So funktioniert eine Wasserkühlung beim Computer

In den meisten Computern können Lüfter die elektronischen Komponenten ziemlich gut kühlen. Aber für Leute, die High-End-Hardware verwenden oder ihre PCs dazu zwingen wollen, schneller zu laufen, weil sie damit Prozesse für ihr Gewerbe abarbeiten, verfügt ein Lüfter möglicherweise nicht über die nötige Leistung. Wenn ein Computer zu viel Wärme erzeugt, kann eine Flüssigkeitskühlung, auch Wasserkühlung genannt, eine bessere Lösung sein. Es mag komisch erscheinen, Flüssigkeiten in die Nähe von empfindlichen elektronischen Geräten zu bringen, aber die Kühlung mit Wasser ist weitaus effizienter als die Kühlung mit Luft.

Ein Flüssigkeitskühlsystem für einen PC funktioniert ähnlich wie das Kühlsystem eines Autos. Beide nutzen ein grundlegendes Prinzip der Thermodynamik aus: Die Wärme wandert von wärmeren Objekten zu kühleren Objekten. Wenn das kühlere Objekt wärmer wird, wird es kühler. Sie können dieses Prinzip hautnah erleben, indem Sie Ihre Hand für einige Sekunden flach auf eine kühle Stelle auf Ihrem Schreibtisch legen. Wenn Sie Ihre Hand anheben, wird Ihre Handfläche etwas kühler, und die Stelle, an der sich Ihre Hand befand, wird etwas wärmer.

Wie funktioniert das Kühlsystem?

Bei der Computerkühlung umfasst die gebräuchlichste Form der Flüssigkeitskühlung ein geschlossenes Röhrensystem, das die Flüssigkeit von einer an der Kühlung beteiligten Komponente zur anderen befördert. Diese Systeme werden im Allgemeinen als Schleifen bezeichnet. Alle Flüssigkeitskühlkreisläufe haben einige gemeinsame Teile: Pumpen, Schläuche, Wasserblöcke und Kühler.

Flüssigkeitskühlung ist ein sehr verbreiteter Prozess. Das Kühlsystem eines Autos zirkuliert Wasser, normalerweise mit Frostschutzmittel gemischt, durch den Motor. Heiße Oberflächen im Motor erwärmen das Wasser und kühlen sich dabei ab.

Das Wasser zirkuliert vom Motor zum Kühler, einem System aus Lamellen und Rohren mit viel Außenfläche. Die Wärme wird vom heißen Wasser zum Kühler geleitet, wodurch das Wasser abkühlt. Das kühle Wasser kehrt dann zum Motor zurück. Gleichzeitig bewegt ein Ventilator Luft über die Außenseite des Kühlers. Der Kühler erwärmt die Luft und kühlt sich gleichzeitig ab. Auf diese Weise strömt die Motorwärme aus dem Kühlsystem in die Umgebungsluft. Wenn die Oberflächen des Kühlers nicht mit der Luft in Kontakt kommen und die Wärme abführen, würde das System die Wärme nur umleiten, anstatt sie zu entfernen.

Welches Wasser sollte man verwenden?

Die zum Kühlen verwendete Flüssigkeit kann entionisiertes Wasser oder ein elektrisch nicht leitfähiges und nicht kapazitiv hergestelltes Fluid sein, von dem es eine Anzahl patentierter Formulierungen gibt. Sie können kein Leitungswasser verwenden, da die darin gelösten Ionen wahrscheinlich die Wasserblöcke angreifen. Es sollte daher ein Stoff, die eine verringerte Leitfähigkeit aufweist, im Optimalfall keine sein. Aus demselben Grund ist es nicht ratsam, Metalle in einem Kühlkreislauf zu mischen. Sie müssen auch das Algen- und Bakterienwachstum in Betracht ziehen, dass ein System verstopfen könnte, daher sollten einige Biozide Wirkstoffe einbezogen werden. Ein Silberwickel kann für ein Biozid verwendet werden, obwohl es zum Korrosionsschutz sehr rein sein muss. Häufig entscheiden sich Enthusiasten wegen ihrer Leistungsfähigkeit, Verfügbarkeit und niedrigen Kosten für deionisiertes Wasser.

Wärmeerzeugung

Ein Automotor erzeugt Wärme als Nebenprodukt von brennendem Kraftstoff. Computer-Komponenten hingegen erzeugen Wärme als Nebenprodukt der Bewegung von Elektronen. Die Mikrochips eines Computers sind voll mit elektrischen Transistoren, bei denen es sich im Wesentlichen um elektrische Schalter handelt, die entweder ein- oder ausgeschaltet sind. Wenn Transistoren ihre Zustände zwischen Ein und Aus ändern, wird im Mikrochip Elektrizität durchgelassen. Je mehr Transistoren ein Chip enthält und je schneller er den Status ändert, desto heißer wird der Chip. Wie bei einem Automotor fällt der Chip aus, wenn er zu heiß wird. Deshalb sollte wie bei einem Wagen, ein Computer nicht in der Sonne stehen.