Ölkühlung 60 Liter Aquarium für 2 PCs

Ich habe das vielleicht nicht so gut erklärt sorry aber ich habe mal eine Skizze erstellt an Hand derer man den Kühlkreislauf genauer erkennt.


Dabei zirkuliert das Öl in dem Kreislauf dank der Pumpe. Der Massenstrom ist laut Pumpe 650 L/h. Da das aber eine Aquarienpumpe ist und die Viskosität von den Paraffin etwas höher als die von Wasser ist rechne ich mit etwas weniger (ca. 550 bis 600 L/h). Die genaue Beziehung zwischen Massenstrom und Viskosität ist mir leider unbekannt.

T1 ist auch unbekannt, iegt aber in der Nähe von den besagten 26 °C. T2 liegt bei fast Raumtemperatur (20 °C). Erst dann kommt der Peltier-Kühler der das Öl auf unter Raumtemperatur runterkühlt. Die entsprechenden Wärmeströme Qu (an die Umgebung bzw. das Wasser drumherum), Qa und Qp sind ebenfalls unbekannt. Ppc,el sind die im maximalfall nötigen 2,5 kW.

Es wäre total interessant das Ganze mal zu berechnen allerdings ist das nur mit großen toleranzen möglich da ein paar Daten (beispielsweise Qu) nur vage errechnet werden können. Vielleicht mache ich das morgen oder im Verlauf der nächsten Woche wenn ich mal ein paar Stunden extra Zeit und Lust dazu habe.

EDIT: Sorry für die 3 angehängten Grafiken. Im Grunde zeigen alle das Schema aber die Ströme aber korrekt ist nur die dritte. Ich weiß nicht wie ich die anderen 2 wieder rausbekomme.

Ja dass das Öl auch Einfluss auf den komplexen Widerstand der Leiterbahnen und die Induktivität der Luftspulen hat ist mir bewusst. Ich habe bisher nur lauter Videos gesehen und werde das zuerst mit dem ASRock Extreme 9 mit AMDSIXCORE und einer XFX 7970 testen, bei der Graka habe ich einen Lüfter stillegen müssen, weil er vibriert hat und stehen geblieben ist nach einiger Zeit. Wegen der Kondensatoren: Es dreht sich dabei ja "nur" um die ELKOs. Die sind aber durch die Hitze in PC-Systemen hauptsächlich gefährdet. Wenn also das Öl nicht die Dichtugnen angreift, ist die Ölkühlung der Lebensdauer der ELKOS sogar zuträglich. Das Paraffin ist gegenüber fast allen Kunststoffen nicht reaktiv soweit ich weiß.

 

Du hast also einen durchströmbaren Peltier-Wärmetauscher?
Aber letztendlich scheint das Peltier in Deiner Kette die finale Wärmeabgabe an die Luft zu gewährleisten.
Die bereits genannten 8kW wären damit immer noch im Raum...
Es würde mich nicht wundern, wenn die Wärmeabgabe direkt in die Luft ohne Peltierplatten und auch ohne Wasserbecken deutlich besser funktioniert.

 

Der Autokühler kühlt das Öl auf 20 °C ab (idealerweise). Der Massenstrom muss dabei recht groß sein... rein vom Gefühl her würde ich sagen dass es alleine mit einem Autokühler bei Raumtemperatur nur bei einem sehr großen Massenstrom (vll. 30 Liter pro Minute) möglich ist, das Ölbad bei 26 °C zu halten. Ich habe aber nur 600 L/h bzw. 10 L/min. Naja... vielleicht reicht auch das. Hängt ganz von der Wärmekap. des Paraffins ab... . Aber im Sommer? Dann hab ich hier noch ne höhere Raumtemperatur.... . Deswegen dachte ich an den Peltier-Kühler, an dem ich schnell und einfach Einfluss auf die Temperatur nehmen kann.

Du hast recht, vielleicht könnte ich mir den auch sparen. Ich habe übrigens keinen Durchlauf-Pelteirkühler xD Aber da kauft man einfach einen Waterblock und setzt das Peltier-Element drauf. Darauf dann ein CPU-Kühler und fertig.

 

Im Kontrollzentrum >>Verschiedenes>>Anhänge, dort kannst du ein Häkchen machen und löschen.

Gruß kingjon

 

Ich denke eher, dass das Öl sich irgendwo in der Mitte zwischen der CPU/GPU-Temperatur und der Raumtemperatur einpendeln wird.
Und das dürfte auch völlig ausreichend sein, im Sommer halt ein paar Grad höher als im Winter.
Darum ist mir auch völlig schleierhaft, was das Aquarium und erst Recht die Pelztiere dabei noch zu suchen haben (außer dass man sich die Aqua-Heizung spart).
20° Öltemperatur bekommst Du vielleicht bei 10°C Zimmertemperatur hin. Mit unendlich hoher Strömungsgeschwindigkeit vielleicht auch bei 20,x°C.

Und wenn man jetzt noch ein wenig mehr Vernunft mit ins Spiel holt, dann bekommt man das sicher auch mit einer herkömmlichen Wasserkühlung mit ensprechend großem Radiator hin. Wird zwar auch nicht billig, aber die Hardware wird nicht dem Öl ausgesetzt.

 

Die Trollerei geht auf alle Fälle in die Hose.
Parafintechnisch und materialtechnisch erst recht.

 

Du bring hier mal ein paar Gründe für deine Aussagen und schau ein paar Videos an in denen eine Tauchölkühlung realisiert wurde.

Ja also deswegen denke ich auch dass ich auf jeden Fall die Peltier-Kühler brauche wenn ich die 26 Grad erreichen will. Ich probiere einfach aus wie die Temps sind, erstmal ohne und dann mit Peltier (davon hätte ich noch 10x72 Watt hier rumliegen). Das Aquarium könnte dazu dienen, das System zusätzlich zu kühlen. Die Pelztiere? Was für Pelztiere? Ich wollte da eigentlich Fisch reintun. Einfach weil ichs mag. Aber deswegen ist es ja auch zweitrangig.
Und eine Wakü wird nicht billig und den Lärm hab ich immernoch.

Das Paraffin macht den Komponenten nichts, ich hab da ja keine Papierplatinen drin das wärs ja noch . Allenfalls die Flexibilität der Kabel oder die Aufkleber könnten in Mitleidenschaft gezogen werden aber das ist mir herzlich egal. Theoretisch sowie empirisch sollten alle Komponenten im Öl funktionieren. Aber deswegen teste ich es auch erst mit einer Graka, die soweiso schon halb kaputt ist.

 

Immerhin kannst Du aus dem Projekt auf jeden Fall was lernen, selbst wenn es schief geht.
Und deswegen würde ich das nur machen, wenn Du im Zweifel auf die Hardware verzichten bzw. diese neu kaufen kannst.
So laut kann eine Wasserkühlung mit 2-3 Moras doch gar nicht werden, wenn alle Lüfter nur bei gemächlichen 600 U/min herumsäuseln und die Pumpe im (Ausgleichs)Wasserbehälter bleibt.

 

Ja dass mich das reizt und ich dabei was lernen kann ist natürlich auch ein großer Teil der Motivation Einfach weil ich was bauen kann. Endlich mal Thermodynamik in der Praxis xD nicht nur auf nem viel zu kleinen Sitz in der Vorlesung mit einem Blatt Papier...

Neu kaufen kann ich sie natürlich, aber das würde ich gern vermeiden^^ Da ich aber auf das Risiko stehe und die Dinger sich bald eh amortisiert haben (sind ja Crypto-Miner) hab ich gedacht warum nicht.

Ich fang übrigens grad an zu rechnen - ich glaube ich hab noch nie so lange vor einer Klausur angefangen zu lernen...

 

Dann überlege dir doch mal, wie dein Projekt thermodynamisch funktionieren kann.

 

Das mache ich auch gerade

Erstmal muss ich wissen, wie warm das Wasser mit der von mir möglichen Pumpleistung wird:

Q = M*cp*dT //Q=Wärmestrom, M=Massenstrom, cp=spez. Wärmekap. von Paraffin
Mit Q = 2,5 kW, cp = 2,160 kJ/(kg*K) und M = 540 kg/s (Dichte Paraffin=0,9 kg/L) ergibt sich: dT = 7,7 K

Bei einer Pumpleistung von 600 L/h und einer Heizenergie von 2,5 kW würde sich das Öl um 7,7 °C erwärmen. Vorausgesetzt der Autokühler kühlt das Öl wieder auf Raumtemperatur (20 °C). Für Fische würde das gerade noch gehen, zudem ist das Wasser im Aquarium ja auch etwas kühler als das Öl.

Damit das aber möglich ist, bräuchte ich einen bestimmten Luftstrom:

Q = M*cp*dT -> M = Q / (cp*dT) //cp ist hier die spez. Wärmekap. von Luft
Mit Q = 2,5 kW, cp = 1,002 kJ/(kg*K) und dT = 7,7 K ergibt sich: M = 0,323 kg/s (ca. 0,323 m³/s bzw. 1162 m³/h)

Ein SuperSilentVentilator 120mm von Papst schafft aber gerade mal 70 m³/h. Ich brauche also aufgerundet 17 Lüfter und dabei bin ich davon ausgegangen, dass der Wärmeübergangswiderstand von Öl über Lamelle in Luft gleich Null ist. Die 17 ist leider eine Primzahl, weshalb ich rechteckige Autokühler nicht voll besetzen kann, aber egal. Ich bräuchte beispielsweise einen mit den Maßen 600mm x 480mm. Im Grunde ein großer Autokühler der oberen Mittelklasse.
Die Papst Lüfter kosten 15 € das Stück und ich glaube ich komme mit anderen Produkten (qualitativ hochwertig und leise) nicht billiger weg. Das wären dann 255 Euro. Das macht in direkter Abhängikeit ca. 33 Euro pro Kelvin dass runtergekühlt werden soll. Es geht denke ich nur dann billiger, wenn:

-Peltier-Kühlung
-niedrigere Pumpleistung bzw. höhere Temperatur des Öls

Eine niedrigere Pumpleistung wäre einfach zu realisieren, allerdings ist die Maximaltemperatur von 26°C für die Fische schon überschritten. Da das Wasserbad aber etwas kälter als das Ölbad sein wird ist das noch ok. Beispielsweise würde eine Erhöhung auf 30°C Ölbadtemperatur einen geringeren nötigen Luftstrom erfordern, nämlich (wie oben bloß dT = 10 K): M = 0,25 kg/s (knapp 900 m³/h).
Ich könnte mir also 4 Lüfter und 60 Euro sparen. Ich gehe jetzt aber weiter von den 28 °C aus.

Damit hätten wir auch die Antwort auf die Frage warum ich eine Peltier-Kühlung benötige, spätestens dann, wenn der Sommer kommt. Das Problem: Ich brauche dann immernoch Super-Silent Lüfter und CPU-Kühlkörper um die Wärme des P-Elementes abzuführen und außerdem noch einen Waterblock an der kalten Seite, der das Öl kühlt. Das wird so also noch teurer.
Gerade drängt sich aber auch eine andere Idee auf: Anstatt einen CPU-Kühler mit Fan zu benutzen, um die Wärme abzuführen, könnte ich ebenso einen zweiten Waterblock kaufen und diesen benutzen, um die Wärme des Peltier-Elementes abzuführen.
Dabei wird dieser Waterblock in einen Ölkreislauf gebaut, in dem derselbe Autokühler als Kühler eingesetzt wird. Eine weitere Aquarienpumpe steht mir noch zur Verfügung. Wenn das der Fall ist, brauche ich durch die höhere Temperaturdifferenz am Kühler weniger Papst-Lüfter für dieselbe Wirkung.

Jedes P-Element hat 72 Watt elektrische Leisung. Die Wärmepumpleistung bzw. der Wirkungsgrad ist abhängig von der Temperatur. Bei einem Unterschied von 1 K oder 2 K ist der Wirkungsgrad recht gut. Einfach überschlagend habe ich abgeschätzt, dass, um das Öl 1 °C zu kühlen, 300 Watt Kühlleistung nötig wären. Und zwei Waterblocks, die beide dann zusammen wieder 12 Euro kosten. Das ist immerhin noch günstiger als die 33 Euro pro Kelvin. Also von daher bringt die Peltier-Kühlung nur bedingt einen Vorteil. Außerdem sind die 300 Watt schon die Grenze, die die beiden Netzteile (200 Watt am Bequiet und 100 Watt am anderen) überhaupt noch in Reserve haben.

Das Ganze bringt mich soweit, den Einsatz eines Aquariums zu vergessen. Ohne dieses komme ich viel billiger weg. Ich werde das Ganze (Autokühler mit variabler Anzahl an Lüftern) also ersteinmal ohne Fische allein mit Wasser testen und mal schauen wie warm das Wasser wird. Wer weiß, vielleicht ist es weniger als gedacht. Ansonsten kann man nicht mehr viele Variablen ändern oder?

 

Alterantive zu den teuren Papst-Lüftern: http://geizhals.at/de/scythe-slip-stream-120-1200rpm-sy1225sl12m-a294633.html
Ich habe davon 2 im Dauereinsatz und kann mich auch nach Jahren nicht beschweren.

 

Das geht ja aus Prinzip schon nicht. Überleg doch mal, was da abgeführt werden muss, selbst im Idle. Du kommst auf vllt 3°C über Raumtemperatur. Wenn du den PC unter Last setzt, wird das nicht mehr reichen. Ich blase unter Last ca 450W durch meine 2 Radiatoren (zusammen 720mm x 360mm x 45mm) und kann dann froh sein, wenn die Wassertemp 7-8°C über der Raumtemp liegt. Gekühlt wird dabei mit 18 Lüftern auf 550 U/min und gefördert mit mehr als aus ausreichend Pumpen

Ohne Chiller wird das nichts - und dann kauf keinen mit Peltier, sondern mit Kompressor. Dann wirds aber wieder laut.
Highend, Supersilent und dabei auch noch richtig kühl geht einfach nicht, egal wie man sich dreht.

 

Man muss nur die lauten Teile außer Hörweite schaffen.

 

Jetzt wirds philosophisch (Baum im Wald usw.).

Das geht zwar, allerdings braucht man dann auch eine sehr leistungsstarke Pumpe und ein zweites NT, an dem die Lüfter, Pumpe etc. hängen, wenn man den ganzen Kühlungskram in ein anderes Zimmer schafft (Keller z.B.). In einer Mietwohnung wirds schwer, da in der Regel keine vorgebohrten Löcher für Waküschläuche in der Wand/Decke sind. Aber realisieren kann man das schon, hab da schon ein paar solcher Projekte mitverfolgt.

Da dann der Silentfaktor irrelevant ist, steht einer richtig guten Kühlung nichts mehr im Wege, ja.

 

Danke ich denke die werde ich ins Auge fassen.

Nun, das liegt wohl daran, dass die Luft nicht vollständig die Wärme des Wassers bzw. des Öls aufnimmt bei dem Radiator oder an dem evtl. niedrigen Luftstrom (?) deiner Lüfter. Ich muss dazu sagen dass ich mit Öl ca. die halbe Wärmekapazität wie mit Wasser habe. Das Öl ist also schneller kalt, aber auch schneller wieder warm. Rein rechnerisch sollte alles stimmen, aber du hast Recht, der Umstand, dass der Wärmeübergang Öl/Lamelle/Luft nicht widerstandsfrei funktioniert verhindert diese 7,7 K. Ich meine auch dass die Temps höher werden und teste es erstmal so sobald das Öl nächste Woche da ist. Vielleicht könnte man das Ganze noch verbessern, indem man einen zweiten Autokühler direkt auf den anderen setzt. Der Temperaturausgleich ist dann besser.

 

Selbstverständlich kann ich den Luftstrom erhöhen, aber 18 Lüfter auf 5V bzw. 550U/min sind noch zu ertragen halbwegs - aber auf 12V würden mir die Ohren abfallen - dann wären es aber auch 80m³/h pro Lüfter. Das Problem mit der Lautsärke wirst du auch haben, falls du nicht taub bist oder schwerhörig. Daher kannst du dann auch gleich nen Chiller mit Kompressor kaufen meiner menung nach

 

Hab mi jetzt die gekauft http://geizhals.at/de/enermax-t-b-silence-manual-120x120x25mm-a-uctb12a-a621923.html die haben mich vor allem durhc die Lebensdauer und den im vgl. zur Lautstärke hohen Luftstrom überzeugt. So ganz ohne Kühlung passt ja nur ein roter Hummer ins Aquarium.

Ein Chiller (hab mal nachgeschaut) mit 3 kW Kühlleistung wäre schon was tolles xD Aber bei 1500 euro pack ich mir lieber regelmäßig ein paar Eiswürfel und werf die ins Wasser. Dann kann ich zwar nur nen Pinguin oder ne Wedell-Robbe halten, aber das soll der Wehrmutstropfen nicht sein^^

 

Und wieder ist Jemand den völlig aus der Luft gegriffenen Lautstärkeschätzwerten der Hersteller auf den Leim gegangen.

 

Ja das scheint mir auch der Fall zu sein xD Aber ich werds wie du machen und die Drehzahl so einstellen dass man nix mehr hört. Laut Testberichten soll der Lüfter aber bei 7 V immernoch die 70 bis 80 m³/h schaffen. Da fängt auch der Regler an. Man darf gespannt sein

Neues "Problem": Wenn ich das große Aquarium befülle bzw. wenn ich an einer der langen seitenscheiben ziehe, dann wird das klare Silikon an der Naht zum teil an der Klebefläche weiß. Das ist soweit ich weiß schlecht :O oder? Also bevor ich das mit wasser fülle sollte ich die Silikonnähte neu machen... Erfahrung wie man die alten Silikonnähte am besten weg bekommt? Ich hätte es einfach mit ner Rasierklinge und evtl. auch mit Silikonöl versucht.