Custom waterkoeling: wat heb je nodig en wat mag je verwachten?

57 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Voor- en nadelen
  3. 3. Koelblokken
  4. 4. Reservoir, pomp en radiator
  5. 5. Slangen, fittingen en water
  6. 6. Aan de slag!
  7. 7. Getest
  8. 8. Reacties

Inleiding

Een alles-in-een waterkoelset is leuk, maar voor de echte hardwareliefhebber zijn custom waterkoelsets toch verleidelijk: ze beloven betere koeling of juist een stillere werking, en het ziet er ook nog eens niet verkeerd uit. In dit artikel vertellen we je alles wat je moet weten als je overweegt je PC van een zelf samengestelde set te voorzien en tonen we je de resultaten van een voorbeeldconfiguratie.

 

De laatste jaren zijn kant-en-klare waterkoelsets, waarbij alle benodigde onderdelen zijn ondergebracht in één gesloten systeem, bijzonder populair. Zo populair zelfs, dat marktleider Corsair op dit moment bij de user systemen op Hardware.Info het grootste aandeel heeft in de categorie CPU-koelers. En dat terwijl de fabrikant louter waterkoelsets op de markt heeft! Zo’n kant en klaar setje kan een interessant alternatief zijn voor een luchtkoeler, maar biedt maar een fractie van wat een uit losse onderdelen samengestelde waterkoelset vermag. Een custom installatie kan niet alleen de processor koelen, maar ook één of meerdere videokaarten en zelfs je moederbord, geheugenmodules en/of harde schijven. En wat ook meetelt: zo’n set is ook dé manier om een high-end PC een bijzonder uiterlijk te geven.

In een poll vroegen we aan de bezoekers van Hardware.Info waarom ze eventueel een waterkoelset zouden aanschaffen. Zowel een stillere als een koelere werking van de PC werden genoemd. Ook vroegen we hoeveel geld onze bezoekers aan een waterkoelset uit zouden geven. Het merendeel, ongeveer 28 procent, gaf aan niet meer dan 100 euro te willen spenderen. Een nog altijd significante 16% was echter best bereid meer dan 350 euro neer te tellen. Vanaf zo’n bedrag kun je echt wat leuks in elkaar sleutelen!

Val jij dus in die groep, dan is het goed om te weten hoe je zo’n set in elkaar zet, waar je op moet letten bij het selecteren van componenten, maar bovenal ook wat nu exact de voor- en nadelen van custom waterkoeling zijn.

Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door:

Voor- en nadelen

Betere koeling, stillere koeling én een bijzonder uiterlijk voor je PC noemden we in de inleiding al als voordelen van een custom waterkoelset. Laten we maar direct één wijdverbreide misvatting de wereld uit helpen: custom waterkoeling is niet per se stiller dan goede luchtkoeling. Ook voor waterkoeling zijn immers ventilators nodig, naast andere zaken die geluid produceren, zoals een pomp. Betere koeling is echter een gegeven en juist de combinatie van goede koeling met een relatief laag geluidsniveau is een voordeel van een goede waterkoelset.

In veel PC’s is de videokaart het onderdeel dat het meeste lawaai maakt, zeker wanneer je een exemplaar hebt met een standaardkoeler. Met een custom waterkoelset is juist dat goed aan te pakken. Bovendien kun je, wanneer je zelf een set samenstelt, deze helemaal naar wens aanpassen voor het beoogde resultaat: stilte, overklokken of een fraai uiterlijk.

Er zijn echter ook een paar nadelen waarbij je dient stil te staan, nog afgezien van de vereiste investering van enige honderden euro’s voor alle benodigde onderdelen. Allereerst: waar de kans dat iets stuk gaat bij een kant-en-klare waterkoelset bijzonder klein is, moet je bij een custom set wel echt goed uitkijken dat je niet met water morst en kortsluiting veroorzaakt. Dat wordt niet gedekt door garantie, net zo min als het vervangen van de standaardkoeling van je videokaart.

Onderhoud kan een ander nadeel zijn. Naar een kant en klare set heb je geen omkijken, bij een custom set kan het zijn dat je water moet vervangen omdat er algen in ontstaan. Door het juiste anti-algenmiddel aan het water toe te voegen, kun je dat wel (grotendeels) voorkomen.

Ten slotte: het monteren en installeren van een set op maat kost aardig wat tijd. Installatie van een kant-en-klare set vergt amper meer tijd dan van een luchtkoeler, maar voor het monteren van een custom waterkoelset zal je de nodige uurtjes mogen reserveren.


Een custom waterkoelset bestaat uit heel wat losse onderdelen.

Koelblokken

Een custom waterkoelset, ook wel loop genaamd, bestaat minimaal uit een CPU-koelblok, een reservoir, een radiator, een pomp, slangen en fittingen en tenslotte speciaal geschikt water met enige toevoegingen. Daar kun je indien gewenst nog koelblokken aan toevoegen voor je videokaart, moederbord, geheugen en harde schijven.

Voor CPU-waterkoelblokken is er bij gespecialiseerde webshops keus te over. Als je niet of slechts beperkt gaat overklokken, kun je prima uit de voeten met een relatief goedkoop CPU-blok. Deze bevatten vaker wat minder koper, of hebben een iets simpeler ontwerp. In de regel mag je zelfs bij goedkope CPU-blokken een koelcapaciteit verwachten die op zijn minst even goed is als bij luxe luchtkoeling. Wil je gaan overklokken, dan is het CPU-blok juist een onderdeel waar je niet op moet bezuinigen. Reviews en adviezen van websites en gebruikers moeten je op weg kunnen helpen bij de keuze.

Er zijn tegenwoordig ook blokken te vinden waarop de pomp zit ingebouwd. Dat scheelt uiteraard weer in de ruimte die je nodig hebt in de behuizing. Zoals bij alle aspecten van custom waterkoeling is er ook veel keuze qua uiterlijk, tot en met LEDs aan toe: bij gespecialiseerde shops is er voor elk wat wils.

Bij een waterkoelblok voor je videokaart kun je twee kanten op. Je kunt kiezen voor een zogenaamd full cover blok of juist een universeel blok. Het eerste type bedekt de hele videokaart en koelt dus ook het geheugen en de VRM’s. Dat ziet er in de regel mooier uit en heeft voor overklokkers ook zeker toegevoegde waarde, maar is minder praktisch als je regelmatig van videokaart verwisselt. Een universeel blok plaats je puur op de GPU en past daardoor op nagenoeg alle videokaarten. Zo’n universeel blok kun je dus ook meenemen naar een nieuwe kaart. In beide gevallen zal de garantie op je videokaart vervallen.

Voor een heel wat moederborden in het luxere segment kan je een chipset en/of mosfet blok aanschaffen. Vaak zijn deze specifiek voor een bepaald moederbord, dus bedenk of je de investering voor één moederbord de moeite waard vindt, want dergelijke blokken kun je niet meenemen naar een nieuwe moederbord. Er bestaan wel exemplaren die universeel zijn, maar ook dan is compatibiliteit eerder uitzondering dan regel. Tip: veel fabrikanten hebben moederborden in het assortiment die all zijn voorbereid op waterkoeling. Dat is een goede keuze als je van plan bent met een custom loop aan de slag te gaan.

Ook het geheugen kan je koelen met water met speciale koelblokken. Let wel: je doet dat voornamelijk voor het uiterlijk: geheugen overklokt in de regel niet beter door waterkoeling. Je moet verder bereid zijn de heatspreaders van je geheugen te halen, wat ook weer implicaties kan hebben voor de garantie. Wat ons betreft iets voor de échte liefhebbers.

Heb je een harde schijf die warm wordt, dan kan je er voor kiezen ook die met water te koelen. De keuze in koelblokken hiervoor is in vergelijking met andere onderdelen echter beperkt en in de praktijk is er ook weinig reden om dit te doen.


Qua CPU-blok zijn er vele keuzes te maken. Het is dan ook één van de belangrijkste onderdelen van je set.


Een universeel GPU-blok past op vrijwel iedere videokaart, maar koelt enkel de GPU. Een zogenaamd
full-cover blok koelt ook de geheugenmodules en VRM’s, maar moet specifiek geschikt zijn voor jouw kaart.

Reservoir, pomp en radiator

Het reservoir heeft een aantal belangrijke functies in een custom waterkoelset. Het is de plek waar je de set bij ingebruikname kunt vullen en tevens de plek waar je eenvoudig lucht uit het systeem kunt halen. Er is behoorlijk wat keus. Zo zijn er reservoirs die in een 5.25” ruimte passen, maar ook zogenaamde tube reservoirs. Die zien er mooier uit, maar je moet er wel zelf een plek voor in de behuizing creëren. Als je weinig plek in je behuizing hebt kun je ook kiezen voor een micro reservoir. Er zijn ook bay of tube reservoirs waarin al een pomp is ingebouwd. Dat is makkelijk, want je hoeft geen extra plaats te zoeken voor de pomp. Bedenk van tevoren wat je handig, maar vooral ook mooi vindt.

De voornaamste aandachtspunten bij een pomp zijn de kracht en de hoeveelheid waterverplaatsing. Het eerste wordt aangegeven in de hoogte dat water opgepompt kan worden. De waterverplaatsing wordt opgegeven in liter per uur. Ga je een loop maken met veel onderdelen erin, dan is de kracht belangrijker dan de doorvoersnelheid. Voor een korte loop voor primair overklokdoeleinden maakt is juist de snelheid belangrijker. Voor veel pompen zijn zogenaamde tops beschikbaar, uitbreidingen die het bijvoorbeeld mogelijk maken om twee pompen te combineren, een reservoir te integreren met een pomp of simpelweg het uiterlijk verbeteren. Belangrijke tip: zorg altijd dat je pomp lager in de behuizing zit dan het reservoir, omdat de pomp anders mogelijk geen water krijgt. Als je een gecombineerde pomp met reservoir hebt, hoeft je daar natuurlijk niet op te letten.

De radiator is het belangrijkste onderdeel van een waterkoelset, want dit bepaalt grotendeels hoeveel warmte afgevoerd kan worden. Bij een radiator is van belang om te bepalen wat de maximale grootte is die in je behuizing past. Immers: hoe groter, des te beter de koeling én hoe stiller je het geheel kunt maken. Voor zeer kleine behuizingen zijn er radiatoren die beginnen bij 80mm, of een dubbele uitvoering 160mm, geschikt voor één of twee 80mm fans. Radiators met ruimte voor één, twee, drie of vier 120mm fans zijn het meest gebruikelijk (120mm, 240mm, 360mm en 480mm). Er zijn ook steeds meer behuizingen waarin radiators passen die 140mm breed zijn: varianten met twee, drie of zelfs vier fans zijn dan dus 280mm, 420mm en 560mm lang. Je kunt ook meerdere radiatoren in een loop plaatsen, maar dan moet je wel zorgen voor een krachtige pomp. Verder is er de keuze uit verschillende diktes. Ga je veel onderdelen koelen, zoals CPU én GPU, dan is het zeker slim om een dikker model te nemen, zeker als de ruimte qua lengte beperkt is.

Op de radiator plaats je fans om de warmte af te voeren. Bij de keuze hiervan is voornamelijk de zogenaamde static pressure van belang. Belangrijk om op te letten bij het monteren van fans op een radiator is dat je bouten niet te lang zijn. Zijn ze dat wel, dan kan het zijn dat je de ribben van de radiator raakt en hem dus lek prikt!


Een tube reservoir ziet er mooi uit in je PC. Veel varianten, zoals deze van XSPC, hebben een ingebouwde pomp.


Hoe groter de radiator, hoe beter de koelprestaties en hoe lager je de geluidsproductie kunt houden. Deze radiator van Alphacool kan aan twee kanten vier 120mm fans huisvesten, in totaal acht dus.

Slangen, fittingen en water

De slangen bepalen grotendeels het uiterlijk van je waterkoelset. Geen wonder dat je bij gespecialiseerde shops kunt kiezen uit slangen in alle kleuren van de regenboog. Een keuze die je moet maken is de gewenste dikte: veel gebruikt zijn 1/2” (13mm inwendige diameter) en 3/8” (10mm inwendige diameter). Qua koelcapaciteit maakt het naar onze ervaring weinig uit. Hoe er rekening mee dat kleine bochten lastiger te maken zijn met dikkere slangen. Er is ook keus uit verschillende materialen: je PVC slangen, maar ook zogenaamde Tygon slangen. Die zijn flexibeler dan PVC en dus handiger in gebruik, maar er komt sneller een knik in. Om knikken te voorkomen kun je ervoor kiezen een antiknikveer mee te bestellen. Voor het beste resultaat kan je die het beste over de gehele slang plaatsen; houdt er rekening mee dat de dikte moet aansluiten bij de gekozen slang.

Ook afhankelijk van de gekozen slang zijn de fittingen die je in alle koelblokken, de radiator en de pomp moet draaien. Je kunt kiezen voor een normale fitting met daarop een slangklem of een tie-wrap, maar veel mooier en praktischer is een schroeffitting. Hierbij prik je eerst de slang op de fitting en vervolgens draai je een ring om de slang heen vast. Maak voor je gaat bestellen een plan van hoe je de waterkoeling in je systeem wil inbouwen. Je kunt dan vooraf bepalen of je op sommige plaatsen hoekfittingen moet plaatsen, om krappe bochten te voorkomen. Ook fittingen zijn in verschillende kleuren verkrijgbaar.

Wil je ook je videokaart van waterkoeling voorzien en hem alsnog eenvoudig uit je systeem kunnen halen, dan kun je eventueel snelkoppelingen kopen. Deze koppelingen kun je in en uit elkaar draaien, zonder dat de loop leegt loopt. Er komen hooguit een paar druppels uit. Houd er dus wel even een doekje om als je ze los draait.

Om op een eenvoudige wijze het water uit je set te halen, kun je ergens in de loop een drain plaatsen. Dat is in feite een klein kraantje, dat je idealiter zo laag mogelijk in je loop plaatst.

Het laatste onderdeel dat natuurlijk niet mag ontbreken is het water zelf. Als je doorzichtige slangen en/of een goed zichtbaar doorzichtig reservoir hebt gekozen, kan het mooi zijn om gekleurd water te nemen. Wanneer je bij een speciaalzaak water specifiek voor waterkoeling koopt, zitten daar vaak al toevoegingen in die bijvoorbeeld algen of corrosie tegengaan. Als alternatief kun je ook gedemineraliseerd water nemen, dat gewoon in de supermarkt te koop is. Ga je voor deze goedkopere oplossing, dan is het wel verstandig een flesje biocide te kopen tegen de algen. Eventueel kun je ook middel tegen corrosie kopen. Wil je zeker zijn dat je geen algen krijgt in je waterkoelset, dan kun je in combinatie met de biocide ook nog een zilveren spiraal kopen die je ofwel in je reservoir (bij tube overigens niet aan te raden) ofwel op een willekeurige plek in een slang steekt. Algen houden namelijk niet van zilver.


Uiteraard moet je voor alle onderdelen fittingen kopen. Maak vooral een schets van hoe je je waterkoeling wil inbouwen: op basis daarvan kun je bepalen of je op sommige plekken hoekfittingen nodig hebt.


Plaats ergens in je loop een zilveren spiraal en algen zullen zich veel minder thuis voelen in je waterkoeling setup.

Volgorde

Een belangrijke vraag: in welke volgorde moet je de verschillende onderdelen in de loop plaatsen? Daar zijn de meningen nogal over verdeeld. Als je pomp krachtig genoeg is en de radiator voldoende warmte kan verwerken, maakt het eigenlijk niet zo veel uit. Eén ding is wel van belang: de pomp moet fysiek onder het reservoir zitten. In een loop met CPU- en GPU-blok is dit een goede volgorde om aan te houden: 1. Reservoir, 2. Pomp, 3. CPU-blok, 3. Radiator, 5. GPU-blok.

Aan de slag!

Om het effect van een luxe custom waterkoelset in de praktijk uit te proberen, gingen wij aan de slag met een set onderdelen beschikbaar gesteld door de Nederlandse waterkoelingspecialist Highflow.nl. We hebben uitdrukkelijk een zeer luxe set opgebouwd, waarbij de totale prijs net boven de 600 euro uitkomt. Wij kozen voor een EK Supremacy CPU-blok met een acetaal top en koperen base en een XSPC RayStorm universeel GPU-blok. Verder kozen we voor een XSPC D5 Photon 170 reservoir met ingebouwde pomp en een volledig koperen Alphacool NexXxoS XT45 480mm radiator. Daarbij selecteerden we zwarte Feser Tube UV slangen met 3/8” inwendige dikte en daarvoor geschikte fittingen. Naast 8 standaard fittingen zitten in onze waterkoelset ook twee hoekfittingen. De set hebben we gevuld met blauwe vloeistof van EK, waar we Mayhems Biocide Extreme aan hebben toegevoegd. De set wordt compleet gemaakt met een Silver KillCoils spiraal, een achttal Enermax T.B.Silence 120mm fans voor op de radiator (vier aan iedere kant).

De waterkoelset plaatsen we in een systeem bestaand uit een Intel Core i7 4770K, een ASRock Z87 OC Formula moederbord (dat direct geschikt is voor waterkoeling), een ASUS Radeon R9 290X DirectCU II videokaart, 16GB Corsair Vengeance LP DDR3-1600 geheugen en een 250 GB Samsung 840 Evo SSD. Dat alles bouwden we in een Phanteks Enthoo Primo behuizing, die we ook voorzagen van vier Enermax T.B.Silence 140mm casefans. Een stap-voor-stap workshop over hoe je een custom waterkoelset als deze inbouwt publiceren we spoedig.

De Enermax T.B.Silence ventilators zijn, zoals de naam al aangeeft, geoptimaliseerd voor stille werking. We hebben tijdens onze tests alle Enermax fans ook vervangen voor Scythe Slip Stream 1900rpm exemplaren die juist zijn geoptimaliseerd voor hoge airflow.

Voor de gekozen componenten zijn we zo’n 460 euro kwijt, de verschillende fans niet meegerekend. Neem je geen GPU-koelblok, dan is het prijskaartje zo’n 400 euro. Inclusief fans kwam de set zoals geschreven net boven de 600 euro totaal uit.


Moederbord en videokaart voorzien van waterkoelblokken, radiator voorzien van casefans.


Alles netjes ingebouwd.

Getest

Voor onze tests klokten we de i7 4770K op 4,3 GHz met 1,245V Vcore. De videokaart werd geklokt op 1150 MHz met 1,35V. We hebben de machine in een drietal configuraties getest. Allereerst met een Noctua NH-D14 CPU-koeler en de standaard luchtkoeler van de videokaart. Daarnaast met de waterkoelset en de stille Enermax T.B.Silence fans en ten slotte met de waterkoelset voorzien van Scythe Slip Stream 1900rpm fans. In alle gevallen testten we met de fans werkend op 12V en op 7V. Zowel in idle-modus als met volle CPU/GPU-load maten we de temperatuur van de CPU en GPU, als ook de geluidsproductie van het systeem, gemeten op 10 centimeter afstand. Voor het meten van de CPU-temperatuur gebruikten we RealTemp, waarbij we de temperatuur van de heetste core noteren. Voor de GPU-temperatuur gebruikten we ASUS GPU Tweak. Alle resultaten vind je in de tabel.

Om met de geluidsproductie te beginnen: luchtgekoeld met alle fans in stille modus (7V) meten we 38-40 dB(A) geluidsproductie. Bij load is de geluidsproductie iets hoger, aangezien de ventilators van de videokaart dan sneller gaan draaien. Met de waterkoelset met stille Enermax fans op 7V komen we uit op 38 dB(A), ofwel: identiek aan stille luchtkoeling. Het verschil in temperatuur is echter gigantisch: bij het luchtgekoelde systeem in stille modus loopt de GPU-temperatuur bij load op tot 67 ºC en de CPU-temperatuur tot 95 ºC. Met waterkoeling blijft dit beperkt tot 47 ºC, respectievelijk 80 ºC. Ofwel: met waterkoeling wordt het systeem niet stiller, maar bij dezelfde lage geluidsproductie blijven de componenten wel een stuk koeler.

Voor wie wil gaan overklokken en koelprestaties het belangrijkste is, blijkt een custom waterkoelset zoals wij die hebben gemonteerd bovendien voor duidelijk betere resultaten te kunnen zorgen. Met luchtkoeling op vol vermogen (de fans op 12V) komen de temperaturen van onze overklokte GPU en CPU onder load op respectievelijk 65 ºC en 89 ºC. De geluidsproductie bedraagt dan 50 dB(A). Zoals we al hebben gezien, zijn de temperaturen met de waterkoelset met de stille Enermax fans al lager, zelfs als we de fans op 12V laten draaien. Met de Scythe Slip Stream fans op vol vermogen (12V) stijgt de GPU-temperatuur niet verder dan 43 ºC en de CPU-temperatuur niet verder dan 74 ºC. Dat is echt significant lager.

Saillant detail: met beide soorten fans en zowel idle als onder load blijkt bij de custom waterkoeling het verschil in temperaturen bij de fans op 7V en 12V vrijwel te verwaarlozen. Ofwel: het heeft, in ieder geval voor de set die wij hebben samengesteld, eigenlijk geen nut om de ventilators op volle snelheid te laten draaien.

TestFans 7V - CPU/GPU IdleFans 7V - CPU/GPU Full LoadFans 12V - CPU/GPU IdleFans 12V - CPU/GPU Full Load
Luchtkoeling    
Geluidsproductie systeem (10 cm.) 38 dB(A) 40 dB(A) 50 dB(A) 50 dB(A)
GPU temperatuur 33 °C 67 °C 32 °C 65 °C
CPU temperatuur 34 °C 95 °C 32 °C 89 °C
Waterkoeling - Scythe Slip Stream fans    
Geluidsproductie systeem (10 cm.) 52 dB(A) 52 dB(A) 62 dB(A) 62 dB(A)
GPU temperatuur 30 °C 44 °C 30 °C 43 °C
CPU temperatuur 30 °C 75 °C 29 °C 74 °C
Waterkoeling - Enermax T.B.Silence fans    
Geluidsproductie systeem (10 cm.) 38 dB(A) 38 dB(A) 42 dB(A) 42 dB(A)
GPU temperatuur 30 °C 47 °C 30 °C 46 °C
CPU temperatuur 30 °C 80 °C 28 °C 76 °C

Conclusie

Er zijn meerdere redenen om aan de slag te gaan met een custom waterkoelset. Louter om je PC stiller te maken hoef je het eigenlijk niet te doen, maar waterkoeling kan wel een lage geluidsproductie combineren met lage temperaturen. In vergelijking met luchtkoeling en kant-en-klare waterkoelsets zijn bovendien aanzienlijk lagere temperaturen mogelijk, wat natuurlijk positief is voor overklokkers. Misschien nog wel de belangrijkste reden om voor een custom waterkoelset te kiezen is echter het pimpen van je PC.

Dit artikel is mede mogelijk gemaakt door:

0
*