zweite Idee:
Ich baue einen "Sender" in den Haupt PC ein welcher z.B. über 433Mhz den Kühler einschaltet. Jedoch bei 433Mhz gibt's keine Rückmeldung und das könnte zu Problemen führen. Oder eben auch wieder via Wlan / Bluetooth.

Und die dritte Idee:
Ich ziehe noch ein paar Kabel parallel zu den Schläuchen und löse damit entweder ein Relay aus oder Betreibe einfach das ganze Kühlsystem damit.

Zum Standort.
Also im Moment kommt 37c warme Luft aus meinem Radiator - und damit direkt auf meine Beine. Was ich auch ganz gerne vermeiden möchte - jedenfalls im Sommer. Deswegen habe ich mir 3 Meter lange Schläuche geholt damit ich den kühler in ein Eck etwas weiter entfernt stellen kann oder ggf. sogar auf die Terrasse.

Da ich das Kühlsystem auch Regeln lassen will habe ich 2 Temperatur Sensoren bestellt, um die eingangs- sowie ausgangs Temperatur zu bekommen. Dazu plane ich noch einen Umgebungstemperatursensor und ggf. einen Flusssensor. (Den habe ich auch schon da, ist aber ein sehr billiger aus China und vermutlich nicht gut)
Worauf ich damit raus will. Ich werde alles abhängig der Temperatur steuern und somit mindestes einen Arduino zur Steuerung einbauen. Es könnte aber auch ein Raspberry Pi Zero / ESP32 werden. Außerdem muss der dann auch die Daten auf das Display bringen.

Mit Strom, geht. Also definitiv kein Profi. Ich habe meinen 3D Drucker selbst gebaut (und entwickelt) und natürlich auch verkabelt. Allerdings nur nach dem Besten wissen was man so Online liest.

 

[DommeP]

Bei der @Stock Leistung wären unsere Setups nur 20 Watt auseinander - wobei ich bei der CPU nur PBO nutze und der VII halt gesagt hab "gönn dir solang die Temps stimmen" ohne den GPU Takt groß anzuheben. Aber mit zwei 280ern und einem 420er hab ich Intern etwas mehr Fläche das ganze Leise zu halten...

Bei 3m werden die Querschnitte noch nicht zu Groß um mit 12V hinzukommen, das sollte easy gehen.
Ich hab im Kopf das der RPi ~19kHz PWM hat (PC normalerweise 25kHz) - wenn du das nicht hörst sollte ansonsten klappen, ggf. gibt's auch einen Workaround.
Oder du nimmst ne D5 mit dem Drehschalter, gibst die PWM vom Mainboard rüber für die Lüfter und lässt den Flowsensor im Rechner damit der weiß was abgeht und gibst die Werte fürs Display übers Netzwerk rüber.

Wobei ich so ein Display vmtl nicht in der Kühlung sondern auf dem Schreibtisch stehen haben wollen würde

Falls deine Idee eigentlich das basteln einer eigenen Lüftersteuerung ist können wir da gerne ins Detail gehen, ich hatte im Vorfeld auch überlegt was eigenes (mit einem Teensy) zu machen - ein paar Arduinos und SPI PWM Boards usw. hab ich auch noch rumfliegen...

Hab mich dann für nen Quadro entschieden - 4x Temp, 4x PWM, 1x Flow und der Playground für Virtuelle Sensoren und Berechnungen als plug&play Lösung war mir den Aufwand nicht Wert. In Zukunft würde ich nen kompakten Build vlt mit der D5 Next machen, da ist Wassertemp, Pumpenüberwachung ebenso drin wie und ein 25W Lüfterausgang dabei an dem man ein-zwei 5erpacks Arctic P14 PST ohne weite Y-Adapter anschließen kann. Das Display wäre mir Wayne - aber man könnte die ja so verbauen das es bei dir passt. Und dann einmal SATA-Spannungsversorgung & USB rüberlegen.

Zu den 2 Temperaturen: nice to have - aber das hinbasteln der Kühlleistung mit dem relativ genauem Highflow war zwar eine nette Spielerei aber als Grundlage für ne Regelung kannst du das vergessen^^
Dann kannst du eher versuchen mit der Lüfterdrehzahl auf ein Delta zwischen angesaugter Luft und kaltem Wasser zu regeln.

Einen Rechtlichen unterschied gibt's zwischen 'nem Drucker und Wasserkühlung (der hier fast egal ist): laut der EN 60204 gilt PELV (Schutzkleinspannung) im "Feuchtbereich" (bei Maschinen ist nicht das Bad gemeint^^) nur bis 15V DC, nicht bis 50V. Der Vollständigkeit halber wollte ich die "Laien-230V-Elektro-gebastel-Klausel" einbringen. Das ich niemanden abhalte der es umbedingt machen möchte ist mir klar.
Wobei die meisten im PC Bereich mit max. 12V klarkommen.

 

[maddash1337]

Wie bereits erwähnt hab ich nur 1x 140mm 1x240mm 1x120mm Radiatoren im Gehäuse, und wollte Sie eigentlich gegen die externe Kühlung die ich bauen will Tauschen, aber evtl. sollte ich es einfach nur dazu anschließen. Und das ist von der Fläche schon etwas Limitiert.

Ich hab auch was in der Richtung gelesen, das ein Raspberry PI PWM Probleme machen könnte. Das gilt wohl aber auch für Arduinos.
Das Display ist nur ein 3,2" Nextion Display. Das wollte ich in die Front einlassen damit man sieht wie die Temperaturen und Drehzahlen usw. sind.
Nach dem Test von Igorslab von der Flow Next oder wie der Name war, dachte ich mir jedoch das ich den evtl. zusätzlich in den Rechner Einbaue. Damit hätte ich alle wichtigen daten auch direkt im PC.

Als alternative könnte ich auch zu dem externen Kühler ein USB Kabel ziehen und alles mit Argus Monitor steuern. Das benutze ich im Moment auch in meinem Rechner, da es eine deutlich bessere Software basierte Lüftersteuerung ist, als alle alternativen die ich getestet habe. Der Bonus ist, sie unterstützt auch Arduinos, als Sensor / Lüftersteuerung. (Hab einen Arduino Nano im Rechner um von Alphacool den Sensor (Temperatur) auszulesen und die Wassertemperatur direkt für die Lüftersteuerungskurve zu wissen).

Sonst wäre der Plan wohl einfach ein Arduino der nach der Raumtemp. Wassereingengstemp, und Wasserausgangstemp. schaut und dann einfach regelt das das Wasser immer unter 50c bleibt, und im Bestfall um die 30c.

Du kannst gerne auf die ganze Lüftersteuerungsthematik eingehen. Ich bin davon ausgegangen das ich mir das Basteln muss, aber je nach dem wie ich mich entscheide - also welches Konzept das Sinnvollste / beste ist nehme ich auch gerne eine "Fertiglösung" soweit wie möglich. Dann würde ich nur die Temperaturen usw. anzeigen und gut ist.
Evtl. könnte man auch das Display komplett weglassen und nur via Software monitoren.
Ich dachte wenn ich mir eine nette kleine Alubox baue und vorn ein Display und der Ausgleichsbehälter sichtbar ist, macht das schon was her. Und geht ein bisschen in Richtung Server. Aber ein muss ist es nicht.
Würde potenziell auch etwas geld sparen, dann brauche ich nur das Material in der richtigen Größe bestellen und nichts / wenig zuschneiden / Lasern lassen.

 

[ursmii]

@maddash1337
schon gesehen?


oder das:

 

[maddash1337]

Das ist ansich ganz cool, allerdings habe ich schon 3 Bildschirme und ein VR Headset an meiner GPU. Ich hätte zwar noch einen HDMI frei, aber ich bin kein Fan von extra Bildschirmen auf die ich mit der Maus kommen kann aber nicht wirklich sehe. Also wenn man das locken kann - so das ich meine Fenster nicht darauf ziehen kann, wäre es eine Idee. Aber ich möchte es nicht wirklich als extra Bildschirm haben. Deswegen wollte ich ein Nextion Display nehmen.