Leserartikel 6 Wasserkühler im Performancetest + Simulationen

al_

Lieutenant
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18 Wasserkühler im Performancetest + Simulationen, update am 10.01.10

Hi Community,
folgend möchte ich euch meine Auswertungen zu diversen Wasserkühler darstellen. Es wird auf einen Wasserkühlerprüfstand auf Durchfluss und Kühlleistung getestet.

Alle Ergebnisse sind auf +-0.2°C reproduzierbar! Die Ergebnisse sind abweichend von allen anderen Tests, da jedes Setup ein Unikat darstellt. Es ist möglich das diverse Produkte deutlich besser oder deutlich schlechter als in anderen Tests abschneiden. Das ist darauf zurückzuführen das Produktionsschwankungen auftreten sowie nicht jeder Kühler auf dieses Setup optimal skaliert!

Das Setup:
Laing DDC 1T mit Deckelmod (Baugleich originaldeckel + innengewinde G1/4")
Magicool extrem 2x120mm
10/8mm PUR Schaluc
Vision 2000 Flowmeter
Anpresskraft: 25Kg
Silmor Wärmeleitpaste
150W Verlustleistung
Intel Core 2 Quad Dummy

Software:
Tempmoni
Aquasuite

Der Wasserkühlerprüfstand:
Der Wasserkühlerprüfstand besitzt 3 Temperatursensoren, für Luft, Wasser und FET.
Es wurden handelsübliche Wasserkühlungskomponenten bis auf den Laingdeckel verbaut um Vergleichswerte ermitteln zu können. Die Verlustleistung kann zwischen 50W-200W stufenlos mittels Spindeltrimmer eingestellt werden. Die Verlustleistung erzeugt ein FET welcher auf ein Dummy aus Reinstkupfer geschraubt ist. Ein Fet ist ein Elektronisches Bauteil. Dieses Bauteil erzeugt die Wärme. Der Dummy basiert auf Basis eines Intel Core 2 Quad Prozessors. Auf den Dummy wurde realitätsgetreu ein Original Intel Heatspreader von einen Q6600 gelötet. Im nach hinein wurde der Heatspreader plan geschliffen und poliert. Der Dummy besitzt eine Bohrung wo ein Temperatursensor eingelassen ist. Ein weiterer Sensor sitzt direkt vor den Ausgleichsbehälter um die Wassertemperatur ermitteln zu können. Der letzte Sensor ist frei schwebend an einer Ecke des Prüfstandes fixiert welcher die Lufttemperatur misst. Das Thermometer schickt jede Sekunde die ermittelten Werte zu einen Notebook. Die Werte werden mit Tempmoni aufgezeichnet und gespeichert. Das Logfile wird in Exel importiert und somit ein Diagramm erstellt.

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Der Testverlauf:
Jeder Kühler wird 3x montiert und getestet. Bei jeden Test wird der Kühler neu aufgesetzt und neue Wärmeleitpaste aufgetragen. Die alte Wärmeleitpaste wird mittels Zewa Wisch und Weg + Reinigungsbenzin entfernt. Getestet wird der komplette Lieferumfang Excl. Wärmeleitpaste, Anschlüsse sowie excl. Backplate. Eine Backplate ist Aufgrund der Konstruktion des Prüfstands nicht notwendig. Getestet wird im Interwall. Der Kühler bleibt 60minuten auf den "Grill". Danach wird der Kühler demontiert, und der Kühler für die nächste Testreihe vorbereitet. Nach 2 Stunden Ruhezeit wird die nächste Testreihe eingeleitet.

Die Strömungssimulation:
Jeder Wasserkühler der auf den Prüfstand getestet wird, wird auch in Cad originalgetreu nach gezeichnet. Die Maße der Produkte werden mittels eines mechanischen Messerverfahren ermittelt und in Cad übertragen. Das CAD-File wird mit einer professionellen Strömungssimulationssoftware auf Ihre turbulente und laminare Strömung simuliert. Die Simulationsergebnisse können in Bild und Video dargestellt und ausgegeben werden. Die Referenzpumpe in der Simulation basiert auf einer baugleichen Laing DDC 1T. Als Gegendruck wurden 180mbar definiert. In den Videos strömt das Wasser generell vom Einlass zu den Auslass. Die rötlichen und gelblichen Bereiche stellen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit dar. Dort kann am meisten Wärmeenergie aufgenommen werden. In den blauen und dunkelgrünen Bereichen wird Aufgrund des langsamen Fluids weniger Wärmeenergie aufgenommen als wie im rötlichen Bereich. Links oben befindet sich eine Legende in m/s. Die Einteilung der Legende ist bei jeden Wasserkühler unterschiedlich dargestellt, weil in jeden Kühler eine andere Strömungsgeschwindigkeit herscht. Aus den Videos lässt sich schon ein Muster erkennen warum ein Kühler so performt wie er performt.


Die Testkandidaten:



Alphacool Nexxxos Xp Rev2

Schon ein sehr alter Wasserkühler allerdings Aufgrund seiner Performance noch immer interessant. Interessant auch dahingehend das dieser Wasserkühler für "super kleine" Core's ala Athlon Xp entwickelt wurde. Die Ergebnisse vom Nexxxos Xp Rev.2 lassen darauf schließen das der Hype zu Multicore optimierten Wasserkühler ein einziger Marketing Gak ist. Mit 14,75K Performt er sich nahezu an die absolute Spitze. Der Durchfluss beträgt solide 160L/h. Die Verarbeitung ist im inneren sowie auch im Sichtbereich Tadellos. Die Bodenunterseite ist hoch plan und poliert.

Der Aufbau:
Pinkühler mit zentrisch vertikalen Einspritzung mit Runddüsen.

Ergebnis:


Produktfoto:
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Watercool Heatkiller 3 Cu

Watercools Meisterwerk. Der neue Heatkiller 3 konnte sich bis an die Spitze kühlen. Mit 14,25K ließ er jeden Konkurrenten bis dato hinter sich. Auch in Sachen Durchfluss brauch sich Watercools Meisterwerk nicht verstecken. Die Uhr zeigte während des Tests 181L/h an. Dieser Wert ist durchaus vertretbar, trotz der feinen Finstruktur. Die Verarbeitung ist wie gewohnt hervorragend. Keine Mängel im Sichtbereich sowie im Kühler. Der Boden ist Plan gefräßt aber nicht poliert. Allerdings weist die Bodenunterseite minimalste Unebenheiten auf welches den Kühler minimal Performance kostet.

Der Aufbau:
Finkühler mit zentrisch vertikalen Einspritzung mit vielen Langlochdüsen.

Ergebnis:


Produktfoto:
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Watercool Heatkiller 3 LC

Der Heatkiller 3 LC ist die Lightversion vom großen Bruder des Heatkiller 3 Cu.
Die recht feine Finstruktur verschafft diesen Wasserkühler eine gute Kühlleistung. Die Differenztemperatur Wasser zu Dummy liegt nach 60 min Stresstest bei 15,12K und der Durchfluss bei Rekordverdächtige 193L/h. Das Leistungsspektrum vom Durchfluss und Kühlleistung ist beeindruckend. Mehr Flow für mehr Performance für weniger Geld gab es noch nie. Wie sein großer Bruder gibt es keine Mängel bei der Verarbeitung, wobei auch bei dem LC die Bodenunterseite leicht gekrümmt ist. Konstruktionsbedingt.

Der Aufbau:
Finkühler mit zentrisch vertikalen Einspritzung mit einer großen Langlochdüse.

Ergebnis:


Produktfoto:
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Liquid Extasy Narrowline

Liquid Extasy schickt seinen ersten und auch momentan Ihren einzigen Wasserkühler ins Rennen. Mit 18,19K bildet er das letzte Glied in der Kette. Wobei man erwähnen muss das bei einer Temperatur von 51,38°C bei jeder Cpu noch lange nicht Schluss ist. Kleinere Reserven bietet der Kühler im Oc-Bereich dennoch. Der Kühler kann zwar hinsichtlich der Kühlleistung nicht Punkten, wie beispielsweise ein Nexxxos oder Heatkiller. Allerdings bildet der Narrowline das Maß aller Dinge im Durchfluss. Mit 196L/h schlägt er jeden Kühler im Testfeld. Die Verarbeitung kann als hervorragend bezeichnet werden. Der Kühlerboden ist plan geschliffen und nach einen Objektiven Test plan.

Der Aufbau:
Finkühler

Ergebnis:


Produktfoto:
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Ek Waterblocks Supreme LT

Der Ek Waterblock Supreme LT ist auch ein Spitzenkühler im unteren Preissegment. Er hat den Dummy auf hervorragende 48,75°C gekühlt. Die Differenztemperatur beläuft sich auf 15,36K. Leicht abgeschlagen im Durchfluss findet er sich mit 175L/h weit unten wieder. Was allerdings auch nicht anders bei dieser extrem feinen Finstruktur zu erwarten war. Aufgrund der Struktur der Fins ist es ratsam ein hochwertiges Medium zu wählen, da langfristig sich der Kühler mit einen minderwertigen Medium zusetzen wird. Bei Grobstrukturierten Kühler wie beispielsweise Liquid Extasy's Narrowline kann Aufgrund der überdimensionierten Speedchannels nichts passieren. Der Boden ist Makellos verarbeitet. Leider sind die Kanten vom Plexiglas nicht poliert. Die Bodenunterseite ist hoch plan und poliert.

Der Aufbau:
Finkühler

Ergebnis:


Produktfoto:
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Zern PQ Plus Pro

Jahre lang blieb es um den Östereichischen Qualitätshersteller relativ ruhig. Jetzt meldet sich Zern mit Ihren neuen Cpu Wasserkühler zurück. Wenn man sich die feingeschlitzte Bodenplatte anschaut fragt man sich ernsthaft "Wie fein ist zu fein". Der Kühler mit der feinsten Struktur im Testfeld schlägt sich mit soliden 15,44K. Aufgrund der suboptimalen Wasserführung hat man einiges an Performance verschenkt. Das wirkt sich unter anderem auch auf den Durchfluss aus. 160L/h konnte das "Schlitzwunder" erzielen. Die Produktion wurde sauber durchgeführt. Kein Grat und keine Produktionsrückstände sind identifizierbar. Der Kühlerboden ist plan geschliffen und nach einen Objektiven Test plan. Darüber hinaus hat Zern eine neue intelligente Strategie verwendet um die Kühler abzudichten. Dies gewährleistet auch höchste mechanische Beanspruchungen. Ein Feature welches man sicherlich bald auch häufiger vorfinden wird.

Der Aufbau:
Finkühler mit zentrisch vertikalen Einspritzung mit einer großen Langlochdüse.

Ergebnis:


Produktfoto:
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Zusammenfassend eine Tabelle zur Darstellung des Durchfluss in Liter pro Stunde sowie eine Tabelle zur Darstellung der Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Dummy:

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Schlusswort

Dieser kleine Performancetest zeigt deutlich das sich hinsichtlich Kühlleistung in den letzten Jahren nicht sehr viel getan hat. Der in die Jahre gekommene Nexxxos Xp Rev.2 mischt vorne noch kräftig mit. Der Durchfluss jedoch hat sich in den vergangenen Jahren deutlich erhöht. Offensichtlich ist der Highflowzug in Deutschland auch angekommen worauf die Hersteller dankend aufspringen. Anhand der Protokolle ist ersichtlich das das Feld praktisch sehr nah beisammen liegt. Im Oc Bereich macht es Praktisch keinen Unterschied ob die CPU mit 47°C oder mit 51°C läuft. 150W entspricht einer Wärmemenge die bis heute noch kein Mainstreamprozessor im Auslieferungszustand erreicht hat. Demzufolge liegen die Wasserkühler im PC hinsichtlich der wirklichen Temperatur des Prozessors näher bei einander als wie hier im Test ermittelt. Bzgl. Montagefreundlichkeit, Lieferumfang und Anschlusskompatiblität gehe ich in diesen Test nicht ein, da sich dieser Test primär nur mit den Kühlkörper an sich beschäftigt.

Dieser Thread wird in unbestimmten Zeitabständen immer mal wider von Updates profitieren. Ich bin immer auf der Suche nach neuen Samples. Nächstes Wochenende versuche ich weitere Samples zu bekommen. Ich bedanke mich bei euch im voraus fürs lesen und für eure comments.

gruß Marc

€dit:
Folgend der Link zum einzelnen Post zu Runde 2!
https://www.computerbase.de/forum/t...im-performancetest-simulationen.607830/page-3

Folgend der Link zum einzelnen Post zu Runde 3!
https://www.computerbase.de/forum/t...im-performancetest-simulationen.607830/page-5
 
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Ach daher kann mein Nexxxos XP schon seit Jahren jede CPU kühlen :D
 
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Tolle Arbeit besten dank. Weiter so.
 
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Sehr schön! Cosmos 4TW! ;-)
 
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wow, gar nicht gewußt dass mein nexxos SO gut ist :cool_alt:

danke für den test...
 
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Sehr interessanter Test, vielen vielen Dank! :daumen:

Das ist auch ein sehr interessantes Ergebnis, hätte ich im Vorhinein nicht mit gerechnet. Besonders löblich sind diese Strömungssimulationen! TOP! :D
Dennoch wandert mein X2 Highflow aus meinem Rechner beim anstehenden Wechsel auf i7 und wird durch den Heatkiller 3.0 ersetzt :) (hab die Schnauze voll von Push-Pins :lol:)
 
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Dann scheinen Wasserkühlungen ja doch gar nicht mal so übel zu sein :D
Wenn 150 Watt mit einem so kleinen Radiator so gut abgeleitet werden, dann sollte man bei normalen Verlustleistungen echt keine Probleme bekommen.
 
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Eigentlich ein sehr schöner Test. Lediglich stören hin und wieder ein paar kleine Rechtschreibfehler, da bitte nochmal ein wenig ausbessern. Aber ansonsten finde ich den Test recht gut gestaltet und übersichtlich. Was ich sehr amüsant finde ist, wie du deinen eigenen Prozessorkühler (Liquid Extasy Narrowline) beschreibst. Nur schade, dass der in Sachen Kühlleistung so abgeschlagen im Feld liegt. Aber jetzt weißt du ja bestimmt, was du optimieren kannst. Bin mal gespannt wann du deinen zweiten Kühler rausbringst.
 
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Für den Test ist der Radiator sicher ausreichend,
aber mit einem 3x120mm Radiator, oder mit einem zusätzlichen 2x120mm Radiator und schneller laufenden Lüftern wäre sicherlich eine niedrigere Wassertemperatur möglich gewesen. Auch ist die Lufttemperatur recht hoch. Im realen Einsatz bei 20°C Raumtemperatur und größerem Radiator könnte man das Heizelement wohl realistisch gesehen nochmals ca. 10°C weiter herabkühlen. Ist halt ein Test unter erschwerten Bedingungen (und es geht ja nur um Delta-T) ;-)
 
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Ich hab nicht viel Ahnung von Wasserkühlungen und deswegen wollte ich mal fragen, wie wichtig der Durchfluss überhaupt ist. Weil was bringen einem 46L mehr im Durchfluss wenn die Temperaturen schlechter sind?^^ Und muss man wie bei den Luftkühlern für jeden Sockel einen neuen kaufen?

Danke :)
 
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Denkt ihr es lohnt sich die HK3 Kühler planzuschleifen ?
Oder ist das zu riskant ?
Was denkt ihr so


E; Olli
Der Durchfluss spielt keine grosse Rolle und wird stark überbewertet
Allerdings ist es schon wichtig bei grösseren Waküs CPU 2*GPU Mobo zum Bespiel
Da könnte es mit einer normalen Pumpe schon etwas knapp werden wenn man nur sehr durchflusshemmende Kühler verwendet

Ich glaube unter 30l/h sollte man nicht kommen
ein hoher Durchfluss bringt leicht bessere Temps aber nicht extreme Vorteile so dass sich zb 2 Pumpen fast nie lohnen
 
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schleifen ist nicht riskant, aber bringt nur wirklich merkbar etwas, wenn am Boden ein Kratzer ist, mit einem dadurch verursachten abstehenden Grat, oder wenn der Boden wirklich sehr verzogen oder rauh ist. Ansonsten bringt eine besonder gute Wärmeleitpaste mehr als von Hand nachschleifen.

Selbst mit einfachen Mitteln ebenschleifen kann man mit einem feinen Schleifpapier mit 800'er Körnung oder höher, das man nass macht und auf eine Stück Fensterglasscheibe legt. Eine solche Glasscheibe ist nämlich selbst sehr eben und glatt, und eignet sich daher gut als Unterlage. Dann legt man den Kühlkörper oben drauf und bewegt ihn unter sanften gleichmäßigem Druck mit kreisenden Bahnen am Schleifpapier. Abgeschliffenes Material (Späne) öfters wegwaschen. Mit aufgelegter Teppichmesserklinge gegen Licht auf einen sichtbaren Luftspalt kontrollieren ( ob der Kühlerboden schon eben ist).

Dafür sollte man sich etwas Zeit lassen, und nicht zuviel Kraft aufwenden, sowie auf die gleichmäßige Andrückkraft des Kühlerbodens auf das Schleifpapier achten, sonst wird der Boden schief. 1/2h schleifen sollte aber vollauf genügen.
 
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Schönes Review. Gefällt mir! Besonders die Durchflussanimationen sind sehr interessant. Nur, was bedeuten die Farben in den Simulationen? Ich kann die Legende leider nicht entziffern.
 
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Papst_Benedikt

jetzt sei mal nicht päpstlicher als der papst.....Bei dir hats auch ein paar klitzekleine rechtschreibefehler. :rolleyes::evillol:
 
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Danke für den Test, hatt mich in meiner Wahl wiedermal bestätigt :)
 
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Die rötlichen und gelblichen Bereiche stellen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit dar. Dort kann am meisten Wärmeenergie aufgenommen werden. In den blauen und dunkelgrünen Bereichen wird Aufgrund des langsamen Fluids weniger Wärmeenergie aufgenommen als wie im rötlichen Bereich.

damit sollte deine Frage beantwortet sein, Benni22, oder?
Bitte nicht nur die Bilder und Simulationen ansehen bevor man mit dem Posten beginnt ..
 
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