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Wassergekühlte PCs
Leistungssteigerung durch effektive KühlmethodeFlüssigkühlung ist die Reduktion von Wärme in elektronischen und mechanischen Geräten, indem die starke Wärmeaufnahmefähigkeit von Wasser genutzt wird. Sie ist in vielen aktuellen Technologien eine etablierte Kühlmethode. Typischerweise kommt sie bei Automobilen, Mainframes und hochleistungsfähigen Computersystemen zum Einsatz, wobei die Methoden und Kühlmittel je nach Anwendung variieren.
Funktionsweise von WasserkühlsystemenBei Computern wird als Wasserkühlung ein geschlossener Kühlkreislauf eingesetzt, der die kühlende Flüssigkeit von einer Komponente zur anderen transportiert.
Der Prozessor und die Grafikkarte erhitzen sich bei grosser Rechenlast im PC am stärksten. Darauf werden sogenannte Wasserblocks geschraubt. Sie sind an der Kontaktstelle mit Kupfer oder Aluminium beschichtet, dadurch wird die Wärme aufgenommen und ins Wasser geleitet. Um die Wärmeableitung zu maximieren, werden die Wasserblocks vorher mit Wärmeleitpaste aus einer Mischung von Flüssigmetallen wie Zinn, Gallium und Indium bestrichen.
Eine Pumpe befördert die erwärmte Flüssigkeit vom Wasserblock zum Radiator, wo das Wasser die Kühlrippen durchströmt und abkühlt. Der Radiator übernimmt also die Funktion des Wärmetauschers. Danach wird die Flüssigkeit erneut in die Wasserblocks gepumpt. Dabei kommt die Kühlflüssigkeit niemals in direkten Kontakt mit den Komponenten.
Oftmals wird die Wasserkühlung durch Lüfter unterstützt. Diese befördern die von den Kühlrippen abgegebene Wärme aus dem Computergehäuse. Je grösser der Ventilator, umso mehr warme Luft bewegt er bei gleichbleibender Umdrehungszahl aus dem Gehäuse.
Die Kühlflüssigkeit, die wir bisher etwas lapidar «Wasser» genannt haben, setzt sich aus destilliertem Wasser, Kühlkonzentrat und weiteren Zusätzen zusammen. Sie ist geruchlos, nicht brennbar, schützt das System vor Korrosion und ist biologisch abbaubar.
Diese individuell gestalteten Wasserkühlungen sind aufwendig in der Montage, brauchen genügend Platz im Gehäuse und bedingen eine regelmässige Wartung. Im Austauschbehälter kommt es zu einer gewissen Verdunstung von Kühlflüssigkeit, deshalb muss die verdunstete Flüssigkeit wieder ersetzt werden.
Die Kühlflüssigkeit, die wir bisher etwas lapidar «Wasser» genannt haben, setzt sich aus destilliertem Wasser, Kühlkonzentrat und weiteren Zusätzen zusammen. Sie ist geruchlos, nicht brennbar, schützt das System vor Korrosion und ist biologisch abbaubar.
Unterscheidung zwischen WasserkühlungstypenBei den Wasserkühlungen unterscheiden wir zwischen individuell zusammengestellten Kühlsystemen und den All-in-One’s (AiO). Die aufwendig zusammengestellten Wasserkühlungen sieht man häufig bei Gaming PCs, weil sie neben ihrer kühlenden Funktion dank transparenten Gehäusewänden sehr effektvoll in Szene gesetzt werden können. Sie werden mit Röhren oder Schläuchen, einer Pumpe, den Wasserblocks, dem Radiator sowie einem Ausgleichsbehälter zu einem geschlossenen Kreislauf zusammengestellt. Der Ausgleichsbehälter ist notwendig, da sich Wasser temperaturbedingt ausdehnt oder zusammenzieht. Er verhindert, dass ein Überdruck im Kreislauf entsteht. Gleichzeitig wird die Kühlflüssigkeit über den Ausgleichsbehälter in den Kreislauf gefüllt.
Diese individuell gestalteten Wasserkühlungen sind aufwendig in der Montage, brauchen genügend Platz im Gehäuse und bedingen eine regelmässige Wartung. Im Austauschbehälter kommt es zu einer gewissen Verdunstung von Kühlflüssigkeit, deshalb muss die verdunstete Flüssigkeit wieder ersetzt werden.
Die AiO-Wasserkühlungen hingegen sind wesentlich kleiner und flexibler. Sie versperren nicht den Zugang zu anderen Komponenten im PC und sind kostengünstiger. Da sie kompakt und von Anfang an in sich geschlossen sind, geht in ihnen keine Kühlflüssigkeit verloren, sie sind unterhaltsfrei. Die Komplett-Lösungen eigenen sich für Systeme bei denen die Optik eher zweitrangig ist.
Vor- und Nachteile einer WasserkühlungWasser kann mehr Wärme aufnehmen als Luft, deshalb kühlen Wasserkühlsysteme besser als reine Lüfter. Werden die Komponenten stärker gekühlt, erhöht sich deren Lebensdauer. Zudem bietet eine Wasserkühlung mehr Ruhe als die Kühlung durch Luftumwälzung. Obwohl bei den meisten Wasserkühlungen auch Lüfter im Einsatz sind, ist die Geräuschkulisse im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlung um einiges geringer – ein hörbarer Unterschied. Generell gilt: je mehr Lüfter und je grösser der Radiator, desto leiser kann die Kühlung arbeiten. Aber jedes Wasserkühlsystem braucht auch seinen Platz.
Wir haben die wichtigsten Pro und Contras in einer Tabelle zusammengefasst. Dabei unterscheiden wir auch zwischen individuell zusammengestellten und All-in-One Wasserkühlungen.
|Eigenschaft||Luftkühlung||Wasserkühlung||AiO-Wasserkühlung|
|Montage||simpel||anspruchsvoll||relativ leicht|
|Platzbedarf||gering, bis auf Höhe||gross||eher grösser|
|Wartung||gering||regelmässig erforderlich||keine|
|Erweiterbarkeit||keine||möglich||keine|
|Lautstärke||eher laut||leise bis fast lautlos||leise bis fast lautlos|
|Kosten||gering||hoch||mittel|
FazitFordernde Anwendungen wie anspruchsvolle Games oder technische Applikationen erzeugen eine überproportional hohe Rechenlast. Diese lässt die Prozessoren rechnen bis sie glühen. In solchen Szenarien kann mittels Flüssigkühlung die Temperatur der Hardware effektiver gesenkt werden. Dies begünstigt die Rechengeschwindigkeit und die Lebensdauer der Komponenten.
Die Liquid-Kühlmethoden sind also beispielsweise sinnvoll eingesetzt bei Workstations, die anspruchsvolle 3D-Berechnungen, Simulationen oder umfangreiche Renderings berechnen.
Eine wassergekühlte Workstation ist das Modell Victur GZ37000 von axxiv. Sie ist mit der AiO-Wasserkühlung Hydro Series H75 aus dem Hause Corsair ausgerüstet die den Prozessor kühlt. Sie verfügt über zwei Lüfter deren Drehzahl dynamisch angepasst wird. Damit wird je nach Bedarf die Geräuschentwicklung minimiert oder der Luftstrom maximiert.
Zum detaillierten Produktbeschrieb
Die ästhetisch und individuell gestalteten Wasserkühlungen werden häufig in den superleistungsfähigen Gaming PCs verbaut. Einige sehenswerte Modelle findet man bei Joule Performance. Diese Kühlsysteme werden in der Schweizer PC-Schiede sorgfältig geplant und von Hand in Form gebracht und montiert: Echtes «SWISS CRAFTED GAMING».
Zur Webseite von Joule Performance
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