Frage Durchfluss zu gering - bitte um Hilfe

[Fifty Sven]

Hallo Gemeinde.

Die Frage per se ist, habe ich einen Fehler gemacht oder sind zu viele Komponenten im Kreislauf? Ist die Pumpe zu schwach für die Menge? Ich habe eher zufällig eine zweite hier die ich überlegte mit einzubauen.

Was sagt ihr?

Zur Situation: ich bin mal etwas ausführlicher...
In der wakü ist aus meiner Sicht deutlich zu wenig Durchfluss, so dass sie zu ineffektiv arbeitet.
Woran ich das fest mache? Die Temperaturdifferenz zwischen Eingang PC und Ausgang ist recht hoch. Unter Last 38°C zu 56°C. Weiterhin wird der Radiator nicht komplett von der ganzen Wärme durchströmt, so dass er oben einiges Kühler ist als an seinem Einlass. Dadurch geht auch Leistung verloren und die späteren Komponenten bekommen das Wasser wärmer als nötig. - >wie hoch ist die typische Differenz bei anderen wakü?

Aufbau:
Eheim hpps+ Pumpe im Power Mode mit AGB
Temperatur Sensor 1
Vega full-Cover
140er Radi im Deckel
CPU Kühler phobia uc 2lt zwei mal
360er Radi vorn
RX 480 full-Cover
RX 570 mit gpx Kühler
Temperatur Sensor 2
Riesen radiator, ist eigentlich in großen Klimaanlage oder so, hat knapp 20m Kupfer und viel Fläche, darauf 4 140er noctua
Säulen AGB, ganz oben

Der große Radiator steht mit 2m Schlauch dazwischen ca 1m höher als der Rechner

Gesamte Leistungsaufnahme war bisher maximal knapp über 1kw, vor dem Netzteil gemessen, sollten brutto also trotzdem über 800W sein.

Geprüft habe ich jetzt nochmal alle Komponenten, die Radiatoren haben nahezu keinen Widerstand, die gpu Kühler einen angemessen geringen Widerstand aber die CPU Kühler haben einen merklichen Widerstand beim durch pusten. Die habe ich darauf auseinander genommen zum reinigen, war aber nichts drin. Jedoch ist deren Kühlbereich wo auch die jet-Plate ist wirklich wenig Platz, da wundert mich der Widerstand nicht.

Den 140er radiator im Deckel bekomme ich nicht richtig entlüftet, den mach ich beim nächsten Öffnen raus. War unüberlegt den oben zu platzieren. Wie gut der 360er entlüftet ist kann ich nicht wirklich sagen, er ist aufrecht, die Anschlüsse oben.. Soll ich den auch besser entfernen?

Schlauch ist alles 10/13
Zwischen den CPUs sind 2 90° Winkel
Am 360er sind 2 90° Winkel
Am Ausgang und Eingang vom Rechner ist je ein Winkel, weil ich damit den Schlauch gut am Gehäuse befestigen kann

Es grüßt euch Sven

 

[ShieTar]

Ist das ein Fehler in der Liste oben, oder hast du tatsächlich zwei AGBs in der Schleife? Wenn ja solltest du wirklich eine zweite Pumpe verbauen, und zwar so das in beiden Richtungen zwischen den beiden AGBs gepumpt wird.

 

[HerrRossi]

Der externe Riesenradiator sollte eigentlich reichen. Welche CPUs sind das denn? Die pUmpe ist eigentlich recht kräftig, aber dein Loop ist schon auch recht speziell, eine zweite Pumpe sollte den Durchfluss schon ordentlich erhöhen können.

 

[Fifty Sven]

Hi, nein das ist kein Fehler mit den 2 AGB. Der kleine an der eheim Pumpe ganz unten und ein großer ganz oben, so geht die Luft safe raus. Im Betrieb aber ist der untere ganz voll und ist direkt nach dem großen von welchen das Wasser runter fließt.
Die zweite Pumpe hätte ich instinktiv nach dem letzten Kühler platziert, so dass sie nach oben pumpt. (die zweite ist ohne AGB, Schlauch direkt dran geschraubt)
So recht überlegt hat der untere AGB eigentlich keinen Nutzen mehr, war nur vorher da.
Die CPU sind sandy Bridge 8 Kern xeon, 115w tdp.
Laufen 3 vm drauf
Zum Radiator, ja nach dem verfassen des Beitrags habe ich auch überlegt die beiden kleineren raus zu nehmen. Werde ich auch so machen.

Ja eigentlich denke ich auch dass die Pumpe das schaffen sollte. Die sucht sich ja selbst ihren "optimalen Betriebspunkt", das macht sie tatsächlich, anfangs dreht sie voll auf, dann ist richtig Durchfluss da, sehe ja wie schnell die den AGB leer ziehen kann. Nach ein paar Sekunden aber tourt sie ab und läuft so Mittel.. Man kann sie aber nicht beeinflussen

Also mal mit nur einem Radi und einem AGB probieren?

Wie schlimm schätzt ihr die Winkel ein?

Danke euch.

 

[MopsHausen]

Bei Winkeln und Schlauch machts die Masse, was hat die HPPS+ gemoddet für eine Förderhöhe bzw. erreicht sie diese auch ? wenn ich mich recht erinnere lag die ne ecke unter ne DDC 1+

Ich habe ein Delta T bei der Wassertemp von knapp 1 Grad Ein zu Ausgang AGB Kreislauf besteht aus 480er + 360+ 240er GPU und CPU Kühler Verlusstleistung max peak 350W typisch unter 300W.

 

[Fifty Sven]

Angeben ist sie mit normal 2m+ und im Power Mode 4m+. Ohne alles dran, nur zum Test Wasser durch haut die nen fetten strahl weit raus. Angegeben mit bis zu 300l/h, denke aber ohne Last.
Aufgrund der Geschwindigkeit wie sich der AGB leert denke ich sind es vllt 20 oder 30 l/h (kann mich auch total verschätzen)
Ich kenne keine anderen Pumpen muss ich sagen. Habe aber die Auffassung die eheim ist eigentlich gut.

Das eine Kelvin ist auch was ich für passend erachte, bei meinem System von mir aus auch 5K. Aber meine Differenz ist da echt zu hoch und es geht zu wenig durch.

Winkel zZ 6 Stk.
Beim nächsten Umbau (denke heute noch) fallen 2 mit dem 360 er Radi raus. 2 sind an den CPUs, die würde ich gern lassen. 2 sind am Eingang und Ausgang, die könnte ich raus kürzen (aber nur sehr ungern, der lange Schlauch daran zum Radi ist etwas übel, da einen Anschluss drauf zu bekommen ist nicht schön.
Schlauch gesamt sind bestimmt 4m oder so, das ist 10/13er, daran kann es nicht liegen.

 

[MopsHausen]

Hmm bei 20 -30l/h sollten bei weitem nicht solche Temperaturunterschiede von fast 20K auftreten,evtl. wirklich nochmal peniebelst entlüften scheinbar wird die Wärme dann einfach nicht abgegeben ?

 

[Fifty Sven]

Die Liter pro Stunde sind geschätzt von mir, kann auch echt falsch sein.
Aber wäre es genug Durchfluss würde die Differenz ja klein sein. Also gleiche Leistung in W auf mehr Liter pro Zeit gibt ja weniger Arbeit pro Volumen.

Wie meinst du Wärme nicht abgeben?
Die Kühler geben ja unabhängig der absoluten Temperatur immer die gleiche Wärme ab, nur sind dann die Chips wohl wärmer. Aber sie geben ihre ganze Wärme ab für die 20K mehr und im radiator wird die Wärme wieder nach außen abgeben für die 20K weniger.

Mein Ziel wäre aber eine geringe Differenz, sodass auch die letzte gpu kühleres Wasser bekommt und auch am radiator Ausgang eine ähnliche Temperatur wie am Eingang ist, so dass er über die ganze Größe Wärme abgeben kann. Jetzt gibt er grob nur bis 60% der Größe Wärme ab, ab dort bleibt die temp ca gleich.

 

[MopsHausen]

Die Wärme vom Wasser an die Umgebung via Radiator habe ich gemeint.

Irgendwie evtl. versuchen strukturiert vor gehen damit man sich arbeit spart:

*Zweifel am Durchfluss ausräumen7bestätigen einfach mal bei ausgeschaltetem Rechner 10 min in nen Messbecher pumpen lassen und auf 1h extrapolieren.
*Falls es am Durchfluss liegt wie schon richtig erkannt entweder Pumpleistung erhöhen( hast ja eh ne 2 pumpe da einfach mal einbauen und schaun ob sich was wie ändert ) oder Kreislauf weniger restriktiv gestalten ( wie gross ist eigendlich der höhenunterschied im Kreislauf mit externem Kühler niedrigster zu höchster Punkt ? )
Falls nicht am Durchfluss liegt kanns nur der Abtransport der wärme sein dann sollte sich aber eigendlich der ganze kreislauf stark aufheizen.

 

[Fifty Sven]

Bei offenem Kreis vermute ich wird die Pumpe einen anderen /besseren Betriebspunkt finden. Aber die Idee behalte ich mir im Kopf.

Höhenunterschied ist im Maximum 1,5m
Jedoch fließt das Wasser ja auch wieder runter, so dass sich das raus kürzen sollte? Nur der Druck ist dann unten halt höher.

Ja, wenn die Wärme nicht richtig weg gehen würde wäre alles wärmer und weniger Differenz, dazu der Radi im ganzen gleichwarm.

Ich probiere dann erstmal ohne die 2 kleinen Radis. Soll der untere agb auch besser raus?

 

[Chiara]

bei 2 AGB im Kreislauf wird einer immer ganz voll und läuft irgendwann über.

Der Temperaturunterschied zwischen 38° und 56° ist sehr hoch.
Hast du mal nachgemessen ob das stimmt oder ob vielleicht ein Temperatursensor defekt ist und falsche Werte ausgibt?

Kannst du testweise den Höhenunterschied zwischen PC und Radiator verringern?
z.B. den PC auf den Tisch stellen, oder den Radiator auf den Boden stellen.

 

[Fifty Sven]

Die Temperatur Differenz fühle ich allein am radiator, unten heiß oben kühl. Merklicher Unterschied per Hand. Das haut genau genug hin.

Höhenunterschied kann ich raus nehmen, radiator auf den Boden (muss zum entlüften eh), hat quasi keinen echten Einfluss.

Was meinst du mit läuft über? Die sind zu und dicht, aber ja, auf dem unteren ist schon durch die hohe gut druck, der ist dann aber auch voll.

Soll ich den unteren nun besser raus nehmen?

 

[Corro Dedd]

Eingehend ist die Temperatur bereits 38°? Also das "kalte" Wasser? Im Allgemeinen sagt man, dass die Temperatur des Kühlmittels unter 40° bleiben sollte, eingehend sind wir hier schon kurz vorm Limit, ausgehend mit 56° ist das dann schon zu viel.

Weiterhin ist es erst mal nicht schlimm, wenn der untere AGB vollläuft, solange er dicht ist. Was aber schlecht ist, wie du schon sagtest, wenn dein System nicht richtig entlüftet ist, der obere Radiator ist im Gegensatz zu dem externen Klotz vielleicht nur ein Bruchteil, aber dennoch brachliegende Kühlleistung. Hängt die ganze Hardware in einem 19" Rack im Schrank? Falls nicht, kannst du versuchen durch Kippen in alle Richtungen, leichtes Schütteln und Co. die Luft doch noch aus dem Radiator zu kriegen.

Der obere AGB kann gerne bleiben, an dem siehst du dann ja zumindest, sollte mal Wasser fehlen.

//edit
Gerade gesehen, du hast die Pumpe schon im Powermode. Damit sollte sie 4m Förderhöhe haben (ohne Widerstand) und damit eigentlich genug Dampf für mehrere Kühlblöcke.

Bei so einem System frage ich mich aber, warum du keine Aquaero 5 oder 6 verbaut hast, samt Durchflussmesser und diversen Temperatursensoren? Die kann dann den PC notfalls auch ausschalten, wenn du mal nicht zuhause bis und die Kühlung versagt. Zudem kannst du damit auch die Sensoren kalibrieren, nur Pumpe, Lüfter und Aquaero anschließen und alle Sensoren per Offset auf einen Punkt bringen. Denn Handauflegen ist niemals "genau genug".

//edit2
Auch wäre bei der Anzahl an Hitzequellen vielleicht eine Aufsplittung in zwei Kühlkreisläufe eine Option, Vega und eine CPU, sowie die zweite CPU und die beiden kleineren GPUs oder GPU-only und CPU-only Loops, eine zweite Pumpe hast du ja.

Beispiel: AGB 1 -> Pumpe 1 -> Vega -> CPU 1 -> externer Radi -> AGB 1
AGB 2 -> Pumpe 2 -> RX 480 -> RX 570 -> CPU 2 -> 140er Radi -> 360er Radi -> AGB 2

 

[Fifty Sven]

hi, danke für die ausführlichen Antworten. Die helfen entweder direkt oder indirekt weiter.

Entlüften -> bekomme ich nicht garantiert hin mit den kleinen Radiatoren, jedoch wie alle meinen bringen die wohl eh nix -> die fliegen raus und dann kann ich safe entlüften!
Der Rechner ist nicht in einem Rack, jedoch aus zwei umgebauten (eins gespiegelt) Case die mit Bolzen verbunden sind, also ein Tower. Der ist trotzdem echt schwer, den zu händeln ist eher ein Zweimannjob. (ob das gesamt sinnvoll ist weiß man nicht^^)

Zur Temperatur, ja, der allgemeine Tenor ist die Wassertempertatur unter 40°C zu halten, mehr finde ich aber auch nicht wirklich schlimm. Weniger peile ich trotzdem an! Bisher laufen die Lüfter auf min (lautlos) und der Radiator wird nicht im ganzen erwärmt, so dass bisher mehr Lüfter speed keinen absoluten Effekt hat, sondern nur den prozentual erwärmten Teil des Radiators reduziert. Wenn richtig Fluss da sein wird, dann kann ich die Lüfter bei Last höher laufen lassen und der Radiator arbeitet bei maximaler Effektivität. Weiterhin muss dann ja das Delta sinken.

Wenn dann bleibt eh nur der obere AGB, an dem geht die Luft gut raus und der ist gut sichtbar. Den unteren kann ich raus nehmen.

Zu Aquaero -> nie in Erwägung gezogen, mit genug Durchfluss muss der Radi aus meiner Sicht reichen. Aus Erfahrung von Kollegen gehe ich von aus die HPPS läuft für immer, wenn nicht ist das hier aber auch irrelevant, ich habe Vertrauen in diese Pumpe.

Btw, die CPUs sind relativ unkritisch, viel Fläche, keine OC Möglichkeit. Die Vega ist da schon interssanter mit teils >>400W (Bios-Mod), die erreicht aber laut Wattman max. 55°C.

Nebenfrage: warum die max Wassertemperatur "unbedingt <40°C halten" wie man oft liest?

-> Danke soweit, heute kam ich dann nicht mehr zum Umbau. Schönes WE dann.

 

[HerrRossi]

Ist der "Monsterradi" denn ordentlich entlüftet?

 

[Corro Dedd]

Soweit ich das sagen kann (teils auch aus eigener Erfahrung), beginnen viele Schläuche ab 40° weich zu werden. Dann knicken sie leichter und dein Wasser steht fast vollständig still. Es muss also nicht unbedingt die Pumpe sein, die einen Totalausfall verursachen kann Daher auch der Durchflussmesser und eine Steuerung, die Aquaero war nur ein Beispiel. Aber diese würde nach der Konfiguration unabhängig von der Software auf dem Rechner agieren, sprich sollte ein Programm mal querschießen und einen Bluescreen verursachen, läuft die Kühlung trotzdem sicher weiter.

Die Pumpen sind vom Hersteller aber auch nur bis zu einer bestimmten Temperatur freigegeben, da der Motor bei vielen Modellen über das Wasser gekühlt wird.

 

[ShieTar]

Vielleicht machst du mal ein paar Fotos, lädst sie irgendwo hoch und verlinkst sie dann hier? Wie andere Poster schon beschrieben haben, gibt es eine Menge an Gründen warum eine Wasserkühlung unerwartet ineffizient arbeiten kann.

Was die "<40°C" angeht: Wenn deine Umgebungsluft 20°C hat, und das Wasser im Kühlkreis hat immer noch 40°C nachdem es durch die Radiatoren durch is, dann scheitern die Radiatoren recht offensichtlich daran die Temperaturunterschiede zwischen Luft und Wasser effektiv auszugleichen. In einer gut funktionierenden Wasserkühlung sollte die Differenz zwischen Wassertemperatur und Lufttemperatur geringer sein als die zwischen Wassertemperatur und Chip-Temperatur, weil ja umgekehrt die Fläche der Wechselwirkung zwischen Wasser und Luft viel größer ist als zwischen den CPU/GPU-Chips und dem Wasser. Und die Fähigkeit zum Wärmetransport durch eine Grenzfläche skaliert nunmal mit dem Produkt aus der Oberfläche und dem Temperaturunterschied.

Dein Temperaturproblem läßt sich durch unzureichenden Luftstrom ähnlich gut erklären wie durch unzureichenden Wasserfluss. 8 Lüfter mit ausreichendem statischen Druck durch 25mm-Radiatoren sollten für 1kW an Leistung eigentlich gut ausreichen, und die Wassertemperatur am Pumpeneingang sollte dann eigentlich nicht über ~25°C steigen. Aber wenn zum Beispiel deine Frontlüfter aufgrund der Gehäusearchitektur nicht genug freies Volumen zum arbeiten haben, dann hast du vielleicht effektiv nur 5 Lüfter an der Arbeit. Und wenn der "Riesen Radiator" relativ dünn ist, und die 4x140 mm Lüfter nur einen Teil der Fläche bearbeiten, dann ist er womöglich weniger am Wärmeaustausch beteiligt als du glaubst.

 

[Freitlein]

So ein Knick oder sich Zusammenziehen wäre sicher schon aufgefallen. Tausch doch bei Gelegenheit einfach mal die Temeratursensoren, falls da einer oder beide einfach Blödsinn anzeigen. Ich halte persönlich nichts von Überfluss im Kreis und würde nur das was du wirklich brauchst drinlassen. Zum Gegentesten kannst du ja die Platte aus den CPU-Kühlern nehmen (aber ist ja so gebaut und muss auch so) industriellen Kühler weglassen aber versuchen den natürlich zu behalten und lieber den kleinsten oder mehrere wegzulassen. Idealerweise sehe ich: alle Radis drin, 1 AGB, 1 Pumpe, wenig Höhenunterschied, soweit möglich kurze Verbindungen ohne Winkel. Falls die Pumpe die Temps misst reicht das. Durchfluss ist egal, hauptsache es fließt und 'schniekst' nicht nur. Denke, da steht irgendwo Luft in parallel geführten Radi-Rohren drin.

 

[Chiara]

Die zwei kleinen Radiatoren rausnehmen macht das Temperaturproblem nur noch größer, weil dann alle Wasserkühler hintereinander durchflossen werden und sich das Wasser noch mehr erwärmt.
1 kW Abwärme bei wenig Durchfluss ist sehr schlecht für die Temperatur.

 

[ShieTar]

Wir können ja mal rückwärts rechnen: Wenn tatsächlich 1kW an Leistung in den Wasserkühlkreislauf eingebracht wird, und sich das fliessende Wasser dadurch von 38°C auf 56°C erwärmt, also um 18K, dann ergibt sich zusammen mit der Wärmekapazität von Wasser (4.186 J/g/K):

dm/dt = 1000J/s / 18 K / 4.186 J/g/K = 13.3 g/s = 47.8 l/h

Wenn die Pumpe also tatsächlich nur ~30 l/h durch den Kreislauf bekommt, reichen schon gute 600W aus um die Temperatur-Differenz zu erklären, die Daten passen also recht gut zusammen.

Die Differenz liesse sich also wahrscheinlich tatsächlich reduzieren indem eine zweite Pumpe verbaut wird, idealerweise aber in einem umgebauten Kreislauf mit zwei parallelen Pfaden, damit sich die Pumpen nicht gegenseitig behindern sondern jede für sich ungestört arbeiten kann.

Das wird aber nichts daran ändern das die Radiatoren offensichtlich einen Arbeitspunkt von (56°C+38°C)/2 = 47°C benötigen um die Wärme abzuführen, wenn ich davon ausgehe das du nicht mehr als 25°C Raumtemperatur hast, dann sind das also mindestens 22K Temperaturdifferenz. Wenn ich das, basierend auf der 1kW-Annahme in die Wärmekapazitätsgleichung einfüge ergibt sich:

dm/dt = 1000 J/s / 22 K / 0.72 J/g/K = 63 g/s = 189 m³/h.

In Realität benötigst du wahrscheinlich einen deutlich höheren Luftstrom, um die Luft von 25° auf 47° zu erwärmen während das Wasser von 56° auf 38° abkühlt bräuchtest du einen ordentlichen Gegenstromkühler anstelle vom vergleichsweise trivialen Aufbau mit mehreren parallel betriebenen Radiatoren. Gehen wir also mal davon aus das du eher 500 m³/h benötigst.

Bei 8 parallel betriebenen Lüftern sind das gute 60 m³/h pro Lüfter, das ist bei Lüftern die durch Radiatoren arbeiten müssen, und womöglich auch durch das Gehäuse ausgebremst werden, garnicht mal so wenig.

Wenn ich mir die Gleichungen so anschaue, würde ich fast sagen deine Kühlung leistet schon so ziemlich das was man von ihr erwarten würde, und offensichtlich ist sie ja gerade so ausreichend für dein System, wenn keine der Komponenten über 60°C warm wird. Wenn du die Temperatur weiter reduzieren willst würde ich trotzdem damit anfangen die Effizienz der Luftkühl-Komponente zu optimieren, bevor du eine zweite Pumpe einbaust. Zum Beispiel indem du deinem Klimaanlagen-Radiator einen passenden Lüfter mit dem richtigen Durchmesser gönnst?

Ansonsten würde ich noch die Reihenfolge ändern, und den 360er Radiator hinter die beiden RX-Karten setzen. Dann haben die Grafikkarten zwar relativ betrachtet eine leicht höhere Wassertemperatur, dafür sieht aber auch der Radiator einen höheren Gradienten zwischen Wassertemperatur und Lufttemperatur, und kann dadurch mehr Wärme abtransportieren. Damit sinkt die Gleichgewichtstemperatur in deinem Kreislauf, und in Folge auch die absolute Wassertemperatur mit der deine RX-Karten arbeiten können.

Den 140er entfernen ist vermutlich keine schlechte Idee, wenn du ihn nicht entlüftet bekommst allemal. In deinem derzeitigen Aufbau sieht er ohnehin das kälteste Wasser und die wärmste Luft, trägt also wahrscheinlich kaum zur Kühlung bei. Und wenn du zuviele Eingangslüfter und nicht genug Ausgangslüfter hast, dann baust du in deinem Gehäuse einen Überdruck auf, gegen den die Einganslüfter arbeiten müssen, und dann sinkt der Luftstrom durch deinen 360er-Radiator weiter ab. Besser du nutzt den 140er-Slot im Deckel zusammen mit dem (Ich vermute mal) 120er an der Rückseite um einen möglichst gleichmäßige Luftstrom-Bilanz in deinem Gehäuse zu erzeugen, dann arbeiten alle Lüfter schön effizient.
Ein klein bisschen Überdruck kann man natürlich behalten, bei leichtem Unterdruck fängt das Gehäuse an Staub durch jede Ritze anzuziehen.

P.S. Du schreibst oben dein "Riesenradiat" hat "20m" Kupfer. Ich hoffe doch das ist ein Lamellenradiator mit viel Oberfläche, und nicht nur ein gebogenes Kupferrohr wie es manchmal als Kondensatorkühler für Kühlmittel verwendet wird? Du brauchst für deine Anwendung schon Lamellenradiatoren, und zwar mit relativ hoher Lamellendichte, alles andere ist für den Betrieb mit PC-Lüfter zu ineffizient, und einen üblichen Klimaanlagen-Lüfter willst du dir sicher nicht in dein PC-Zimmer stellen.