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airplex modularity mit Aluminium- oder Kupferlamellen?

Donnerstag, 5. Juni 2014, 21:15

Hallo,

ich möchte mir mein 2. System aufbauen. Als Radiator würde ich gerne zum airplex modularity greifen.
Jedoch bin ich mir noch nicht schlüssig, ob mit Kupfer oder Aluminium-Lamellen. Der Radiator soll in ein Silverstone TJ07 unten auf der Seite liegend montiert werden. Ein Passiv-Betrieb wird also kaum möglich sein.

Momentan habe ich einen airplex revolution im Deckel meines 3R-Systems R900. Selbst hier laufen die 3 140er Lüfter immer (auch Desktop-Mode & Surfen) auf kleiner Stufe (CPU, Mosfet, NB, SB, 4x HDD). Der 120er Single an der Rückseite reist es auch nicht mehr raus.

Also Aluminium-Lamellen sollen ja die Wärme besser an die Umgebung abgeben können, was besonders im passiven betrieb Vorteile bringen soll. Bei Kupfer-Lamellen sollen hierfür ja nicht unbedingt ideal sein und benötigen eigentlich immer einen Luftstrom...?
Aber aufgrund meiner Erfahrung mit dem jetzigen System und noch der schlechteren Einbauposition im TJ07 (also auf der Seite liegend) bezweifle ich eh, dass hier ein passiv-Betrieb möglich sein wird.
Wäre dann die Kupfer Ausführung die bessere Wahl? Oder benötigt die Kupfer-Ausführung eine wesentlich höheren Volumenstrom der Lüfter..?

Wie sind da eure Erfahrungen oder Empfehlungen?

MfG
Wildsau

Pilo

Senior Member

Freitag, 6. Juni 2014, 01:20

Wo hast du denn gehört/gelesen, dass Aluminium-Lamellen die Wärme besser an die Umgebung abgeben können? Wegen der Farbe, oder dem geringeren Gewicht?
Meiner Meinung nach ist es genau anders herum. Reinst-Kupfer hat eine Wärmeleitfähigkeit von 400 W/(m*K) Watt durch Meter mal Kelvin. Im Gegensatz dazu, hat Reinst-Aluminium nur eine Wärmeleitfähigkeit von 235 W/(m*K), also eine um 41.25 % geringere Wärmeleitfähigkeit. Kupfer ist schwerer, teurer und neigt zum langsamen Oxidieren/Verfärmen/Anlaufen, z.B. durch organische Säuren (Fingerabdruck). Aluminium ist leichter (um ~42%), kostengünstiger und oxidiert zwar auch, jedoch bildet sich an Luft um Reinstaluminium eine geschlossene, unsichtbare Schicht aus Aluminiumoxid, welche das Metall/Bauteil vor weiterer Korrosion schützt.

Inwieweit soll denn ein auf der Seite liegender Radiator passiv schlechter kühlen als z.B. ein liegender? Das Einzige was da eine Rolle spielen würde, wäre der Kamineffekt und der wäre hier so gering ausgeprägt, in beiden Radiatorausrichtungen, dass er zu vernachlässigen ist für passive Kühlung.

Der Aluminium-Radiator, bei gleicher Größe und gleicher Lamellenanordnung, würde einen größeren Volumenstrom an Kühlluft erfordern um die gleiche Kühlleistung eines Kupfer-Radiators zu erreichen, wegen der geringeren Wärmeleitfähigkeit, da Kupfer die Wärme schneller weiterleiten und somit an die Luft abgeben kann.

Um eine bessere Kühlleistung zu erreichen, geht eigendlich nichts über Fläche, Fläche, Fläche. Man kann auch den Volumenstrom der Luft erhöhen, jedoch geht dies oft einher mit einer höheren Geräuschbelastung. Bei mehr Fläche können Lüfter langsamer drehen um die gleiche Kühlleistung zu erreichen wie ein kleinerer Kühler mit schnell drehenden Lüftern. Der Unterschied, wie geschrieben, ist dann nur der Geräuschpegel. Man kann die Lüfter jedoch auch periodisch betreiben. Wenn das Kühlwasser eine bestimmte Temperatur erreicht, fangen die Lüfter erst an sich langsam zu drehen um dann bei weiter steigender Temperatur schneller zu werden, bis die Kühlluft die Wassertemperatur wieder auf einen bestimmten niedrigen Wert gebracht hat, der die Lüfter wieder abschalten läßt, bis die Wassertemperatur wieder den kritischen Wert erreicht.
Das ist z.B. mit einer durch Temperatur geregelte Lüftersteuerung, wie dem Aquaero möglich.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Pilo« (6. Juni 2014, 01:21)

->Darin Epsilon - PERSPECTIVES<-
Mr. SuicideSheep @ soundcloud.com
Test Shot Starfish @ soundcloud.com
Professor Kliq @ soundcloud.com

Freitag, 6. Juni 2014, 20:03

Das Kupfer eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist, als Aluminium ist mir auch klar. Aber Aluminium soll die Wärme wieder besser an die Umgebungsluft abgeben, was vorallem im passiven betrieb ein Vorteil sein soll. Ist ein gewisser Luftstrom vorhanden (wie stark der sein muss, ist auch die Frage), geht die Kupferausführung wieder in Führung. Das hängt ja auch mit der Wärmekapazität der Materialien zusammen...oder so. Es ist anscheinend eine Wissenschaft für sich.
Im Internet steht viel...aber eine brauchbare Antwort konnte ich da leider noch nicht finden.


Wenn ein Radiator auf der Seite liegt (Öffnung links/rechts), wird dieser im Passiv-Betrieb eine geringere Kühlleistung haben, als wenn er mit der Öffnung nach oben/unten. Thema "Warme Luft steigt nach oben".

MfG
W!ldsau

Freitag, 6. Juni 2014, 21:40

Du spielst auf den Wärmedurchgangskoeffizienten an, der unter anderem von den, an der Grenzschicht beteiligten Materialien abhängt.

Samstag, 7. Juni 2014, 15:22

Nur wäre halt die Frage, wie sich das in der Praxis auswirkt.

Am einfachsten würde ich es ja Testen...aber ich habe auch keine Lust, 2 Radiatoren zu kaufen.
Wäre interessant, ob schon mal jemand den Vergleich gemacht hat. Einfach 2 gleiche Radiatoren, einmal mit Au-Lamellen und einmal mit Kupfer-Lamellen, im Passiv Betrieb testen. Hier müsste ja das Alu-Modell etwas besser abschneiden. Ab einen gewissen Luftstrom durch den Radiator mittels Lüfter, wird wohl das Kupfer-Modell bessere Ergebnisse erzielen.
Wie groß der Unterschied ist, weiß aber anscheinend niemand.

Irgendwo gab's mal vor Jahren einen größeren Radi-Test im Netz, wo auch auf das Thema eingegangen wurde. Aber die Ergebnisse habe ich nciht mehr im Kopf.

Oder AQ stellt mir die 2 Varianten mal für diesen Test zur Verfügung. Dann wüssten wir alle, was Sache ist ;)

Aber vielleicht hat ja einer schon mal einen solchen Test gemacht.. :?:

MfG
W!ldsau

Montag, 9. Juni 2014, 18:22

Diskutabel bei der Wahl ob man den AMS in ALU oder Kupfer nehmen sollte sind für mich genau 2 Details.
a) Der Preis -> Punktet der Alu Radiator
b) Die Optik (das muss jeder selber wissen)

Ob der eine oder der ander leistungstechnisch in irgend einer verzwickten Situation die Nase um nen halben mm weiter vorne hat ist in der Praxis absolut vernachlässigbar.

Ich kühle im moment 2 PCs(intel e8200 + GTX 460 / Phenom II 965 + AMD HD5770) mit nem 420er AMS-Kupfer im idle passiv. Last auf einem Rechner habe ich im Winter/Frühling/Herbst auch noch passiv gemacht (deltaT Wasser/Luft max 15K). Mit beiden System auf Last oder jetzt im Sommer müssen allerdings die Lüfter laufen.

Donnerstag, 12. Juni 2014, 14:58

Das Kupfer eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist, als Aluminium ist mir auch klar. Aber Aluminium soll die Wärme wieder besser an die Umgebungsluft abgeben, was vorallem im passiven betrieb ein Vorteil sein soll. Ist ein gewisser Luftstrom vorhanden (wie stark der sein muss, ist auch die Frage), geht die Kupferausführung wieder in Führung. Das hängt ja auch mit der Wärmekapazität der Materialien zusammen...oder so. Es ist anscheinend eine Wissenschaft für sich.
Im Internet steht viel...aber eine brauchbare Antwort konnte ich da leider noch nicht finden.


Wenn ein Radiator auf der Seite liegt (Öffnung links/rechts), wird dieser im Passiv-Betrieb eine geringere Kühlleistung haben, als wenn er mit der Öffnung nach oben/unten. Thema "Warme Luft steigt nach oben".

MfG
W!ldsau

Bei gleichem Volumen von Kupder/Alu bei dem Kühllamellen (was bei den AMS der Fall ist), ist Kupfer besser auch passiv. Das was du meinst ist auf die Masse bezogen, d.h. du kannst aus 1kg Alu größere Lammellen bauen als aus 1kg Kupfer, wobei dann die größere Oberfläche die schlechtere Wärmeleitung mehr als aufwiegt.

Um das nochmal klarzustellen: Der Wärmedurchgangskoeffizient ist bei Metallen zu Luft auch bei verschiedenen Metallen fast identisch. Und die Wärmekapzität spielt nur bei dem Verhalten bei sich zeitlich ändernder Wärmelast eine Rolle. Bei einem quasistatischen System
(zeitlich fast konstante Wärmelast) ist diese auch egal.

Zitat


Was eine Rolle spielt ist die niedrigere Dichte von Aluminium.
Aluminum hat 53% der Waermeleitfaehigkeit von Kupfer, aber nur 31% der Dichte.

Wenn du aus 1kg Aluminium und aus 1kg Kupfer eine Kuehlflaeche bauen willst
die moeglichst viel Waerme an die Luft abgibt, kannst du beim Aluminium
einen besseren Wert erzielen weil du aus aus der gleichen Menge eine groessere
Flaeche bauen kannst -ohne dass es zu duenn wird, und dein Vorteil
durch groesseren Waermewiderstand aufgefressen wird.
Wenn allerdings das Gewicht egal ist und es nur aufs Volumen ankommt,
wird Kupfer immer die bessere Wahl sein. Diamant ist noch viel besser,
von der Waermeleitfaehigkeit her, am besten Diamant aus reinem C12 .

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Sahnetorte« (12. Juni 2014, 15:07)

Ob Au oder Kupfer ist Ansichtssache

Donnerstag, 12. Juni 2014, 17:41

Hallo,

Leider ist mein Test (http://www.hardwareluxx.de/community/f13…ren-848542.html) ob Alu oder Cu AMS besser oder schlechter ist vom Bilderhoster geschreddert worden, aber wenn ich mich recht erinnere ist der Unterschied etwa 1-2 K über den Bereich von 12 V (ca. 1650 rpm) bís 5 V (c. 700 rpm) mit NB PK-3 Lüftern und ca.550W Leistungsaufnahme des Mess-PC's.

Ich werde die beiden Radiatoren in meinem neuen Testsetup (http://www.hardwareluxx.de/community/f13…ern-971299.html) noch mal vermessen und da gibt es dann hoffentlich genauere Werte. Den AMS 360 habe ich schon vermessen. Die AMS 420 mit AL und Cu Lamellen kommen noch Ende des Jahres.

Donnerstag, 19. Juni 2014, 14:11

Einen Test vom 420er ALU & CU habe ich auch noch gefunden.
Dort konnte die CU Variante erst ab aber einer Lüfterdrehzahl von 600 U/min mit der ALU-Variante gleich ziehen. Ab dann geht die CU-Variante in Führung.

Auch die Lamellendichte der CU-Variante ist höher. Ob das beim 480er ebenso ist, kann man nirgends wo nachlesen.

Bin mal gespannt.

MfG
W!ldsau

AMS Cu vs. Al

Montag, 23. Juni 2014, 14:32

Interessanter Review mit Wertung. Messgenauigkeit und Aussagen sind mir wie immer zu ungenau. Ich denke das Al und Cu AMS in der Messgenauigkeit gleich gut sind (vorausgesetzt die Lamellenfläche ist identisch).

Aber wie gesagt, ich knüpfe mir meine alten AMS 420er im Winter wieder vor. Ich hoffe es hat in der Zwischenzeit keine konstruktiven Änderungen gegeben.

Dienstag, 24. Juni 2014, 07:26

Einen Test vom 420er ALU & CU habe ich auch noch gefunden.
Dort konnte die CU Variante erst ab aber einer Lüfterdrehzahl von 600 U/min mit der ALU-Variante gleich ziehen. Ab dann geht die CU-Variante in Führung.

Auch die Lamellendichte der CU-Variante ist höher. Ob das beim 480er ebenso ist, kann man nirgends wo nachlesen.

Bin mal gespannt.

MfG
W!ldsau


In dem Test sieht man, dass beide Varianten unter den dort herschenden Bedingungen gleich gut kühlen. 0,8K sind innerhalb der Messungenauigkeit. Bei hohen Wärmelasten und hohen Temperaturunterschieden zwischen Wasser und Luft könnte die CU spürbar Vorteile bringen. Im Allgemeinen ist aber von pc-master nicht viel zu halten...