Wärmetauscher, Aufbau, Funktion und die Physik die dahinter steckt

[lord86]

Da es im Thread zu den Feser Admiral Radiatoren in letzter zeit zu vermehrtem aufkommen von Fachwissen kam möchte ich euch hier nun die Gelegenheit geben über Radiatoren aller Art zu diskutieren.

Wie immer gilt auch hier, friedlich bleiben und angeregt und mit freude diskutieren

Viel Spaß!

[wecaluxx]

Aber was hat eine Lamelle mit ner Tube oder Wanddicke zu tun?

.. so einiges, wenn auch nicht direkt. Dünneres Lamellenmaterial ist besser faltbar und schmiegbar, kann mit weniger Verbundmaterial befestigt werden, und es können insges. mehr Lamellen auf einer gegebenen Länge untergebracht werden, ohne die Durchlüftung zu behindern = mehr Oberfläche, um den Wärmeübergang zur Luft zu verbessern. Dünnwandige Tubes in Verbindung mit dünnen Lamellen sind also konsequent auf Wärmeabgabe optimiert.

[JojoTheMaster]

.. so einiges, wenn auch nicht direkt. Dünneres Lamellenmaterial ist besser faltbar und schmiegbar, kann mit weniger Verbundmaterial befestigt werden, und es können insges. mehr Lamellen auf einer gegebenen Länge untergebracht werden, ohne die Durchlüftung zu behindern = mehr Oberfläche, um den Wärmeübergang zur Luft zu verbessern. Dünnwandige Tubes in Verbindung mit dünnen Lamellen sind also konsequent auf Wärmeabgabe optimiert.

Was aber auch entscheidend ist, ist der Übergangsquerschnitt zur Rippe bzw. Lamelle...

Ich hatte in der letzten Wärmeübertrager-Übung Zeit, und das Ding mal nachgerechnet... so dumm ist die Idee von Feser gar nicht...

[wecaluxx]

Das wasserführende Rohr eines Netzradiators gibt seine Energie aber nur auf einem Bruchteil der Fläche an die Kupferlamellen weiter.

Das ist prinzipiell korrekt. Der "Bruchteil" kann aber beträchtlich sein, sofern die Kontaktflächen (Flat-Tube Aussenwandung und Lamellenoberfläche) sorgfältig bearbeitet und hinreichend plan sind, und das verwendete Verbundmaterial von guter Wärmeleitfähigkeit ist.

Wenn ich das richtig verstanden habe gibt das Stahlrohr beim Admiral seine Wärmeenergie auf 100% der Fläche an die Alulamellen ab.

Einen 100%-igen Wärmeübergang gibt es nicht. Um dem nahezukommen, müssten die Kontaktflächen 100% formschlüssig und passgenau geschliffen, d.h. frei von Lufteinschlüssen sein. Um dies im Dauerbetrieb zu gewährleisten, wäre zudem der "Bimetall-Effekt" durch die Materialpaarung Edelstahl - Alu zu eliminieren: der Wärmedehnungs-Koeffizient von Alu ist ungleich höher als der von Edelstahl, sodaß das Alu-Aussenrohr unter Hitzeeinwirkung durch Dehnung in axialer und radialer Richtung zum "Aufbauchen" tendiert, d.h. den Kontakt zum Innerohr zumindest teilweise verliert. Ein Verpressen beider Rohre, oder - noch besser! - das Aufschrumpfen des Aussenrohres würde diesem Effekt jedoch hinreichend entgegenwirken.

Das ist dann schon eine Menge Fläche. Da spielt die Wärmeleitfähigkeit des Innenmaterials keine große Rolle mehr.

Wieviel ist denn - zumindest näherungsweise - "eine Menge Fläche"... Die Inhalte von Werbebotschaften zu glauben ist das eine, sie hinterfragend zu analysieren das andere. ("Alles was nur wahrscheinlich ist, ist wahrscheinlich falsch").
Dies gilt insbes. im Zusammenhang mit dem Einsatzzweck der Radiatoren: PC-Systeme möglichst effizient zu kühlen, wobei es auf jedes Grad Kühlleistung ankommt.

Wer es nicht glaubt soll doch bitte mal die Wärmeleitfähigkeit von Acrylfarbe nachschlagen. Damit sind die meisten Netzradiatoren wohl ummantelt. Die Schichtdicke der Farbe sollte auch kaum höher sein als die des Innenrohres vom Feser.

"Glaubensfragen" gehören in den Bereich der Theologie.... Die Wärmeleitfähigkeit von Lacken und Farben ist für diese Diskussion völlig irrelevant - diese sind zudem mit den verwendeten Basisnmaterialien (Metalle) überhaupt nicht vergleichbar. So können z.B. zeitgemässe Acrlyfarben bei sachgerechter Anwendung in (haltbaren) Schichtdicken von wenigen hunderstel Millimetern deckend aufgebracht werden, ihr "wärmedämmender" Effekt ist vernachlässigbar. Das trifft natürlich dann nicht zu, wenn man - wie in einigen Fällen der ansonsten hervorragend verarbeiteten HW-Labs Radiatoren - die Radiatoren derart mit Farbe zukleistert, dass noch nicht einmal Pressluft den Weg durch die Lamellen findet ...

Also nicht spekulieren, sondern abwarten und Tee trinken bis Feser den Admiral raus bringt und ein unabhängiger Tester das Ding in der Hand hat.

Hinweise auf die Vor- und Nachteile bestimmter Radiator-Konstruktionsformen und somit auch deren Werkstoffe sind durchaus nicht "spekulativ" - und sollen / können die Ergebnisse neutraler Tests auch garnicht vorwegnehmen. Sie können nur auf der Basis als "bekannt" vorausgesetzter (physikalischer) Fakten deren praxisrelevante Vor- und Nachteile beleuchten.
Im vorliegenden Falle wurde sowohl von der Konstruktionform (Rundrohr) als auch von der Materialpaarung her (Edelstahl-Alu) eine zumindest sub-optimale Lösung gewählt. Es ist daher offen, ob die serielle Durchströmung aller Rohre via Umlenkkanäle als auch das höhere (Wasser-) Volumen diese Nachteile wettmachen, oder gar insgesamt in's Gegenteil umkehren kann.

---------- Beitrag hinzugefügt um 22:42 ---------- Vorheriger Beitrag war um 22:16 ----------

Was aber auch entscheidend ist, ist der Übergangsquerschnitt zur Rippe bzw. Lamelle...

... gewiss. Dieser wird aber immer einen Kompromiss darstellen müssen - zwischen den angestrebten Übergangsflächen Rohr --> Rippen/Lamellen und Rippen/Lamellen --> Luft. Somit werden dicke (wenige) Rippen/Lamellen bei geringerer (langsamerer) Luftdurchströmung bessere Resultate zeitigen als dünnere (mehr) Rippen/Lamellen - und bei ersteren ist kaum eine Steigerung der Kühlleistung durch stärkere (schnellere) Luftdurchströmung möglich. Auch wenn die dickere Rippe/Lamelle per se mehr (Ab-) Wärme transportieren kann.
Auch eine Steigerung der Übergangsflächen (seitliche Flächen der Flat-Tubes) sorgen nur für grossvolumigere Radiatoren (z.B. für mehr Bauhöhe/Dicke), deren praktische Effizienz insgesamt hierdurch aber auch nur marginal verbessert wird. Was wiederum darauf hindeutet, dass das Hauptproblem in der Verbesserung des Wärmeübergangs Rippe/Lamelle --> Luft liegt.

Ich hatte in der letzten Wärmeübertrager-Übung Zeit, und das Ding mal nachgerechnet... so dumm ist die Idee von Feser gar nicht...

Ich unterstelle dem Hersteller keineswegs "Dummheit" - der will die Radis ja verkaufen und damit Geld verdienen, und nicht darauf sitzenbleiben. ...

[Guapa]

Heiliger Bim Bam!

@wecaluxx: Mit Deinem umfassenden Wissen müßte es Dir doch möglich sein, einen "Non-Plus-Ultra-Radiator" zu bauen - nur exclusiv für die HW-Luxx-Community natürlich.

Mich kannst Du schon mal als erster auf die Anwärterliste setzen.

[wecaluxx]

Heiliger Bim Bam!

@wecaluxx: Mit Deinem umfassenden Wissen müßte es Dir doch möglich sein, einen "Non-Plus-Ultra-Radiator" zu bauen - nur exclusiv für die HW-Luxx-Community natürlich.

Mich kannst Du schon mal als erster auf die Anwärterliste setzen.

... mach' nicht so derbe Scherze .... Die (manchmal nicht so) liebe Physik setzt da Grenzen, sodass beim gegenwärtigen Stand der Kühlungstechnik (mit Wasser) keine Quantensprünge zu erwarten sind. Ob ich so ein Teil - sagen wir mal mit einer Leistung, die ca. 2-3% über dem besten vergleichbaren Top-Radiator liegt, tatsächlich konstruieren könnte....?
Möglicherweise. Er wäre aber höchstwahrscheinlich potthässlich ... und mit Sicherheit unbezahlbar! Und unter Raumtemperatur kühlen könnt's auch nicht ... Also

[Guapa]

Schade! Nein mal im Ernst, ich finde das echt super, was Du alles über Physik und Radis, etc. weißt - das zeigt mir, daß ich noch sehr viel zu lernen habe. Auch wenn ich (noch) nicht alles verstehe, bin ich froh, wenn jemand versucht, Grundprinzipien von der Funktionsweise, etc. anderen Usern, die sich mit der Materie nicht so gut auskennen, näherzubringen.

[wecaluxx]

Schade!

... ja, ist leider nun mal eben so.... die derzeit besten Radi-Konstruktionen wären wirklich nur mit einem geradezu unsinnig hohen Aufwand noch zu toppen - für die letzten 2-3 Prozent Leistungsgewinn eines Konstruktionsprinzips zahlt man i.d.R. weitaus mehr als für die bisher erreichten 97-98 Prozent zusammen.

Nein mal im Ernst, ich finde das echt super, was Du alles über Physik und Radis, etc. weißt - das zeigt mir, daß ich noch sehr viel zu lernen habe. Auch wenn ich (noch) nicht alles verstehe, bin ich froh, wenn jemand versucht, Grundprizipien von der Funktionsweise, etc. anderen Usern, die sich mit der Materie nicht so gut auskennen, näherzubringen.

Wenn Du auch mal ganz knapp vor Deinem Sechzigsten stehst, wirst Du auch schon mehr vergessen haben, als viele Jüngere wissen.... Einer der wenigen Vorteile des Alters liegt in der Erfahrung, und somit einer oft (aber nicht immer!) besseren Beurteilungsgrundlage vieler Dinge. Das liegt einfach in der Natur der Sache, denn Anhäufung von Erfahrungen und Kenntnissen ist hauptsächlich eine Funktion der Zeit (neben etwas Wissbegierde, zugegeben). Deshalb finde ich es prima, wenn Leutchen sich für Technik begeistern, experimentieren und sich Wissen darüber aneignen (kann ihnen keiner mehr wegnehmen), und damit in Eigenleistung kreativ und produktiv werden.

[JojoTheMaster]

... ja, ist leider nun mal eben so.... die derzeit besten Radi-Konstruktionen wären wirklich nur mit einem geradezu unsinnig hohen Aufwand noch zu toppen - für die letzten 2-3 Prozent Leistungsgewinn eines Konstruktionsprinzips zahlt man i.d.R. weitaus mehr als für die bisher erreichten 97-98 Prozent zusammen.

Die Aussage könnte man als Vorwort für jeden Raditest verwenden...

[xandrus]

Die Aussage könnte man als Vorwort für jeden Raditest verwenden...

Die Aussage bezieht sich aber nur auf das technisch machbare...
Bei einem Test wird zum einen die Verarbeitungsqualität getestet!
Wenn die Lamellen bescheiden sitzen dann geht auch Kühlleistung verloren!
Viel wichtiger ist noch das quasi die Lamellenabstände getestet werden also wie gut welcher Radi bei welcher Drehzahl performt!

[Cool4Top]

danke an wecaluxx für die ausführlichen erläuterungen!

[anticucho]

@wecaluxx du erzfeind eines jeden radi-herstellers und zerstörer unserer träume, schäm dich was!

[Mr.Spock]

Das ist prinzipiell korrekt.........

Vielen Dank für deine ausführliche Erläuterung. Und du ich gebe dir auch in jedem Punkt recht.
Aber:
Meine Post bezog sich natürlich nur auf das reine theoretische "Prinzip". Etwas anderes wäre Mangels Verfügbarkeit des Admiral auch kaum möglich.
Wie du selbst bemerkt hast liegen Theorie und Praxis manchmal meilenweit auseinander.
Es wird sich hier herausstellen ob die Praxis die Theorie bestätigt oder eher nicht. Wunder sollte auch niemand ernsthaft erwarten.
Und natürlich glaube ich keineswegs irgendwelche Werbebotschaften. An sich glaube ich auch keinem Test den ich nicht selbst gefälscht habe.
Mein Post sollte völlig auch wertungsfrei rüber kommen.
Vielleicht finden andere Hersteller ja auch eine optimalere Lösung im Bezug auf das verwendete Material.

Und nur um Spekulationen weiter anzuheizen könnte Andi ja auch hier mal die Bilder des HTF 4 posten

[wecaluxx]

@ Mr.Spock: das hast Du völlig Recht. Man kann nur abwarten, wie sich die Teile in der Praxis schlagen - denn man kann den Vätern des Konstruktionsprinzips ja auch einen gewissen Mut vieles "anders" zu machen letztendlich nicht absprechen. Auch das zählt! Und was die erste PR-Kampagne angeht - professionell verunglückt weil faktisch diffus und (zumindest auf mich) etwas grossmäulig wirkend - Schwamm drüber. Wenn sie beweisen könnten, dass sie technisch mehr drauf haben als ihre Marketing-Helden, dann fände ich das sehr sympathisch.

[wecaluxx]

.... müßte es Dir doch möglich sein, einen "Non-Plus-Ultra-Radiator" zu bauen ....

... so ungfähr sähen die Grundlagen dafür aus, denn ....

.... die bislang am Markt verfügbaren Radiatoren stellen verkleinerte, filigranere Konstruktionen von Fahrzeug- oder Industrieradiatoren dar. Hierbei handelt es sich im Prinzip um nichts anderes als um mit Kühlmedium durchströmte Behälter, deren Oberfläche durch Unterteilung und die Anbringung von Kühlrippen / Lamellen vergrössert wurde. Wenn auch deren äussere Gestaltung dazu geeignet ist, einen hinreichenden Wärmeübergang Radiator --> Luft zu realisieren, so erscheint jedoch eine weitere Fähigkeit verbesserungswürdig: nämlich die, dem Kühlmedium selbst genügend Wärme zu entziehen.
Dies bedeutet, möglichst viel Kühlmedium mit der Behälter-Innenseite in innigen Kontakt, und zur dortigen Wärmeabgabe zu bringen. (Nur ein Radiator der sich selbst richtig erwärmt, kann auch Wärme abgeben!)
Zu diesem Zweck können praktisch alle für CPU/GPU-Kühler angewandten Wärmeübergangstechniken angewandt werden, allerdings nur eben in invertierter Form.
Die Schlüsselbegriffe hierzu lauten: Vergrösserung der Kontaktoberfläche und beständige Verwirbelung / Zerstrudelung des Kühlmediums. Nichts eignet sich bei einer Rundrohrkonstruktion hierzu besser als die kombinierten Konstruktionsmerkmale des gezogenen Gewehrlaufes und der "Archimedischen Schraube". in abgewandelter Form (s. Bild 1)

Anhand einer solchen Rundrohr-Konstruktion soll hier eine Möglichkeit aufgezeigt werden, die sich eines Doppelhelix-Prinzips bedient: einer rechtsgängigen Helix (Wendel), die analog zur den Zügen und Feldern von Gewehrläufen die innere Oberfläche des Rohres vergrössert, und zudem dem durchströmenden Kühlmedium einen sanften, rechtsdrehenden Drall verleiht. Ergänzt wird diese Strömungsführung durch einen eingeschobenen (massiven) Rohrkern nach dem Prinzip der "abgewandelten Archimedischen Schraube" mit einer linksgängigen (gegenläufigen!) Helix (Wendel) gleicher Steigung, deren Kern das Kühlmedium nach aussen drängt und durch häufige (gegenläufige!) Kreuzung mit der Helix der Rohr-Innenwand eine beständige Zerstrudelung des Kühlmediums bewirkt. (s. Bild 2 und 3)
Tatsächlich besteht die Abwandlung der "Archimedischen Schraube" darin, dass der Kern nur ebensolche "Felder und Züge" wie die Rohr-Innenwand besitzt. Somit handelt es sich garnicht um ein "Gewinde" (das hätte nur 1 Kanal), sondern um mehrere sich kreuzende Kanäle sehr geringer Steigung, d.h. z.b. von 1/7 Umdrehung auf die Rohlränge bezogen.

Das Rohr könnte als gezogenes Kupferrohr, der Messingkern im Strangpressverfahren hergestellt werden. Ein Verlöten des Kerns mit dem Rohr wäre überflüssig, eine hinreichend spielfreie, feste Einschub-Passung würde genügen. Die grob skizzierte Funktionsweise ergibt sich aus Bild 2, wobei die Bestandteile des Kerns rot, die des Rohres schwarz dargestellt sind. Rohrdurchmeser von 10-15 mm sollten praktikabel sein, ein Kerndurchmesser von 1/3 bis 1/2 Rohr-Innendurchmesser ebenso.

Der Wärmeübergang Rohr --> Luft wäre ebenso mit allseits bekannten Konstruktions- und Fertigungsprinzipien zu verbessern. Im Gegensatz zu kurzrippigen Aussenrohren wäre hier eine direkt aufgepresste, grossflächigere Aluminium-Lamellenstruktur vorzuziehen, analog zu den grossen Heatpipe-Lüftkühlerkonstruktionen, wie z.b. dem Megahalems, Scythe Orochi bzw. Mugen, etc. - mit einem entspr. engen Lamellenbesatz, und ggf. einer Prägestruktur zur weiteren Vergrösserung der Oberflächen. Derartige Lamellenkonstruktionen erlauben - im Gegensatz zu gefältelten Lamellen üblicher Netzradiatoren - die relativ widerstandsfreie Erwingung einer sehr guten Luftführung über grosse Oberflächen hinweg - ohne die Hemmung einer "Mesh"-Struktur.

Um den Durchflusswiderstand des Systems aufgrund des Erwingung permanenter Zerstrudelung dennoch niedrig zu halten wäre eine Paralleldurchströmung der Rohre angeraten. Die liesse auch den Einsatz der altbekannten Messing-Vorkammern marktüblicher Radiatorentypen zu, das zudem eine einfachere, günstigere Fertigung als ein Umlenksystem für serielle Durchströmung erlaubte. Zwecks Lüfterbefestigung würde nur dann nur noch ein Rahmen benötigt, der aus schalldämmendem Kunststoff mit hoher innerer Dämpfung (z.B. Polypropylen) hergestellt, somit kostengünstig gefertigt werden könnte, und lediglich mit den Vorkammern verbunden werden müsste. (s. Bild 4)
"Kompakt" wäre das alles aber eben nicht zu haben, aber sicherlich sehr zweckmässig was die Leistungsfähigkeit angeht. Ein derartiger Radiator dürfte nicht kleiner als in der Grössenordnung zweier 180er Lüfter,
d. h. ca insges. 200 mm breit, 100 mm hoch und 390 mm lang bauen. Grösser ginge natürlich immer ....

*EDIT* P.S:
Ich weiss, das Prinzip erfordert eine gewisse Vorstellungskraft. Stellt euch also vor, ihr habt ein Rohr mit rechtläufigem Innengewinde. In das schiebt ihr eine Gewindestange mit linkläufigem Aussengewinde hinein. Der Durchmesser der Gewindestange (incl. Gewinde!) entspricht dem Innendurchmesser des Rohres (incl. Gewinde!), sodass sich nur die Kämme beider Gewindegänge berühren, aber niemals ineinandergreifen können (was aufgrund der Gegenläufigkeit eh' nicht geht). Somit sind beide Gewindegänge frei und durchlässig, und ihr habt ein Rohr mit einem Doppelhelix-Kanal. Da die Steigung dieses "Gewindes" aber sehr gering ist (1/7 Umdrehung auf die Rohrlänge bezogen) habt ihr jeweils 7 (!) solcher Kanäle innen (auf dem Rohrkern) und aussen (an der Rohr-Innenwand)! Darin kann sich im Rohrzentrum kein heisses Wasser mehr durchmogeln (da ist schon der Kern der Gewindestange), und es wird zudem durch den Drall ständig nach aussen gedrängt. Überall wo sich Innen- und Aussenkanäle kreuzen, entsteht zudem eine verwirbelnde Durchmischung. Diese sich ständig wiederholenden doppelhelikalen Wasserspiele sorgen dafür, dass sich kein Tropfen mehr vor der Wärmeabgabe an die Rohr-Innenwand drücken kann (ja, ist echt gemein!). Den Rest (aussen) besorgt die grossflächige Lamellierung. Dazu stellt euch einfach z.B. einen Megahalems (od. ähnl.) vor, und denkt euch anstelle der Heatpipes die Doppelhelix-Rohre. Nur daran zu denken lässt mich schon frösteln!

[Blah123]

Nächste Woche werd ich mal meinem Physik Prof. die Gebrauchsmusterschrift mitbringen. Der hatte jahrelang mit Radiatoren und Wasserkühlungen (Automobilindustrie) zu tun. Mal schauen was er drüber sagt.

[Cartago2202]

@wecaluxx, sehr fein und ausführlich beschrieben. Jetzt brauchst du nur noch jemanden der das baut.

[Plonk]

Und danach jemanden der das bezahlen kann.

[Mr.Spock]

@wecaluxx
Sehr schöne Beschreibung und nette Ideen zum Thema.
Allerdings halte ich es für fraglich ob die massive Vergrößerung der Lammellenfläche (Megalems-Prinzip) hier wirklich noch eine messbare Temperaturverbesserung bringt. Natürlich kann es kaum schaden. Aber beim Heatpipe-Kühler ist der Temperaturunterschied zur kühlenden Luft aber deutlich größer als es bei einem Radiator gewünscht wäre. So könnte es da durchaus möglich sein das die Lamellen schon nach 1-2cm Abstand zum Rohr nahezu Raumtemperatur haben. Eine weitere Verlängerung würde da kaum noch Leistungszuwachs bringen. Wie Lang die Lamellen beim TFC-Admiral (oder HTF4) wirklich werden kann man leider auch erst genau sagen wenn diese erhältlich sind.
Das zweite Problem wäre die Befestigung der Lamellen auf allen Rohren. Solche Blechlamellen wurden und werden ja schon bei Rohrradis eingesetzt. Leider ist auch da die Fläche des Wärmeübergangs nicht optimal genutzt. Selbst wenn die Lamellen nicht nur aufgepresst sondern verlötet werden ist das kein hundertprozentiger Wärmeübergang. In dem Punkt hätte ein aufgeschrumpfter Strangkühlkörper durchaus Vorteile.

[sonnyboy]

@ wecaluxx:

[Guapa]

@ wecaluxx:

+1

[VJoe2max]

Ich melde ich mich auch mal wieder, da das Thema neue Feser Radis auf absehbare Zeit so oder so gestorben zu sein scheint. Ob es daran liegt, dass sie´s nicht gebacken kriegen, oder dass das die prinzipiellen Schwächen des Konzepts eine zeitraubende Konstruktionsänderung erforderten sei mal dahin gestellt. Nach meiner Deutung der Informationslage zu dem Thema in letzter Zeit, ist nicht mehr damit zu rechnen davon in absehbarer Zeit irgendwas Reales zu sehen oder zu hören. Insofern ist es auch müßig weiter darüber zu diskutieren.

Die Diskussion hat sich ja nun dankenswerter Weise hin zur Weiterentwicklung von prinzipiellen Radiatorkonzepten entwickelt und beschränkt sich nicht mehr auf die Diskussion über Geister-Produkte.
Das Doppelhelix-Prinzip von wecaluxx bezieht sich jedoch eigentlich nur auf die innere Ausführung des Rohrs. Die Lamellenpakte vergleichbar mit Luftkühlern außen und die paralelle Rohrdurchströmung sind hingegen bereits in vielen alten Rohr-Radis von Watercool, ALC und Co. zum Einsatz gekommen.
In Heatpipes wäre das beschriebene Prinzip mit der Innenstange vermutlich sogar kontraproduktiv da es sowohl Kapilarströmung als auch den Gasrückstom extrem behindern würde . Die Innenkontur des Rohrs ist bei vielen Heatpipes btw bereits innenberippt: Klick. Dass man hier keine Schraubenform wählt hat btw ganz praktische Gründe - das würde die Kapilar-Rückströmung verlangsamen und damit die Effektivität mindern.

Aber zurück zu den Radiatoren:
Die beschriebene Doppelhelix-Methode in Radiator-Rohren erzeugt extreme Strömungswiderstände, die sich nur bei sehr geringem Kerndurchmesser der Innenstange und sehr tief gefurchten Gewinden an Stange und Außenrohr (teuer) einigermaßen in Grenzen halten lassen dürften.
Die parallele Rohrdurchströmung ist hingegen, wie bereits erwähnt, kein neues Konzept und wurde bei normalen Rohr-Radis schon häufig dazu eingesetzt den Widerstand zu verkleinern, da es auch durch glatte Rohre bereits aufgrund der teilweise enormen Rohrlängen und viele Umlenkungen in seriell durchflossenen Rohrradiatoren zu erheblichen Strömungswiderständen kommt.
Das Innenrohr-Konzept von wecaluxx ist daher zwar interessant, aber ich fürchte, dass es bei einigermaßen sinnvollen Rohrquerschnitten kaum ohne extreme Widerstandsprobleme zu realisieren ist. In Druckkreisläufen wäre das was anderes, aber soweit sind wir im Wakü-Bereich (noch) nicht .

Ein anderes Problem der üblichen Radiatoren ließe sich vllt. eher beheben: Das Querstromprinzip.
Alle Wakü-Radiatoren sind bislang als Querstrom-Radiatoren ausgelegt. Auch die Rippenrohr bestückten Geister-Radis von Feser oder die ebenfalls mit Rippenrohren ausgeführten aktuellen HTF4-Prototypen.
Leider wird häufig trotzdem von Gegenstrom (in Sinne von alternierenden Strömungsrichtungen in den Kühlmittelrohren) geredet, obwohl das definitiv nichts mit dem effektiven Gegenstrom-Prinzip im eigentlichen Sinne zu tun hat.

Dabei haben echte Gegenstromradiatoren den prinzipbedingten Vorteil, dass sie theoretisch in der Lage sind das Wasser auf endlicher Länge bis an den Grenzwert (die Raumtemperatur) abzukühlen, während Querstromradiatoren diesen Grenzwert prinzipbedingt mit endlicher Radiatordicke nicht erreichen können.
Bei echten Gegenstomradiatoren bewegen sich das abzukühlende Medium (Kühlmittel) und das aufzuwärmende Medium (Luft) im Gegenstrom - also in entgegengesetzte Richtung nicht über Kreuz. Dafür gibt es bereits diverse technische Umsetzungen bei Wärmetauschern mit beiderseits flüssigen Medien. Für die Kühlung mit Luft muss man sich etwas andere Konzepte einfallen lassen, um effektive Gegenstrom-Radiatoren zu realisieren. Dass dies auch in den Dimensionen eines Wakü-Radiaotors möglich sein kann, habe ich bereits ausgeknobelt und ein Rohkonzept erstellt, welches aber noch nicht ausgereift ist. Problemfrei ist dieses Prinzip im Übrigen auch nicht, aber darauf kommt man schnell wenn man sich damit beschäftigt . Für die Probleme lassen sich jedenfalls praktikable Lösungen ohne große fallbacks finden.

In allen herkömmlich angeströmten Wakü-Radiatoren (dazu gehören auch die hier diskutierten Ripperohr-Radis) bewegt sich jedenfalls die Luft im Querstrom zur Kühlmittelströmung. Diese kann daher den Grenzwert prinzipiell nicht erreichen - zumindest nicht mit endlicher Radiatordicke. Die Umsetzung eines echten Gegenstrom-Radiators ist also ein Ansatzpunkt bei dem man ohne große Widerstandsprobleme zu verbesserter Kühlleistung kommen könnte . Wie viel besser ist fraglich und aufgrund der kompletten Neuentwicklung ist auch fraglich ob das gleich im ersten Anlauf zu bewerkstelligen wäre. Wie man das am schlausten anstellt ist aber etwas wo ich nicht bereit bin meine Ansätze preis zu geben. In dem Bereich gibt es nach meiner Recherche noch keine einschlägigen Patente, da dieses Problem im industriellen Umfeld, bei i. d. R. zweistufigem Aufbau von Kühl- oder Heizanlagen mit flüssig/flüssig-Wärmetauschern, gar nicht auftaucht....


Edit: Ich wäre btw dafür das interessante Thema "Radiatorkonzpete" von diesem Thema hier abzukoppeln und in einen neuen Thread zu verschieben .

[sonnyboy]

... Edit: Ich wäre btw dafür das interessante Thema "Radiatorkonzpete" von diesem Thema hier abzukoppeln und in einen neuen Thread zu verschieben .

Da hat er nicht unrecht, unser guter Joe.

[wecaluxx]

Die Diskussion hat sich ja nun dankenswerter Weise hin zur Weiterentwicklung von prinzipiellen Radiatorkonzepten entwickelt und beschränkt sich nicht mehr auf die Diskussion über Geister-Produkte.
Das Doppelhelix-Prinzip von wecaluxx bezieht sich jedoch eigentlich nur auf die innere Ausführung des Rohrs.

Stimmt. Ich habe damit aber auch nur ein "Geister-Produkt" (in quasi vor-embryonaler Phase) beschrieben....

Die Lamellenpakte vergleichbar mit Luftkühlern außen und die paralelle Rohrdurchströmung sind hingegen bereits in vielen alten Rohr-Radis von Watercool, ALC und Co. zum Einsatz gekommen.

Ich habe an keiner Stelle behauptet, dass dies ein gesamtheitlich "neues" Prinzip sei, sondern dass diese Kombination in dessen Zusammenhang sinnvoll ist.

In Heatpipes wäre das beschriebene Prinzip mit der Innenstange vermutlich sogar kontraproduktiv da es sowohl Kapilarströmung als auch den Gasrückstom extrem behindern würde . Die Innenkontur des Rohrs ist bei vielen Heatpipes btw bereits innenberippt: Klick. Dass man hier keine Schraubenform wählt hat btw ganz praktische Gründe - das würde die Kapilar-Rückströmung verlangsamen und damit die Effektivität mindern.

Heatpipes waren an keiner Stelle Gegenstand meines Vorschlags noch können deren Konstruktionsprinzipien mit denen für Wasser-Radis verglichen werden.

Aber zurück zu den Radiatoren:
Die beschriebene Doppelhelix-Methode in Radiator-Rohren erzeugt extreme Strömungswiderstände, die sich nur bei sehr geringem Kerndurchmesser der Innenstange und sehr tief gefurchten Gewinden an Stange und Außenrohr (teuer) einigermaßen in Grenzen halten lassen dürften.

Nein, in diesem Falle nicht - anhand der Abbildungen sollte (einigermassen gut) zu erkennen sein, dass genau solche "tief gefurchten" Kanäle - mit einer Windungszahl von weit unter 1 bezogen auf die Rohrlänge - vorgesehen sind, sodass die Abnahme des hydraulischen Drucks durch Umlenkunsgwiderstände, sowie die Verringerung des durchströmten Rohrdurchmessers auf (ca.) rund 70-75% keine "Killer-Kriterien" darstellen. Tatsächlich handelt es sich um relativ grossvolumige, dünnwandige Kanäle.

Die parallele Rohrdurchströmung ist hingegen, wie bereits erwähnt, kein neues Konzept und wurde bei normalen Rohr-Radis schon häufig dazu eingesetzt den Widerstand zu verkleinern, da es auch durch glatte Rohre bereits aufgrund der teilweise enormen Rohrlängen und viele Umlenkungen in seriell durchflossenen Rohrradiatoren zu erheblichen Strömungswiderständen kommt.

Das wurde auch nirgendwo behauptet, sondern es wurde - ganz im Gegenteil! - darauf hingewiesen, dass das "altbekannte Paralleldurchströmungsprinzip mit Messing-Vorkammern" zur Anwendung kommen solle.

Das Innenrohr-Konzept von wecaluxx ist daher zwar interessant, aber ich fürchte, dass es bei einigermaßen sinnvollen Rohrquerschnitten kaum ohne extreme Widerstandsprobleme zu realisieren ist.

Das vorgestellte Konzept beinhaltet kein "Innenrohr", sondern einen massiven Rohrkern mit äusseren Kanalführungen. Auch den Rohr-Kernbereich (im vorliegenden Falle ca. 25-30%) zur Durchströmung zu nutzen senkt zwar sicherlich den Durchströmungswiderstand, aber auch die Wärmeabgabe des Wassers an die Rohraussenwand. Es geht schließlich nicht darum, lediglich warmes Wasser von einem Ende des Radiators zum anderen zu pumpen, sondern dieses auf diesem Wege signifikant abzukühlen. Auch die Frage nach einem "sinnvollen" Rohrdurchmesser stellt sich höchstens aus fertigungstechnischer Sicht - der Durchflusswiderstand des Gesamtsystems ergibt sich aus der Anzahl der "parallelgeschalteten" Rohre ("Widerstände"). Mehr dünnere als wenige dickere Rohre stellen zudem dabei mehr wärmeabgebende Oberfläche zur Verfügung. Eine Optimierung der Verhältnisse liesse sich durch entspr. Erprobung herausfinden.

In Druckkreisläufen wäre das was anderes, aber soweit sind wir im Wakü-Bereich (noch) nicht .

Das beschriebene Prinzip kommt mit den handelsüblichen Pumpen, bzw. deren Leistungen aus.

Ein anderes Problem der üblichen Radiatoren ließe sich vllt. eher beheben: Das Querstromprinzip.
Alle Wakü-Radiatoren sind bislang als Querstrom-Radiatoren ausgelegt. Auch die Rippenrohr bestückten Geister-Radis von Feser oder die ebenfalls mit Rippenrohren ausgeführten aktuellen HTF4-Prototypen.
Leider wird häufig trotzdem von Gegenstrom (in Sinne von alternierenden Strömungsrichtungen in den Kühlmittelrohren) geredet, obwohl das definitiv nichts mit dem effektiven Gegenstrom-Prinzip im eigentlichen Sinne zu tun hat.

Das liegt hauptsächlich an der doch sehr unterschiedlichen Wärmeaufnahmefähigkeit der Kühlmedien Wasser und Luft: der Wärmeübergang an Luft (in Raumtemperatur) kann entsprechend deren geringer Wärmeaufnahmefähigkeit daher nur "grossflächig" erfolgen. Will heissen: an ein relativ geringes Wasservolumen muss eine relativ grosse Luftmenge herangeführt werden, um einen Kühleffekt zu bewirken.

Dabei haben echte Gegenstromradiatoren den prinzipbedingten Vorteil, dass sie theoretisch in der Lage sind das Wasser auf endlicher Länge bis an den Grenzwert (die Raumtemperatur) abzukühlen, während Querstromradiatoren diesen Grenzwert prinzipbedingt mit endlicher Radiatordicke nicht erreichen können.

Alle Theorie ist grau; die Praxis jedoch grausam. Bei Wärmetauschern auf Basis flüssiger Kühlmedien ist das Gegenstromprinzip praktikabel, ansonsten eher nicht.

Bei echten Gegenstomradiatoren bewegen sich das abzukühlende Medium (Kühlmittel) und das aufzuwärmende Medium (Luft) im Gegenstrom - also in entgegengesetzte Richtung nicht über Kreuz. Dafür gibt es bereits diverse technische Umsetzungen bei Wärmetauschern mit beiderseits flüssigen Medien.

Eben! Und dabei spielt die Flussrichtung ("Gegenstrom") keine entscheidende Rolle: die Kühlwirkung wäre diesselbe, wenn beide Flüssigmedien (parallel) in die gleiche Richtung strömten - denn der Wärmeübergang ist in diesem Falle eine Funktion der Zeit - also der Kontaktdauer der Medien, die über das näherungsweise Erreichen des Sättigungsgrades beim Wärmeübergang zwischen beiden Medien an den "Grenzwert" heranführt. Und auch das funktionierte nur dann, wenn beide Kühlmedien über eine wenigstens annähernd gleiche Wärmeaufnahmefähigkeit verfügten. Bei (Umgebungs-) Luft als zweites (und letztes) Kühlmedium in der Kette ist das aber nicht der Fall, weshalb gilt: möglichst viel (frische, kühle!) Luft über grosse wärmeabgebende Flächen heran- und abzuführen - und das auch noch möglichst leise. Die Strömungsrichtung ist dabei denkbar wurscht.

Für die Kühlung mit Luft muss man sich etwas andere Konzepte einfallen lassen, um effektive Gegenstrom-Radiatoren zu realisieren. Dass dies auch in den Dimensionen eines Wakü-Radiaotors möglich sein kann, habe ich bereits ausgeknobelt und ein Rohkonzept erstellt, welches aber noch nicht ausgereift ist. Problemfrei ist dieses Prinzip im Übrigen auch nicht, aber darauf kommt man schnell wenn man sich damit beschäftigt . Für die Probleme lassen sich jedenfalls praktikable Lösungen ohne große fallbacks finden.

Da bin ich mal gespannt - ehrlich.

In allen herkömmlich angeströmten Wakü-Radiatoren (dazu gehören auch die hier diskutierten Ripperohr-Radis) bewegt sich jedenfalls die Luft im Querstrom zur Kühlmittelströmung. Diese kann daher den Grenzwert prinzipiell nicht erreichen - zumindest nicht mit endlicher Radiatordicke. Die Umsetzung eines echten Gegenstrom-Radiators ist also ein Ansatzpunkt bei dem man ohne große Widerstandsprobleme zu verbesserter Kühlleistung kommen könnte .

Die modularen "Cape Cora" Passivradiatoren folgen einem ähnlichen Prinzip: die aufrecht zu montierenden, innen und aussen in Längsrichtung verrippten Rohre sollen die Wärme durch die Konvektionsstömung der Luft an diese abgeben. Leider sind jedoch auch hier die wenigen Rippen nicht grossflächig genug, um die schlechte Wärmeaufnahmefähigkeit der Luft zu kompensieren. Die Kühleistung ist entsprechend.

Wie viel besser ist fraglich und aufgrund der kompletten Neuentwicklung ist auch fraglich ob das gleich im ersten Anlauf zu bewerkstelligen wäre. Wie man das am schlausten anstellt ist aber etwas wo ich nicht bereit bin meine Ansätze preis zu geben. In dem Bereich gibt es nach meiner Recherche noch keine einschlägigen Patente, da dieses Problem im industriellen Umfeld, bei i. d. R. zweistufigem Aufbau von Kühl- oder Heizanlagen mit flüssig/flüssig-Wärmetauschern, gar nicht auftaucht....

Sorry, aber das ist mir allerdings etwas zu viel (wortwörtliche) "heisse Luft". Ohne "Butter bei die Fische" bleibt das Ganze, um es mal zurückhaltend zu formulieren, doch sehr (!) hypothetisch. Oder eben "geisterhaft", ganz nach Belieben.

Edit: Ich wäre btw dafür das interessante Thema "Radiatorkonzpete" von diesem Thema hier abzukoppeln und in einen neuen Thread zu verschieben .

Ja, das wäre OK.

---------- Beitrag hinzugefügt um 15:52 ---------- Vorheriger Beitrag war um 15:21 ----------

@wecaluxx
Sehr schöne Beschreibung und nette Ideen zum Thema.

Danke für die Blumen ...

Allerdings halte ich es für fraglich ob die massive Vergrößerung der Lammellenfläche (Megalems-Prinzip) hier wirklich noch eine messbare Temperaturverbesserung bringt. Natürlich kann es kaum schaden. Aber beim Heatpipe-Kühler ist der Temperaturunterschied zur kühlenden Luft aber deutlich größer als es bei einem Radiator gewünscht wäre.
So könnte es da durchaus möglich sein das die Lamellen schon nach 1-2cm Abstand zum Rohr nahezu Raumtemperatur haben. Eine weitere Verlängerung würde da kaum noch Leistungszuwachs bringen. Wie Lang die Lamellen beim TFC-Admiral (oder HTF4) wirklich werden kann man leider auch erst genau sagen wenn diese erhältlich sind.

Guter Einwand. Ich gehe jedoch auf der Grundlage der Doppelhelix-Rohrkonstruktion von einer (optimistischen!) Annahme einer Steigerung der Wärmeabgabe Wasser --> Rohrkörper von ca. 7-15% aus. Somit würde deutlich mehr Wärme an die Lamellen abgegeben. Dass die Lamellen eines Megahalems schon nach 1-2 cm Entfernung von den Heatpipes nur noch Raumtemperatur haben, bestreite ich allerdings. Du kannst das selbst überprüfen, indem Du einen solchen Kühler eine Weile ohne jeden kühlenden Luftstrom betreibst - und Dich wundern wirst.

Das zweite Problem wäre die Befestigung der Lamellen auf allen Rohren. Solche Blechlamellen wurden und werden ja schon bei Rohrradis eingesetzt. Leider ist auch da die Fläche des Wärmeübergangs nicht optimal genutzt. Selbst wenn die Lamellen nicht nur aufgepresst sondern verlötet werden ist das kein hundertprozentiger Wärmeübergang. In dem Punkt hätte ein aufgeschrumpfter Strangkühlkörper durchaus Vorteile.

Ein noch besserer Einwand. Die Kanten der Lamellenbleche alleine stellten sicherlich einen sub-optimalen Wärmeübergangs-Kontakt mit den Rohren her. Für dieses Problem habe ich mir (im Konzept nicht beschrieben) ausgedacht, die kreisförmigen Rohrdurchführungen der Lamellen ggf. im Tiefziehverfahren einpressen zu lassen. Es würde zuerst ein Rundloch von kleinerem Durchmesser als der des Rohrs ausgestanzt, und sodann durch einen weiteren Pressvorgang die entstandene kreisförmige Lochkante auf das Mass (leicht untermassig) des Durchmesser der Rohres rechtwinklig umgebördelt. Somit enstünde ein kurzer, rohrförmiger "Flansch" mit "L"-förmigem Querschnitt. Die kurze untere Seite des "L" würde somit mehr Kontaktfläche zum Rohr bereitstellen, und zudem den Abstand zur nächsten Lamelle definieren. Ein Verpressen mit dem Rohr würde völlig ausreichen.

[VJoe2max]

Fettschrift bedeutet in Foren "schreien" - muss nicht sein .

Ich bezweifle ja nicht dass dein Ansatz einige gute Punkte hat - aber es ist eben nicht die Skizze eines Non-Plus-Ultra Radiators, wie es von dir sehr wohl angedeutet wurde, sondern lediglich eine weitere Optimierung des bestehenden Prinzips in Bezug auf einen Teilaspekt (der nicht mal der limitierende ist). Ob diese Optimerung tatsächlich zum gewünschten Ergebnis führt ist dabei ein Punkt den, wie immer, nur Tests (oder aufwändige Simulationen) zeigen könnten.

Die Schlüsselbegriffe hierzu lauten: Vergrösserung der Kontaktoberfläche und beständige Verwirbelung / Zerstrudelung des Kühlmediums.

Das ist überaus kontrovers zu diskutieren . Verwirbelung bzw. Zerstrudelung im Sinn deiner Idee kann Vorteile wie Nachteile bringen. Kühler die mit invertiertem Wärmestrom auf diesem Prinzip aufbauen gehören bekanntermaßen nicht zu denen mit der besten Kühlleistung (siehe Inno Kühler). Schnelle und damit hochturbulente Anströmung verbessert hingegen auf jeden Fall den Wärmeübergang (siehe Düsen und Speedchanel-Kühler - ja selbst High-Flow-Kühler).
Der Wärmeübergang vom Wasser ans Rohrmaterial ist jedoch, wie du bereits an anderer Stelle im Text richtig erkannt hast, nicht der limitierenden Faktor in Radiatoren. Der limitierende Faktor ist der Wärmeübergang an die Luft aufgrund deren niedriger Wärmekapazität und überaus schlechter Wärmeleitfähigkeit. Dieser Aspekt ist mit der wichtigste überhaupt bei der Radiatorentwicklung, aber dein Ansatz beschränkt sich lediglich auf etwas das man auch einfach durch dünnere Rohre oder durch eine stärkere Pumpe mittels schnellerer Strömung erzeugen kann - nämlich besseren Wärmeübergang vom Wasser zur Radiatorwandung (in welcher Rohrgeomtrie auch immer). In einer turbulenten Strömung besteht das Problem das du mit deiner Doppelhelix zu vermeiden versuchst zudem so oder so nicht in dem Maße, dass es große Effekte mit sich bringen könnte. Der Wärmetausch mit der Rohrwand funktioniert ab einer gewissen Strömungsgeschwindigkeit auch so schon recht ordentlich, da es keine kontaktfreie Kernströmung wie im laminaren Fall mehr gibt. Der Effekt wird sogar mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit (also erhöhtem Turbulenzgrad) noch etwas verstärkt aber nicht dramatisch (vgl. HighFlow-Diskussion). Es bleibt also weiterhin die Übertragung an die Luft der fast ausschließlich limitierende Faktor für die Leistungsfähigkleit des Radiators. Das lässt sich bislang nur über noch mehr Fläche oder durch höhere Strömungsgeschwindigkeit der Luft kompensieren .

Erst wenn der Wärmeübergang Übergang Lamellen/Rohrwand zur Luft in ähnliche Effektivitätssphären wie der vom Wasser an eine glatte die Rohrwand stattfindet, lohnt es sich weiter über dessen Steigerung nachzudenken - ansonsten sind damit nur kosmetische Effekte zu erzielen. Trivial gesprochen: Die Wärmabgabe des Wassers an die Rohrwand funktioniert in einem herkömmlichen Radi einfach schon um Längen besser als die Wärmeabgabe an die Luft. Da aufgrund der Lautstärkeproblematik jedoch nicht einfach die Strömungsgeschwindigkeit der Luft beliebig gesteigert werden kann, muss man also zum Einen die Oberfläche so weit vergrößern wie möglich und so gut wie möglich an die Wärmequelle anbinden (dabei gibt es strömungstechnische Grenzen) und zum Anderen muss diese Fläche eben effektiv angeströmt werden (da limitiert die ertragbare Lautstärke). Es darf btw nach wie vor bezweifelt werden, dass dies mit Rippenrohren (außen verrippt) besser gelingt als mit Lamellenpaketen .

Was meinen Ansatz mit dem Gegenstrom-Prinzip angeht: Dass das Gegenstromprinzip bislang nur mit flüssigen Medien beiderseits angewandt wird ist mir schon klar - deshalb ja meine Idee dies zu ändern . Die aussage, dass die Strömungsrichtung der Medien die ihre Wärme austauschen keinen Einfluss hätte ist jedoch schlicht falsch. Ein Gleichstrom- oder ein Querstrom-Radiator kann auf gleichen Bauraum gerechnet nicht so tiefe Medientemperaturen erreichen wie ein Gegenstromradiator - das ist nicht nur theoretisch belegbar .

Nur weil es noch kein fertiges Konzept dafür gibt, das bereits irgendwo angewandt wird, wie fast alles was hier bislang bezüglich normaler Querstrom-Radiatoren besprochen wurde, heißt das nicht, dass es nicht möglich und umsetzbar ist . Zumindest ist es bislang das einzige Konzept, was sich tatsächlich an der Problematik des Wärmeübergangs von der Wandung an die Luft orientiert ohne schon theoretisch an den prinzipbedingten Schwächen des Querstrom-Prinzips zu scheitern. Natürlich gilt es auch da die Fläche zu vergrößern, um die Effektivität zu steigern (bzw. den nötigen Bauraum zu minimieren), aber ein wesentlicher Nachteil er Querstromtechnik fällt weg - nämlich die prinzipielle Beschränkung auf ein kleines aber in jedem Fall vorhandenes DeltaT zwischen Wasser und RT, weil sich die Luft mit oder quer strömenden Wasser aufwärmt. Mit einem endlich groß dimensionierten Gegenstrom-Radiator ist es prinzipiell möglich das Wasser auf Raumtemperatur (nur Annäherung an den Grenzwert selbstverständlich) zu erreichen. Ob das nun für den Einbau in ein PC-Gehäuse oder als externer Radiator-Turm praktikabel zu machen ist muss sich freilich auch erst zeigen - ich bin der Meinung, dass es zumindest prinzipiell konkurrenzfähig zu Querstrom-Radis möglich ist - evlt. sogar etwas besser (was natürlich das Ziel wäre). Bei relativ viel Bauraum ist da Konzept sogar auf jeden Fall überlegen.
Bei einem Querstrom oder Gleichstrom-Radiator ist ein theoretische Delta T zwischen Wasser und RT von lim0 nur bei unbeschränktem Bauraum möglich.

Meine Planungen diesbezüglich sind so weit gediehen, dass das Grundkonzept des Aufbaus steht. Aber wie ich bereits sagte: Das ist nichts für die Öffentlichkeit und ich werde es auch nicht detailliert ausführen, da es das einfach noch nicht gibt. So eine Idee könnte irgendwann mal bares Geld wert sein, und das werde ich nicht leichtfertig aus den Händen geben - zumal es auch noch relativ billig zu produzieren wäre. Es ist eben ein komplett neuer Ansatz, zu dem es wie gesagt auch noch keine einschlägigen Patente gibt.
Kannst es also gern als Hirngespinst meinerseits abstempeln. Ich werde darüber nichts weiter ausführen und so kann ich dir das auch nicht verübeln .

Edit:

Ein noch besserer Einwand. Die Kanten der Lamellenbleche alleine stellten sicherlich einen sub-optimalen Wärmeübergangs-Kontakt mit den Rohren her. Für dieses Problem habe ich mir (im Konzept nicht beschrieben) ausgedacht, die kreisförmigen Rohrdurchführungen der Lamellen ggf. im Tiefziehverfahren einpressen zu lassen. Es würde zuerst ein Rundloch von kleinerem Durchmesser als der des Rohrs ausgestanzt, und sodann durch einen weiteren Pressvorgang die entstandene kreisförmige Lochkante auf das Mass (leicht untermassig) des Durchmesser der Rohres rechtwinklig umgebördelt. Somit enstünde ein kurzer, rohrförmiger "Flansch" mit "L"-förmigem Querschnitt. Die kurze untere Seite des "L" würde somit mehr Kontaktfläche zum Rohr bereitstellen, und zudem den Abstand zur nächsten Lamelle definieren. Ein Verpressen mit dem Rohr würde völlig ausreichen.

Das ist Stand der Technik und wird bei fast allen Rohr-Radis (und btw auch bei Heatpipe-Luftkühlern) schon seit vielen Jahren exakt so wie du es beschreibst angewandt .

Edit#2: Wo ich gerade was von Heatpipes schreibe: Meine Bezugnahme auf Heatpipes in Verbindung mit deinen Doppelhelix-Rohren bezog sich auf folgenden Satz:

Dazu stellt euch einfach z.B. einen Megahalems (od. ähnl.) vor, und denkt euch anstelle der Heatpipes die Doppelhelix-Rohre. Nur daran zu denken lässt mich schon frösteln!

Kann sein, dass ich dich da missverstanden habe. Du wolltest die nicht als Heatpipes einsetzen - oder?