De volgorde van de componenten

[coolfris]

================================================
Update door coolfris, zaterdag 21 augustus 2010
==================================================​

vraag:

"In welke volgorde moet ik de componenten van mijn waterkoelset installeren?"

Een veel gestelde vraag van mensen die voor de eerste keer hun waterkoelset willen gaan installeren. Maar ook bij veel mensen met meer ervaring op het gebied van waterkoeling is er nog altijd veel onduidelijkheid over het belang van de volgorde van de componenten.



antwoord:

Er zijn twee punten waar wat betreft de volgorde op gelet moet worden bij het installeren van een waterkoelset:

Deze volgorde is zeer belangrijk tijdens het vullen van de waterkoelset om te voorkomen dat de pomp droog loopt.

Het type pomp dat we voor waterkoeling gebruiken kan onherstelbaar beschadigd raken wanneer deze aan staat zonder dat er vloeistof in het pomphuis zit. Door het reservoir voor de pomp te plaatsen, stroomt de koelvloeistof vrijwel direct in de pomp en is de kans op een droogloper met een draaiende pomp zeer klein geworden.

Ook dit punt is weer van belang tijdens het vullen van de waterkoelset om de kans op een droogdraaiende pomp te verkleinen.

De waterkoelpomp heeft geen zelfaanzuigend vermogen; de pomp kan dus geen water aanzuigen. Zolang de set nog niet vol met vloeistof zit, is de toevoer van van vloeistof richting de pomp nog grotendeels afhankelijk van de zwaartekracht.
Het is eventueel wel mogelijk om het reservoir lager dan de pomp te plaatsen. Dit maakt het vullen van de set wel een stuk lastiger.

( punt 1 en 2 gelden ook bij het gebruik van een T-line)


De twee bovenstaande punten zijn van groot praktisch belang om de pomp te beschermen.

Dat zijn de twee belangrijkste punten waar je op moet letten voor het installeren van een waterkoelset. Wat de volgorde van de waterkoelcomponenten betreft hoef je verder alleen maar te kijken naar wat praktisch het beste uitkomt in en/of op jouw behuizing.

Over de invloed van de volgorde op de koelprestatie van de waterkoelset:

De volgorde van de componenten heeft geen noemenswaardige invloed op de koelprestaties van de waterkoelset!

De radiator voor een koelblokje plaatsen?

Het water bereikt na ongeveer een half uur overal nagenoeg dezelfde temperatuur. Het water dat uit de radiator stroomt is gemiddeld 0.2°C koeler dan het water dat de radiator instroomt. Dezelfde verschillen zijn te vinden vlak voor en vlak na een koelblokje.
Door de radiator binnen het circuit voor een koelblokje (of voor meerdere koelblokjes) plaatsen zou je dus in ideale omstandigheden gemiddeld een 0.2°C temparatuurdaling kunnen opleveren.
Met een dergelijk klein temperatuurverschil is het de vraag of dit de moeite is om hiervoor de route van het circuit voor aan te passen. De tempsensoren van moederborden hebben een resolutie van 1°C en kunnen dat gemiddelde van 0.2°C aan temperatuurdaling niet eens registreren.

In veel gevallen komt het niet goed uit om de slangenroute van de radiator naar een koelblokje te laten lopen. Het is voor de meeste mensen gezien het extreem kleine temperatuurverschil niet de moeite waard om de slangroute hiervoor aan te passen.


De pomp voor een koelblokje plaatsen?

Naast het prestatie-argument dat de radiator voor een koelblokje moet zitten, is er ook even de veronderstelling geweest dat de pomp voor een koelblokje plaatsen met bepaalde koelblokjes betere koelprestaties zou moeten geven. De druk van het water is namelijk het hoogste bij het water dat de pomp net verlaten heeft. Binnen deze veronderstelling zou die extra waterdruk het blokje beter doen presteren.
Hier in dit topic een quote van een post van vapor op XS waar met een test deze "pomp - CPU blok" veronderstelling als onjuist beschouwd mag worden.
De waterdruk an sich heeft geen enkele invloed op de koelprestatie van een waterkoelset.

Wat voor veel mensen veel belangrijker dan is een minimale temperatuursdaling is hoe de set eruit ziet. In de meeste gevallen is een zo kort mogelijke slangroute tussen alle componenten het mooiste om te zien.
Een zo kort mogelijke slangroute zorgt ook voor een iets hogere doorstroom van het water. Deze verhoging van de flow heeft echter een minimale invloed op de uiteindelijke temperatuur.
Ook hier geldt dus weer dat een zo kort mogelijke slangroute geen voorang hoeft te hebben op keuzes die praktisch beter uitkomen of wat mooier staat.
De impact van de slanglengte op de doorstroomsnelheid is mooi te zien in de flowrate estimator van martinm. (Excel bestand).







Met betrekking tot het bovenstaande nog twee quotes uit dit topic:




Hieronder een qoute van waterkoelspultester martinm. Vooral het blauwe gedeelte heeft betrekking op het onderwerp besproken in dit topic:

Pressure

Pressure does vary through the loop, it is at it's highest behind the pump and lowest right before the pump.

Pressure however has no impact to thermal performance, because liquids are incompressible at least in the sense of our tiny little pressures we're dealing with. If the fluid is not compressed, there no density change to the fluid, and it results in no performance difference.

Pressure Drop. Remember pressure drop is a "DIFFERENCE" in pressure, it is the pressure difference of the inlet vs. the outlet and it doesn't matter where in the system that component is. If the pressure drop was 5PSI at 1GPM, it would always be 5PSI. It could have 20PSI at the inlet, but it it was flowing 1GPM, the outlet would be 15PSI. Or it could be 7PSI at the inlet and 2PSI at the outlet.

Flow Rate
Flow rate is constant throughout the loop.

Velocity
Velocity is NOT constant throughout the loop, and to no suprise...velocity is the key to increased thermal performance. Because flow rate has to be constant throughout the loop, when an opening gets smaller, the fluid has to go faster. Nozzles and small channels are designed for one thing, to increase velocity where heat transfer occurs. The more velocity, the more turbulent the fluid and the more likely more of the fluid comes in contact with the heat transfering surfaces.

Loop Order
-The coldest water is located directly behind the radiator, but the differential is extremely small and almost always less than a degree and often only a few tenths of a degree cooler. The question you have to ask is, is this .2C worth the plumbing arrangement needed for that setup. For some the answer is yes, for many no. If the DTS sensor resolution is 1C, chances are you'd never be able to measure the difference.

-The only thing that really matters is having the reservoir or T-line before the pump so you can adequately fill the loop without the pump running dry at startup. After filling it really doesn't matter.

Hier die post van martinm en de rest van het draadje op XS.
(originele post op XS verdwenen)




Een testje van mezelf wat hier verderop in dit topic gepost is:

Hierboven de gemiddelden, maxen en minimums van een templog van 30 min. Voor die 30 min. een "opwarmtijd" van 50 min voor een equilibrium van de watertemp.
Rad in en Rad uit zijn luchttemps.

0.31c verschil tussen het gemiddelde van water in en water uit

volgorde in de loop tussen de 1/2" slangen:
CPU > res > pomp1> pomp2> tempsensor1 > rad1 > rad2 > tempsensor2 >


[edit]in die 30 min log tijd logt het crystalfontz templog-progje ongeveer 1850x een temp. Het is dus een gemiddelde van dat aantal[/edit]

:icon_jook:​

==============================
==============================
==============================​

Hieronder een onderbouwing van de rede waarom die temperaturverschillen in een een waterkoelset zo klein zijn (met dank aan Seroo):

Water is een vloeistof met een enorm hoge soortelijke warmte. Dat houdt in dat er een bepaalde hoeveelheid energie nodig is om één kilo water één graad kelvin op te warmen (1Watt=1J/s). Bij water is dit 4186 J/Kg*K. Bij metalen ligt dit bij de 600-1000 J/Kg*k. Wat het ook inhoudt is dat om de stof in kwestie een graad af te koelen er weer 4186J afgegeven moet worden.
Hiervoor wordt het metaal gebruikt. De koelblokken nemen de warmte van de cores op en worden dus zelf warm. Het water stroomt er langs met een bepaalde snelheid. Deze snelheid is echter zo groot dat het water maar een korte tijd de kans krijgt op te warmen. Dus is er een gelimiteerde hoeveelheid warmte (J) die afgedragen kan worden aan een deeltje water. Vervolgens gaat dat water weer fijn verder in de loop. Door heel veel water te gebruiken kun je met een klein temperatuurverschil toch veel energie afvoeren (1*100=100*1).
Doordat het water veel conttacttijd met het metaal nodig heeft om veel in temperatuur te veranderen is de rad een doolhof van metalen platen. Het water koelt daar weer af, maar omdat het temperatuur verschil met de lucht niet groot is, omdat het water zelf niet veel opwarmt, is de afgifte van de warmte ook niet groot.
Ik moet toevoegen dat als je echt voor de laatste beetjes wilt gaan, je de componenten met het minste warmte eerst moet opnemen, dit omdat als het temperatuurverschil kleiner wordt de afgifte van energie lastiger gaat. Dit gaat echter maar om honderdsten, hooguit tienden van graden.

Een klein rekensommetje ter verduidelijking:
Warmte productie CPU=95Watt
Wat is delta T (temperatuurverschil) in de loop (voor --> na de cpu)
De flow is 0.1 liter/s (weinig?)
We gaan er vanuit dat het koelblok zijn warmte 100% afgeeft aan het water en niets aan de omgeving.
1 liter water=1kg water
Qtoev.=95J
delta T=Q/c(soortelijk)*m=95/(4186*0.1)=0.227K
Het water wordt dus, zoals eerder aangegeven, maar 0.227 graden warmer en toch voert het ALLE warmte van de CPU af.

 

[Freddy]

Ik heb er een aparte topic over gemaakt, want dat is het wel waard.
Heel veel mensen vragen zich dit namelijk af.

Ik heb op vele fora's gelezen dat volgorde niet veel uitmaakt.
(met nadruk op "niet veel")


Of misschien iemand anders die de temps op verschillende plaatsen in de loop heeft gemeten?

 

[Unknown]

had vroeger heel me pc WC, en cpu op phase-change.
en overal temp sensors tssn, en toen zag k de temps wel, dus van daaruit, omdat k al jaren met WC koel hier en daar, en pc's bouw, houd k me vast op dat punt, en dat is altijd al goed gegaan, daarom dat ik met sommige setups op water clocks haal dat sommige op Dice moeten doen.

Dit wil k nu ook behalen met TEC, en hopelijk nog leuker of beter ook.

(alles al gedaan wat er maar te doen valt op pc : air en extreme air, WC, TEC, Phase-change, Dice en LN²,
uit mijn eigen ervaring, vind k dat ik wel beetje weet erover)

 

[Dutchie]

dus de warmste componenten cpu/vga komt als laatste in de hoe noem je het...cirkel ?

 

[dopestuff]

het verschil tussen wat de temperatuur is als het water je radiator in gaat en als het eruit komt dat word bereikt door de blokken daarna...
en ik kan me NIET voorstellen dat na een dikke 4870x2 (die wat is het ergens 300W heat output heeft) het water niet minstens een graad of 3 gestegen is (het verschil word uiteraard groter als je stroomsnelheid trager is)

 

[Unknown]

dus de warmste componenten cpu/vga komt als laatste in de hoe noem je het...cirkel ?

als laatste VOOR je radiator.

 

[dopestuff]

in mijn ogen is dan ook de beste loop die je kunt hebben (licht eraan welke onderdelen je in dezelfde loop hebt dus die je er niet in hebt moet je wegdenken)
res->pomp->rad->cpu->chipset->gfx(en)->res
zo heb je namelijk zelfs de pomp warmte afgifte er eigenlijk uitgehaalt voordat het water bij je cpu komt zo krijg je de koudst mogelijke water aan bij je cpu

 

[Dutchie]

als laatste VOOR je radiator.

ja zo bedoelde ik hem idd

 

[Unknown]

in mijn ogen is dan ook de beste loop die je kunt hebben (licht eraan welke onderdelen je in dezelfde loop hebt dus die je er niet in hebt moet je wegdenken)
res->pomp->rad->cpu->chipset->gfx(en)->res
zo heb je namelijk zelfs de pomp warmte afgifte er eigenlijk uitgehaalt voordat het water bij je cpu komt zo krijg je de koudst mogelijke water aan bij je cpu

gij wel ja, pomp warmt t water zo goed als noppes op, omdat die pompen er zo voor gebouwd zijn, de warmte van de motor staat buiten t circuit !!!
En zoals jij het voor steld, gaat het mooie warme water dat al lekker is opgewarmt door alle componenten door je pomp.
Dat is goed voor de levenduur van je pomp.

overal op watercooling bouw sites staat ALTIJD de pomp net NA je rad te plaatsen en VOOR je af te koelen componenten.
Dit is een strandaard. het enige is van hoe je af te koelen compnenten in volgeorde te plaatsen

 

[dopestuff]

Temperature range 32 °F to 140°F (0 °C to 60 °C) ??? dus water van (ok als je een erg lange loop hebt 35/40 graden gok ik) maar in mijn geval denk ik meer nog geen 30...
moet niets uit maken.. we leven hier in nederland we leven niet in de sahara ofzo

 

[Zeus]

Kom op mannen, denken jullie echt dat water dat met zeg 25ºC een waterblok ingaat er met 28ºC uitkomt? Het zijn tienden van graden dat het water warmer wordt -- hooguit.

Je rad heeft deze functie in omgekeerde werking wel omdat deze vele maar dan ook vele malen meer oppervlakte heeft als een waterblok, bij een hele goed setup zal het verschil tussen water de rad in en het water de rad weer uit maximaal 2,5-3ºC zijn, meer echt niet!

En hoe meer flow hoe minder het verschil wordt.

Het is absoluut waar dat een pomp warmte toevoegd aan je water en daarom is vanaf je pomp eerst je rad in absoluut geen slecht idee.

Wel moet je altijd zorgen dat het res direct op de inlet van je pomp staat en dat je nooit een res direct na je pomp zet omdat het water in het res dan als het ware de druk absorbeerd.

Loop order zoals dat in goed nederlands heet is voor de rest niet belangrijk, probeer 'm zo te maken dat je de kortste stukken slang nodig hebt, dit verbeterd je flow.

En dat "warm" water de levensduur van je pomp zou verkorten? Zou niet weten waarom eerlijk gezegd.

 

[Unknown]

@ Zeus : Wat is jouw ervaring met cooling, extreme cooling, overclocking en pc building ?
uit nieuwsgierigheid.

 

[Zeus]

Ben al vanaf begin 2003 member op XS onder dezelfde nick als hier en lees daar heel erg veel.

Cooling: air, hele goed air en later water, al ruim 5 jaar nu.

Overclocking platforms: socket A: KT400, NF4 met Athlon XP 2000, 2100 en meerder 2500's, socket 754: NF3 met Athlon 64 3400 Clawhammer en Newcastle, socket 939:NF 4 met Athlon 3000 Venice (meerdere) en Opteron 146, Socket 775: 975, P35, P45 en X48chipset, Conroe's (meerdere) en Wolfdales (meerdere).

Mem: Sdram, DDR, DDR2 en DDR3, alles meedere sets, BH-5, TCCD en Micron D9 op zowel DDR2 als DDR3.

Videokaarten: Meerdere GF 4 ti 4200ti's, FX5900, Geforce 7900 (meerdere) Geforce 7900GTO en 8800GTS 512mb, allemaal gevoltmod-- zonder uitzondering.

Moederborden: Abit NF7-S, meerdere, allemaal gevoltmod, Shuttle AN50R, gevoltmod, DFI Lanparty NF3, DFI Lanparty NF4 (meerdere) Asus P5W DH deluxe (gevoltmod) P5E-wifi, P5Q-E wifi, Rampage Extreme.

Dat is het in grote lijnen, met subzero weinig ervaring gewoon omdat het me niet zo trekt, waterkoeling boeit me nog steeds na al die jaren, het is een mooie 24/7 oplossing, hoewel de luchtkoelers van tegenwoordig niet meer onder doen voor waterkoeling.

Ik hoop dat dit je vraag een beetje beantwoordt, het valt niet mee om dat in een paar regels neer te zetten, zeker niet als ik alle benchmark resultaten er ook nog bij moet zetten (niet dat deze altijd even spectaculair waren hoor)

Voor mee info, stuur me een pbtje.

 

[Unknown]

Ben al vanaf begin 2003 member op XS onder dezelfde nick als hier en lees daar heel erg veel.

lezen alleen is niks, maar zoals je weet veranderd de hardware om de paar maanden samen met software.

De huidige hardware kun je niet meer vergelijken met oudere.
alles veranderd, en ook op watercooling, als je de laatste Mhz stabiel eruit wilt persen, dan geld ook die paar graden die je extra eruit kan halen, en dan word op details gelet, zeker als je overclocked en benched voor punten,
voor die extra's eruit te halen.

En dan is de hobbiest setje, snel snel watercooling kitje niet genoeg, maar word overal op gelet, ieder detail.

niet dat k zeg dat jij er niks van kent, maar bij mij tellen die details, extra paar graden wel, voor die extra Mhz.

sommige zeggen wel, die paar graden verschil maken het niet, of je rad hier of daar plaatst, pomp maakt geen warmte, wel warmte, heb je het ECHT getest ?
De meeste ZEGGEN het wel, maar echt ?
IK test deze dingen ook wel, zelfs omdat dit of dat niet goed genoeg is, word bijv een phase-change cooling unit aangepast, zwaardere compressor, ander gas, andere evapkop.
Bij watercooling, zoeken naar andere en betere koelvloeistoffen,
verschillende pompen aankopen en testen, de minder goede verkopen enz enz enz

hdd's testen, onboard raid, raid controller, verschillende raid sets, verschillende soorten hdd's, trug verkopen, en beste houden.

Van dezelfde soort cpu's aankopen, de beste eruit halen en de rest weer de deur uit.
Hetzelfde met andere hardware.

DAT is testen en ervaring opdoen, en wat heb je daarvoor nodig?

De beste hardware die er is, en een goed budjet.
Dan zit je bij de grote kenners en ken je de verschillen van alles, wat beter is of beste, hoe en wat.

Dit is mijn mening.raygod

 

[Zeus]

Op XS zitten de echte pikeurs op het gebied van waterkoeling, deze mannen testen alles tot in den treure, als daar niks meer valt te leren valt er nergens meer wat te leren op dat gebied.

Zelf heb ik al het nodige in mijn handen en in mijn systeem gehad, genoeg geexpirimenteerd om (in grote lijnen) te weten wat wel en wat niet goed is.

Om op het voorbeeld van de pomp terug te komen, heb jij weleens een Laing (of Swiftech) DDC pomp in je handen gehad die een tijd lang heeft staan draaien?

Dan zul je voelen hoe heet zo'n pomp kan worden, deze hitte moet ergens heen en de meeste warmte zal deze pomp afgeven aan z'n omgeving maar zeker ook aan het water.

Dit zijn die kleine beetjes waar jij het nu juist over had, de details.

Dan denk ik nog dat waterkoeling niet met subzero te vergelijken is, bij wc gaat het niet om de allerlaatste MHz (meestal toch) maar om een stabiele en stille 24/7 overclock met fatsoenlijke temps.

Goede hardware is zo goed als de eisen die jij eraan stelt, de een is met 100MHz overklok tevreden, de ander wil kostte wat het kost die 6GHz halen, ik heb ook graag spullen die goed overklokken en als de resultaten me echt tegenvallen gaat het spul weer de deur uit maar ik kan niet onbeperkt me geld uit blijven geven aan hardware, ik heb ook nog een gezin.

Ik heb de nodige benchmarks gedraaid, weliswaar niet op extreme koeling maar geloof me dat ik wel weet waar je over praat. 3d mark 01 kan ik wel dromen, net als superpi.

Omdat tegenwoordig alleen nog maar benches met subzero koeling tot de verbeelding spreken lijken benches op lucht en water zinloos maar ik vind dat je alles in het juiste perspectief moet bekijken.

Geef 10 man dezelfde hardware en dezelfde koelingsmogelijkheden en dan zal je zien wie de betere tweaker/overklokker is.

 

[Unknown]

3d mark 01 kan ik wel dromen, net als superpi.

Wat bedoel je hiermee ?

 

[Freddy]

Om het on-topic te houden.
Hebben jullie misschien links naar testen van mensen (of jullie zelf) die temps op verschillende plekken in de loop hebben opgemeten?
Dan is de onduidelijkheid/meningsverschillen hierover een stuk minder

 

[Unknown]

k ken er niks van. . .

 

[Matic]

Off topic:

@ Chiller:
Nutteloos om ff te showen hoe goed je wel niet ben, wat is daar de meerwaarde van op de vraag van dit topic? :icon_confused:


On topic:


Heb 2 x 280 en 1 I7 op een loop staan met 2 radiatoren. Tijdje geleden heb ik tijdelijk een loop gehad met alleen de cpu op de loop maar wel met 2 radiatoren. Ik had exact dezelfde temperaturen idle als load zonder de gpu's in de loop. Dat is voor mij de bevestiging dat de volgorde niet veel uitmaakt en dat de hitte die de gpu's in het water stoppen amper invloed hebben.

 

[Strict]

als ik de kans krijg zal ik proberen om eerst

res > pomp > NB > MEM > CPU > GPU > RAD > res

en dan

res > pomp > NB > MEM > CPU > RAD > GPU > res

zal hiermee vooral letten op temps van de gpu natuurlijk, het maakt mij niet uit of het water warmer word het gaat immers niet of je water 1 of 2 graden warmer is maar gaat om de componenten die je koelt