Den kalde kaféen

[N o r e n g]

Det er der eg er litt uenig man må ikkje ha høg flow for å få god kjøleytelse og eg trur at mange vil få lavere temperaturer og støy med større radiator og lavere flow enn med mindre radiator og høgare flow.

Det kommer da an på hvor mye varme det går gjennom loopen og hvor ekstremt man skal dra det.

Si at loopen skal kjøle 200W:

1. Flow på 240 l/h og en 240mmx60mm rad med 1500RPM-vifter i push
   
2. Flow på 120 l/h og to stk 240mmx60mm rad med 1500RPM-vifter i push
   

Jeg tviler sterkt på at alternativ 2 vil gjøre det bedre enn alternativ 1 her.

[knopflerbruce]

Det burde egentlig være noenlunde greit å leke seg litt med matematikken/fysikken her, ift dette med flow, radiatorareal og temperaturgradienter. Er ikke du realist, forresten? (arni)

[X672]

Det er der eg er litt uenig man må ikkje ha høg flow for å få god kjøleytelse og eg trur at mange vil få lavere temperaturer og støy med større radiator og lavere flow enn med mindre radiator og høgare flow.

Det kommer da an på hvor mye varme det går gjennom loopen og hvor ekstremt man skal dra det.

Si at loopen skal kjøle 200W:

1. Flow på 240 l/h og en 240mmx60mm rad med 1500RPM-vifter i push
   
2. Flow på 120 l/h og to stk 240mmx60mm rad med 1500RPM-vifter i push
   

Jeg tviler sterkt på at alternativ 2 vil gjøre det bedre enn alternativ 1 her.

 

200 watt er vel ikkje meir enn ein overklokket cpu som kjører Prime95 og fra 120 l/t til 240 l/t så veit jo me at differansen er ca. 3 grader, ein 240x60 rad burde vel fint greie den differansen og.

[knopflerbruce]

Vet å bruke litt basic termodynamikk (og en muligens (?) overforenklet modell) kommer jeg fram til noe slikt:

 

v*delta_T=P*L/C, hvor v er snittfarten til vannmolekylene gjennom vannblokka (det og flow er vel to sider av samme sak), delta_T er selvsagt temperaturøkningen, P er effekten fra prosessoren, L er "baselengden", altså lengden på rillene i blokka (hvertfall om jeg antar at vannet går inn på en side og ut på den andre langs disse rillene), og C er varmekapasiteten til vannet. Alt på høyre side er konstanter, så dermed må en endring i enten flow eller temperatur motvirkes av den andre. Hvis vi antar at effekten er liten vil en grei flow gi lav delta_T, og en kan da f.eks. halvere flow rate uten at en dobling av delta_T vil gi store utslag på temperaturskalaen. Enig?

 

Radiator-greiene er litt mer komplisert, men delta_T ved termisk likevekt vil nok synke eksponentielt med radiatorarealet - det er hvertfall mitt stalltips. Må isåfall finne fram termodynamikkbøkene om jeg skal kunne regne på dette.

 

Hvordan eksponenten ser ut blir ren gjetning, men det er en minus der, flow rate befinner seg nok i telleren på et vis, effekten i nevneren. Effektivt radiatorareal er vel det vi må integrere over, I suppose. hvordan det arealet kan framstilles av en tosk som meg vet jeg ikke Lengden av kjølegangene er jo et alternativ... bare for å få en rough idea om hvordan det ser ut. Energi inn i loopen fra blokkene må være lik kjøleeffekten fra radiatoren, og energien er grei: delta_Q=delta_T*C=P*L/v, om vi bruker det som står noen linjer over. Da vet vi hvertfall hva integralet skal bli, hehe.

Endret 20. oktober 2012 av knopflerbruce

[X672]

Termodynamikk har eg ikkje peiling på så det holder eg meg langt unna

 

Hvor mye væske har dere i vannkjølingssystemet deres? Jeg har selv akkurat en liter.

 

Eg har litt over 2 liter

 

45 dollar for disse swiftech/laing-pumpene er jo cheap.

 

Hvor finner du dei til 45 dollar? Kansje eg kjøper ein til berre for morroskyld

Endret 21. oktober 2012 av X672

[knopflerbruce]

Det var en bruktsalgstråd på XS, og det var bare en til salgs. men:

 

http://www.ebay.com/itm/Apple-G5-PC-Computer-CPU-Water-Liquid-Cooling-Delphi-Laing-DDC-Swiftech-Pump-/160819661757?pt=US_Water_Cooling&hash=item2571994bbd

 

jeg har dog hørt litt forskjellig om kjølevæsken brukt i disse, men billig er det anyway.

[GullLars]

knopflerbruce, regninga på hva temperaturer blir er mulig å gjøre men blir ganske komplisert om du skal modellere det nøyaktig. Det er diverse differeniallikninger, og jeg har bare tittet på noen, aldri regnet på det.

Skal du ha et grovt overslag med 2-3 graders nøyaktighet i hva forskjellene blir ved flow og radiatorareal, gitt konstant effekt, airflow og ambient temp blir det noe lettere.

Jeg synes det blir lettest om du faktoriserer det til temperatursoner; du har 4 delta T i en slik kjøling: silikon til kobber, kobber til vann, vann til kobber, og kobber til luft.

Silikon til kobber kan antas konstant på minimum 3-5C(?) gitt konstant effekt og kjøling.

Flow i loopen reduserer dT for kobber til vann og vann til kobber grovt som x^(-k*v). x er for overflaten, og er forskjellig for radiator og CPU blokk. k er for å skalere hastigheten til å passe likningen til dT. Trolig minimum dT kobber-vann for realistisk flow område og TDP er 1-2C

Kobber til luft blir samme som kobber til vann, men siden arealet er variablet blir dT (x^(-k*v))/A, og gitt konstant luftflyt dT_120mm/n_120mm.

 

 

Over til spekulasjon (korriger gjerne)

 

Rundt sweet spot flow for CPU blokk var det nevnt dT ~0.5C vanntemp over blokka. Med 4 blokker og 2C totalt tror jeg man kan se bort fra denne oppvarmingen i forhold til andre usikkerheter i overføringene.

Siden vann har en høy varmekapasitet er dT kobber-vann sannsynligvis noe men ikke veldig mye høyere. Sammen med ~3-5C for silikon til kobber vil jeg tippe totalt 8-10C dT silikon til vann ved 100W, og 15C ved 150W.

 

I radiatorene er mye større areal tilgjengelig for varmeoverføring enn i CPU blokk, så jeg vil tippe dT vann-kobber der ligger rundt 1-2C avhengig av dT vann-luft. Som vist også dT over radiator på ~0.5C omtrent uavhengig av størrelse, så igjen i forhold til usikkerheten i overføringen tror jeg man kan man se bort fra denne.

Siden luft har en lav varmekapasitet er dT kobber-luft sannsynligvis mye høyere. Avhengig av radiator og luftflyt vil jeg tippe 5-10C for 100W pr 120mm rad med er en realistisk størrelse? (6-11C vann til luft delta, mindre for mer hissige vifter, mer med lav vann-flow)

 

Antatt skalelring med radiatorer blir ca (dT vann-luft):

For 100W pr CPU : (CPU temp minus 10 minus romtemp) / ((antall 120mm radiatorer)/(antall CPUer))

For 150W pr CPU: (CPU temp minus 16 minus romtemp) / ((120mm radiatorer)/(antall CPUer))

Overklokker du til 200W pr CPU: (CPU temp minus 25 minus romtemp) / ((120mm radiatorer)/(antall CPUer))

 

Dette er guesstimates basert på begrenset kunnskap om vannkjøling fra hva jeg har lest, har ikke hatt det selv eller jobbet med det. Det er også sent på natta nå (insomnia sux), så det er mulig jeg har bomma på noe her. Det er fint om noen som har drevet med det sjekker om det er noe som er riv røskende galt der

Grov gjettning: Å øke med 1/3 radiatorareal vil ca tilsvare en 50% økning i flow over sweetspot i 100W pr CPU, omtrent samme effekt ved økning av radiator areal og flow rundt 150W, og flow blir mer viktig igjen når du nærmer deg 200W eller over pr CPU for å få flyttet varmen raskere fra CPU til vannet (gitt at du har greit radiator til CPU forhold).

[X672]

Da har eg flytta radiatoren min opp fra gulvet og inn i pc pulten min og bytta ut det gamle aquacomputer flow meteret med den "nye" aquacomputer flow meteret (high flow)

 

Fekk rundt 15 l/t meir når eg flytta opp radiatoren, kan ha og noko med at eg fekk rundt 1 meter mindre slange men min store overraskelse kom da eg bytta ut flowmeteret, ~100 l/t meir, så nå er max 244 l/t

 

Eg viste at det gamle flow meteret var ikkje var bra for flowen men hadde aldri trudd det utgjorde så masse.

 

Radiatoren.

 

Aquasuite.

[X672]

Overklokka cpu'en til 4 GHz og kjørte Prime95 + FurMark over natta og mens eg var på arbeid, 100 l/t over natta og 250 l/t mens eg var på arbeid

 

På 250 l/t vart det 1-4 grader lavere på CPU og 3 grader lavere på GPU enn på 100 l/t med mitt system som trakk fra 504 til 530 watt.

 

100 l/t

 

250 l/t

[Loefthal]

Da har eg flytta radiatoren min opp fra gulvet og inn i pc pulten min og bytta ut det gamle aquacomputer flow meteret med den "nye" aquacomputer flow meteret (high flow)

 

Fekk rundt 15 l/t meir når eg flytta opp radiatoren, kan ha og noko med at eg fekk rundt 1 meter mindre slange men min store overraskelse kom da eg bytta ut flowmeteret, ~100 l/t meir, så nå er max 244 l/t

 

Eg viste at det gamle flow meteret var ikkje var bra for flowen men hadde aldri trudd det utgjorde så masse.

 

Hvis det er det mekaniske AC Highflow-meteret du brukte før så har dette veldig liten motstand. Ved 1GPM ligger det på ca. 0.3PSI som nesten ikke er noe som helst. Til sammenligning så ligger en av dagens minst restriktive CPU-blokker, XSPC Raystorm på 0.8PSI, mens en gjennomsnittlig radiator ligger på ca. 0.5PSI. Jeg mistenker at du enten har konfigurert det nye meteret feil eller at det gamle meteret av en eller annen grunn hadde en defekt som medførte at impelleren var treg.

[X672]

Da har eg flytta radiatoren min opp fra gulvet og inn i pc pulten min og bytta ut det gamle aquacomputer flow meteret med den "nye" aquacomputer flow meteret (high flow)

 

Fekk rundt 15 l/t meir når eg flytta opp radiatoren, kan ha og noko med at eg fekk rundt 1 meter mindre slange men min store overraskelse kom da eg bytta ut flowmeteret, ~100 l/t meir, så nå er max 244 l/t

 

Eg viste at det gamle flow meteret var ikkje var bra for flowen men hadde aldri trudd det utgjorde så masse.

 

Hvis det er det mekaniske AC Highflow-meteret du brukte før så har dette veldig liten motstand. Ved 1GPM ligger det på ca. 0.3PSI som nesten ikke er noe som helst. Til sammenligning så ligger en av dagens minst restriktive CPU-blokker, XSPC Raystorm på 0.8PSI, mens en gjennomsnittlig radiator ligger på ca. 0.5PSI. Jeg mistenker at du enten har konfigurert det nye meteret feil eller at det gamle meteret av en eller annen grunn hadde en defekt som medførte at impelleren var treg.

 

Som eg skreiv så har eg bytta til AC flow meter (high flow) fra det gamle dei hadde som ikkje var "high flow"

[Loefthal]

Nja, du skrev strengt tatt bare at du hadde byttet til et nytt highflow-meter. Det har også kommet en drøss med nye flowmeter fra AC den siste tiden så hvilke du spesifikt tenkte på var ikke så lett å skjønne, men jeg var litt kjapp i vendinga. Vet ikke hvor restriktivt det ikke-highflow-meteret er, men jeg tipper det er en del. Det ser trangt ut

 

Uansett, sørg for at du kalibrerer meteret til 169 impulses pr. liter hvis du ikke allerede har gjort det. Jeg har forresten det samme selv og det har knirket og gått i ca.seks måneder uten problemer. Du kan oppleve en tikkelyd i begynnelsen, men denne fordufter etterhvert

[X672]

Alle dei nye AC flowmeterene er vel lite restriktive og high flow så hvilket eg har hadde vel ikkje hatt noko å sei men eg kunne kansje presisert at det gamle flowmeteret var av den veldig gamle typen

 

Det gamle AC flowmeteret har 3 mm hull og ein U-sving mot det "nye" som har 5.6 mm hull og rett strekk, så det var ein god del meir restriktive ja, trykk manometeret mitt datt med nesten 200 mbar da eg bytte det ut.

 

Uansett, har satt det til 169 impulese pr. liter ja og det tikka litt den første halvtimen men har ikkje hørt noko etter det

[knopflerbruce]

Dangerden skal visst stenge. Synd :/

[Nizzen]

Dangerden skal visst stenge. Synd :/

 

Har de noen fordeler ovenfor andre da? Bedre, billigere eler kanskje begge deler?

Færre konkurrenter er alltid litt kjedelig ja.

[Drunkenvalley]

Kjipt, spesielt siden det nesten høres ut som de gir seg fordi de ikke gidder. Men får vel håpe det blir noe mer firmaer etterhvert igjen.

[X672]

Trur eg aldri har kjøpt noko fra Dangerden... men som Nizzen seier, alltid kjedelig med færre konkurrenter.

[I.A.G.]

Til dere som diskuterer effekten av å endre flow: Min erfaring er at det som har langt mer å si enn flow er gjennomtrekk/viftehastighet og radiatorstørrelse.

 

Før man begynner å tenke på teoretisk termodynamikk kan man egentlig bare tenke på hvor varmen faktisk forsvinner: Radiatoren.

Flow-hastigheten sier noe om hvor fort den flyttes gjennom systemet og hvor lenge en gitt mengde vann befinner seg i radiatoren, og da også i kjøleblokkene. Hvor mye varme som transporteres ut av systemet avgjøres til syvende og sist av temperaturforskjellen mellom radiator og luft og hvor fort luften passerer.

 

Ved høy flow vil en gitt mengde vann bruke kortere tid gjennom radiatoren og dermed ikke rekke å avgi like mye varme. Det samme gjelder på andre siden; det vil rekke å ta opp mindre varme fra kjøleblokker rundt omkring. Sånt sett blir temperaturen jevnere rundt i systemet. Dermed vil komponenter som befinner seg sent i kretsen ha glede av høyere flow, og muligens omvendt for komponenter tidlig i kretsen.

Høy flow vil også sånt sett gi en lavere temperatur målt før radiatoren, og jeg ser for meg at det kan gi en høyere temperatur etter radiatoren (uten at jeg har sjekket det noen gang).

 

Jevnere temperatur over radiatoren vil kanskje gjøre at den kan utnyttes litt bedre, men som tidligere nevnt her er det ikke snakk om mange graders temperaturforskjell uansett.

 

Med en dobbelt så stor radiator vil man få et dobbelt så stort areal for varmeoverføring. Dette har klart mye å si.

 

Høyere viftehastighet gjør at varmen kan transporteres bort raskere, så det er logisk at dette har god effekt, i hvert fall intil man har så høy luftflyt at radiatoren ikke klarer å avgi mer varme.

[knopflerbruce]

Til dere som diskuterer effekten av å endre flow: Min erfaring er at det som har langt mer å si enn flow er gjennomtrekk/viftehastighet og radiatorstørrelse.

 

Før man begynner å tenke på teoretisk termodynamikk kan man egentlig bare tenke på hvor varmen faktisk forsvinner: Radiatoren.

Flow-hastigheten sier noe om hvor fort den flyttes gjennom systemet og hvor lenge en gitt mengde vann befinner seg i radiatoren, og da også i kjøleblokkene. Hvor mye varme som transporteres ut av systemet avgjøres til syvende og sist av temperaturforskjellen mellom radiator og luft og hvor fort luften passerer.

 

Ved høy flow vil en gitt mengde vann bruke kortere tid gjennom radiatoren og dermed ikke rekke å avgi like mye varme. Det samme gjelder på andre siden; det vil rekke å ta opp mindre varme fra kjøleblokker rundt omkring. Sånt sett blir temperaturen jevnere rundt i systemet. Dermed vil komponenter som befinner seg sent i kretsen ha glede av høyere flow, og muligens omvendt for komponenter tidlig i kretsen.

Høy flow vil også sånt sett gi en lavere temperatur målt før radiatoren, og jeg ser for meg at det kan gi en høyere temperatur etter radiatoren (uten at jeg har sjekket det noen gang).

 

Jevnere temperatur over radiatoren vil kanskje gjøre at den kan utnyttes litt bedre, men som tidligere nevnt her er det ikke snakk om mange graders temperaturforskjell uansett.

 

Med en dobbelt så stor radiator vil man få et dobbelt så stort areal for varmeoverføring. Dette har klart mye å si.

 

Høyere viftehastighet gjør at varmen kan transporteres bort raskere, så det er logisk at dette har god effekt, i hvert fall intil man har så høy luftflyt at radiatoren ikke klarer å avgi mer varme.

 

Nja, hvis min antagelse om at kjøleeffekten går omtrent som e^-x, vil en dobling av arealet gi e^-x bedre kjølekapasitet for radiator nummer to vs nummer en. Da forutsetter jeg at alle gangene legges ut som en lang linje. Noe urealistisk, men svaret er hvertfall langt unna en dobling. Grunnen er enkel: vannet kjøles ned mens det går gjennom radiatoren(e). Hvis du går fra en 2x120mm til to av samme, rett etter hverandre, vil den andre ha mindre varme å fjerne enn den første, siden delta T er mindre ved inngangen til den enn ved inngangen til den første. Om du setter radiatorene slik at varmeoverføringen er lik halvparten av totalen ved inn på begge er det mer nyttig, men denne nyttes kveles av stor flow, siden det da er mindre temperatursvingninger i loopen.

 

Viftehastigheten er selvsagt relevant, men det er jo ikke sånn at om du putter 3x120mm delta på tusenvis av RPM så vil du ha ambient temps på vannet. For meg lukter det som at du mister endel turbulens med ekstremt høy viftehastighet, og turbulens er en VIKTIG del av kjøleeffekten - uten turbulens vil mye av luften fly rett gjennom uten å berøre finnene, og de molekylene er dermed unyttige for oss.

 

Det med høyere temperatur etter høres underlig ut. Heller motsatt, siden en høyere sluttemperatur vil gi høyere varmeoverføring totalt sett, og dermed være relevant når det er mye varme i omløp pr "runde".

 

Edit. liten matematisk glipp.

Endret 3. november 2012 av knopflerbruce

[GullLars]

Høyere flow vill gi høyere effektivt areal mellom vann og kobber pr sekund, og gi bedre varmeoverføring. Det samme gjelder mellom luft og kobber i radiatorene.

Høyere flow vil også gi lavere dT for vannet over hver blokk/radiator og øke effektiviteten av å ha fler av dem i hvert system.

Effekten av å legge til flere radiatorer bør være nesten lineær så lenge man har en dT luft/vann betydelig større enn dT for vann over alle radiatorene, når de nærmer seg hverandre blir det mer e^-x skalering.