140er-Lüfter für Radiatoren im Test: Testsystem und Methodik
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Der Testaufbau entspricht grundsätzlich dem des letzten Tests von Radiatorlüftern. Unmittelbar vergleichbar sind die Daten aber dennoch nicht: Der Testaufbau ist sehr empfindlich gegenüber Variablen wie Veränderungen in der Entlüftung, des Durchflusses oder auch einfach nur der erneuten Montage eines Kühlers. Aus diesem Grund sind die Daten des Tests als eine in sich geschlossene Einheit zu sehen: Neue Lüfter können zu dieser Auswahl nicht ohne Weiteres hinzugefügt werden, da die Unterschiede zwischen einzelnen Lüftern so gering sind, dass dafür alle Daten erneut erhoben werden müssten.
Das Testsystem mit Wasserkühlung
Das PC-System basiert auf dem Aufbau für Kompaktwasserkühlungen und bekam einige notwendige Anpassungen für den Lüftervergleich verpasst. Als Wärmequelle für die Wasserkühlung dient der AMD Ryzen 7 1700X (Test). Die CPU wird in ihrem OC-Profil betrieben, um für eine ausreichende Abwärme zu sorgen, sodass Unterschiede zwischen den Lüftern möglichst nicht in Messungenauigkeiten untergehen.
| Komponente | Bezeichnung |
|---|---|
| Prozessor | AMD Ryzen 7 1700X, 3,8 GHz bei 1,35 Volt |
| Mainboard | MSI X370 XPower Gaming Titanium |
| Arbeitsspeicher | 2 × 8 GB G.Skill FlareX DDR4-3200 |
| Grafikkarte | Asus R9 285 Strix (semipassiv) |
| Massenspeicher (SSD) | SanDisk Extreme Pro 480 GB |
| Netzteil | be quiet! Dark Power Pro 11 850 Watt |
| Gehäuse | Thermaltake F51 Suppressor |
| Komponente | Bezeichnung |
|---|---|
| CPU-Kühler | Corsair XC7 |
| Radiator | Phobya G-Changer 280 V2 |
| Pumpe | Alphacool VPP655 (Stufe 5) |
| Ausgleichsbehälter | Watercool Heatkiller Tube D5 |
| Temperatursensoren | Aqua Computer G1/4" IG/AG |
| Durchflusssensor | Aqua Computer High Flow |
| Lüftersteuerung | Aqua Computer Aquaero 6 LT |
Je zwei Ventilatoren eines Typs werden im Push-Betrieb auf einem 280-mm-Radiator mit 6 cm Bautiefe eingesetzt. Der Phobya G-Changer 280 V2 ist zwar nicht mehr brandaktuell, stellt mit seiner Bautiefe von 6 cm und seiner Lamellendichte von 10 FPI (fins per inch) aber einen nach wie vor klassischen Aufbau dar, der für leise Wasserkühlungen praktisch ist: Höhere Lamellendichten sorgen für einen größeren Luftwiderstand, weshalb in derartigen Konstellationen vorwiegend schnelle und damit laute Ventilatoren eingesetzt werden.
Der Radiator wird für den Test nicht in, sondern auf dem Gehäuse platziert. Er liegt seitlich auf dem Gehäusedeckel, um die Wasserkühlung von der Gehäusebelüftung zu entkoppeln – so wird die reine Leistung der Lüfter ohne Abhängigkeiten wie gehäuseinterne Temperaturveränderungen oder die begrenzte Frischluftzufuhr im Gehäuse ermittelt. Daraus folgt aber grundsätzlich, dass die hier im Test erreichten Temperaturdifferenzen besser als bei einem intern verbauten Radiator (Test) ausfallen. Im geschlossenen Gehäuse wird Luft durch drei 140-mm-Ventilatoren mit 800 U/min umgewälzt. Um die Spannungswandler der CPU auch bei den langen OC-Lastphasen vor Überhitzung zu schützen, wird ein weiterer 140-mm-Lüfter mit einer konstanten Drehzahl von 850 U/min im Bereich des CPU-Sockels direkt auf sie gerichtet. Damit bleiben die Spannungswandler auch bei Wassertemperaturen von bis zu 45 °C noch bei unter 80 °C.
Möglichst stabile Messbedingungen
Der Durchfluss der D5-Wasserpumpe wird über einen Kugelhahn während sämtlicher Messungen auf 200 ± 5 l/h eingestellt. Händische Nachjustierungen sind notwendig, weil sich der Durchfluss in Abhängigkeit von der Wassertemperatur verändert. Die Raumtemperatur beträgt während der Messungen sommerlich warme 25 °C ± 1 °C (Messung an der Gehäusefront). Ein Wechsel der Testmuster erfolgt bei unangetastetem Gehäuse: Der Radiator liegt auf dem Gehäuse, sodass die Lüfter direkt getauscht werden können. Über die gesamte Dauer sämtlicher Tests bleibt das Gehäuse geschlossen und unberührt. Die Wassertemperatur wird am Ein- und Auslass des CPU-Kühlers gemessen. Der Mittelwert beider Sensoren dient als Messgröße.
Testablauf
Die Ventilatoren werden in den Drehzahlstufen 400, 600, 800, 1.000, 1.200 und 1.500 U/min gemessen. Sollten die minimalen und maximalen Drehzahlen davon abweichen, werden entsprechend angepasste oder zusätzliche Messungen durchgeführt. Insgesamt 53 Durchgänge sind für die sechs 140-mm-Ventilatoren und zwei 120-mm-Lüfter notwendig. Für jeden Messdurchlauf wird das System zunächst für 30 Minuten durch Prime95 aufgeheizt, bevor dann über 5 Minuten das arithmetische Mittel aus Wasser- und Raumtemperatur ermittelt wird.
Die relevante Größe ist die Differenz aus Wasser- und Raumtemperatur. Sie wird als Temperaturdifferenz in Kelvin angegeben. Als realitätsnahes Kriterium für die Auswertung wird der Schalldruckpegel der Ventilatoren auf dem Radiator in einer Entfernung von 10 cm mit einem Voltcraft SL-100 aufgenommen, während im Testsystem sämtliche Lüfter stillstehen und die Pumpe auf minimale Drehzahl gedrosselt wird, damit möglichst nur die zu testenden Radiatorlüfter einen Beitrag zum Schalldruckpegel liefern. Es werden keine niedrigeren Werte als 33,0 dB(A) angegeben, weil diese nicht stabil reproduziert werden können. Als finale Messgröße dient schließlich die erreichte Temperaturdifferenz in Relation zur Lautstärke der Ventilatoren. Neben den Schallpegelmessungen werden zudem Audioaufnahmen mit einem Behringer ECM-8000 erstellt. Sie sind aus Gründen der Übersichtlichkeit bei der Vorstellung der Testkandidaten und nicht bei den Ergebnissen zu finden.
Datenauswertung
Die entscheidende Messgröße für einen Radiatorlüfter ist das Verhältnis aus der Temperaturdifferenz zwischen Wasser- und Raumtemperatur (die angibt, wie gut der Lüfter kühlt) und der Lautstärke (die besagt, wie leise er dabei bleibt). Die verschiedenen 140-mm-Lüfter werden bei mehreren, fixierten Drehzahlen getestet und im Anschluss wird der zugehörige Schallpegel ermittelt. Um die resultierenden Daten zu glätten, wird aus den Messpunkten eine Kurve per Fitting erstellt. Zur Vervollständigung werden die Rohdaten ebenfalls gezeigt.