Frage Erste Wasserkühlung / zukunftsfähige Stromversorgung

[BlubberLord]

Moin,
Nachdem den Sommer über mein Case wieder offen stand weil der CPU-Lüfter nicht genug Luft bekam habe ich mir Gedanken über eine Verbesserung der Kühlsituation gemacht und bin neben mehr Gehäuselüftern auch auf Wasser gekommen.

Wegen des Einstiegs als VFX Artist (zumindest als Nebenberuf) werden sich in Zukunft wohl viele leistungshungrige Komponenten im PC tummeln. Außerdem habe ich immer Lust auf Basteln und wegen des wegen Corona angehäuften Urlaubs (Zeit) aber ausfallenden Urlaubs (weit verreisen) auch etwas Zeit und Geld übrig...
Deshalb Thema 1: Umstieg auf Wasserkühlung

In Aussicht auf die Ampere-Generation habe ich auch extra mein Netzteil aufgerüstet. Meine aktuelle GPU schluckt 200 Watt, die stärkste zukünftige 350 Watt - also habe ich mal großzügig 150 Watt zu den vorherigen 500 Watt Netzteilleistung dazugelegt, nur um bei der PCGH zu lesen, dass auch diverse 750 W-Netzteile schon bei einer einzelnen RTX 3080 die Schutzschaltung ausgelöst haben. Da werde ich wohl das dritte Netzteil in zwei Jahren kaufen müssen
Thema 2: zukunftsfähige Stromversorgung

Thema 1: Umstieg auf Wasserkühlung

Nach der Lektüre so einiger Forenthreads und Anleitungen schwirrt mir etwas der Kopf - vorher war ich schließlich auf der Schiene "Wasser plus Elektronik kann nicht gut gehen" und hab auf Luft geschworen

Für den Aufbau eines ersten "Custom Loops" habe ich mir folgende Komponenten überlegt, passen die zusammen oder habe ich da noch etwas übersehen?
Pumpe/Reservoir EK Classic 160 SPC (Betrieb an externem Netzteil oder über manuelle Lüftersteuerung)
Radiator MO-RA3 360 LT
CPU-Kühler Heatkiller IV Pro Intel
GPU-Kühler EK Quantum Vector (Platzhalter, muss ja sehen welche Graka es dann wird und welcher Block dann passt) (gibt es eigentlich schon gewässerte Backplates?)
Schläuche EK Tube ZMT 15,9/9,5
Verbinder EK-STC Classic 10/16 (Plus evtl. Schnellkupplung um Radiator + Pumpe getrennt bewegen zu können)

Kühlflüssigkeit Kann man sich doch eigentlich selbst mischen oder? Ionengetauschtes Wasser, 20% Glykol, paar Tropfen Biozid und nen Fänger für Calciumionen (aka Calgon). Evtl. noch einen Korrosionsinhibitor wobei der ja nur Korrosion von Kupfer, Nickel und ggf. Alu verhindern muss und nicht Eisen oder Stahl.
Von derartigen Chemikalien hätte ich zumindest eine sehr breite Auswahl zum Testen in beliebigen Mengen zur Verfügung...

Beim Aufbau geben einem die Kühler ja schon vor wo's rein und raus geht. Den Radiator würde ich unten mit warmem Wasser befüllen, danach durch AGB und Pumpe, damit es möglichst lange im Radiator/Ausgleichsbehälter ist und nicht direkt "durchfällt". CPU-Kühler vor Graka-Kühler, da hier schneller und auf kleinerer Fläche abgeführt werden muss und die GPU sowieso mehr abkann.
Der Radiator soll ungefähr 50 cm vom PC entfernt in einer Lücke zwischen Couch und Wand stehen. Geräuschentwicklung ist mir insgesamt übrigens ziemlich egal, ich will nur alles gekühlt bekommen, auch wenn es im Sommer mal knapp über 30°C im Zimmer hat. Zum Glück Altbau in der Mitte des Hauses, also gibt's auch nie mehr als 30°C oder 32°C in der Wohnung.

Thema 2: Stromversorgung

Aktuell Be Quiet! Power Zone CM 650 W
Meine aktuelle CPU zieht nur 75 W (in Games 40-60 W, bei normaler Sensorauslesung Lastspitzen bis 95 W) und die GPU 200 W - für die Zukunft würde ich aber mit 125 W CPU und 370 W GPU rechnen. Mit Lastspitzen/Übertaktung also 240 W + 500 W + 150 W "Rest" wären dann schon knapp 900 Watt also ein 1000er Netzteil - das kommt mir schon viel vor, da ich die längste Zeit mit einem ordentlichen 500 W-Gerät gut gefahren bin.

Sorry für den vielen Text und die unbedarften Fragen - wenn ihr Tipps für Artikel/Threads zu den Themen habt immer her damit, habe schon viel gelesen aber sicher nicht alles und nicht immer das passendste

 

[RedF]

Nach etwas Essigsäure und Ultraschall

 

[ArcusX]

Weil neue Grafikkarten, weil Coronapandemie, weil die Isobaren über den Azoren deutlich höher liegen als vor 4 Wochen....

 

[BlubberLord]

Ich bleibe erstmal bei dem Netzteil. Die Crashs haben ein anderes Muster gezeigt: The Division 2 friert mit allen Settings irgendwann ein (auch wenn die Leistung der Karte deutlich unter 350 W eingestellt ist), alle anderen Spiele laufen super sobald ich das Antivirenprogramm ausschalte

Habe dafür die Komponenten für die Wasserkühlung bestellt, die scheinen gerade ähnlich vergriffen zu sein wie starke Netzteile^^

Die Backplate geht schon so gegen 70-80°C und das Teil ist einfach ein ordentlicher Heizlüfter (Geräuschkulisse und spürbar warmer Luftstrom!) – das spricht stark für's Wässern finde ich.

 

[ArcusX]

Das tolle an einer Wasserkühlung ist, dass man sie einmal angeschafft über viele hardware generationen nutzen kann. Von daher würde ich schon wie Besterino schrieb bei externen Wärmetauschern wie dem MORA zu grössten greifen, dass man vertreten kann.
Fläche ist durch nichts zu ersetzen ausser durch nochmehr Fläche.

Vor 5 Jahren hätte niemand gedacht, dass GPUs mal wieder so stromhungrig werden könnten. Wenn der Mora steht, kannst Du in das System einsetzen was du willst. Bei mir läuft er seit 7 Jahren ohne Probleme mit 3 Lüftern die semipassiv betrieben werden. Beim spielen springen die dann an, beim normalen Arbeiten sind die aus. Ach diese Stille....

Achso was ich Dir noch empfehlen kann ist eine Entkopplung der Pumpe. Ich habe die auf einem Sandwich aus Filzmatten und Schwamm in der Mitte stehen. Gibt weniger Vibrationsübertragung.

 

[Martin Gut]

mit Mo-Ra 420 für 700 W GPU-Verlustleistung + evtl. 125 W CPU

Ich vermute, der Mo-Ra schafft das nicht genügend zu kühlen. Wenn man den mit sonst bei Wasserkühlungen üblichen Radiatoren vergleicht, fällt vor allem der grössere Lamellenabstand auf. Diese Bauart findet man sonst eher bei industriellen Anlagen, wo es nicht auf die Grösse ankommt.

Durch den engen Lamellenabstand haben PC-Radiatoren mehr Oberfläche und die Luft wird in der schmalen Schlitzen besser verwirbelt, was die Wärme besser abführt. Ich finde leider keine Leistungskennwerte, aber ich würde vermuten, dass man den MoRa etwa mit einem 420er-Radiator mit 3 x 140 cm Lüftern vergleichen kann. 400 bis 500 Watt kann man mit dem Mora oder einer 420er brauchbar kühlen. Bei 800 Watt benötigt es aber eine zu hohe Temperaturdifferenz um die Wärme los zu werden. Wenn die Wassertemperatur statt auf 40 Grad plötzlich auf über 50 Grad ansteigt, werden CPU und GPU nicht mehr ausreichend gekühlt.

 

[BlubberLord]

@Martin Gut sie geben ja auch die Fläche der Lamellen an. Denke die 3 m² sind schon ganz ordentlich für ein einzelnes Teil und dank des nicht zu engen Abstands ist es auch leiser wenn die Luft weniger Druck aufbauen muss.
Aber danke für die Einschätzung, zum Glück kann man Radiatoren ja auch in Reihe schalten

 

[Martin Gut]

Ein 420er-PC-Radiator hat auch 1.5 m2. Der Unterschied zu einem Mora ist weniger gross, als man denkt. Er ist wohl 3 x grösser gebaut, hat aber nicht so viel mehr Lamellen.

Dass die Luft besser durchgeht ist durchaus ein Vorteil. So wird man schon mit leiseren Lüftern auskommen. Ein weiterer Vorteil ist, dass man den neben das Gehäuse stellt und die Luft nicht erst durch das Gehäuse muss.

 

[Besterino]

Der Mora 420 mit 4 200er Noctuas schafft locker >1000W Abwärme LEISE weg. Das Ding ist für LANGSAM (leise) drehende Lüfter optimiert und im Gegensatz zu den sonstigen Kleinkram-Radis auch mal locker 6,5cm dick und nicht die üblichen 3.

 

[Martin Gut]

Das freut mich, wenn es geht. Auf welche Remperaturdifferenz zwischen Raumluft und Kühlwasser kommst du bei welcher Leistung? Ich möchte das etwas einschätzen können und will da ja auch keine falsche Meinung verbreiten.

 

[Besterino]

Örks... dafür müsste ich jetzt meinen 2. Mora aus dem Kreislauf nehmen.

Nicht falsch verstehen: den 2. hab ich nur im Kreislauf, weil der halt da ist... Hatte eigentlich etwas anderes damit vor, aber der war dann irgendwie "übrig"...

 

[funkdas]

@Besterino Du bist echt ein Phänomen .... einen Mora übrig ....

 

[Besterino]

Naja, das Projekt hat sich irgendwie als Schnappsidee herausgestellt, die mir dann am Ende aber doch zu doof war (DanA4 mITX mit externer Wakü).

 

[Martin Gut]

Du brauchst wegen mir jetzt nicht alles umzubauen. Ich bin mich nur aus dem technischen Bereich gewohnt, dass man brauchbare Kennwerte bekommt, mit denen man dann rechnen kann. Angaben wie beim Mora die Anzahl Rohre und das Gewicht helfen einem da nicht wirklich weiter. Dann wird auf der Produktseite noch lang erklärt, dass man den grössten hat und dass damit alles bei wenig Luftdurchsatz funktioniert. Aber beispielsweise eine Kennlinie bei welchem Durchsatz und welcher Temperaturdifferenz man in welchem Leistungsbereich landet sucht man vergeblich.

 

[Besterino]

Jupp, das stimmt. Hatte vorhin auch nochmal gesucht, wo ich die 1000W Info her hatte, hab’s aber auf die Schnelle leider auch nicht mehr gefunden.

 

[BlubberLord]

Hat jemand vielleicht einen Tipp wie ich die beste Einstellung erteste?
Hab ne D5 Vario und vier BitFenix Spectre PRO 200 mm (max. 900 U/min) am MO-RA3 420.

Da ich das Ganze ja nur einmal einzustellen brauche habe ich keinen Durchflussmesser oder Temperaturfühler. Da das Wasser sich ja nur träge erwärmt und abkühlt frage ich mich, welche Kombinationen von Lüfterdrehzahl und Wasserdurchfluss ich testen sollte.

 

[ShieTar]

Fang mit dem höchsten Durchfluss und der höchsten Lüfter-Drehzahl an, um eine Referenz zu haben, und dann reduzier langsam bis dich a) die Geräuschkulisse nicht mehr stört oder b) die Kühlleistung zu gering wird.

Den Wasserdurchfluss kannst du zuerst testen, während die Lüfter noch auf maximaler Drehzahl eingestellt sind. Dazu suchst du dir einen Benchmark der beide Komponenten möglichst stark auslastest, und schaust dir an wie groß der Temperatur-Sprung von CPU & GPU ist wenn du den Benchmark startest. Ein paar Sekunden reichen hier zum testen schon aus, da die fließende Wassermenge direkt die Kühlung im Kühlkörper beeinflusst.

Wenn du mit diesem Test eine Durchflussrate gefunden hast mit der du zufrieden bist, starte den Benchmark dann im Dauertest und warte bis sich die Temperaturen stabilisiert haben. Das wird einige Minuten dauern da die Kühlleistung des Radiators mit der Wassertemperatur ansteigt, das Wasser im Kreislauf heizt sich also solange auf bis die Kühlleistung des Radiators exakt der Heizleistung deiner Komponenten entspricht. Dann reduzier die Drehzahl der Lüfter und warte wieder 2-3 Minuten ab bis sich die Temperaturen auf höherem Niveau stabilisiert haben. Das setzt du solange fort, bis du mit Temperatur und Lärm gleichermaßen zufrieden bist.

Behalte dabei aber im Kopf das die Temperatur deiner Raumluft im Hochsommer vielleicht ein paar °C höher liegt als im Augenblick, dieser Temperaturunterschied wird dann im nächsten Sommer 1-zu-1 auf deine CPU/GPU-Temperaturen durchschlagen. Also entweder du planst jetzt schon genug Margin bei der Lüftergeschwindigkeit ein, oder notierst dir zumindest eine Einstelleung die du dann im nächsten Sommer bei Bedarf aktivierst.

 

[Martin Gut]

Ich teste jeweils erst mit voller Benchmark-Last und voller Lüfterdrehzahl. Ich habe keine Wasserkühlung mehr, aber die Pumpe würde ich am Anfang auch maximal laufen lassen. So habe ich als Ausgangswert die minimal erreichbare CPU/GPU Temperatur.

Dann reduziere ich die Lüfterdrehzahl in 10%-Schritten und schreibe die Temperatur auf, die sich nach ein paar Minuten einstellt. Je nach Wassermenge braucht das etwas Zeit, aber man merkt bald, wie lange es braucht bis sich die Temperatur kaum mehr verändert. So bekommst du eine Drehzahl-Temperatur-Kurve. Vermutlich steigt bei der Reduktion von 100 % auf 60 % die Temperatur noch kaum an (1 - 3 Grad). Von 60 % auf 40 % sind es dann vielleicht 5 Grad und von 40 % auf 30 % dann 5 bis 10 Grad. In diesem Fall würde ich als maximale Lüfterdrehzahl etwa 50 oder 60 % einstellen. Darunter wird es deutlich wärmer, darüber wird es lärmig aber bringt nicht mehr viel. Wenn es schneller gehen soll, kannst du am Anfang auch in 20 %-Schritten testen.

Dann teste ich bei welchen minimalen Drehzahl die Lüfter überhaupt noch anlaufen. Je nach Lüfter sind das meist 20 % bis 25 %. Bei 4-Pin-Lüftern geht manchmal auch noch bis 15 %. Der PC soll jetzt natürlich im Leerlauf sein. Fang einfach mit einer tiefen %-Einstellung an und erhöhe sie langsam. Dann siehst du, wann sie anlaufen. Mach das ein paar mal, damit du weisst, ab wann sie sicher zuverlässig am laufen sind.

Damit kannst du jetzt die Lüfterkurve festlegen. Bei Mora wird es bis zu einer gewissen Last nicht nötig sein, die Lüfter laufen zu lassen. Ich hatte aber Lüfter die beim Anlaufen fiepten. dann lässt man sie eben bei minimaler Leistung laufen. Bis etwa 50 Grad lasse ich die Lüfter minimal laufen.
Ab da steigt die Drehzahl dann langsam an. Bei der maximalen Temperatur, die der Prozessor haben soll, sollen die Lüfter dann mit den oben ertesteten 50 bis 60 % laufen und darüber dann bis 100 % ansteigen.

Die Pumpe würde ich erst danach ähnlich austesten. Reduziere die Pumpenleistung unter voller CPU/GPU-Last, bis die Temperatur sichtbar anzusteigen beginnt. Mehr als etwa 2 -3 Grad würde ich die Temperatur nicht ansteigen lassen. Aber dafür musst du die Pumpenleistung vermutlich schon recht stark senken.

Wonach kannst du die Lüfter- und Pumpendrehzahl regeln lassen? Reglest du über das BIOS des Mainbaords oder über ein Tool der Wasserkühlung? Kannst du nur die CPU-Temperatur oder die GPU-Temperatur als Ausgangswert wählen? Wenn du nur nach der CPU-Temperatur regeln kannst, ist das nicht ideal, weil ja die Grafikkarte auch bei tiefer CPU-Last stark belastet sein kann. Ich habe mir deshalb auf der Graundlage von Openhardwaremonitor eine eigene Lüfterregelung nach CPU und GPU-Temperatur programmiert.

 

[BlubberLord]

Cool, Danke für die ganzen Tipps!
Lüftersteuerung... Ähm ja die hängen an einem Drehwiderstand^^
Die Pumpe hat ebenfalls einen Drehregler am Gehäuse (Vario, nicht PWM).
Also wird es für mich eben nur "eine" Einstellung. Da aber auch nur die GPU im Wasserkreislauf hängt habe ich vermutlich etwas mehr Luft bei der Temperatur. Die Lüfter sind bei voller Drehzahl mit 27,5 dB(A) gewertet und stehen weiter weg als der PC-Tower - da wird es wohl schwer die anderen Komponenten zu übertönen.
Ich frage mich noch ein wenig, was ich mit der Backplate mache... Irgendwie traue ich MSIs "zusätzlichen intergrierten Heatpipes" mehr, falls die mit Wasserblock noch passt. Oder klingt eine Lösung mit eigenen Kühlkörpern auf den RAMs bzw. unter den zweiten VRMs die nicht so gut von dem Block mitgekühlt werden auch praktikabel?

 

[Martin Gut]

Drehregler

Auch gut. Auch dann würde ich unter voller Last und bei voller Drehzahl alles etwas laufen lassen, bis sich die Temperatur stabilisiert. Dann würde ich die Lüfter in kleinen Schritten reduzieren, bis die GPU- Temperatur etwa 3 bis 5 Grad ansteigt. Das selbe mit der Pumpe bis die Temperatur 2 Grad ansteigt. Dann hast du einen sinnvollen Kompromiss zwischen Temperatur und Lautstärke. Du kannst es auch in der umgekehrten Reihenfolge machen. Wichtig ist ja vor allem, Lüfter und Pumpe separat zu testen, damit man weiss, welche Auswirkung die gemachte Veränderung hat.