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Volumenstrom, Druckverlust und Kühlleistung am Beispiel eines CPU- und GPU-Wasserblocks | Praxiswissen

Kühlperformance und Volumenstrom

Jetzt werfen wir mal 300 Watt Abwärme für die Grafikkarte  in den Ring und beobachten genau, was nun passiert. Ich gehe diesmal einen anderen Weg und lasse den Bypass B komplett geschlossen. Die rote Kurve zeigt den Volumenstrom im Kreislauf mit dem Testobjekt und ich justiere nun den jeweiligen Volumenstrom anhand des Messgerätes auf die jeweiligen Ausgangs-, Teil- und Endwerte zwischen 0,5 l/m (30 l/h) und 3 l/m (180 l/h) und tue also so, als gäbe es keinen Verluste, weil ich diese ja am Ventil locker ausgleichen kann.

Man sieht es anhand der Temperaturen, dass sich die Kurve des Temperaturanstieg unterhalb von ca. 1 l/m (60 l/h) deutlich nach oben geht, während der Anstieg bis dorthin eher moderat ausfiel.  Auch hier müssen sich die Low-Flow-Enthusiasten eher tapfer zeigen, denn alles unter 1,5 l/m (60 l/h) performt dann schon etwas grenzwertig. Wer solche Systeme plant, muss also einen sehr sorgfältigen Blick auf die verwendeten Kühlblöcke und die Druckverluste als Folge werfen, sonst muss er die Pumpe quälen, was stets zu Lasten des Betriebsgeräusches geht.

 

Die CPU-Kühler lassen sich mit der gleichen Methode testen, so gesehen ist das also nichts anderes. Auch der Aufbau von CPU- und GPU-Kühler in Serie weicht da nicht ab. Wohl aber sehen wir auch bei der Kühlperformance große Unterschiede zur Kurve des GPU-Blocks. Ich heize dem Core i9-7980 XE mit 250 Watt (abgeregelt über das BIOS) ordentlich ein und werte dann die Temperatur das Packages (Tpackage) aus. Die Performance bleibt ähnlich ausgeglichen, so wie schon beim Volumenstrom.

Alles ab ca. 2.25 l/m (135  l/h) aufwärts bleibt dann gleich, die Temperaturen können nicht mehr vom höheren Volumenstrom profitieren. Ab cal 1 l/m (60 l/h) steigt die Temperaturkurve etwas weiter an, aber das sind echt Peanuts im Vergleich zur GPU. Man erkennt also sehr schön, dass ein guter CPU-Wasserblock deutlich weniger vom Volumenstrom abhängig ist, als ein deutlich komplexerer GPU-Wasserblock mit verschachteltem Innenleben.

Test anderer Komponenten

Die Bewertung von Radiatoren reduziert sich bei diesem Aufbau zunächst auf den Druckverlust und erweitert sich dann jedoch um die Kühlperformance, also den Wert, der die tatsächliche Leistungsabgabe der transporteirten Abwärme an die Umgebung definiert. Hier bin ich noch am Suchen nach einem praxisnahen Aufbau, der konsistente und später auch beliebig oft reproduzierbare Ergebnisse ermöglicht. Da muss ich noch etwas länger testen und planen und bitte auch dafür um Verständnis.

Zusammenfassung und Fazit

Wir haben gesehen, dass für CPU- und GPU-Wasserblöcke oft unterschiedliche Regeln gelten. Während Low-Flow-Systeme bei guten CPU-Kühlern kaum eine echte Hürde darstellen, leidet vor allem die Temperatur bei den GPU-Wasserblöcken durch Druckverluste und zu niedrige Volumenströme zum Teil schon erheblich. Auch wenn ich intern mittlerweile nur drei GPU-Blöcke testen konnte, weisen diese doch alle die gleiche Tendenz auf und performen auch bei sinkendem Volumenstrom dann ähnlich schlecht.

So gesehen kann man einem Enthusiasten von einem echten Low-Flow-System fast schon abraten, wenn er auch die Grafikkarte mit kühlen möchte. Aber vielleicht finde ich ja noch einen GPU-Wasserblock, der genau das kann, auch wenn er sonst vielleicht nicht der Sieger im High-Flow-Test war. Es zeigt mir aber einmal mehr, dass man gar nicht genug testen kann, um jedem, Produkt auch wirklich vollumfänglich gerecht zu werden. Trotzdem werde ich mir bei kommenden Produkten diese paar Schritte nicht sparen und vielleicht auch noch ein paar ältere Testobjekte noch einmal testen.

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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