Wasserkühler testen

[huha]

Morgen!

Eine kurze Frage: Wie teste ich einen Wasserkühler? Gehen wir einmal davon aus, ich habe einen Wasserkühler, dessen Leistung mir unbekannt ist und den ich deshalb nicht einbauen will, bevor ich in etwa weiß, wieviel der verkraftet.
Das Testen sollte zuhause möglich sein, ohne irgendwelche Spezialgeräte oder sonstwas.
Und nein, ich kann ihn *wirklich* nicht einbauen, nicht mal kurz; es muß also ein Testverfahren sein, bei dem ich das Teil extern teste. Perfekt wär's, wenn man keinen Radiator dafür braucht, sondern einfach einen puren Kühlertest macht.

Ideen?

Danke!
-huha

[mofhou]

Leg das Teil auf die Heizplatte und stell sie niedrig ein und Pump das Wasser in einen Topf und mess die Wassertemp mit nem Thermometer...

[huha]

...und wie kann ich dann rausfinden, für wieviel Watt Prozessorabwärme der geeignet ist?
Das ist ja eigentlich das Problem: Ich würde gerne testen, welchen Prozessor das Teil aushält, bevor ich den Kühler letztendlich einbaue (oder noch weiter modifiziere, damit er besser kühlt)

-huha

[halllo_fireball]

Also normalerweise schaltet sich der Proz ja bei Überhitzung aus. Außerdem solltest du wenn du direkt nach dem Start ins Bios gehst, rechtzeitig sehen können ob es reicht oder nicht. Ich würde ihn folglich auf den richtigen Prozessor setzen. Kannst ihn ja zur Sicherheit etwas underclocken... Dann kann wirklich nichts passieren!

Jan :-)

[ironMonkey]

Das hat keinen Sinn, da musst du auch den Rest vom System testen, bringt dir ja nix wenn du nen 1A Kühler hast und der Radiator das letzte ist und es nicht schafft das Wasser vernüftig runter zu kühlen.


Gruß

[huha]

Das Problem ist ja folgendes:
Ich will einen Kühler testen, bevor dieser gänzlich fertiggestellt ist. Dafür kann ich das gute Stück aber nicht einbauen, sondern muß es extern testen. Dadurch kann ich dann auch rausfinden, ob der Kühler schon gut ist oder ob man da noch was machen muß, die Kühlleistung betreffend.

-huha

[sun-man]

Moin,
das wird aber NUR funktionieren indem Du das Ding in einer realen Umgebung testest. Herdplatte gut und schön, aber wie will man eine Herdplatte genau auf 80 oder 100W Abwärme auf kleiner Fläche einstellen ohne viele Instrumente ?
Ausschlaggebend ist am Ende eh NUR der Radiator (zumindest zum allergrößten Teil), den der muß die Wärme an die Umgebung abgeben.
Fazit: Ohne basteln geht es nicht. Entwerder parallel ein System aufbauen oder eben immer wieder umbauen.

MFG

[halllo_fireball]

Da bräuchtest du dann schon nen richtigen Messstand... Aber den wirst du wohl kaum so einfach bekommen.

Jan :-)

[Cyphermaster]

Das Problem bei den Messaufbauten ist, daß ein Wärmetauscher alleine schwer zu vermessen ist, sogar wenn man's nur grob macht. Um die Leistung in einer realen Wasserkühlung auch nur annähernd bestimmen zu können, ist ein der späteren EInbausituation ähnlicher Teststand nötig. Anderer Widerstand (mehr/weniger Schlauch, mehr/weniger Einbauten, andere Pumpe oder Schlauchdurchmesser) bedeutet üblicherweise auch stark unterschiedliche Performance! (Weswegen ich auch mit den Testseiten nicht soo zufrieden bin, die messen eigentlich nur einen einzelnen Punkt einer ganzen Schar von Kennlinien, die ein Wasserkühler hat)

Billig und schnell sind da keine vernünftigen Werte zu bekommen. Einzige halbewegs brauchbare Alternative wäre für dich vielleicht noch das EInschicken an www.watercoolplanet.de - die testen (noch?) kostenlos. Dauert dann zwar etwa eine Woche wegen dem Postversand, aber zumindest sind die Werte auf einem halbwegs ordentlichen Simulator vermessen.

[halllo_fireball]

Können die Teststände überhaupt einen richtigen Proz simulieren?! Weil auf einem richtigen Die gibt es ja heißere und weniger heiße Stellen (Stichwort Hotspots) - oder fällt das nicht weiter ins Gewicht?

Jan :-)

[Cyphermaster]

Einen Prozessor halbwegs simulieren können einige (aber auch nicht alle!), wobei die Hotspot-Dynamik ohnehin unterhalb jeglicher zuverlässigen Messung gängiger Simulatoren liegt.

Man muß sich bewußt machen, daß alle diese Teststände nichts anderes als Eigenbauten darstellen! Die Ausführung ist zwar meist ganz ordentlich, aber von einem Meßstand wie in der Industrie ist das noch WEIT entfernt! Bei diesen Tests und Simulatoren gibt es oft verschiedene Schwächen. Um mal ein paar gängige zu nennen:

- Fast immer werden Temperatursensoren des DIN-Typ "K" verwendet, die eine relativ große Abweichung besitzen. Bessser wären hier NTC- oder Pt100-Module, die sind aber deutlich teurer. Erst mit Pt100-Sensoren kann man überhaupt Bereiche wie 0,1°C Differenz (die gerne mal als Ergebnis angegeben werden) zuverlässig auflösen.
- Beim Messen wird fast immer Wärmeleitpaste zwischen Kühler und Simulator aufgetragen. Diese Pastenschicht ist aber praktisch unmöglich immmer völlig identisch auftragbar, so daß sich dadurch nicht unerhebliche Abweichungen ergeben können.
- Oft werden zum Messen stark abweichende Starttemperaturen des Wassers bzw. der Umgebungsluft benutzt. Diese haben aber auf die Wärmeabfuhr des Radiators in solchen Testern (immer noch die gängigste Methode) Einfluß, und verfälschen so das Ergebnis.
- Noch nirgendwo habe ich gesehen, daß das Setup mit verschiedenen Durchflüssen betrieben wird. Die Leistung eines Kühlblocks variiert aber über den Durchfluß, und sie ändert sich da nicht unbedingt linear! D.h. bei unterschiedlichen Durchflüssen kann sich eine ganz unterschiedliche Reihenfolge ergeben, man müßte dementsprechend zumindest eine KennLINIE, keinen einzelnen MeßPUNKT angeben. (Eigentlich müßte man das sogar bei unterschiedlichen Leistungen machen, da da auch die Kennlinien variieren können...)

Dazu kommen teils auch noch Auswertefehler. z.B. reduziert sich die Genauigkeit bei Sensoren, wenn man ihre Werte miteinander verrechnet. Habe ich z.B. zwei Temperatursensoren mit +/-0,1°C Meßunsicherheit (Kerntemperatur minus Wassertemperatur wird oft verwendet), dann wird beim Addieren/Subtrahieren natürlich auch die Unsicherheit größer, nämlich addiert = +/-0,2°C! Damit hat man dann bereits nur noch einen minimalen exakt unterscheidbaren Bereich von 0,4°C...
Noch schlimmer ist es, wenn CPU-Dioden mit ihrer Genauigkeit auf nur maximal +/-0,5°C (Anzeige in ganzen °C! Laut Chipherstellern dürfen die Dioden untereinander auch noch bis zu 3°C voneinander abweichen.) mit Temperaturmessungen auf 0,x°C Genauigkeit kombiniert werden, und dann auch die Nachkommastellen mitgezogen werden. Da die Meßungenauigkeit der Diode so gering ist, kann so eine Rechnung nicht höhere Genauigkeiten als die Diodengenauigkeit ergeben = Ergebnisse sind im Höchstfall auf diese +/-0,5°C = in 1,0°C-Schritten anzugeben!

Ein wenig beachteter, aber ebenso wichtiger Faktor ist die Wiederholungsanzahl der Messungen. In der Regel werden solche Messungen lediglich nur einmal durchgeführt, was eine recht geringe Zuverlässigkeit ergibt. Die statistische (= zufällig vorkommende) Unsicherheit ist erst bei vielen Wiederholungen ausreichend klein, um die Werte auch als vertrauenswürdig einzustufen.


Insgesamt sind zwar deswegen solche Simulatoren recht ungenau, bieten aber zumindest einen halbwegs brauchbaren Anhaltspunkt, wenn man sich ein und denselben Kühler auf vielen sehr unterschiedlich gebauten Testständen betrachtet. Für genaue Messungen wären die Kosten eines Teststandes ohnehin so hoch (~1500€!!), daß ihn sich kaum eine Testseite leisten könnte. Es bleibt also nur, die Meßwerte als "Daumenwert" zu nehmen und damit zu leben - in der Gewißheit, daß man mit den Sensoren des PC ohnehin viele Unterschiede gar nicht bemerkt.

[huha]

Ah, okay, ich sehe schon, daß das etwas problematischer wird.
Ich bastzel mir gerade (immer noch :freak: ) einen Wasserkühler zusammen. Da das Teil aber so dermaßen schwer ist (wiegt so rd. 1 kg), will ich nicht riskieren, daß Gerät auf meinem Prozessor zu betreiben, wenn es noch nicht fertig ist bzw. ich gar nicht weiß, wie gut das denn jetzt kühlt.
Radiator ist noch nicht vorhanden, es geht lediglich darum, festzustellen, ob der Kühler irgendwelche gravierenden Mängel hat oder ob der ordentlich verwendet werden kann.
Es geht also letztendlich darum, den Kühler mit einer möglichst einfachen Methode zu testen und dann nen Referenzwert eines kommerziellen Kühlers zu haben und die miteinander zu vergleichen.
Gibt's da keine Methode? Könnte man nicht in einen Widerstand so viel Strom 'reinjagen, daß er schön heiß wird und dann die Temperatur messen?

-huha

[halllo_fireball]

Da brauchst du aber schon ne ordentliche Stromquelle ;)

Könntest du vielleicht mal Bilder von dem Kühler posten?

Jan :-)

[huha]

Mir war gerade so langweilig, daß ich eine eigene Seite für das gute Stück erstellt hab ;)

Hier:
http://crash-im.piranho.com/kuehler.html
Da sind auch n paar Bilder drauf.

-huha

[spacechild]

@huha:

Ui, das ist ja schon sehr interessant, aber dein Kühlblock ist der totale Overkill, vor allem gewichtstechnisch. Was für deinen deinen 1 kg Kühlblock später mal typisch sein wird sind die zerbröselten Prozessor-Dies :)

Mal im Ernst, das Teil ist deutlich zu schwer, da es ja mal komplett auf dem winzigen Die aufliegen wird, reicht im eingebauten Zustand eine mittlere Erschütterung (oder beim Einbau 1x nicht aufpassen) und der Prozz ist hin.

Beim Waküselberbau brauchst du das Rad nicht neu erfinden. Es reicht ein 5x5x1,5 cm Kupferblock, da nen Wasserkanal (a la Cuplex von Aqua-Computer) reinfräsen, Deckel mit Anschlüssen drauf und fertig ist die Lauge. Wasser nimmt die Wärme viel besser auf als Luft, es braucht keine riesige Kontaktfläche zum Kupfer. Das ausschlaggebende ist wie vom Vorredner schon erwähnt, die Größe des Radiators, die Pumpleistung ist ebenfalls sekundär.

gruß, spacy

Edit:
und um auf deine Frage für wieviel Watt Abwärme d(ein) Wasserkühler ausgelegt ist, zurückzukommen: ein paar hundert Watt werden es schon sein, das Wasser darf sich halt nicht zu stark aufheizen sprich der Radiator muß was taugen und die Durchflußmenge darf nichtzu klein sein

[sun-man]

Moin,
also das "Ding" versteh ich auch nicht.
Mit dem Gehäuse verschraubt ? Gibt es so verwindungsfeste gehäuse das auch immer der Kontakt zum DIE sichergestellt ist ?
Außerdem garantiert die Verbindung Mainbord <-> Kühler doch das der prozessor auch wirklich an den Kühler gedrückt wird....wer macht das bei Dir ?
Ich bin ne Null in Physik, aber wird der Block aufgrund der Metallmasse nicht irgendwie zu warm, kann das Wasser das auch wirklich wegbringen ?
Ich glaube auch das "größer nicht gleich besser" ist.

MFG

[spacechild]

ein so großer Block wird schon etwas Wärme durch die warme Luft im Gehäuse aufnehmen.

Was mir in Bezug der schraubbefestigung gerde aufgefallen ist: in dem Zustand wirst du ihn NIE auf dem Prozz montieren können, weil der Prozz-Die etwas tiefer als der eine Plastikrand des Prozessorsockels liegt -> Kühler wird schief aufliegen und fast gar nicht auf dem Die.
Dein Selbstbaukühler darf max ca 5x5 cm haben,sonst ist er auf einer Seite zu groß.

Und wenn du ihn verschrauben willst, kannst du gar nicht die Schrauben gleichmäßig genug anziehen -> auch das gibt gematschten Prozz. Du brauchst eine Befestigung, die aufgrund ihrer Konstruktion sicherstellt, daß die Druckkraft genau über dem Die ist.

[halllo_fireball]

Zu breit, zu schwer, zu ineffektiv. Mit nem 1kg Trumm wirst du nicht weit kommen - vielleicht bis zum Sockelboden ;) Entweder du durchlöcherst jetzt den Kühler noch extrem, sodass er einiges an Gewicht verliert und vielleicht die Wärmeabführung etwas effektiver ist, oder du fängst lieber gleich ein neues Projekt an (ich würde dir letzteres raten). Vielleicht fragst du vor Baubeginn erstmal ein paar Experten nach ihrer Meinung ;)

Jan :-)