Projekt DAN C4-SFX: Ein Wasser & Luft gekühltes SFF Gehäuse

bigdaniel

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@Duke00: Im ONE werden 20mm dicke Radiatoren verwendet. 2x120x240x20 = 1152000mm^3 vs 2x124x240x30 = 1785600mm^3. Demnach 55% mehr Kühlvolumen. Außerdem hat das ONE nur einen 140mm Lüfter. Das durchschnittliche Fördervolumen beträgt hier bei hohen RPMs 150m^3/h bei zwei 120mm Lüftern ca. 210 m^3/h.

Die Temperaturen dürften beim C4 mit dem neuen Layout besser ausfallen als beim ONE.
 

JDK

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Ich persönlich werde nur eine AiO für die CPU benutzen und die GPU luftgekühlt belassen. :hammer_alt:
 

JDK

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Pitahaya

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Also kommt das Case wahrscheinlich erst Ende nächsten Jahres :(
Dabei wollte ich mir doch dieses Jahr unbedingt einen neuen Rechner zulegen :*(
 

bigdaniel

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Heute habe ich mal einen kleinen Test, gemacht wie das indirekte Kühlsystem im vergleich zum direkten abschneiden würde. Dafür habe ich die Lüfter am Radiator abgezogen und oben auf das Gehäuse gelegt. Alle Öffnungen wurden so geschlossen wie es auch bei diesem Layout realisiert werden würde.

Testhardware:
2x Noctua F12 @ 1300 rpm
Ryzen 1700 overclocked @ 3700 Mhz
GTX 1070 FE
240mm AIO

Hier sind die Temperaturen in Prime95 - 8k Run (jeder 30min)

Lüfter direkt am Radiator = 64°C
Unterdruck = 66°C
Überdruck = 69°C

Diese Ergebnisse entsprechen der Kühlleistung des vorgestellten Systems bei der Verwendung eines Radiators.

Morgen werde ich das System noch mit einem Lüfter testen, um zu ermitteln, wie sich ein 240mm Radiator in einem dual 240mm Radiator Aufbau verhalten würde.
20181111_192314knce7.jpg
 

lanse

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Bei diesem "indirekten Kühlsystem" können die Lüfter IMO keinerlei "Static-Pressure" mehr aufbringen, sie bewirken quasi nur noch reinen "Airflow". Wenn die Radiatoren nicht gerade sehr restriktiv sind, kann das natürlich trotzdem funktionieren. Ich bin aber skeptisch.
 

bigdaniel

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Radiatoren mit einer Dicke von max 30mm sind eher weniger restriktiv. Bei dickeren Modellen bin ich auf deiner Seite.
 

lanse

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Die Frage drängt sich auf, warum Dein "Indirektes-Kühlsystem"-Konzept bisher noch so gut wie nie umgesetzt wurde (abgesehen vom CORSAIR ONE mit seiner maßgeschneiderten, d. h. kaum individualisierbaren Kühlung): Einfach Über- oder Unterdruck im Gehäuse erzeugen und dann an bestimmten Stellen (Radiator-Plätzen) die Luft raus- oder reinströmen lassen, hört sich ja erst mal nicht schlecht an.

Aber die Nachteile liegen auf der Hand:
  • Die Mischung von kalter, angesaugter Luft mit warmer Luft im Gehäuse, die Verwirbelungsverluste an den vielen engen Spalten, die Durchmischung & Druckverlust begünstigen, und die Viskosität der Luft im Gehäuse (großes Volumen im Vergleich zum Radiator-Volumen) senken den Wirkungsgrad der Kühlung (Luftstrom, der durch die Radiatoren strömt / vorher kühlerer Luftstrom, der von den Lüftern erzeugt wurde) - so ähnlich wie bei einer Luftpumpe, die beim Komprimieren der Luft warm wird. (Wobei die Luft in einem Gehäuse natürlich nicht komprimiert wird.)
  • CPU- & GPU-Kühlung lassen sich im Betrieb nicht mehr unabhängig voneinander regeln. Da die Luft immer den Weg des geringsten Widerstands nimmt, kann man nur mit unterschiedlich restriktiven Radiatoren bzw. unterschiedlichen Radiatorgrößen statisch das Luftverhältnis für CPU-/GPU-Kühlung festlegen.
IMO sollte eine gelungene Kühlung eines SFF-Gehäuses drei Merkmale aufweisen:
  • Direkte (d. h. auf dem kürzesten Weg) und möglichst wenig (durch Lochblech) behinderte Zufuhr von Außenluft zu den Kühlern/Radiatoren, damit auf zusätzliche Gehäuselüfter verzichtet werden kann.
  • Die Lüfter müssen lokal (d. h. unmittelbar am Kühler/Radiator) vor allem statischen Druck aufbauen, der die Luft durch den Kühler/Radiator "presst", damit die Abluft nicht abgesaugt werden muss.
  • Positive-Pressure (allein durch die Lüfter der Kühler/Radiatoren) & es sollten Kanäle vorgesehen werden, durch die die Abluft möglichst wenig behindert nach außen strömen kann.
Dein A4-SFX macht das alles richtig! Das Raven RVZ02 fast alles (den letzten Punkt nur eingeschränkt).

Und jetzt zu etwas anderem ...

Da Du anscheinend das C4-SFX-Konzept grundlegend zu überdenken scheinst und bereit bist, etwas mehr Größe zuzulassen, bin ich mal so frei, mein ultimatives SFF Case zu beschreiben: das CaseLabs Bullet BH2 mit verändertem Top Cover
Das Case machte vieles richtig, aber eins hatte CaseLabs wirklich vermasselt: Das Top Cover war im Bereich der Grafikkarte nicht "ventilated" (auch nicht optional). Leute, die das Window an der Stelle rausgeschraubt und durch einen Filter ersetzt haben, konnten mit High-End-Hardware CPU- & GPU-Temperaturen erreichen, wie man sie sonst nur von Full-Size High-Airflow-Cases kennt.

Die Vorteile dieses "BH2 MOD":
  • gleichermaßen geeignet für kleine Tower-Kühler und AiOs (auch die benötigen nämlich & bekommen beim BH2 auch Frischluft durch den Frontlüfter - anders als z. B. beim NCASE M1)
  • sehr gute Kühlung von CPU und GPU (letzteres beim NCASE M1 mit mehr "Bodenfreiheit" natürlich auch möglich)
  • weder Riser-Kabel noch Hard-Riser benötigt
  • aufgeräumtes Dual-Chamber Design (Verstecken der PSU-Kabel leicht möglich)
Die Nachteile:
  • deutlich größer als das aktuelle C4-SFX-Konzept (würde mich nicht stören, leicht & portabel reicht mir)
  • nicht genug "Fenster" für ein 2018er Case, wenn man der Grafikkarte tatsächlich die benötigte Luft lässt (würde mich nicht im Geringsten stören :))
Wenn CaseLabs nicht die Grätsche gemacht hätte, hätte ich ein BH2 in der beschriebenen Weise gemoddet. Aber ein neues System benötige ich frühestens 2020, und so lange im Voraus lege ich keine Hardware auf Lager. Man weiß ja nie, was den Leuten noch so alles einfällt. ;)
Müsste ich partout heute etwas kaufen, würde ich wohl das NCASE M1 modden oder zum Streacom DA2 greifen. (Bin halt kein Fan von Riser-Lösungen.) Beide Cases sind aber IMO im Grunde genommen nicht konsequent genug umgesetzt worden, was das Thema "Kühlung" anbelangt.

Mir ist natürlich klar, dass das hier kein "Wünsch Dir was"-Thread ist. Mir war nur danach, weil ich die Richtung, die Du da aktuell einschlägst, für ziemlich abwegig halte ... sorry! :(
 
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bigdaniel

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Wie versprochen, sind hier die Ergebnisse der indirekten Kühlung mit nur einem 120mm Lüfter. Die Temperaturen unterscheiden sich zu denen vom letzten Test, denn ich habe das Gehäuse etwas angehoben (aufgebock). Dadurch kann mehr Luft zwischen Gehäuseboden und Schreibtischoberfläche zirkulieren. (5mm im alten Test, 15mm im neuen). Aus diesem Grund wurden auch die alten Test wiederholt:

Testhardware:
2x Noctua F12 @ 1300 rpm
Ryzen 1700 overclocked @ 3700 Mhz
GTX 1070 FE
240mm AIO
Prime95 – 8k run (30min)
2x 120mm fan
Auf dem Radiator = 59°C
Unterdruck = 60°C
Überdruck = 62°C

1x 120mm fan:
Unterdruck = 64°C
Überdruck = 66°C

Wie Ihr an den Ergebnissen sehen könnt, ist der Unterschied zwischen einem oder zwei 120mm Lüfter bei indirekter Kühlung 4°C. Der Unterschied zwischen positiven und negativen Druck beläuft sich auf 1-3°C.
 

lanse

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Die Ergebnisse finde ich sehr spannend.

Das Aufbocken bringt 6-7 °C! Wow! Wer hätte das gedacht? :o
(Andererseits wird damit aber auch klar, warum einige ihr NCASE M1 mit höheren Füßen versehen. Hätte nur nie gedacht, dass dieser Mod so viel Potenzial hat.)

Der Unterschied zwischen "direkter" und "indirekter" Kühlung des Radiators fällt auch überraschend gering aus. Das könnte allerdings auch ein Indiz dafür sein, dass es eine AiO in der üblichen Konfiguration in einem SFF Case schwerer hat, weil der Platz vor den Lüftern so verbaut ist. Insofern kann Dein "Indirektes-Kühlsystem"-Konzept vielleicht gerade in dieser (SFF) Situation punkten. Chapeau!

Allerdings muss man zwei Dinge anmerken:

(1) Das Gehäuse ist mit Sicherheit ein Schwitzkasten für eine luftgekühlte Grafikkarte, was Dir ja auch klar zu sein scheint. (Das legen schon die Berichte von Besitzern des Bullet BH2 nahe, bei dem ebenfalls nur ein enger Spalt zwischen Fenster und Kühler eine Luftzufuhr erlaubte und die GPU-Temperaturen beim Ersetzen des Fensters durch einen Filter stark sanken.) Würde ich mir das C4-SFX in dieser überarbeiteten Ausführung holen, würde ich für die CPU eine AiO und für die GPU eine Alphacool Eiswolf o. Ä. verbauen und alle offenen, nicht mit Lüftern bestückten Stellen abdichten wollen. Ein Hybrid-GPU-Kühler wäre nämlich aus denselben Gründen suboptimal wie eine komplett luftgekühlte Karte. Mit anderen Worten: Sowas wie die Eiswolf sollte IMO schon hineinpassen.

(2) Der Luftbedarf scheint doch einigermaßen hoch zu sein: 4 °C Unterschied bei zwei Lüftern gegenüber einem. Und wenn ich das Bild von Deiner Testkonfiguration mit denen aus deinem Post #415 vergleiche, dann scheinst Du beim Test kein Lochblech "unter" und offensichtlich auch keine Filter + Platte (im Abstand von 15mm) "über" den Lüftern gehabt zu haben, die Du in der finalen Ausführung aber entsprechend vorne vor den Lüftern vorsehen willst. Dadurch entsteht evtl. jetzt ein (noch) unrealistische(re)s Bild. Ich würde deshalb versuchen, bei der finalen Ausführung in der Wand auf der CPU-Seite zwei weitere Lüfterplätze für 120mm Slim-Lüfter unterzubringen (Befestigung vielleicht so wie beim NCASE M1).

Ansonsten bin ich positiv überrascht und habe was gelernt. Test schlägt (mal wieder) reine Theorie. ;)
 
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bigdaniel

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Hier ist ein kleiner Vorgeschmack wie das fertige Case mit dem indirekten Kühllayout aussehen könnte. Dies ist eine sehr frühe Version um zu sehen wie die Proportionen wirken:

test2.286.jpg

test2.287.jpg

test2.288.jpg
 

R4sh

Commander
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Sieht natürlich gut aus, was mich jedoch "momentan" stört sind die Luftschlitze an der Seite. Kann man die Abstände etwas kleiner machen ? Sonst blickt man immer auf den Lüfter und das würde mich unglaublich stören auf die Dauer, weil die Proportionen nicht zum Rest des Gehäuses passen und dadurch zum Eyecatcher werden.

Vielleicht wirkt es auch einfach auf den gerenderten Bildern so und in echt dann doch ganz anders.
 

bigdaniel

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Schritt 1:
Ich würde vorschlagen ich mache mal eine Umfrage in den nächsten Tagen um mit den nun gegebenen Informationen (erste Renderings, Kühltests) herauszufinden welches Hardwarelyout die Community beforzugt (Neues Layout: indirekte Kühlung vs. Altes Layout: direkte Kühlung).

Schritt 2:
Das bevorzugte Hardware Layout wird weiter ausgearbeitet. Ich finde z.B. die Designsprache (das Äußere) von meinem letzten Renderings sehr ansprechend.
 

paetson

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Das C4 passt perfekt zu mir, ob direkt oder indirekt ist für mich persönlich nicht entscheidend. Die Hardware, die von mir eingesetzt wird, wird keine Highend Hardware sein. So werde ich sicherlich am wenigsten Probleme mit der Kühlung haben. Ich gehe also eher auf ein ruhigeres System in einem super SFF Case und genieße die minimalistische schöne Optik. :)

Mein einziges Problem ist, ich würde jetzt langsam anfangen die Hardware zu kaufen und in einem anderen Case unterbringen. Da wären dann ein paar fixe Anhaltspunkte bezüglich abmaße dann ganz nice. ;) Aber ich bin ja auch ein geduldiger Mensch. ;)
 

Duke00

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@bigdaniel auch wenn du gesagt hast, dass du aktuell kein Tower Design planst, hier mal ne Skizze ähnlich dem Corsair One. Es ist eine Skizze aus der Draufsicht: (Hoffe man versteht die Skizze :D)
1542841752616.png


Mainboard und Graka sind mit den Anschlüssen nach unten montiert und mit Netzteil hat man den gleichen Aufbau wie das A4 nur das es auf 180x180 erweitert ist und die Möglichkeit bietet beide Seiten 240mm Radiatoren zu Montieren. Das Netzteil könnte direkt nach hinten herausgucken. Bei einer Höhe von 330mm ermöglicht es oben drauf einen 180mm Lüfter zu montieren( der nur minimal durch das SFX Netzteil blockiert wird). Dadurch kann auch ein Semipassiv System betrieben werden. Alternativ bietet die Graka Seite bei montiertem Wasserkühler auf der Graka die möglichkeit zwei Lüfter direkt auf dem Radiator zu montieren. Auf der CPU Seite, wäre zumindest eine Montage auf dem unteren Lüfterplatz des 240mm Radis möglich.
Den benötigten Platz am Boden für die Anschlüsse habe ich jetzt beim Volumen nicht mit betrachtet (ca. 5cm mMn) da dies bei keinen Case mitgerechnet wird. Man könnte das Case natürlich auch hinlegen, aber ich persönlich bin aktuell Fan von einem Tower Design ^^
 

paetson

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@Duke00 für die Kabel wird einfach ein Loch in die Tischplatte gesetzt, so können diese dann nicht ichtbar einfach unter Tisch langlaufen zu den entsprechenden stellen. Gefällt mir deine Idee, wobei ich persönlich immer ein Sichtfenster auf Mainboard seite bevorzuge. Aber das wäre ja prinzipiell möglich. :)

Hat denn schonmal jemand überlegt solch ein gehäuse zu drucken? Die Abmaße sind nun nicht gerade so groß, dass man das nicht auch via 3D Drucker durchführen könnte oder spricht etwas komplett gegen 3D Druck Gehäuse? :-)
 

Duke00

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Naja für mich persöhnlich ist die qualität von den 3D Druckern, die diesen Bauraum zur verfügung stellen (also im Desktopbereixh die FDM Drucker) noch nicht gut genug. ich habe lieber Metall als Werkstoff als Kunststoff.
 
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