EG.de Lüfterteststand

[arctic_storm]

Die Praxistests erfolgen mit einem Windmessgerät, dem AN100 der Firma Extech, und einem Schalldruckmessgerät, dem SL-100 der Firma Voltcraft.

Das Windmessgerät, oder genauer gesagt Anemometer, besitzt von Haus aus ein 72mm-Windrad, um die Windgeschwindigkeit zu messen. Mittels gekürztem 60-80mm-Fanadapter wurde eine Vorrichtung geschaffen, um 80mm-Lüfter direkt am Adapter zu montieren und ihre Leistung zu messen. Für 120mm-Lüfter kommt ein zusätzlicher 80-120mm-Fanadapter zum Einsatz.

Lüfter-Datenbank

Das AN100 funktioniert folgendermaßen: Wenn ein Luftstrom vorhanden ist, dreht sich das Windrad. Durch die Rotationsgeschwindigkeit errechnet das Gerät die Windgeschwindigkeit. Je stärker ein Lüfter, desto höher ist dieser Wert. Dieser Wert misst die Eignung eines Lüfters als Gehäuselüfter, da dem Lüfter hier praktisch kein Widerstand geboten wird. Beim Einsatz auf einem CPU-Kühler oder Radiator, der einen nicht zu verachtenden Widerstand darstellt, sind die oben ermittelten Werte nur wenig hilfreich. Aus diesem Grund werden die Messungen mit einem nachgeschaltetem Magicool Slim Single zusätzlich durchgefürt. Dieser wurde uns freundlicherweise von Aquatuning zur Verfügung gestellt. Die nun erhaltenen Messwerte unterscheiden sich deutlich von den Ergebnissen ohne Widerstand. Nun ist der Druck, den ein Lüfter abhängig von Rotorform, und Blattanzahl erzeugt, relevant.

De meisten Hersteller geben die Leistung ihrer Lüfter in m³/h (Kubikmeter pro Stunde) oder CFM (Kubikfuß pro Minute) an. Wir verwenden als Messgröße jedoch m/s (Meter pro Sekunde), da diese unabhängig von dem zugrundeliegenden Lüfterquerschnitt ist.

Beispiel | Lüfter A hat eine Windgeschwindigkeit von 2 m/s und Lüfter B 4 m/s. Das bedeutet, dass sowohl die Windgeschwindigkeit als auch die (hier unbekannte) Fördermenge von Lüfter B doppelt so groß ist wie von Lüfter A, aber Achtung: Als Voraussetzung dafür gilt, dass beide Lüfter von der gleichen Größe sind.

Unsere Erfahrungswerte haben allerdings gezeigt, dass man das Ergebnis in m/s mit dem Faktor 20 multiplizieren muss, um die ungefähre Fördermenge zu erhalten. Bei einem Ergebnis von 3 m/s entspricht dies also in etwa 60m³/h. Wichtig ist hierbei, dass dies lediglich eine Faustregel darstellt, die nur bei 120mm-Lüftern anwendbar ist, um unsere Ergebnisse zu veranschaulichen. Für andere Lüftergrößen sind andere Faktoren von Nöten.

Zum Messen der Lautstärke, genauer des Schalldrucks, verwenden wir das oben genannte SL-100 von Voltcraft.
Damit unser Schalldruckmessgerät möglichst gute Ergebnisse liefert, haben wir eine komplett verschließbare, mit Dämmmatten ausgekleidete Box für die Tests gebaut. Das Schallpegelmessgerät wird von oben in die Box gesteckt, der Lüfter vertikal dazu angeordnet. Der geschlossene Aufbau und die Dämmung bewirken, dass die Messungen von Umgebunsgeräuschen praktisch nicht verfälscht werden. Somit ist eine sehr gute Vergleichbarkeit gewährleistet.

Je Lüfter werden mit diesen beiden Messapparaturen insgesamt 12 Werte gemessen, außer bei den 80mm-Lüftern (hier nur 8). Diese 12 Werte kommen in drei Messdurchgängen zustande:

1. Windgeschwindigkeit ohne Widerstand
2. Windgeschwindigkeit mit Magicool Slim Single (außer bei 80mm-Lüftern)
3. Schalldruck

Bei jedem Durchgang wird der Wert jeweils mit 12V, 7V und 5V Lüfterspannung und fest eingestellten 800 Umdrehungen pro Minute ermittelt. Die Steuerung der Lüfter übernimmt ein Aquaero aus dem Hause Aqua-Computer. Für 5V bzw. 7V Spannung haben wir die Leistung auf 42% bzw. 58% gestellt.
Wir haben uns für diese Spannungen bzw. Umdrehungsgeschwindigkeiten entschieden, da viele Nutzer ihre Lüfter auf 7V oder 5V laufen lassen und diese Spannungen direkt am Netzteil abgegegriffen werden können. Ein zusätzlicher Stint mit 800U/min ermöglicht den Leistungsvergleich der einzelnen Lüfter bei gleichen Bedingungen.

Eine kombinerte Gesamtübersicht aller Messungen für die Windgeschwindigkeit und den Schalldruck bei den entsprechenden Spannungen sowie 800U/min und ein Gesamtrating finden sich in der Lüfter-Datenbank.

[jOcKeL]

Endlich habe ich mal den Link zum Teststand gefunden und mir diesen anschauen können.

Jedoch hätte ich noch ein paar Fragen/Meinungen dazu...

- Die Methode mit den Adaptern erzeugt selbst auch einen gewissen Widerstand. Da wäre es interessant zu wissen, ob dieser in etwa dem Widerstand eines bestückten Gehäuses und ausreichend großen Lüfteröffnungen entspricht. Dann könnten diese Messungen gut für die Wahl eines Gehäuselüfters herhalten. Ganz ohne Widerstand ist die Methode jedenfalls nicht.

- Ihr verwendet das Schallpegelmessgerät SL-100, welches ich selbst schon hatte, jetzt aber ein deutlich teureres Gerät umgestiegen bin. Mich verwundert, wie ihr Schallpegel angeben könnt, die unterhalb des Messbereichs liegen. Ich nehme an, dass das Gerät nicht extra kalibriert wurde und eventuell dort der Fehler liegen kann? Oder mit welchen Einstellungen werden die Messungen durchgeführt?

- Ihr gebt ja die Windgeschwindigkeit an und verwendet ein Anemometer mit Windrad, von dem der Querschnitt bekannt ist. Warum gebt ihr dann nicht die Luftfördermenge an? Die Messwerte dürften so nicht unerheblich unter den Herstellerangaben liegen, was auch zeigen würde, dass der Widerstand durch die Adapter nicht unerheblich ist.

[Vorher]

Fragen und Anregungen zum Teststand bitte hier hin.

[BigKahuna]

Zitat von jOcKeL

- Die Methode mit den Adaptern erzeugt selbst auch einen gewissen Widerstand. Da wäre es interessant zu wissen, ob dieser in etwa dem Widerstand eines bestückten Gehäuses und ausreichend großen Lüfteröffnungen entspricht. Dann könnten diese Messungen gut für die Wahl eines Gehäuselüfters herhalten. Ganz ohne Widerstand ist die Methode jedenfalls nicht.

Das ist richtig. Wir haben allerdings zu Beginn eine Weile herumexperimentiert, zb in dem wir den Abstand zwischen Lüfter und Messung durch ein Rohr mit großem Querschnitt (natürlich komplett abgedichtet) erhöht haben. Das Ergebnis war, dass es nicht möglich war, weniger Widerstand zu erzeugen. (Mit unseren Messmethoden.) Der Widerstand dürfte allerdings sogar etwas über dem liegen, was ein freier Gehäuselüfter zu überwinden hat. Daher sehen wir die Messung "ohne Widerstand" auch als optimal für den Quervergleich zum Einsatz als Gehäuselüfter an.

Zitat von jOcKeL

- Ihr verwendet das Schallpegelmessgerät SL-100, welches ich selbst schon hatte, jetzt aber ein deutlich teureres Gerät umgestiegen bin. Mich verwundert, wie ihr Schallpegel angeben könnt, die unterhalb des Messbereichs liegen. Ich nehme an, dass das Gerät nicht extra kalibriert wurde und eventuell dort der Fehler liegen kann? Oder mit welchen Einstellungen werden die Messungen durchgeführt?

Das Gerät wurde zwar nicht kalibriert, allerdings ist dies nicht der Grund für diese Angaben. Dieser ist in der Wahl der Zeitbewertung "slow" zu suchen. Durch die Wahl dieser Einstellung wird der Messbereich offensichtlich verändert, wie diverse "Experimente" uns gezeigt haben. So ist es bei Einstellung der Zeitbewertung "fast" wirklich nicht möglich, unter 30 dBA zu messen, sobald man jedoch auf "slow" umschaltet, bekommt man auch in diesem Bereich Werte geliefert. Ulkigerweise fallen Messwerte mit der Einstellung "slow" generell viel geringer aus. Womit klar ist, dass ein Gerät der 50€-Klasse nicht mehr als Anhaltspunkte liefern kann. Daher findet sich auch in jeder Review eine Passage zum subjektiven Geräuschempfinden.

Also noch mal der Hinweis, dass das nur grobe Messungen sind, was den exakten Geräuschpegel angeht. Dennoch ist die Vergleichbarkeit der Werte untereinander sehr gut: Ein Lüfter, der mit 19,5 dBA gemessen wurde ist wirklich ein gutes Stück leiser, als einer, der mit 20,5 dBA gemessen wurde.

Zitat von jOcKeL

- Ihr gebt ja die Windgeschwindigkeit an und verwendet ein Anemometer mit Windrad, von dem der Querschnitt bekannt ist. Warum gebt ihr dann nicht die Luftfördermenge an? Die Messwerte dürften so nicht unerheblich unter den Herstellerangaben liegen, was auch zeigen würde, dass der Widerstand durch die Adapter nicht unerheblich ist.

Die Frage leite ich mal an unseren zuständigen Redakteur arctic_storm weiter, ich bin mir gerade nicht mehr ganz sicher, warum diese Entscheidung damals getroffen wurde. Die Vergleichbarkeit der Lüfter untereinander ist jedenfalls so oder so gegeben.

Ich hoffe ich konnte ein paar deiner Fragen zufriedenstellend beantworten.

[dracoonpit]

Noch 2 Cent von mir dazu. Die Mittel, absolute Lautstärke- sowie Fördermengen mit dafür nötigem Testequipment durch zu führen, haben wir nicht. Es ist uns auch egal, denn: Jeder Hersteller testet i.d.R. nach eigenen Methoden, in eigenen Testständen, schallisolierten Räumen, etc. Die Herstellerangaben ermöglichen keinen objektiven Vergleich. Wir können keine absoluten Werte angeben, aber wir können die Unterschiede klar herausstellen und "besser <-> schlechter" verdeutlichen - mehr soll es derzeit auch gar nicht sein.

Bezüglich der Windgeschwindigkeit. Wie hängen Querschnitt, Luftgeschwindigkeit und Fördervolumen mathematisch korrekt zusammen? Ein gewisser Verlust besteht durch das Testverfahren, unsere Windtunnel-Experimente haben es aber leider nicht besser gemacht.

Willkommen im Forum, Jockel. Long time, no see.

[arctic_storm]

Kann dracoonpit da nur beipflichten, hätte sonst jetzt eine inhaltlich ähnliche Antwort verfasst, nur gestern keine Zeit mehr gehabt .

[jOcKeL]

Zitat von dracoonpit

Noch 2 Cent von mir dazu. Die Mittel, absolute Lautstärke- sowie Fördermengen mit dafür nötigem Testequipment durch zu führen, haben wir nicht. Es ist uns auch egal, denn: Jeder Hersteller testet i.d.R. nach eigenen Methoden, in eigenen Testständen, schallisolierten Räumen, etc. Die Herstellerangaben ermöglichen keinen objektiven Vergleich. Wir können keine absoluten Werte angeben, aber wir können die Unterschiede klar herausstellen und "besser <-> schlechter" verdeutlichen - mehr soll es derzeit auch gar nicht sein.

Bei euren Lautstärkemessungen stößt mir halt nur etwas auf, dass ihr in einem Bereich "misst", die das Gerät nicht unterstützt und ihr diesen als Absolutwert angibt. Ich kenne das Messgerät selbst und die möglichen Utopiewerte, die man damit messen kann. Da würde ich es für den Vergleich unter den Lüfter fairer für den Leser finden, wenn man Differenzen zwischen Raum- und Lüfterlautstärke angeben würde.

Da ihr die Förderleistung nie ohne Widerstand misst, so wie es die Hersteller für ihre Angaben machen, werdet ihr auch nicht diese erreichen können. Die Methode mit den Adaptern erzeugt trotzdem einen gewissen Widerstand, der lat BigKahuna in etwa vergleichbar mit dem Widerstand sei, den ein bestücktes Gehäuse darstellt. Da ich es selbst noch nicht getestet habe, nehme ich das mal so an, auch wenn ich denke, dass es bei ausblasenden Lüfter ggf. noch Unterschiede geben kann, weil der Widerstand eben vor dem Lüfter ist.

Bezüglich der Windgeschwindigkeit. Wie hängen Querschnitt, Luftgeschwindigkeit und Fördervolumen mathematisch korrekt zusammen? Ein gewisser Verlust besteht durch das Testverfahren, unsere Windtunnel-Experimente haben es aber leider nicht besser gemacht.

Windgeschwindigkeit x Querschnitt = Förderleistung


Ansonsten hut ab, dass ihr euch so viel Gedanken darüber gemacht habt, die Lüfter zu testen. Ich habe mir selber schon einige Tage den Kopf darüber zerbrochen, wie ich denn optimal die Förderleistung testen könne, bin aber bis jetzt noch zu keinem für mich akzeptablen Weg gekommen.

[arctic_storm]

Unsere persönlichen Erfahrungswerte bei den Schalldruckmessungen zeigen jedenfalls, dass die Werte innerhalb unserer Tests durchaus vergleichbar sind. Leichte Toleranzen gibt es immer, aber das war uns auch klar - damit müssen wir leben. Ob ein Lüfter nun 30 oder 30,5dB(a) hat, ist aber egal. Ein Lüfter, der von uns mit 35dB(a) getestet wurde, wird aber auf jeden Fall lauter sein als einer mit 30dB(a).
Ich kann an dieser Stelle nur dracoonpit zitieren:

Wir können keine absoluten Werte angeben, aber wir können die Unterschiede klar herausstellen und "besser <-> schlechter" verdeutlichen - mehr soll es derzeit auch gar nicht sein.

Die Förderleistung anzugeben, wäre theoretisch zwar machbar, aber auch irreführend, da wir genau genommen auch bei den Messungen "ohne Widerstand" einen geringen Widerstand haben. Und da dir die Zusammenhänge ja auch einigermaßen klar zu sein scheinen, weißt du ja auch, dass die doppelte Windgeschwindigkeit auch der doppelten Förderleistung entspricht. Auch hier gilt wieder das o.g. Zitat.

[jOcKeL]

Zitat von arctic_storm

Unsere persönlichen Erfahrungswerte bei den Schalldruckmessungen zeigen jedenfalls, dass die Werte innerhalb unserer Tests durchaus vergleichbar sind. Leichte Toleranzen gibt es immer, aber das war uns auch klar - damit müssen wir leben. Ob ein Lüfter nun 30 oder 30,5dB(a) hat, ist aber egal. Ein Lüfter, der von uns mit 35dB(a) getestet wurde, wird aber auf jeden Fall lauter sein als einer mit 30dB(a).
Ich kann an dieser Stelle nur dracoonpit zitieren:

Das angesprochene Problem ist ja, dass ihr nicht 30 oder 35dB(A) misst, sondern ~20dB(A), die von diesem Gerät gar nicht gemessen werden können. Deshalb die Idee, eine Differenz anzugeben. Dass die Werte untereinander vergleichbar sind, glaub ich euch, da ich selber genug Messungen mit dem Teil durchgeführt habe, aber ihr täuscht halt Messwerte vor, die so nicht korrekt sind. (Stichwort Messbereich)

Die Förderleistung anzugeben, wäre theoretisch zwar machbar, aber auch irreführend, da wir genau genommen auch bei den Messungen "ohne Widerstand" einen geringen Widerstand haben. Und da dir die Zusammenhänge ja auch einigermaßen klar zu sein scheinen, weißt du ja auch, dass die doppelte Windgeschwindigkeit auch der doppelten Förderleistung entspricht. Auch hier gilt wieder das o.g. Zitat.

Den geringen Widerstand habe ich schon seit Anfang an erwähnt, aber letztendlich hat ein Lüfter immer einen Widerstand, wenn er in einem PC werkelt. Als Gehäuselüfter eher weniger und als CPU-Lüfter je nach Kühler erheblich mehr. Warum also irreführend? Nur weil die utopischen Herstellerangaben nicht erreicht werden?

Deshalb wäre es doch gerade interessant die Förderleistung in diesen einzelnen Bereichen anzugeben. Das würde zeigen, dass auch die Herstellerangaben bzgl. der Förderleistung völlig praxisfern und somit für den Käufer unbrauchbar sind.

Und schwer ist die Berechnung der Förderleistung ja nun absolut nicht.

[BigKahuna]

Zitat von jOcKeL

Bei euren Lautstärkemessungen stößt mir halt nur etwas auf, dass ihr in einem Bereich "misst", die das Gerät nicht unterstützt und ihr diesen als Absolutwert angibt. Ich kenne das Messgerät selbst und die möglichen Utopiewerte, die man damit messen kann. Da würde ich es für den Vergleich unter den Lüfter fairer für den Leser finden, wenn man Differenzen zwischen Raum- und Lüfterlautstärke angeben würde.

Wie schon gesagt: In der Einstellung "slow" wird dieser Messbereich unserer Erfahrung nach unterstützt. Das Handbuch schweigt sich leider dazu aus, aber es kommen brauchbare Ergebnisse raus. Vergleich zur Raumlautstärke ist nicht möglich, wir messen ja in eines so gut wie schallisolierten Box. Allerdings könnte man darüber nachdenken, die Lüfter noch einmal mit der Einstellung "fast" durchzumessen - so landet man wieder im eigentlichen "Messbereich".

Zitat von jOcKeL

Das angesprochene Problem ist ja, dass ihr nicht 30 oder 35dB(A) misst, sondern ~20dB(A), die von diesem Gerät gar nicht gemessen werden können. Deshalb die Idee, eine Differenz anzugeben. Dass die Werte untereinander vergleichbar sind, glaub ich euch, da ich selber genug Messungen mit dem Teil durchgeführt habe, aber ihr täuscht halt Messwerte vor, die so nicht korrekt sind. (Stichwort Messbereich)

s.o.