Projekt Gedanke Kühlbox zum Wasserkühler umbauen

[REDJP]

Hallo Liebe CB Gemeinde,

OFFTOPIC:
Als ich mir Gedanken machte wie ich meine Costum Kühlung weiter ausbauen kann, und ich mehrere Projekte von anderen Usern angeschaut habe kam mir der Gedanke einher : Hey ich als Sanitär Futzi muss doch selber wissen in wie weit man wasser Kühlt/ Erhitz.
So kam ich auf die Idee durch mein Job.
Ein Warmwasserspeicher Funktioniert in dem er Erhitztes Wasser durch eine in ein Speicher liegende Spirale durch pump und heizt so das im Speicher liegende Wasser auf. Ich hoffe das konnte Jeder bis hier hin verstehen. Dabei kam mir die Idee das ganze muss doch auch anders Rum funktionieren.

Die Idee im groben:
Ich habe mir dabei gedacht Ich nehme eine Billige Auto Kühlbox 12v oder 230v. Dort verlege ich eine Spirale in mehreren schlangen Cu/Kupfer Rohr und fülle die Kühlbox mit Wasser auf Lege ggf ein Großes Kühl Akku aus den Eisfach dazu und schon habe ich meinen ``Kaltwasserspeicher´´ Das Warme Wasser von den Pc wird von meinen Internen Radiatoren etwas abgekühlt. Kommt durch die spirale in das Kalte Wasser von der box und dann wieder ins System.

Gedanken habe ich mir bereits über folgende Probleme gemacht:
Ob die Kühlleistung der Box ausreicht 30C°-40C° Wassertemperatur (40C° bei mir im full load /benchen daher habe ich mir auch ein Mora bestellt) dauerhaft abzukühlen ohne sich selber zu stark zu erhitzen. ansonsten kann das ganze natürlich auch den gegenteiligen effekt bezwecken.
Dies könnte man allerdings berechnen Wie viel Wasservolumen im System sowie Kühlbox man hat und wie groß die spirale sein muss um das Wasser schnell genug abzukühlen und wie viel Leistung die Box letztens bringt

Das Ganze sollte natürlich nicht als Dauerlösung oder sonnst was fungieren da ich schon ein Mora bestellt habe sondern einfach mal ein Wochenend Projekt werden und mir Spaß am tüfteln und werkeln bereiten. Ich habe bis jetzt von so einen vorhaben noch nirgendwo gelesen oder von dieser Umsetzung gehört vielleicht aus gründen. Wenn einer von euch sowas oder etwas ähnlichen schon gehört hat kann er dies ja mal hier drunter setzten.
Andere bauen sich aus ein Alten Kühlschrank ja auch ein Chiller und da es im Prinzip Ja fast identisch abläuft halt mit viel weniger Technik. Wie gesagt es soll ja auch nur ein Projekt sein und wenn es ggf ein nützen zwecks günstige alternative zum Chiller ergibt warum dann nicht Probieren.

Ich habe schon ein relativ günstiges Gerät gefunden welches den Inhalt der box sehr gut 15K unter Raum Temperatur halten kann laut Bewertungen und die passenden Kupfer Rohre liegen auch bereits in mein Warenkorb.

Jetzt bleib nur noch die Frage an euch was haltet ihr davon gibt es Einwände? Habt ihr weitere Ideen oder sollte ich direkt die Planung in die tonne werfen? Das ganze ist wie gesagt nur eine Idee und wenn ihr von vornerein sagt ne das ist Müll dann mache ich mir auch erst gar nicht die mühe damit anzufangen und warte einfach bis mein Mora hier eintrudelt.

 

[xxMuahdibxx]

Spirale ... zu wenig Wärmeaustausch Fläche. Aber mit Lamellen limitiert die Box am Ende.

Kühlleistung gering ... Ca 150 Watt bei 50 Watt Stromverbrauch...

Ein Radiator mit der Größe der box als Anstrahlfläche mit langsamen lüfter bringt mehr.. und verbraucht weniger Strom.

Oder gleich einen Heizkörper 😜..

 

[ghecko]

Die Frage ist, welche Technik die Kühlbox nutzt und welche Leistung sie besitzt. Peltier kannst du völlig vergessen, es muss eine mit Kompressor sein, damit du für den Wärmetransport nicht mehr Energie verbrauchst als du transportieren willst. Aber auch die können nur eine begrenzte Menge an Wärmeenergie fördern, hier scheitert es vor allem an der Größe des Wärmetauschers zur Umgebungsluft hin. Eine Kompressor-Kühlbox kann nicht dauerhaft 100W loswerden. Ich befürchte, sie schafft dauerhaft nicht mal 50.
15K unter Raumtemperatur klingt nach Peltier, das die überhaupt solche Temperaturen halten liegt an der guten Isolierung der Box, die nur wenige Wh an Wärmeenergie pro Stunde durchlassen. Du willst allerdings das Tausendfache an Energieeintrag bringen. Damit erzeugst du am Ende nur eine pisswarme isolierte Badewanne die immer wärmer wird, weil das Peltier die Wärmeenergie nicht abführen kann.

Eine Leistungsfähige Kühlung erreichst du somit also nicht. Und die Speicherkapazität der Wasserfüllung ist auch nicht unendlich. Das einzige was man damit erreicht, ist ein sparsames System (Raspberry Pi) auf unter Umgebungstemperatur zu kühlen, was zur Kondensation führen kann.

Macht alles keinen Sinn in meinen Augen. Du wirst damit am Ende nur vor einer kaputten Kühlbox für die Tonne und einer gescheiterten Idee stehen.

 

[gidra]

Es bringt nichts. Es gab mal Zeiten, in denen nicht nur die Festplatten, sondern auch die Netzteile mit Wasser gekühlt wurden. Ich habe immer noch eine 120 Gb Festplatte von IBM und wenn die an ist, gibt es keine Ecke im Haus wo man sie nicht hören könnte. Auch gab es früher keine Netzteile mit 12 oder 14 cm Lüftern, auch die waren bei Belastung sehr laut.

Was man alles früher nicht schon ausprobiert hat... riesigen Auto-Radiatoren, Alu-Haushaltsheizkörper, Verdunstungseffekt durch über Strang Ketten runter fliessendes Wasser, Peltierelemente, riesigen Wassermengen, deutlich grösseren Durchfluss des Wassers durch den Einsatz stärkerer Pumpen.

Früher gab es auch kaum spezialisierte PC-Shops, geschweige den die, die auf PC-Wasserkühlung spezialisiert waren. CNC gefräste Wasserkühler für die Grafikkarten, kamen auch sehr viel später. Keine Festplattenkühler. Nicht mal Lüfter. Gekauft wurden damals hauptsächlich welche von "Papst". Es gab auch keine Lüftersteuerungen. Die Mainboards hatten so was nicht und externe gab es auch keine. Am Anfang gab es noch nicht einmal für die CPUs auch nur eine einzige Lösung. Es gab bloss nur selbstgemachte Gefrickel wie, ein Kupferblock durch den einfach ein Loch durchgebohrt war.

Konkret, die Kühlbox ist doppelwandig und aus Kunststoff, da wird nichts mit Wärmeabgabe, da die Box wie ein Wärmeisolator dienen würde. Es wird einfach nur länger dauern, bis die Temperatur merklich höher geht. Ich selbst, hatte auch einen 60 L Fass aus Kunststoff (Weithalsfass), mit einer Eheim 1046 getaucht. An dem hing eine AMD XP 3500+ und eine 450 W Netzteil dran. Die Nacht hat meistens gereicht, damit das ´Wasser sich abkühlen konnte. Die ist übrigens immer noch im Betrieb. Nur die Welle getauscht, da der Magnetring an der Welle geplatzt ist. Also ist sie jetzt seit 18 Jahren am Werkeln.

Letztlich bin ich auf einen 420 mm (30 mm hoch) Radiator umgestiegen, der mit 3x 14er Lüfter betrieben wird. Sind die Günstigen von Yate loon D14SM-12. Laufen direkt vom Netzteil, über einen Transistor geschleift, konstant mit 6 V. Eine sehr günstige Lösung, die seit 2006 immer noch funktioniert.

ps: sobald das Wasser die Temperatur von der Umgebung unterschreitet, wird sich Kondensat bilden.

 

[II n II d II]

Am Ende ist das Wasser in der Kühlbox ja nur eine Art Puffer. Es läuft darauf hinaus, wie die Kühlleistung der Kühlbox ist und die wird limitiert durch die Radiatorfläche der Kühlbox. Diese wird nicht besonders groß sein.
Die Kühlboxen, die ich so hatte, waren eher geeignet Sachen, die keine eigene Wärme produzieren, kühl zu halten als welche runter zu kühlen. Dein PC produziert jedoch jede Menge eigene Wärme.

Kurzum, es ist wahrscheinlich wirklich sinnvoller, einen Radiator von der Größe der Kühlbox zu nehmen, z.B den Radiator eines Autos mit dem entsprechenden großen Lüfter.

 

[Sinusspass]

Die billigen Kühlboxen haben eine Kühlleistung im zweistelligen Bereich. Klar, durch die Isolierung wird es da drin auch irgendwann kalt, aber das ist nicht für den PC zu gebrauchen, weil der schon eine zweistellige Wärmeleistung im Leerlauf abgibt und unter Last deutlich dreistellig wird.
Klar, wenn du dir irgendwas Starkes dahin stellst und die Wärmeübertragung hinbekommst, dann geht es, das wird aber keine 12V Auto-Kühlbox sein. Tja, und mit entsprechender Leistung und Kälte kommt das Kondenswasser.

 

[REDJP]

Ich bedanke mich schon mal an alle die sich zu dem Thema geäußert haben. Und ich muss sagen wenn ich Jetzt so richtig drüber nach denke mit Zahlen vor Augen War das ganze von vorne rein schon mehr zum scheitern verurteilt. Mir war Ja auch klar das bei zu geringer Leistung der Box der ganze Aufbau auch mehr zum gegenteiligen Effekt führt wie ihr auch geschrieben habt. Bei mir war das allerdings auch noch alles blanke Theorie und musste mir ne zweiten Meinung rein hohlen. Das ganze wird abgehakt und auf den Mora gewartet. Ohne bastel Projekt.

Nur nochmal eine Sache über mein Gedanke der mir wahrscheinlich auch den Anreiz gegeben hat diesen beitrag zu schreiben. Das kältere wasser im kühlkreislauf für bessere kühlung ohne drüber nach zu denken das dort ein heiden Energie Aufwand für das zusätzliche kühlen auf unter Raum Temperatur benötigt wird.
Man möge es mir verzeihen es war schon Wieder fast früher morgen und ich hätte besser schlafen gehen sollen lach

 

[SW987]

Oder eine quasi passive Lösung:

210 Stahlfass

plus

Kühlschlange

Zunächst würde allein das Puffervolumen der 210 Liter Wasser wirken.

Um einen Liter Wasser um 1° zu erwärmen, benötigt man 1,16 Wh, d. h. der Inhalt des 210 l Fasses wäre nach einer Stunde mit 230 Watt um 1° wärmer, nach z. B. vier Stunden wären es 4°.

Je wärmer der Fassinhalt wird, desto stärker wird der Abkühlungseffekt über die Fassoberfläche, welche stark von der Belüftung bzw. Konvektion an der Fassoberfläche abhängt. Ab einer gewissen Temperaturdifferenz von Fassinhalt und Umgebungsluft stellt sich dann ein Gleichgewicht zwischen der zugeführten Heizleistung (abgegebene Wärmeleistung vom PC) zur abgeführten Wärmeleistung von der Fassoberfläche an die Umgebungsluft ein.

So ein "Kühlprinzip" bestünde aus zwei Aspekten:

1. Die Pufferwirkung der 210 Liter Wasser für stundenweise Starklastbetrieb und Abkühlung über Betriebspausen
2. Die Wärmeabstrahlung des Fasses

Benötigen würde man dann nur den Pumpenstrom.

 

[=dantE=]

@REDJP Nimm lieber sowas hier. Ergibt mit 790Watt Kühlleistung wenigstens Sinn, ist aber auch schön laut

 

[Sinusspass]

Je wärmer der Fassinhalt wird, desto stärker wird der Abkühlungseffekt über die Fassoberfläche, welche stark von der Belüftung bzw. Konvektion an der Fassoberfläche abhängt. Ab einer gewissen Temperaturdifferenz von Fassinhalt und Umgebungsluft stellt sich dann ein Gleichgewicht zwischen der zugeführten Heizleistung (abgegebene Wärmeleistung vom PC) zur abgeführten Wärmeleistung von der Fassoberfläche an die Umgebungsluft ein.

Ich würde mal annehmen, dass 200l Wasser eine höhere Wärmekapazität haben als die ganze Luft im Raum. Aber ja, netter Gedanke.

 

[SW987]

Ein Zimmer ist ja nicht luftdicht abgeschlossen. Im Sommer ist in der Regel ein Fenster gekippt und im Winter hat man eine Zusatzheizung wie bei sonstiger Kühlung auch. ;-)

 

[Tzk]

Mach dir Gedanken wie du dauerhaft die Wärme weg bekommst. Temperatur ist nicht Energie... Mir fallen spontan drei Varianten ein:
1. Durchlaufkühler mit >300W Kühlleistung
2. Wärmetauscher an Leitungswasser
3. Tank oder Rohr im Garten verbuddeln

Zu 1:
Hailea, Chiller für CO2 Laser und ähnliches hat ausreichend Kühlleistung und liegt grob bei 500€. Nicht günstig, kann aber dauerhaft die Wärme des Systems abführen.

Zu 2:
Leitungswasser ist relativ kalt, meist zwischen 12 und 15°c. Je nach Witterung langt das für Kondenswasser am Cpu Sockel. Wenn du schaust was der m³ Wasser kostet, dann kann man damit erstaunlich lange kühlen, bis man einen Chiller querfinanziert hätte. Ist natürlich verschwenderisch, keine Frage.

Zu 3:
Selbes Prinzip, verbuddelst du ein Rohr oder Schlauch in 1-2m Tiefe, dann ist dort der Boden dauerhaft kühl. Hier erreichst du ebenfalls 12-15°C ganzjährig.

Kühlschränke, Kühlboxen und Konsorten haben meist zu wenig Leistung, sprich hier kannst du maximal einen Wassertank runterkühlen und dann kurzzeitig nutzen bis das Wasser warm geworden ist. Danach musst du wieder warten.

 

[SW987]

Wenn der Durchlaufkühler im selben Raum wäre, dann würde auch die Wärme im Raum bleiben.

Ein Zimmer hat eine enorme Wärmekapazität, denn zur Zimmerluft müsste man im Grunde auch die Möbel und die Wände dazurechnen.

Zunächst wäre zu Unterscheiden ob die Wärme im Zimmer bleibt, wie bei jeder normalen PC-Kühlung (Luft/Wasser) auch oder nach außen abgeführt werden soll.

Das Problem, dass es zu lösen gilt ist die an einer kleinen Stelle (CPU/GPU) anfallende Wärmeleistung effektiv und effizient an die "unendliche" Wärmekapazität der Umgebung abzugeben. Je größer dabei das Kühlflüssigkeitsvolumen bzw. die Kühlflächen sind umso "passiver" kann man das Setup gestalten.

Der Gedanke zum "Fasskühler" kam mir damals übers Aquarium. Für ein Warmwasseraquarium gilt für den Heizstab die Faustformel 1 Watt je 1 Liter Inhalt.

Da der PC in der Regel nicht 24 Stunden unter Vollast läuft hat man einen Aussetzbetrieb, die Temperatur im Fass hätte dann folgenden Verlauf (blaue Linie)...

Für die mögliche Kühleistung des "Fasskühlers" müsste man neben dem Fassinhalt, die Temperaturdifferenz Rücklauf Kühlflüssigkeit zur Umgebungstemperatur, die Belüftung der Fassoberfläche (bewegt/unbewegt) sowie die Betriebsweise des PCs berücksichtigen.

Durch die 200l hätte man auch genügend Reserven für kurz- bis mittelfristige Spitzenlasten, welche eigentlich über der sich irgendwann einstellenden Dauerkühlleistung liegen.

Würde das Fass in einen kühlen Nebenraum plaziert (Garage/Keller), dann wäre das Kühlpotenzial nochmal deutlich höher.

 

[Drahminedum]

Je wärmer der Fassinhalt wird, desto stärker wird der Abkühlungseffekt über die Fassoberfläche

Also rund um das Fass dann noch richtig starke Lüfter aufstellen

 

[SW987]

Nein, das wäre nicht nötig, hat man am Aquarium ja auch nicht. Neben der leichten Luftbewegung die es in fast jedem Raum gibt kommt die Konvektionswikrung an der Fassoberfläche. Das genügt.

 

[Mensor]

Besorg dir einfach nen billigen Heizungsradiator bis der Mora kommt

Falls du dich mit dem Thema Kältetechnik mal etwas intensiver beschäftigen willst, kann ich dir das Taschenbuch empfehlen.

 

[SW987]

Der Nachteil eines direkt angeschlossenen Heizungsradiators wäre, dass er ein deutlich geringeres Fassungsvolumen hätte und es ein geschlossener Kühlkreislauf wäre. Bei einem Fasskühler wäre die Kühlflüssigkeit vom Inhalt des Fasses getrennt. Man könnte dann im PC-Kühlkreislauf eine bewährte Kühlflüssigkeit verwenden und im Fass Leitungswasser mit etwas Zusatz für Wasserbetten (damit die Brühe nicht umkippt).

 

[conf_t]

ps: sobald das Wasser die Temperatur von der Umgebung unterschreitet, wird sich Kondensat bilden.

Nein. Grundsätzlich bildet sich Kondensat, wenn die Taupunkttemperatur erreicht wird. Die ist je nach Umgebung individuell und hängt vor allem von der Feuchtigkeitssättigung der Luft ab, die wieder in Abhängigkeit zur spezifischen, temperaturabhängigen Wasserdampfkapazität von Luft abhängt. Das kann also schon bei Umgebungslufttemperatur sein, oder auch 10° unterhalb der Umgebungslufttemperatur.

https://www.holzfragen.de/seiten/taupunkt.html

Die Frage ist, ob man das immer so kontrollieren kann.....

 

[Tzk]

mit etwas Zusatz für Wasserbetten (damit die Brühe nicht umkippt).

Einfach Frostschutz aus dem KFZ-Bereich. Der enthält eigentlich alles Nötige, damit dir das Zeug nicht kippt, ist günstig und ist gleichzeitig auch ein Korrosionsschutz. Wenn man eh zwei Kreisläufe mit Wärmetauscher hat, ist das kein Problem.

 

[Shandriano]

Eine Chiller Kühllösungen gibt es schon recht lang ist jedoch nicht wirklich Praktikabel da die Geräuschentwicklung eines solchen Systems nicht grade gering ist desweiteren ist der Aufwand (Isolierung der Schläuche und Mainboard/kühler) recht hoch sofern man den Taupunkt erreicht und die Kondensat bildung anfängt. Und Klein und Handlich wird solch Kühlung auch nicht vom Stromverbrauch reden wir erst garnicht.
Der Roman hat sich vor Jahren mal eine solche Kühlung gebaut gehabt der 4KW Chiller