Kühlung mittels metallischen flüssig Kühlmittels

[Avalox]

Flüssig Kühlmittel mit einer bei gesetzten Gallium/Zink Legierung.

Warum ist den diese Technik nicht viel mehr ein Thema unter den Cooling Fans. Die Technik bietet doch einige interessante Vorteile.

[Bandit666]

Naja........so dolle ist die Kühlleistung nun doch nicht.
Aber vorallem der Preis einer solchen Kühllösung schreckt viele ab.

Sowas ist nicht billig.....Sapphires Teil ist auch nur ein Prototyp.
Eher da etwas marktreif und bezahlbar ist, werden Jahre vergehen!



mfg

[K4mPFwUr$t]

bandit666 hat recht, die technik steckt noch in den kinderschuhen und ist noch absolut nicht marktreif. und wie die kühlleistung aussschauen mag, kann man sich jetzt streiten, das wird man wohl erst sehen können wenn es die ersten produkte von den herstellern dafür gibt. und wegen den preis, vor einer weile war eine wakü auch massiv teuer, heute gibts einsteiger und profisets die bezahlbar sind. das selbe würde wohl mit der mekü passieren wenn sie genug zustimmung von der kundschaft bekommt.

[Cyphermaster]

Flüssig Kühlmittel mit einer bei gesetzten Gallium/Zink Legierung.

Warum ist den diese Technik nicht viel mehr ein Thema unter den Cooling Fans. Die Technik bietet doch einige interessante Vorteile.
Welche Vorteile bietet denn diese Lösung gegenüber z.B. einer anderen Flüssigkühlung = WaKü?

- Magnetische Pumpfähigkeit, ok.
- Leichter/kleiner? Nicht wirklich. Das Metall ist nicht allzu leicht, und die Wärmetauscher können auch nicht schrumpfen, weil man die Oberfläche braucht.
- Billiger? Auch nicht zu erwarten, alleine die Metallfüllung ist im Vergleich mit Wasser ultra-teuer.
- Leistungsfähiger? Theoretisch ja, allerdings stoßen schon WaKüs vorwiegend mehr an die Schallmauer des WLP-Übergangs als an die des Kühlmittels.
- Sicherer? Sehe ich auch irgendwie nicht.

Insgesamt sehe ich da keine wahnsinnigen Vorteile; welche meintest du denn? Kann ja sein, ich hab einfach nur was übersehen.

[Avalox]

Welche Vorteile bietet denn diese Lösung gegenüber z.B. einer anderen Flüssigkühlung = WaKü?

- Magnetische Pumpfähigkeit, ok.

Insgesamt sehe ich da keine wahnsinnigen Vorteile; welche meintest du denn? Kann ja sein, ich hab einfach nur was übersehen.

Die Wärmekapazität wird geringer sein, als bei Wasser. Ein Nachteil dieser neuen Kühlung. Dafür wird die Wärmeleitfähigkeit viel höher sein, als bei Wasser. Zusammen mit einer höheren Flussgeschwindigkeit, sollten sich doch interessante Möglichkeiten ergeben. Zumal die höhere Geschwindigkeit, durch die von dir oben genannten Pumpen trotzdem, sehr Geräuscharm erreicht werden sollte.

[Hydrokugal]

spannendes Thema. Nur verstehe ich die Technik nicht so ganz. Das Metall hat nur eine niedrigere Temperatur, weil das Flüssige in einem Vakuum oder überdruck zirkuliert oder? <--- Ka obs stimmt ;) vermutung!

Aber wie soll das Metall kälter sein, Als die Luft, die es umgibt?

[mustrum]

Naja........so dolle ist die Kühlleistung nun doch nicht.
Aber vorallem der Preis einer solchen Kühllösung schreckt viele ab.

Sowas ist nicht billig.....Sapphires Teil ist auch nur ein Prototyp.
Eher da etwas marktreif und bezahlbar ist, werden Jahre vergehen!



mfg
Hat Sapphire nicht verlautbart, daß sie im Herbst karten mit dieser Kühlung in den Handle bringen wollen?

[Cyphermaster]

Die Wärmekapazität wird geringer sein, als bei Wasser. Ein Nachteil dieser neuen Kühlung. Dafür wird die Wärmeleitfähigkeit viel höher sein, als bei Wasser. Zusammen mit einer höheren Flussgeschwindigkeit, sollten sich doch interessante Möglichkeiten ergeben.
Das ist mir nun wieder nicht klar. Die Wärmeleitfähigkeit hat beim Kühlmittel eine absolut untergeordnete Rolle, der Einfluß der Wärmekapazität dominiert. Und warum sollen dort höhere Flußgeschwindigkeiten als bei Wasser realisierbar sein? Ich kann mit der Pumpenwahl bei einer WaKü genauso 30l/h oder 30l/min erreichen - das liegt in der Hand des Konstrukteurs.

Welche "interessanten Möglichkeiten" meinst du also? Wo liegt der thermodynamische/technische Vorteil genau?

[Cyphermaster]

Hat Sapphire nicht verlautbart, daß sie im Herbst karten mit dieser Kühlung in den Handle bringen wollen?
Nun ja, Prototypen hab ich schon gesehen - aber bei der winzigen Radiatorgröße, die da draufpaßt, ist es wohl eher ein teurerer und aufwendigerer Ersatz für Heatpipes...

Wurde hier auch schon mal angesprochen:
http://www.forum-3dcenter.de/vbulletin/showthread.php?t=222760

[Avalox]

Das ist mir nun wieder nicht klar. Die Wärmeleitfähigkeit hat beim Kühlmittel eine absolut untergeordnete Rolle, der Einfluß der Wärmekapazität dominiert - und die ist schlechter. Und warum sollen dort höhere Flußgeschwindigkeiten als bei Wasser realisierbar sein? Ich kann mit der Pumpenwahl bei einer WaKü genauso 30l/h oder 30l/min erreichen - das liegt in der Hand des Konstrukteurs.

Welche "interessanten Möglichkeiten" meinst du also? Wo liegt der thermodynamische/technische Vorteil genau?


Du bekommst Wasser schwer warm (gut) und es wieder schwierig kalt (schlecht).

Kleinere Radiatoren sind ein Vorteil, des neuen Kühlmittels.

Weitere Vorteile sind wohl, das Pumpen auf elektromagnetischer Basis mit Pumpen ohne bewegliche Teile, eine geringere Diffusion durch Dichtungen und ähnliches.

[Cyphermaster]

Das würde ich mal zu bezweifeln wollen, rein aus der Thermodynamik heraus! Je höhere Wärmekapazität ein Kühlmedium hat, umso besser eignet es sich, weil es pro Temperaturveränderung mehr Energie "mitnehmen" kann, man braucht weniger Kühlmitteldurchsatz pro Abwärme. Ob Aufnahme oder Abgabe von Wärme ist thermodynamisch absolut nicht von Belang dabei. Lies es mal nach, dann sollte es dir auffallen.

Dazu kommt, daß Luft noch bei weiterem schlechtere Materialwerte hat. Das bedeutet, der Wärmeübergang an die Luft = Außenseite des Radiators ist der Flaschenhals. Und da ich die Luft mit dieser Metallkühlung nicht verändere, bleibt auch die notwendige Kühloberfläche ziemlich gleich - die Radiatorgröße kann also nicht schrumpfen.

[ethrandil]

Laminare Gleitschichten sind nicht so schlimm. Beim Wasser isolieren sie die Kühlerfläche und verschlechtern auf Grund schlechter Wärmeleitfähigkeit den Wärmeabtransport. Da Metall die Wärme besser leitet, ist diese Isolierschicht mäglicher Weise nicht so wild.

- Eth

[Avalox]

weil es pro Temperaturveränderung mehr Energie "mitnehmen" kann, man braucht weniger Kühlmitteldurchsatz pro Abwärme.


Ja, aber der Kühlmitteldurchsatz spielt doch keine Rolle. Es wird eben die Flussgeschwindigkeit gesteigert, was man ja auch guten Gewissens tun kann, denn das Pumpen macht keinen Krach.



Und da ich die Luft mit dieser Metallkühlung nicht verändere, bleibt auch die notwendige Kühloberfläche ziemlich gleich - die Radiatorgröße kann also nicht schrumpfen.

Dann Frage ich mich aber, warum fliesst das Wasser im Radiator durch Wendeln hin und her?

[storms18]

Das was in der neuen Gamestar steht kann ich irgendwie nicht glauben.

Die sagen das man damit 12° erreicht?

Wie soll das funtzen unter die zimmer temp zu gehn?

[Cyphermaster]

Ja, aber der Kühlmitteldurchsatz spielt doch keine Rolle. Es wird eben die Flussgeschwindigkeit gesteigert, was man ja auch guten Gewissens tun kann, denn das Pumpen macht keinen Krach.
Der Durchsatz spielt eine Rolle, weil bei hohem Durchsatz die Durchschnittstemperatur im Kühler sinkt, sprich, das Temperaturgefälle erhöht sich!

Dann Frage ich mich aber, warum fliesst das Wasser im Radiator durch Wendeln hin und her?
Das dient zur besseren Wärmeverteilung auf die Kühlfinnen (ähnlich den Heatpipe-Luftkühlern) und zur Oberflächenvergrößerung. Je größer die Oberfläche, umso mehr "schlechtes" Transportmedium wird gleichzeitig erwärmt = Leistungsverbesserung. Siehe die physikalischen Formeln zum Wärmeübergang.

[Cyphermaster]

Das was in der neuen Gamestar steht kann ich irgendwie nicht glauben.

Die sagen das man damit 12° erreicht?

Wie soll das funtzen unter die zimmer temp zu gehn?
Gar nicht, oder nur über Peltiers oder Kompressorwirkung. Ich denke mal, die faseln irgendwas von 12°C VERBESSERUNG zum Standardkühler, oder?

[Avalox]

@storms18

Vielleicht eine Differenz zur Umgebungstemp., oder es sind zusätzliche Peltier Elemente eingebaut und deshalb die aufwendige Kühlung.
Dann dürfte aber die elektrische Leistung mächtig ansteigen.

[Avalox]

Der Durchsatz spielt eine Rolle, weil bei hohem Durchsatz die Durchschnittstemperatur im Kühler sinkt, sprich, das Temperaturgefälle erhöht sich!


Was ja positiv zur Kühlung ist, deshalb ist es sinnvoll den Durchsatz dieses Mediums zu erhöhen. Entgegen zur mechanischen Wasserpumpe, ist das Pumpen des neuen Mediums leise. Man kann einen höheren Durchsatz erreichen, ohne dass die Geräuschentwicklung eine Rolle spielen wird.



und zur Oberflächenvergrößerung. Je größer die Oberfläche, umso mehr "schlechtes" Transportmedium wird gleichzeitig erwärmt

Moment. Eine Kupferblech hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und verteilt die Wärme sehr gut, bekommt diese nur genug Energie zugeführt, was das Problem des Radiators ist.
Die Oberfläche des Wassers, welches mit dem Radiator in Berührung kommt soll vergrößert werden, deshalb wird das Wasser kreuz und quer durch den Radiator geleitet.


Der Radiator auf der Grafikkarte macht doch einen sehr kompakten Eindruck?

[storms18]

Flüssigmetall Kühlung für Radeon

Sapphire will kommende Radeon-Grafikkarten mit flüssigem Metall kühlen.
Das neue Material leitet Wärme 65-mal besser als Wasser und soll den Grafikchip auf bis zu 12 grad Celsius herunter temperiren....

[Cyphermaster]

Was ja positiv zur Kühlung ist, deshalb ist es sinnvoll den Durchsatz dieses Mediums zu erhöhen. Entgegen zur mechanischen Wasserpumpe, ist das Pumpen des neuen Mediums leise. Man kann einen höheren Durchsatz erreichen, ohne dass die Geräuschentwicklung eine Rolle spielen wird.
1.: Eine Wasserpumpe wie die Eheim 1046 schafft mühelos lautlose Förderung von 0,5-1,0l/min Wasser. Das muß man magnetisch erst einmal erreichen - von einer Differenz der Wärmekapazität gar nicht gesprochen.
2.: Ab einer gewissen Geschwindigkeit ergeben sich in Rohrknicken Verschleißerscheinungen, da ist dann Ende Gelände mit schnellerem Pumpen.

Moment. Eine Kupferblech hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und verteilt die Wärme sehr gut, bekommt diese nur genug Energie zugeführt, was das Problem des Radiators ist.
Schon klar, nur ist der Wassertransport durch ein Rohr noch um Einiges besser als Wärmeleitung in Kupfer; genauso wie Heatpipes. In beiden Fällen soll möglichst jeder Winkel des Radiators gleich "heiß" sein, damit die Wärmeübertragung optimiert ist.

Die Oberfläche des Wassers, welches mit dem Radiator in Berührung kommt soll vergrößert werden, deshalb wird das Wasser kreuz und quer durch den Radiator geleitet.
Das ist ein Nebeneffekt - oder wie erklärst du dir sonst, daß ein "Black Ice" Radiator mit wesentlich weniger Obefläche bei gleicher Leistung auskommt, wie ein befinnter Rohrradiator, z.B. Airplex EVO oder HTF3? Zusätzlich läuft dort auch noch das Wasser nur 1x hin und her...

Der Radiator auf der Grafikkarte macht doch einen sehr kompakten Eindruck?
Sicher, nur richtet sich das wohl eher nach dem verfügbaren Platz. In Sachen Leistung hat man da noch nichts gesehen bzw. gehört, oder?

@storm18
Das neue Material leitet Wärme 65-mal besser als Wasser und soll den Grafikchip auf bis zu 12 grad Celsius herunter temperiren....
O-M-G-!-!-!
So viel zur Qualität der Meldung - wie oben schon erwähnt, macht die WärmeLEITUNG für den Transport recht wenig aus, den macht ja die Pumpe per Umwälzung. Und wie dabei 12°C ohne Lufttemperaturen <0° oder aktiven Kühlelementen wie Peltiers erreicht werden sollen, ist mir total schleierhaft. Ist ja auch laut Thermodynamik nicht möglich.

Ich für meinen Teil bin ziemlich skeptisch - und warte ab, was dabei rauskommt.

[pancho]

Ohne jetzt alles gelesen zu haben:

Diese Flüssigmetallkühlungen werden anscheinend gerne in AKWs eingesetzt, weil Wasser hier durch seinen niedrigen Siedepunkt an seine Grenzen stößt. FlMetK eignen sich folglich bei großen Temperaturdifferenzen >> 150°C (über Raumtemperatur). Derjenige, der mir als erstes eine Temperaturdifferenz von mehr als 150°C in seinem stabil funktionierenden PC zeigen kann, bekommt von mir sofort Flüssigmetallkühler für eben diesen.

Oder anders: Wer sich sowas kauft (=zuviel Geld hat) sollte es lieber spenden, oder einem Obdachlosen geben, oder sich eine spitzen Wakü kaufen und den Rest mir geben oder oder oder...

[der Lustige]

Hmm viele sind der Meinung, dass die Wärmeleitung bei einer Flüssigkeitskühlung eine untergeordnete Rolle spielen würde.
Dies ist aber in Wirklichkeit nicht der Fall. Denn die Wärmestromleistung hängt nicht nur von der Temperaturdifferenz und der Öberfläche ab, sondern maßgeblich auch vom Wärmeübergangskoeffizienten. Dieser wird unter anderem auch deutlich von der Wärmeleitung des Fluides beeinträchtig und umso höher diese ausfällt, umso höher der Wärmeübergangskoeffizient.

Da nun ein flüssiges Metall aufgrund seiner hohen Wärmeleitung einen deutlich höheren Wärmeübergangskoeffizient erreicht, fällt die Leistung bei gleich bleibender Strömungsgeschwindigkeit gegenüber dem Wasser höher aus.

Nachteil ist aber der Flüssigkeitsmetallkühlung die sehr niedrige Wärmekapazität. Bedeutet also, dass die Kühlleistung mit Quantität erreicht wird. Durch diese Quantität steigt aufgrund der höheren Strömungsgeschwindigkeit wiederum nochmal der Wärmeübergangskoeffizient an.

Sollte man diese geforderte Quantität mit einer kleinen und leichten Magnetpumpe erreichen, würde eine Flüssigkeitsmetallkühlung mehr Leistung erbringen können als eine Wasserkühlung. Wobei es schwierig sein dürfte diese geforderte Quantität zu erreichen, da das Fluid eine hohe Masse aufweist, sowie die Magnetpumpe selbst (hohe Windungszahl).

[Cyphermaster]

Absolut Ack.

Meine Ansicht, daß der Wärmeleitkoeffizient untergeordnet ist, war auch nicht allgemeingültig thermodynamisch zu verstehen, sondern für die speziellen Bedingungen im PC; da spielen dann u.a. etliche konstruktive Limits gewaltig mit rein. Rein auf dem Papier ist die MeKü unter gleichen Bedingungen der WaKü definitiv überlegen, weil der Wärmeübergangswert an den Wänden sich mit diesem Kühlmittel unter den theoretisch gleichen Bedingungen verbessern läßt. Real gehe ich aber davon aus, daß die MeKü sich aufgrund der Randbedingungen eher ein Kopf-an-Kopf-Rennen mit der WaKü liefern wird, was die Leistung angeht. Wegen der konstruktiven Probleme erwarte ich aber auch, daß sich MeKü höchstens für Grafikkarten etablieren kann.

Preislich ist eine Metallkühlung mit +100€ Aufpreis auf die Grafikkarte (lt. Info) wohl aber grundsätzlich ziemlich indiskutabel; dafür kriegt man mittlerweile schon billige Wasserkühlungen für Grafikkarte und Prozessor zusammen (TT "Big Water" bei Caseking aktuell für 79,90€ ...)!

Diese Flüssigmetallkühlungen werden anscheinend gerne in AKWs eingesetzt, weil Wasser hier durch seinen niedrigen Siedepunkt an seine Grenzen stößt.
Nicht unter dem Druck, unter dem es bei AKWs gehalten wird! Schon in Siedewasserreaktoren liegt die Dampftemperatur durch den gewaltigen Überdruck im System in Größenordnungen von ~300°C (oder höher)...
Die Kühlung mit flüssigem Natrium wäre (zumindest in D) afaik nur in Kalkar bei einem speziellen AKW-Typ eingesetzt worden, ging aber nicht an's Netz.

[Thanatos]

Flüssigmetall Kühlung für Radeon

Sapphire will kommende Radeon-Grafikkarten mit flüssigem Metall kühlen.
Das neue Material leitet Wärme 65-mal besser als Wasser und soll den Grafikchip auf bis zu 12 grad Celsius herunter temperiren....

Ich bin ja nicht wirklich gut in physik, aber das ist doch schlicht Mist!

Wie soll man ohne peltier, oder kompressor bitte schön unter die Umgebungstemperatur kommen?


@Cyphermaster

Interessante Diskussion :)

[storms18]

Ich bin ja nicht wirklich gut in physik, aber das ist doch schlicht Mist!

Wie soll man ohne peltier, oder kompressor bitte schön unter die Umgebungstemperatur kommen?


Zuerst dachte ich wow das teil is geil dann is mir eingefallen das das ja irgendwie nicht gehen kann:D

[Avalox]

In der aktuellen c't ist ein Bericht. Dort klingt die Vorstellung auch ein wenig anders und zwar wird von Chiptemp. von 10°C unter der einer Standardkühlung gesprochen.

Den Kraftwerksvergleich finde ich aber klasse. Andreas Stiller hatte mal rumgerechnet und ist drauf gekommen, dass der damalige Prescott eine höhere Energiedichte aufwies als ein typisches Kraftwerk.

NanoCooler hat ja die CPU Kühlung im Blickfeld dieser Technik. Die Nanocooler Prototypen sind CPU Kühler, einmal für einen Desktop und einmal für ein Notebook.

[Cyphermaster]

In der aktuellen c't ist ein Bericht. Dort klingt die Vorstellung auch ein wenig anders und zwar wird von Chiptemp. von 10°C unter der einer Standardkühlung gesprochen.
Was je nach Fall nur minimal besser als z.B. ein AC Silencer oder VF700 ist, der ist ja auch keine Standardkühlung... Diese Temperaturen erreichen oder unterbieten "serienmäßige" GraKa-WaKüs wie die CoolFX-Reihe aber auch jetzt schon problemlos.

NanoCooler hat ja die CPU Kühlung im Blickfeld dieser Technik. Die Nanocooler Prototypen sind CPU Kühler, einmal für einen Desktop und einmal für ein Notebook.
Beim Notebook seh ich's (mit ner kleinen, sparsamen Pumpe, deswegen gibt's da noch keine WaKü) ja durchaus noch ein! Aber ich kann mir kaum vorstellen, daß es die MeKü irgendwann für den Desktop als Komplettkühlung geben wird, alleine schon wegen der Probleme des Gewichts, des Preises und der Verrohrung. Und ob es als eine Art "etwas besserer Heatpipe" wie bei der Prototyp-Grafikkarte als Einzellösung/Einzelkühler überzeugt, halte ich für mehr als fraglich.