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Wasserkühlung

Funktionsweise

Eine Wasserkühlung funktioniert einfacher als man auf den ersten Blick denken könnte. Das Grundprinzip besteht darin, daß das Wasser die Wärme dort wo sie entsteht aufnimmt und dann wieder an die Umgebungsluft abgibt. Aufgenommen wird die Wärme in Kühlern aus gut wärmeleitendem Material (Alu, Kupfer, Silber) durch die kleine Kanäle verlaufen, sie werden auf dem zu kühlenden Bauteil befestigt. Um das Wasser wieder abzukühlen fließt es durch einen Wärmetauscher / Radiator. Dieser hat durch viele Rohe und Lamellen eine besonders große Oberfläche zum Wärmeaustausch mit der Luft. Das Wasser wird durch eine Pumpe in Bewegung gehalten, Schlauch verbindet die Komponenten. Inzwischen hat sich der Ausgleichsbehälter etabliert, er dient zum Befüllen, Entlüften und zum Ausgleich der thermischen Wasserausdehnung.

Die Komponenten

Der CPU-Kühler

Der CPU-Kühler wird direkt auf der CPU befestigt, entweder mit Verschraubungen oder mit Klammern, Wärmeleitpaste verbessert den Wärmeübergang zwischen CPU und Kühler. Am verbreitetsten sind CPU-Kühler aus Kupfer, es gibt allerdings auch wenige aus Aluminium und Silber. Kupfer hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit als Alu, Silber wäre noch besser, ist aufgrund des Preises aber nur für wenige erschwinglich. Alle CPU-Kühler haben Kanäle durch die das Wasser fließt und so die Wärme des Prozessors aufnimmt, je größer die Oberfläche der Kanäle desto besser der Wärmeübergang zwischen Kühlkörper und Wasser. Viele kleine parallele Kanäle wären hier sicherlich am besten, die meisten Kühlkörper verwenden jedoch einen großen. Überhaupt gibt es viele verschiedene Möglichkeiten wie ein CPU-Kühler organisiert sein kann, hier einige Beispiele:

Cuplex (Aqua Computer) Der Cuplex basiert auf einem gefrästen Kanal, was bei Wasserkühlern wahrscheinlich am verbreitetsten sein dürfte. Dieser ist einfach in einen Kupferblock gefräst, welcher durch einen Deckel verschlossen und abgedichtet wird. Neben der hier abgebilteten Kanalführung gibt es noch andere, z.B. Spiralförmige Kanäle, am Prinzip ändert das ab nichts. Die inzwischen oft verwendete Komination aus Kupfer Kühler und Plexiglas Deckel wurde von Aqua Computer erstmals verwendet, daher auch der Name "CU Plex".		Cuplex Evo (Aqua Computer) Bei dem Cuplex Evo handelt es sich um einen gedrehten Kühler, bei dem der Kern von Wasser umspült wird. In dem Rohling befinden mehrere Kanäle (beim Evo zwei) durch die das Wasser von der einen auf die andere Seite fließt. In den Kern sind zwei Kanäle gebohrt durch die das Wasser die Kanäle im äußeren Bereich erreicht. Durch die Trägheit des Wassers wird erreicht, daß im unteren Bereich mehr Wasser fließt und somit mehr Wärme aufnehmen kann. Beim Evo kann die Halterung ohne Werkzeug gewechselt werden.
WK-CU Rev. 4 (Wassergekuehlt) Von der Kanalführung her unterscheidet sich der WK-CU garnicht so sehr vom Cuplex wie das unterschiedliche Aussehen vermuten lässt. Auch hier gibt es nur einen Kanal der hin und her über den Kühler führt. Im Gegensatz zum Cuplex ist der WK-CU allerdings gebohrt und nicht gefräst. Viele selbstgebaute Kühlkörper sehen so oder so ähnlich aus, jenachdem wo und wieviele Kanäle gebohrt werden. Die von außen sichtbaren Schrauben / Stopfen verschliessen die Bohrlöcher.		K4.2 (Cooling-Solutions) Das beim K4.2 verwendete System der Kanalführung ist das meiner Meinung nach beste. Viele kleine, parallele Kanäle sorgen für eine große Oberfläche und einen geringen Durchflusswiederstand. Beim K4.2 wird der Kern von unten in den Plexiglas-Block geschraubt und mit einem O-Ring abgedichten, die Halterung greift von oben. Diese Lösung (vor allem die Halterung) finde ich nicht so gut, sie wirkt weit weniger Stabil als z.B. die Cuplex-Halterung.

Der CPU-Kühler ist der erste Punkt der die Leistung des Gesamtsystems bestimmt. Die CPU-Temperatur hängt neben der Wassertemperatur nur von der Leistung des CPU-Kühlers ab. Im Gegensatz z.B. zum Radiator kann der dieser nicht einfach erweitert werden, es zählt nur die Leistung des einen auf dem Prozessor befindlichen Kühlers. Alle im Handel erhältlichen Wasserkühler für die CPU reichen jedoch problemlos aus und sind jedem Luftkühler weit überlegen. Aus diesem Grund kann man auch von einer absoluten Zukunftssicherheit bzgl. der Kühlleistung der Wasserkühler ausgehen, ein Luftkühler wird niemals ihre Leistung erreichen. Probleme könnte es höchstens wegen zukünftigen Halterungen geben, aber hier werden die Hersteller wahrscheinlich entsprechende Umrüstsätze zur Verfügung stellen, vor allem bei Aqua Computer ist man hier auf der sicheren Seite. Aktuell sind Vierlochhalterungen (egal ob Pentium oder Athlon) den Nasenhalterungen eindeutig vorzuziehen. Bei letzteren hängt das gesamte Gewicht und eventuelle Kräfte durch Zug an Schläuchen auf den Nasen des Sockels, was sehr unstabil und gefährlich ist. Bei der Vierloch-Halterung wird der Kühler fest mit dem Board verschraubt. Das ist stabiler, sieht besser aus und der Anpressdruck läßt sich meist besser dosieren. Bei der Installation besteht außerdem kaum eine Gefahr die Die zu zerstören. Spacer brauchen aber in beiden Fällen nicht verwendet zu werden, sie sollen vor Verkanntung des Kühlers schützen, bergen aber die Gefahr zu dick zu sein und so den Wärmeübergang zwischen CPU und Kühler zu verhindern, was zur sofortigen Zerstörung führt.

Grafik- & Northbridge-Kühler

Der Grafikchip und die Northbrigde sind die Komponenten, die als nächstes in den Kreislauf eingebunden werden. Der Hauptgrund dafür ist sicherlich die extreme Geräuschentwicklung der Originallüfter, die von anderen Komponenten kaum noch zu überbieten ist. Selbstverständlich hilft die deutlich bessere Kühlleistung auch beim Übertakten und sorgt für besser Stabilität. Nicht unwichtig ist auch, daß die Wasserkühlung die Wärme dieser Komponenten auch aus dem Gehäuse befördert.
Von CPU-Kühlern unterscheiden sich GPU- bzw. NB-Kühler meist nur durch eine geringere Größe und andere Halterungsmechanismen. Kühler für die Grafikkarte haben zudem meist seitlich angebrachte Anschlüsse um Platz zu sparen.

Twinplex (Aqua Computer) Der Twinplex von Aquacomputer unterscheidet sich äußerlich kaum vom Cuplex, das Prinzip ist auch das gleiche. Die größte Vorteil des Twinplex dürfte die modulare Bauweise sein: Er läßt sich für wenig Geld passend zu allen Grafikkarten und Chipsätzen umrüsten. Das geht bei den meisten anderen Kühlern auch, aber nicht mit einer ordentlichen, fest mit dem Kühler verbundenen Halterung. Der Knaller am Twinplex ist selbstverständlich die Optik!		UCD (Cooling-Solutions) Beim UCD handelt es sich um den neuen Universalkühler von Cooling-Solutions, er besticht durch seine sehr hohe Kühlleistung. Leistungmässig dürfte er selbst den meisten CPU-Kühlern überlegen sein und er kann auch als solcher verwendet werden. Für Grafikkarte oder gar Northbrigde halte ich diesen Kühler für übertrieben, denn er ist nicht nur leistungsstärker sondern auch teurer als andere Kühler. Für die CPU ist er aber durchaus empfehlenswert.
WK-CU "G" (Wassergekuehlt) Beim WK-CU "G" handelt es sich - wie bei den anderen WK Kühlern um einen gebohrten Kühler. Er besticht aufgrund seiner einteiligen Bauweise durch ein besonders kompaktes Format, was bei der Grafikkartenkühlung durchaus von Bedeutung sein kann, dadurch ist er jedoch nicht umrüstbar (siehe HK). Die Kühlleistung dieses Kühlers ist gut wenn auch nicht überragend. Dafür ist der Preis definitv der günstigste unter allen GPU-Kühlern.		HK-GPU Rev1.0-T (Watercool) Der Heatkiller-GPU aus dem Hause Watercool bietet eine gute Kühlleistung zu einem bezahlbaren Preis. Optisch reiht sich der HK-GPU perfekt in die Produktpalette von Watercool ein. Nachteilig an dem Kühler ist sicherlich die Festlegung auf GPU-Kühlung durch seitliche Anschlüsse, für Northbridge-Kühlung gibt es ein eigenes Modell. Eine Umrüstung zum Chipsatzkühler ist damit nicht möglich, allerdings auch nur sehr selten nötig.

Die Leistung spielt bei diesen Kühlern eher eine untergeordnete Rolle, denn bei Grafikkarte und Northbridge ist nur sehr wenig Wärme abzuführen. Die Temperatur wird bei diesen Verlustleistungen im Bereich von 10-30W nur wenige Grad über der Wassertemperatur liegen. Selbst angekündigte Grafikkarten mit bis zu 50W Abwärme sind kein Problem, bedenkt man, daß diese Kühler selbst für eine CPU ausreichen würden. Der Unterschied zwischen den Kühlern wird im Bereich unter 5°K, eher bei 1-2°K liegen. Solche Schwankungen erreicht man schon durch unterschiedliche Wärmeleitpaste oder höheren Anpressdruck. Bei der Auswahl sollte man viel mehr auf Aspekte wie Modularität, Preis und Optik achten. Es wäre einfach unpraktisch, wenn man für die nächste Chipsatz- bzw. Grafikkarten-Generation einen müßte, statt einfach die Blende zu wechseln. Unter diesem Aspekt ist der Twinplex sicherlich spitze, er bietet zudem eine sehr ansprechende Optik. Der WK-CU empfiehlt sich für Preisbewuste Anwender, er ist 25-50% günstiger als alle anderen Kühler. Gibt es keinen besonderen Grund einen anderen Kühler zu kaufen, ist es aber sinnvoll sich einen passenden Kühler zum restlichen System zu kaufen, also vom gleichen Hersteller von dem auch CPU-Kühler, Radiator und vor allem das Schlauchsystem kommen.

Festplatten-Kühler

Festplatten-Kühler sind noch nicht sehr verbreitet, da es in den meisten Fällen nicht nötig ist die Festplatte zu kühlen. Im Bereich der Wasserkühlung ist der die Dämmung der Festplatte eher das Ziel, um auch diese Geräuschbelästigung zu beseitigen, dabei ist meist eine Kühlung nötig um eine Überhitzung zu vermeiden. Ein weiterer Grund für eine Kühlung der Festplatte mit Wasser ist, dass es in wassergekühlten Rechnern kaum / keine Lüfter gibt und die Festplatte so ziemlich heiß werden kann, da sie nicht durch den Luftzug anderer Kühler mitgekühlt wird, außerdem bietet die Wasserkühlung die Möglichkeit auch die Wärme der Festplatte aus dem Gehäuse abzuführen.

Aquadrive (Aqua Computer)

HD-O-Matic (Innovatek)