Frage Wasserkühlung, ein Loop für CPU und GraKa oder getrennte Loops?

[Xtreme Light]

Hi Community,

meine Frage richtet sich an die Wasserkühlungsprofis. Ich baue mir einen neuen PC und werde den zum ersten Mal mit Wasser kühlen. Nun frage ich mich was von der Kühlung her betrachtet besser wäre oder ob es überhaupt einen Unterschied machen würde, wenn ich statt einem Wasserkreislauf deren zwei voneinander getrennte verwenden würde: einen für die CPU und einen für die GraKa?

Teileliste:

Bauteil​	Anzahl​	Artikel​
Gehäuse​	1​	Lian Li PC-O11 Dynamic schwarz, Glasfenster (PC-O11DX) gekauft​
CPU​	1​	AMD Ryzen 9 3950X oder 3900X wenn das noch arg viel länger mit dem 16-Kerner dauert​
Motherboard​	1​	Gigabyte X570 Aorus Master gekauft​
RAM​	1​	G.Skill Trident Z Neo DIMM Kit 32GB, DDR4-3600, CL16-16-16-36 (F4-3600C16D-32GTZN) gekauft​
Netzteil​	1​	Seasonic Prime Ultra Titanium 850W ATX 2.4 (SSR-850TR) gekauft​
GraKa​	1​	KFA2 RTX 2070 EX gekauft​
SSD 1​	1​	Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 1TB, M.2 (GP-ASM2NE6100TTTD) gekauft​
SSD 2​	1​	Crucial MX500 2TB, SATA (CT2000MX500SSD1) wird erst gekauft wenn die CPU lieferbar ist​
HDD​	2​	Seagate Exos E 5E8 8TB, SATA 6Gb/s (ST8000AS0003) wird erst gekauft wenn die CPU lieferbar ist​
Ausgleichsbehälter mit Pumpe​	1​	Alphacool Eisball Digital RGB inkl. Eispumpe VPP755 V.3, Ausgleichsbehälter (13324) gekauft​
Radiatoren​	2​	Alphacool NexXxoS ST30 Full Copper V2 360mm (14345) gekauft​
Winkelanschluss CPU und GraKa​	4​	Alphacool HF Schraubanschluss 45° 1/4", chrome (17083) gekauft​
CPU-Kühler​	1​	Alphacool Eisblock XPX, poliert klar (12846) gekauft​
Fittings​	3 (18)​	Alphacool Eiszapfen Schlauchanschluss 1/4" auf 16/10mm, 6er-Pack verchromt (17235) gekauft​
Schlauch​	3​	Masterkleer Schlauch, UV-aktiv, 1m, 16/10mm, rot (59164) gekauft​
Lüfter​	2 (10)​	Arctic P12 PWM PST schwarz, 120mm Value Pack (ACFAN00137A) gekauft​

Was noch fehlt ist ein Kugelhahn und eine Kupplung bzw Abzweigung dafür und evtl ein zweiter Ausgleichsbehälter samt Pumpe bei zwei Kühlkreisläufen. Und natürlich der GraKa-Kühler der aber noch nicht lieferbar ist.

Sollte ich etwas übersehen haben immer nur her mit den Vorschlägen

 

[HerrRossi]

Ich bin der Meinung, dass zwei Kreisläufe eher eine Sache für Show Builds sind. Von den Temperaturen wird sich nicht so extrem viel tun, dafür hat man aber verdoppeltes Ausfallrisiko und höheren Wartungsaufwand. Mir persönlich wäre es das nicht wert.

 

[eMpTy]

Ein Loop ist mehr als ausreichend für die Hardware. Viel bessere Temperaturen wirst du mit zwei loops auch nicht erzielen.

 

[ShieTar]

Zwei Kreisläufe für zwei Kühlkörper sind eigentlich reines Gimmick. Die Pumpe kann laut Herstellerangabe im Schnitt 350 l/h befördern (500 l/h ohne Widerstand). Deine CPU+GPU werden selbst übertaktet in der Spitze kaum mehr als 400W produzieren, in den meisten Spielen wahrscheinlich eher um die 300W. Die Heizleistung pr400W*3600s/350 (l/h) = 4.1 kJ/l = 4.1 J/g. Wasser hat eine spezifische Wärmekapazität von 4.2 J/g/K, das bedeutet das dein Wasser nachdem es durch beide Kühlkörper geflossen ist sich um etwa 1°C erwärmt hat. Durch die Verwendung von zwei Kreisläufen wird deine Kühlleistung also um keinen Deut besser.

 

[Xtreme Light]

Danke für die Antworten! Dann bleibt es bei einem Kreislauf mit zwei Radiatoren.

 

[Besterino]

Ich hab mir das selbst vereinfacht so erklärt:

Ein Kreislauf & die vorhandenen Radis reichen, um die Abwärme beider Komponenten abzuführen —> für das Gesamtsystem kein Problem. Eventuell ist eine Komponente minimal wärmer als sie sein könnte.

Ein Kreislauf und die Radis reichen nicht, um beide Komponenten zu kühlen —> dann reichts im Zweifel auch nicht getrennt, sondern min. eine Komponente überhitzt (schneller).

In getrennten Kreisläufen liegt aber ggf. die Kühlleistung eines Radis im Kreislauf mit der „kühleren“ Komponente teilweise brach und kann nicht für die andere Komponente genutzt werden. Reicht also nicht JEDER Radi in JEDEM Kreislauf zu Kühlung, kann nichts ausgeglichen werden. In einem gemeinsamen Kreislauf aber ggf. schon. Und hinzu kommen zusätzliche Kosten für zusätzlichen AGB, Pumpe und Fittings. Zwei Pumpen = mehr Lautstärke + mehr Stromverbrauch. Und bei Umbau noch mehr Aufwand weil ggf. zwei Kreisläufe entwässert, befällt und entlüftet werden müssen.

Da nehm ich also doch eher einen Kreislauf und wenn’s aufs letzte Grad ankommt, halt einen Radi mehr/größer...

 

[Xtreme Light]

Ich hätte ja noch Platz für einen weiteren 360er Radiator im System - dh die zwei bereits gekauften zementieren das System nicht
Aber eure Argumentation leuchtet mir natürlich ein!
Würde denn ein weiterer Radiator etwas bringen oder reichen die zwei?

 

[v3nom]

Nimm den 3. Platz lieber um an der Stelle Frischluft in das System zu bringen das dann beide anderen Radis nutzen.

 

[Thy]

Sind 850 W für das Netzteil nicht ein wenig überdimensioniert, wenn nur eine 2070 und ein 3900X betrieben werden soll?

Welche CPU soll denn momentan betrieben werden? Da viele Teile, bis auf den Prozessor, schon gekauft sind, gehe ich davon aus, dass das System schon gebaut wird?

 

[ShieTar]

Ich hätte ja noch Platz für einen weiteren 360er Radiator im System - dh die zwei bereits gekauften zementieren das System nicht
Aber eure Argumentation leuchtet mir natürlich ein!
Würde denn ein weiterer Radiator etwas bringen oder reichen die zwei?

Auch die Kühlfähigkeit der Radiatoren läßt sich relativ einfach abschätzen:
Sechs der von dir gekauften Arctic-Lüfter können im Extremfall 6*96 m³/h = 576 m³/h an Luft transportieren. Wenn sie gegen den Widerstand der Radiatoren arbeiten müßen, und sie aus Lärm-Gründen eher bei ~1200 RPM laufen anstelle der maximalen 1800 RPM, dürfte immer noch etwa die Hälfte an Luftstrom zur Verfügung stehen, sagen wir mal abgerundet 250 m³/h.
Die spezifische Wärmekapazität von Luft (bei ~20°C) beträgt 1,2 J/m³/K, ergibt im Produkt: 250*1,2 = 300 kJ/h/K = 83 W/K.
Um etwa 400W an Leistung abzuführen muß sich die Luft in diesem System also um knapp 5K (=5°C) erhöhen. Damit ist dein Kühlsystem im Gleichgewicht, sobald die Wassertemperatur etwa 5°C höher ist als deine Raumtemperatur. Das ist absolut vernünftig.

Wenn du die Lüfter voll aufdrehst, und 10°C Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Raumluft akzeptierst können die beiden Radiatoren fast 1,5kW an Leistung abführen, also weit mehr als dein Netzteil liefern könnte. Deine Grafikkarte sollte maximal 30°C wärmer werden als das Wasser, die CPU könnte je nach Last auch auf 40°C kommen. Damit sind selbst 30°C Wassertemperatur noch völlig ausreichend um die Komponenten auf vernünftigen Temperaturen zu halten.

Wie von v3nom schon angesprochen solltest du aber grundsätzlich darauf achten das der Luftdruck im Gehäuseinneren nicht zu sehr vom Außendruck abweicht, das heißt der Zustrom und Abstrom sollten etwa gleich sein. Ein leichter Überdruck hilft um das Gehäuseinnere vorm Verstauben zu schützen, aber wenn der Druck zu hoch ist arbeiten die Lüfter nur noch um den Druck stabil zu halten, transportieren aber praktisch keine Luft mehr.

In deinem Gehäuse würde ich die Radiatoren unten und seitlich einbauen und mit frischer Raumluft kühlen, und dann drei weitere Lüfter oben einbauen um die warme Luft aus dem Gehäuse zu entfernen. Da die Luft wie oben berechnet nur um ~5°C erwärmt wird, ist sie immer noch kühl genug um alle weiteren Komponenten auf dem Mainboard zu kühlen.
In erster Näherung würde ich dann alle Lüfter auf die gleiche Umdrehungsgeschwindigkeit einstellen (~ 800 RPM - 1200 RPM, je nachdem wieviel Wert du auf geringe Lautstärke legst), und dann mit dünnem Papier oder Räucherstäbchen testen ob die Luft hinter den PCIe-Slotblechen aus dem Gehäuse oder in das Gehäuse strömt. Bei Bedarf dann die oberen Lüfter etwas schneller einstellen, solange bis sich ein ganz leichter Luftstrom aus den Slotblenden ergibt.

 

[Thy]

Bei Bedarf dann die oberen Lüfter etwas schneller einstellen, solange bis sich ein ganz leichter Luftstrom aus den Slotblenden ergibt.

Diesen Satz verstehe ich nicht. Wenn die oberen Lüfter schneller drehen, würde doch mehr Luft aus dem Gehäuse gesaugt und sich damit eher ein Luftstrom in das Gehäuse ergeben, oder?

 

[Alexander Brose]

Würde auch nur einen Kreislauf machen. Und bei dem Masterkleer Schlauch aufpassen, dass deine Flüssigkeit (welche auch immer du nimmst) dir nicht den Schlauch auflöst. Ist mir mal mit den klaren Masterkleer Schläuchen und AT Protect passiert. Seitdem 1. nur noch DP Ultra und 2. kein Masterkleer mehr

Grüße!

 

[Xtreme Light]

Sind 850 W für das Netzteil nicht ein wenig überdimensioniert, wenn nur eine 2070 und ein 3900X betrieben werden soll?

Welche CPU soll denn momentan betrieben werden? Da viele Teile, bis auf den Prozessor, schon gekauft sind, gehe ich davon aus, dass das System schon gebaut wird?

Momentan wird da gar nichts betrieben - der Rechner wird komplett neu gebaut. Ich habe ja noch meinen alten PC der soweit auch noch durchaus funktioniert (siehe Profil hier). Das einzige was mit herüberkommt ist die 2070 die aber auch nur solange drin bleibt bis die nächste Navi herauskommt.
Das Netzteil hat 12 Jahre Garantie - somit passt das. Im gegensatz zu den Leuten, die einfach ein neues kaufen wenn das alte defekt ist, schicke ich defekte Geräte ein, wenn sie ein Garantiefall sind. (Habe hier noch ein Reservenetzteil mit 600W herumfahren ) Mal abgesehen davon, dass ich keinen weiteren Radaubruder im Stromnetz gebrauchen kann. Meine PCs werden für Recording benutzt und natürlich auch zum Gamen.
Ich baue seit ca. 1995 PCs und wenn ich Rechner für mich selbst baue stehe ich eher auf die gute alte Military Doktrin: Überdimensioniert ist klein genug! Hat mich auch bis jetzt nie enttäuscht. Der letzte PC arbeitet seit 8 Jahren ohne Probleme und Ausfälle 24/7. (Natürlich habe ich mittlerweile schon Sachen wie HDDs und GraKa darin getauscht um mehr Grafikeistung und Speicherplatz zu haben.)
OC interessiert mich eher nicht. Ich kaufe dennoch lieber OC Hardware weil die im Regelfall beständiger ist bei normaler Nutzung.

Würde auch nur einen Kreislauf machen. Und bei dem Masterkleer Schlauch aufpassen, dass deine Flüssigkeit (welche auch immer du nimmst) dir nicht den Schlauch auflöst. Ist mir mal mit den klaren Masterkleer Schläuchen und AT Protect passiert. Seitdem 1. nur noch DP Ultra und 2. kein Masterkleer mehr

Grüße!

Als Kühlflüssigkeit kommt nur Destiliertes Wasser hinein - evtl mit etwas Korrosionsschutz versetzt aus dem Autozubehörbereich. Ich werde versuchen so wenig Schlauch sichtbar zu lassen wie möglich - mal schauen wie mir das gelingt

@ShieTar Danke für die sehr ausführlichen Erklärungen! Du hast mir damit sehr geholfen! Vor allem mit dem Wasserzeugs. Was die Luftzirkulation anbetrifft hatte ich vor seitlich die Luft in das Gehäuse ansaugen zu lassen so dass die Luft dann hinten aus dem Gehäuse strömt (alleine schon um Chipsatz, NVMe etc. zu kühlen). Von unten Luft anzusaugen und Oben herausblasen zu lassen. Der Seitliche Einlass soll eine geringfügig höhere Drehzal der Lüfter haben als die Drehzal der Lüfter oben und unten. So dass wie von Dir beschrieben ein leichter Überdruck im Gehäuse entsteht.
Die Drehzahlen der Lüfter werde ich experimentell ermitteln müssen. Sie sollen so niedrig wie möglich wegen der Lautstärke und so hoch wie nötig wegen der Kühlung sein...

Grüße @ll!

 

[ShieTar]

Diesen Satz verstehe ich nicht. Wenn die oberen Lüfter schneller drehen, würde doch mehr Luft aus dem Gehäuse gesaugt und sich damit eher ein Luftstrom in das Gehäuse ergeben, oder?

Es gibt ja bei dem vorgeschlagenen Aufbau sechs Lüfter die Luft in das Gehäuse transportieren (2x360 mm Radiator), und nur drei die Luft entfernen. Daher müssen die drei Lüfter halt potentiell etwas härter arbeiten um genausoviel Luft zu schaufeln wie die sechs. Nur potentiell, weil die Lüfter an den Radiatoren ja den Widerstand der Lamellen überwinden müssen, und daher bei gleicher Drehzahl etwas weniger Luft bewegen werden.

 

[Thy]

Das ist mir klar, aber der logische Zusammenhang in dem von mir zitierten Teil müsste umgekehrt sein. Wenn die Lüfter oben schneller drehen, saugen sie mehr Luft aus dem Gehäuse und es würde ein Luftstrom in die Slotblende entstehen und nicht heraus.

 

[ShieTar]

Ach jetzt, ok. Du hast natürlich recht, wenn schon Unterdruck herrscht muß man die Entlüfter langsamer einstellen. Ich vermute aber das sich bei gleicher Geschwindigkeit noch ein deutlicher Überdruck ergibt, so das man die Entlüfter solange schneller stellt bis nur noch ein leichter Überdruck übrig ist. Aber zugegeben, im Original war das unklar ausgedrückt.

 

[Thy]

Danke dir für die Erklärung. Ich wollte nur sicher gehen, dass ich deine Konfiguration richtig nachvollzogen habe. Wird sicher auch bei meinen Wakü-Planungen Berücksichtigung finden.