Lüfter auf Radiatoren im Test: Hohe Kühlleistung auch mit wenig statischem Druck

Theorie und Praxis

Für Wasserkühlungen werden zumeist Lüfter mit hohem statischem Druck empfohlen. Die gängige Theorie besagt, dass ein hoher Luftdruck notwendig ist, um Luft durch die Lamellen der Radiatoren zu pressen. Die Praxis sieht anders aus, wie der Test mit drei Lüftermodellen auf zwei Radiatoren in insgesamt 36 verschiedenen Szenarien zeigt.

Wasserkühlung kühlt auch nur mit Luft

Auch eine Wasserkühlung lebt in der Regel von den verwendeten Lüftern. Das Wasser der Flüssigkühlung ist lediglich ein Transportmedium für die Wärme, um diese von den zu kühlenden Bauteilen zu den Radiatoren zu befördern. Dort findet klassische Luftkühlung statt. Lüfter sorgen dafür, dass über die Radiatoren die im Wasser gespeicherte Wärme an die Raumluft abgegeben wird. Ergo sind Lüfter ein essentieller Bestandteil einer Wasserkühlung, sofern diese nicht ausschließlich passiv realisiert werden kann.

Durch einen Radiator strömt die Luft anders

Im Gegensatz zu Luftkühlern sind die Wärmetauscher einer Wasserkühlung jedoch anders aufgebaut. Selbst große Towerkühler erlauben der Luft seitlich zu entweichen, so dass gemäß vorherrschender Theorie kein so großer Luftdruck erzeugt werden muss, um eine ausreichende Luftströmung zu generieren. Radiatoren hingegen sind seitlich geschlossen. Lüfter müssen also einen hohen Luftdruck erzeugen, um eine Luftströmung über die gesamte Tiefe des Radiators und gegen den Widerstand aus Verwirbelungen hinweg gewährleisten zu können. Daher werden bevorzugt Lüfter mit hohem statischem Druck auf Radiatoren eingesetzt.

Drei Lüfter-Modelle treffen zwei Radiatoren

Für den Test kommen als Lüfter ausschließlich Modelle mit quadratischem und geschlossenem Rahmen zum Einsatz, um identische Testbedingungen zu gewährleisten. Unterschiede gibt es jedoch in der Konzeption der Lüfter. Es wird ein druckoptimiertes, ein ausgeglichenes sowie ein für hohes Fördervolumen optimiertes Modell eingesetzt.

Die Lüfter entstammen dem aktuellen Portfolio von Noctua, welches die gewünschten Anforderungen sehr gut abdeckt. Alle Modelle sind als 4Pin-PWM-Versionen ausgeführt, um eine präzise Steuerung der Lüfterdrehzahl über den PWM-fähigen Lüfteranschluss des aquaero 5 Pro zu ermöglichen.

Lüftermodell	Noctua NF-S12A PWM	Noctua NF-P12 PWM	Noctua NF-F12 PWM
Abmessungen	120×120×25 mm	120×120×25 mm	120×120×25 mm
Luftdurchsatz bei 1.200 U/min	107,5 m³/h	92,3 m³/h*	74,3 m³/h
Luftdruck bei 1.200 U/min	1,19 mmH₂O	1,68 mmH₂O*	1,83 mmH₂O
* Angabe gilt für eine Drehzahl von 1300 U/min

Radiatoren mit 30 und 60 mm Dicke

Die Radiatoren für diesen Test stammen von Alphacool und sind für zwei 120-Millimeter-Lüfter pro Seite ausgelegt. Diese Größe ist für die getestete isolierte Kühlung der CPU angemessen, so dass einerseits die Wassertemperaturen im vernünftigen Rahmen bleiben, andererseits die potentiellen Unterschiede der Lüfter aber auch nicht durch eine zu groß dimensionierte Radiatorfläche innerhalb der Messungenauigkeit untergehen sollten. Die Kühlleistung des schmalen NexXxos ST30 240 mit einer Tiefe von 30 Millimetern sowie die des 60 Millimeter tiefen NexXxos UT60 240 werden in Kombination mit den Lüftern von Noctua untersucht.

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Das Testsystem setzt auf Sandy Bridge-E

Als Basis dieses Tests dient ein Intel Core i7-3960X, der dank verlötetem Heatspreader und einer hohen TDP von 130 Watt für ausreichende Wärmeproduktion und Wärmeabgabe sorgt. Um die Wasserkühlung zu fordern, wird der Prozessor zusätzlich mit einer Kernspannung von 1,300 Volt auf 4,00 GHz übertaktet. Ausreichend Platz findet das Testsystem im handgefertigten Gehäuse Phobya WaCoolT Black Owl.

Komponente	Typenbezeichnung
Prozessor	Intel Core i7-3960X, 4,0 GHz bei 1,300 Volt
Mainboard	Asus P9X79 Pro
Arbeitsspeicher	Corsair Vengeance DDR3 4×4 GB
Grafikkarte	AMD Radeon HD 5850
Netzteil	be quiet! Power Zone 1.000 Watt
Gehäuse	Phobya WaCoolT Black Owl

Für die Kühlung der CPU ist ein Watercool Heatkiller IV in der Vollkupfer-Version zuständig. Als Wärmeleitpaste wird die Arctic MX-2 genutzt. Die Pumpe Alphacool VPP655 – eine umgelabelte Laing D5 – sorgt für die Umwälzung des Kreislaufs, welcher mit PVC-Schlauch in der Größe 13/10 mm realisiert wird.

Komponente	Typenbezeichnung
Prozessorkühler	Watercool Heatkiller IV Pro Pure Copper
Pumpe	Alphacool VPP655 mit HF Plexi Top
Anschraubtüllen und Schlauch	Alphacool und Aquatuning 13/10 Anschlüsse, 13/10 PVC Schlauch
Ausgleichsbehälter	Phobya Balancer 250
Steuerung	Aquacomputer aquaero 5 Pro
Durchflusssensor	Aquacomputer High Flow
Temperatursensoren	Aquacomputer Foliensensoren und G1/4" IG zu AG Sensoren
Radiator	Alphacool NexXxos ST30 240 oder UT60 240

Zur unterstützenden Gehäusebelüftung wird ein be quiet! Pure Wings 2 mit 120 Millimetern Rahmenbreite eingesetzt, der ausblasend neben der ATX-Slotblende platziert ist. Dieser Lüfter wird während aller Messungen auf 500 U/min fixiert.