Idee für Wasserkühlung

[G-Red]

Edit 2: Deine Idee ist an sich nicht verkehrt und diese hatten schon viele. Bin kein Chemiker aber auf die schnelle wäre Hexan (C6H14) mit 69 °C Sidepunkt oder vielleicht noch besser Methanol mit 64,5 °C Sidepunkt etwas.

Bei Beiden ist der Dampf aber Giftig....

Es gibt eine noch lustigere Chemikalie, heißt n-Pentan, die bei 36°C kocht. Gehört jedoch ebenfalls zu der Sorte die man lieber nicht zweimal einatmen sollte .

 

[SpamBot]

@homerpower Dampf entsteht aber nicht nur wenns 100C hat.

Ja such mal in deiner Formelsammung nach Dampfdruck. Du kannst ja mal schauen wie lange 1 Liter braucht um bei 60 °C zu verdunsten.... damit kannst du vielleicht dein Handy kühlen aber sicherlich keine CPU.

Ergänzung (19. August 2018)

heißt n-Pentan, die bei 36°C kocht.

Nachdem es gerade in meinem Zimmer über 30 °C hat habe ich n-Pentan für nicht geeignet empfunden.... das sind ja nur 1-5 °C zur Lufttemperatur.

 

[Sasi Black]

ich weis wie deine idee funktioniert....

der Luftdruck bei mir sind 1022mbar (dortmund), zieh um auf den Mt. Everest (325 mbar) da kocht das wasser bei 72°C.
das reicht dicke für die CPU, behälter, Wasser rein fertig.

 

[Spattel]

Nein das klappt sicher.

Ich möchte ja weiter schreiben,aber da würd ich ja meine anderen Ideen sagen. Ich werd das mal durchrechnen so gut ichs im moment kann und einen Prototyp herstellen. Wenn der fertig ist stell ich ihn hier ein.

Wenn du dir so sicher bist, dann mach es doch einfach und berichte von dem (Miss-)Erfolg.
btw. für die CPU ist eine Maximal Temperatur von 72°C angegeben und davor wird er schon anfangen zu thottlen.
Aber auch andere CPUs werden schon vor den 100°C runter takten.

 

[SpamBot]

Everest (325 mbar) da kocht das wasser bei 72°C.

Den Gedanken hatte ich auch schon, allerdings mit einem Gehäuse mit Unterdruck. Da würde ich aber lieber gleich die Vakuumpumpe zum Kühlen nutzen.

 

[Wasserkuehler]

Noch mal bisschen runter mit dem Druck und man hat ne normale Vapor-Chamber wie sie bereits bei diversen CPU-Kühlern zum Einsatz kommt . In Rohrform nennt sich das Ganze dann Heatpipe.
Die ominöse Flüssigkeit in Heatpipes und Vapor-Chambers ist in dem Temperaturbereich der uns hier interessiert in aller Regel - Überraschung - Wasser bei Unterdruck .
Bekanntlich reichen aber weder Heatpipes noch eine Vapor-Chamber allein aus, um eine CPU kühl zu halten, da sie nur dafür sorgen die Wärme dank des Phasenwechsels schnell zu verteilen. Zusätzlich ist auch noch ein Kühlkörper (aus Lamellen oder massiv) unumgänglich, damit die notwendige Oberfläche für den Wärmetausch mit der Luft bereitgestellt wird. Dieser Wärmeübergang ist allerdings sehr ineffizient (Luft ist nicht nur ein schlechter Wärmeleiter, sondern hat im Gegensatz zu Wasser auch eine geringe Wärmekapazität) und sowohl Heatpipes als auch Vapor-Cambers können die Wärme nicht unendlich weit verteilen, um eine genügend große Übertragungsfläche zu bedienen. Um eine CPU mit 95W TDP unter Volllast passiv (also ohne Lüfter) auf sinnvolle Temperaturen zu kühlen reicht es jedenfalls nicht.

Das was der TE vor hat nennt sich in Form eines Küchenutensils übrigens Dampfdrucktopf und diese haben nicht umsonst ein Sicherheitsventil! Zum Kühlen einer CPU ist ein Dampfdrucktopf natürlich gänzlich ungeeignet, aber das wird er ja selbst feststellen, falls er sein Vorhaben tatsächlich verwirklicht. Nichts desto trotz meine ich, dass es der Gesundheit des TE zuliebe angebracht ist ihn dahingehend vorzuwarnen. Mit Dampfexplosionen beim Bersten von Druckgefäßen in denen sich überhitzter Dampf befindet ist nicht zu spaßen! So weit wird es zwar nicht kommen, weil die CPU vorher abschaltet, aber man muss sein Glück ja nicht unbedingt herausfordern.

Wenn der TE jetzt aber aufmerksam den obersten Absatz dieses Postings gelesen hat und sich den Tipp mit dem Sicherheitsventil zu Herzen nimmt, kommt er vllt. selbst auf die Idee wie man aus dem Dampfdrucktopf den er bauen will eine primitive Vapor-Chamber machen kann . Um deren Effektivität dann noch zu steigern, sollte man sie möglichst flach und dünnwandig ausführen. Dann fehlt nur noch ein Kapillargeflecht oder eine poröse Sintermetallschicht auf der Innenseite, welche die Flüssigkleitsrückführung zur Wärmequelle verbessert. Darauf noch schnell ein großer Kühlkörper und ein Lüfter montiert und es könnte was werden mit der CPU-Kühlung. Im Idle wird das sogar problemlos passiv klappen .

Nur schade, dass es das natürlich auch alles bereits fertig in Form tausender CPU-Kühler gibt .

 

[SpamBot]

@Wasserkuehler Meiner Meinung nach könnte das Konzept schon funktionieren. Nur bräuchte man eben wie bei einer normalen Wasserkühlung einen großen Radiator an welchem der Dampf kondensiert und dann könnte man wohl gleich eine Wasserkühlung einbauen.

 

[Wasserkuehler]

^ nur wenn man den Siedepunkt des Wassers durch ausreichenden Unterdruck weit genug absenkt - und dann gilt oben gesagtes bezüglich einer sinnvollen Umsetzung . Liegt das Wasser im kalten Zustand unter Atmosphärendruck vor, wird die CPU unweigerlich zu heiß - völlig egal wie man vor hat den Dampf zu kondensieren.

Ob man bei einer Phasenwechselkühlung mit Wasser als Wärmeträger und ausreichendem Unterdruck im Stile einer Heatpipe bzw. einer Vapor-Chamber einen Radiator oder einen anderen Kühlkörper zum Kondensieren verwendet, ist letztendlich eine konstruktive Frage. Ein herkömmlicher Wakü-Radiator ist jedoch relativ schlecht dafür geeignet, wenn es darum geht Dampf zu kondensieren - vor allem wenn das Kondensat zur Wärmequelle zurückgeführt werden soll. Deshalb macht man das in der Praxis eben auch nicht mit Radiatoren, sondern mit möglichst kompakten Wärmeverteilern die ihrerseits widerum so ausgekleidet sind, dass die Rückführung des Kondensats durch Kapillarwirkung verstärkt wird .

Es gibt keine einfachen Kühllösungen die nicht bereits auf Ihre Machbarkeit hin geprüft wurden. Der TE ist ist auch bei Weitem nicht der erste der diese "Idee" hatte.
Die Physik ist da nur leider ziemlich unbarmherzig und lässt partout nicht mit sich handeln .

 

[SpamBot]

In der Physik ist doch fast alles möglich, das Problem ist eher das ganze dann zu produzieren.

 

[Wasserkuehler]

Anders herum wird ein Schuh draus . Produzieren kann man fast alles - nur funktionieren wird es nicht, wenn es den Naturgesetzen widerspricht.

 

[raekaos]

Es gibt eine noch lustigere Chemikalie, heißt n-Pentan, die bei 36°C kocht. Gehört jedoch ebenfalls zu der Sorte die man lieber nicht zweimal einatmen sollte .

Also, wenn man sich mit dem Zeug nicht selbst in die Luft gesprengt hat , ist es auch noch giftig

BTT:
Ich kann mir nicht vorstellen, dass das funktioniert, Gründe wurden ja bereit ausreichend genannt.
Aber wie sagt man so schön "Die Dinge sind immer so lange unmöglich, bis jemand kommt, der das Gegenteil beweist"

 

[Kleptomanix]

Ach wir hatten auch einen Kunden der mit einer Schwungmasse (wilde rumwirbelnde Konstruktion) mit einem Frequenzumrichter betrieben Strom gewinnen wollte. Also weniger Energie rein und dann über Generatorbetrieb wieder mehr raus. Zum Ende hin war die Anlage wirklich ausgereift bis wir ihn darauf hingewiesen haben das er den Luftwiderstand nicht mit berechnet hat. 5 Jahre Arbeit umsonst xD. Obwohl der Luftwiederstand mMn. mit als Erstes in Betracht gezogen werden sollte. Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht .
Aber so sind sie die Physiker und Erfinder Ideen muss man haben!

 

[0-8-15 User]

Hallo ich habe da so eine idee für eine Wasserkühlung ohne Pumpe und ohne Lüfter,viellecht mit Kühlrippen

http://www.calyos-tm.com/working-principles/

Auf Linus Tech Tips findest du ein Video dazu.

 

[kullakehx]

Muss ja nicht unbedingt mit Phasenwechsel arbeiten. Natürliche Konvektion könnte auch funktionieren.

 

[paccoderpster]

Das was dem wohl am nächsten kommt und auch wirklich umsetzbar ist, ist wohl ein Gefäß mit Unterdruck. Bei 0,3Bar beträgt ja wie hier schon angesprochen der Siedepunkt etwa 70°C.

Das Gefäß hätte unten einen Kupferblock der die Wärme von der CPU in das Gefäß leitet, das Wasser schließlich zum Siedepunkt bringt und oben am Gefäß befinden sich Kühlrippen. An sich keine doofe Idee, wobei das Blubbern der Flüssigkeit natürlich Geräusche machen würde.

Nur leider wird sich der Druck im Gefäß erhöhen, weil Wasser beim Verdampfen seine Größe um den Faktor 1700 erhöht, sprich es muss sichergestellt werden, dass das Wasser auch schnell genug wieder abkühlt.

Also alles im allen: Kühlkreisläufe mit Pumpe haben sich aus gutem Grund durchgesetzt.

 

[lucamon97]

Wenn ich das Wissen und die Technik dazu habe werd ich mal was zusammenwerkeln und an einem alten pc testen.

Meine Idee war ein Gefäß aus Aluminium mit Wasser drin,kann oben offen sein,wenn man mehr Wasser drin haben will. (Oder man hat gleich viel wasser drin,aber dann erzeugt das einen Überdruck aber das AluGefäß hält das wahrscheinlich aus.Oder weniger Wasser und kein überdruck)
Unterseite ist eine Kupferplatte mit Wärmeleitpaste auf dem Heatspreader der CPU.
Die idee ist ,dass das Wasser die Hitze des Prozessors aufnimmt und sich langsam erwärmt für kleine CPUs.
Also 3h bis 70°C erreicht sind.Dann wartet man bis es abgekphlt ist oder gießt neues nach.

 

[Buschmann3000]

in einem PC ein Gefäß mit Wasser drin, oben offen. Einmal mit dem Fuß dagegen und PC hinüber. Tolle Idee.

 

[raekaos]

Kupfer, Alu und Wasser ist ne super Kombi Stichwort "Kontaktkorrosion"

 

[0-8-15 User]

Also 3h bis 70°C erreicht sind.

Dann darf deine CPU, wenn du einen Liter Wasser verwendest, maximal 16 Watt Abwärme produzieren.

Pro 1 Watt erwärmt sich 1 Liter Wasser ganz grob gerechnet um ca. 1 Grad pro Stunde.

 

[SpamBot]

Also 3h bis 70°C erreicht sind.Dann wartet man bis es abgekphlt ist oder gießt neues nach.

Aber für das Ergebnis ist das doch krass zu viel Aufwand. Da nimmt man lieber einen LKW Kühler oder etwas ähnliches mit viel Inhalt und den Rest baut man ähnlich wie bei einer Wasserkühlung. Die Pumpe muss dann auch gar nicht so viel Pumpen wenn man alles etwas größer gestaltet.

Deine Hardware wäre auch interessant. Vielleicht kann man die Kiste einfach mit den größten Kühlern passiv kühlen? Meinen i5 etwas untervoltet konnte ich problemlos passiv betreiben. Man könnte beispielsweise 2 große CPU kühler an die GPU schrauben...