Alphacool 120 mm Apex Stealth Metal Fan im Realitätscheck – Exakte Fehleranalyse, Ursachenforschung und Aufarbeitung samt Perspektiven

1 - Einleitung 2 - Messungen mit unterschiedlichen Ergebnissen 3 - Messprotokolle 4 - Varianzvergleich 5 - Zusammenfassung und Fazit

Die Messungen des Apex Stealth Metal Fans

Folgendes habe ich gemacht: Den Apex unter diversen Bedingungen nachgetestet. Als Vergleich dazu habe ich einen Noctua genommen, um die Plausibilität zu wahren. Als Radiator habe ich nur den 60 mm genommen, da hier schon klar war, wo die Reise hingeht. Über die Messungen in der Kiste wurde bereits viel diskutiert und da gibt es diverse Meinungen zum Messaufbau. Dazu sage ich später auch noch was. Jetzt soll es aber erstmal um genau diesen Messaufbau gehen. Den schauen wir uns jetzt noch mal kurz an. Dazu hier nochmal die Skizze die zum besseren Verständnis beitragen soll:

Die Luft wird über die Vorströmkammer durch eine Einlassöffnung Durchmesser (D) 14 mm angesaugt. Da hier ein 120 mm Lüfter getestet wird, habe ich ein Reduzierstück am Einlass verbaut. Somit beträgt der Durchmesser dann nur 12 cm. Die Luft strömt jetzt durch den Lüfter und wird nach hinten zum Anemometer befördert, wo ich den Volumenstrom in m³/h messe. Die Auslassöffnung ist D 14 cm. Das müsst ihr euch unbedingt merken, da diese Variable in Bezug auf die Messsoftware noch eine essenzielle Rolle spielen wird.

Ich habe den Apex Lüfter zuerst so eingebaut, wie es sein soll (Siehe Bild oben). Nämlich in die Vorströmkammer quasi links vor das Brett in der Mitte. Dann habe ich gemessen mit und ohne Strömungsgleichrichter (im weiteren Verlauf von mir Wabe genannt). Dazu habe ich in der Messsoftware von Testo die Abluftmessung gemäß den Gegebenheiten parametrisiert. Der Durchmesser am Auslass der Kiste beträgt 14 cm und steht als Fläche zu 100 Prozent zur Verfügung. Des Weiteren habe ich den Korrekturfaktor bei 1,00 belassen. Denn die Umgebungsbedingung bzgl. dem atmosphärischen Druck lagen bei 1010 hPa. Details seht ihr auf den Protokollen.

Beispiel eines Messprotokolls (oben im Kopf seht ihr die Parameter der Software):

Den Lüfter in der Kiste verbaut, die Drehzahl auf das Maximum ca. 3035 rpm gestellt. Dann den Deckel zu machen und 30 Sekunden warten, um eine gewisse Beruhigung der Luft zu gewährleisten. Anschließend habe ich die Messungen für jeweils ca. eine Minute durchgeführt. Somit ergeben sich um die 61 Messungen, die die Software automatisch speichert. Daraus ergibt sich dann ein Durchschnittswert sowie die Min. und Max.-Werte des jeweiligen Lüfters. Die Messungen mit und ohne Wabe haben bereits deutliche Unterschiede ergeben. Das lässt sich aber technisch erklären.

Denn die Gleichrichtung der Luft mittels Wabe, leitet den Luftstrom gezielter zum Anemometer. Ebenso ist davon auszugehen, dass sich durch die Wabe bereits eine höhere Strömungsgeschwindigkeit – aufgrund der kleineren Löcher – ergibt. Die Tatsache, dass auch die Lüfterdrehzahl auf ca. 2900 rpm sinkt, zeugt von einem gewissen Gegendruck und lässt diese Vermutung plausibel erscheinen. 

Vereinfacht erklärt: Nach Bernoulli führt eine Reduzierung des Durchmessers bei gleichem Druck dazu, dass der Volumenstrom hinter der Engstelle schneller wird, dafür aber der Druck abfällt. Aufgrund der Massen- bzw. Volumenerhaltung muss das, was reingeht am Ende auch wieder rauskommen. Diese allgemeingültige Aussage liegt auch hier zugrunde. Jetzt das Aber: Luft ist komprimierbar! Das muss man wissen, was die Bernoulli-Gleichung als solches nicht eins zu eins anwendbar macht. Da man normalerweise mit unkomprimierbaren Flüssigkeiten rechnet. Weiter möchte ich an der Stelle gar nicht in die Physik abdriften. Fakt ist: Die Luft, die reingeht kommt am Ende auch wieder raus. Je nach Aufbau verändert sich der Druck und die Strömungsgeschwindigkeit so, dass der Volumenerhalt am Ende (in etwa) gegeben ist. Die Komprimierbarkeit der Luft beachten wir an der Stelle jetzt mal nicht. Ebenso lasse ich den Temperaturfaktor hier mal außen vor. Denn auch der kann eine Rolle spielen. Bitte seht mir das nach, sonst wird es nur noch verwirrender.

Des Weiteren kann man den Lüfter jetzt noch auf die andere Seite – rechts vom Brett in der Auslasskammer verbauen. Das habe ich mir ebenfalls angeschaut, denn auch das verändert die Messwerte. Allein die Tatsache, dass das möglich ist, lässt eine Ungleichbehandlung der Lüfter zu. Anders gesagt, ich könnte den einen Lüfter besser aussehen lassen als den anderen. Das Gleiche kann ich auch in Verbindung mit einem Radiator machen. Links oder rechts verbauen, mit oder ohne Wabe, Push oder Pull etc. Somit ergeben sich diverse Variationen die ich wie folgt genannt habe:

Der Noctua NF-F12 ist ohne Wabe schon besser als der Apex mit Wabe. Der Noctua erreicht mit verbauter Wabe einen maximalen Wert von 182.3 m³/h. Laut den Angaben von Noctua soll der Lüfter 186.7 m³/h erreichen. Das scheint durchaus plausibel zu sein. Anders sieht es da beim Apex aus. Der wurde gem. dem Artikel zur Lüfterrevolution mit 198.6 m³/h bei ca. 2950 rpm gemessen. Ob das jetzt der Spitzenwert oder der Durchschnitt ist? Das weiß wohl nur der ehemalige Tester selbst.

Mit der Anpassung in der Software auf den Auslassdurchmesser D16 cm komme ich im Mittelwert auf 196.3 und somit sehr nahe an die Fabelwerte ran. Der Software vorzugaukeln, es wäre ein größerer Durchmesser als 14 cm bedeutet: Defacto eine höhere Strömungsgeschwindigkeit – die es real aber gar nicht gibt. Denn die Software sieht ja nicht, dass der D16 gar keiner ist. Gleiches gilt im Übrigen auch für die Messungen auf dem 60 mm Radiator. Laut Artikel damals soll der Apex einen Durchsatz von 190.4 m³/h schaffen. Mit einer Anpassung in der Software auf D21 komme ich im Mittelwert auf 189.9 m³/h. Anders komme ich nicht mal in die Nähe der Messergebnisse aus dem Artikel.

Fakt ist, der Apex Metal Fan verliert auf einem 60 mm Radiator deutlich an Airflow. Bei 3000 rpm ganze 44.3 m³/h und bei 2200 rpm sogar 45.5 m³/h, nimmt man die Messungen Apex links mit Wabe gegen den Apex links push config mit Wabe. Würde man diese Werte jetzt in der Datenbank mit dem Be Quiet! Silent Wings Pro 4 vergleichen, dann liegt der Apex in etwa genau dort. Es bleibt hier aber die Frage, ob die Werte vom Silent Wings Pro 4 stimmen. Das kann ich hier und heute nicht beantworten.

Zusätzlich habe ich mir noch die Messungen bzgl. dem statischen Druck angesehen (siehe Bild oben). Hier bin ich dann leider daran verzweifelt, wie es dem ehemaligen Tester überhaupt möglich war, solche Werte zu messen. Heimwerker vs. Handwerker und jede Menge Gottvertrauen – aus meiner Sicht ist das so gar nicht machbar und zwar aus folgendem Grund:

Man kann den Lüfter über der Öffnung gar nicht so positionieren, dass die Fläche in Gänze bedeckt und abgedichtet wird. Somit kann der Druck nach hinten durch die schmalen Öffnungen entweichen. Es war mir zumindest nicht mit dem Equipment möglich, das mir der ehemalige Tester übergeben hat. Interessanterweise kann ich einen höheren statischen Druck mit Radiator messen, als ohne. Warum? Der Radiator dichtet die Durchlassöffnung ab! Hinzu kommt, dass das Kabel vom Aero zum Lüfter zu kurz war, um es direkt anzuschließen.

Somit habe ich eine weitere Verlängerung benötigt, um im Push-Verbau zu messen. Was aber dazu geführt hat, dass die Drehzahl des Lüfters bei 100 Prozent nur noch bei 2200 rpm lag. Das muss man nicht verstehen, war jetzt leider so in der Kürze der Zeit nicht anders machbar. Aber auch hier kann man anhand der Werte schlussfolgern, dass die Werte in der Datenbank (bzw. im Artikel) anzuzweifeln sind. Unter den Umständen komme ich auf maximale 0.29 hPa das entspricht ca. 2.9 mmH2O. Wie der Tester hier auf über 0.6 hPa gekommen sein will, kann ich euch leider nicht sagen. Der Tester ist seit dem letzten Video von Roman auch nicht mehr erreichbar. Zufall?

In Bezug auf die Lautstärke vs. Drehzahl habe ich keine Messungen gemacht. Dazu hat mir am Ende die Software gefehlt. Das wird man nachholen müssen. Fakt ist, der Lüfter ist leise, keine Frage. Im Vergleich zum Noctua NF-F12 industrialPCC-3000 PWM sogar deutlich leiser. Mittels meines dB (A) Messtools habe ich aus ca. einem Meter Entfernung – bei geöffneter Kiste mal freihändig gemessen. Noctua NF-F12 bei 3000 rpm ca. 45 db (A) und der Apex bei 3000 rpm ca. 40 dB (A). Das ist ein deutlich wahrnehmbarer Unterschied und auch das subjektive Empfinden des Apex ist viel angenehmer. Der Noctua bei 3000 rpm haut einem echt die Ohren weg. So viel Mal rein subjektiv von meiner Seite zum Thema Lautstärke. Keine Sorge, das wird zu einem späteren Zeitpunkt alles nochmal richtig gemessen. Trennung!

Auf der übernächsten Seite schauen wir uns meine Messsystemanalyse an. Wer noch Interesse hat, auf der nächsten Seite gibt es noch ein paar Protokolle zum Apex/Noctua.