Grundlagenartikel Einsteiger-Tutorial: PC-Luftkühlung richtig planen und zusammenbauen

[Igor Wallossek]

Ja, es ist gerade noch so Winter und Corona hat das Außenleben voll im Griff. Samples werden knapp und stopp, wie warm ist es eigentlich draußen? Zugegeben, der Sommer ist noch weit entfernt, aber es wird täglich wärmer. Für einen PC-Besitzer oder Selbstbauer sind gerade die Themen Abwärme, Kühlung und Umgebungstemperatur auch unabhängig von der Jahreszeit von großer Bedeutung, egal ab wir nun auf einem Vorrat an Nudeln sitzen oder nicht. Und weil immer wieder Nachfragen kamen, ob ich nicht mal wieder ein Luftkühlungs-Tutorial schreiben könnte - ich hatte ja schon mal eines. Vor 6 Jahren. Da ist es an der Zeit, das mal wieder etwas aufzupolieren!

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[Timberwolf]

Die Arctic Lüfter haben halt eine nicht so gute Verarbeitung an den Rotorblättern und sind dort oft nicht sauber entgratet.

Meiner Meinung nach haben bei den Arctic Lüfter in dem Preisbereich nur mit den Continuous Operation Modellen ein Alleinstellungsmerkmal, da Arctic hier wirklich gute und günstige Lüfter mit Doppelkugellager und langer Garantiezeit anbietet, weswegen man über die nicht ganz so sauberer Verarbeitung hinweg sehen kann.

Wenn es wirklich ein 80mm Lüfter von Arctic werden soll dann eher nur der Arctic F8 PWM PST CO. Die CO Modelle können auch die widrige Bedingungen ab ohne gleich den Geist aufzugeben, weswegen ich die immer bei PC putzfaulen Personen installiere.

 

[Casi030]

Die CO hab ich mir noch nicht an gesehen,von den 120er hab ich seit Jahren über 12 Stück am laufen und seit ende letztem Jahres die 140er , ich kann mich echt nicht beklagen.

Auf die Materielle Verarbeitung achte ich gar nicht so.......

 

[WeAre138]

Tolles Forum hier - muss ich mal so sagen! Ich hätte ja so schnell gar nicht mit einer Reaktion gerechnet, danke!
Ich Idi hab natürlich vergessen anzugeben, ob ich die Drehzahl steuern möchte oder nicht. Es scheint ja aber mittlerweile obligatorisch zu
sein, dass es die Lüfter jeweils in 2 Ausführungen gibt. Also ja, ich möchte sie regeln. Da es ein Medien-PC werden soll, der im Wohzimmer
steht, sollten auch die Lüfter eher zu den leisen gehören. Allerdings natürlich im Verhältnis zu einem guten Luftdurchsatz.
Kann man denn die Schalldrücke aller verbauten Lüfter (die ja bei Vollast im ungünstigsten Fall gleichzeitig hochdrehen) einfach addieren?
Der Wert käme mir etwas hoch vor...

@Casi030: Schöner Pruduktvergleich! Ist mir eine große Hilfe - wusste gar nicht, dass das bei der Seite geht. Wohl immer übersehen.
Was anderes: wenn ich 4 PWM-Lüfter zusammenschalte, wären das bei 4Stk. im Extremfall ca. 8 Watt und 0,7A (Igor schreibt ja, 12W bei 1A
seien fürs Board die Grenze). Dann hätte ich noch Luft für einen zus. Lüfter, falls es zu heiß wird, denn eine Grafikkarte ist noch in
Planung. Er schreibt allerdings auch, bei PWM-Lüftern wäre das unkritischer, was immer das genau bedeutet... (hängt wohl vom Board ab).

Ja also von der Werten scheinen zumindest Vorgeschlagene ziemlich ähnlich zu sein. Der Arctic F8 PWM PST gefällt mir vom Preis sehr gut
...und Arctic, speziell den AF8025 PWM habe ich schon verbaut und seit Jahren laufen die problemlos und rel. leise.

 

[Casi030]

Dann hätte ich noch Luft für einen zus. Lüfter, falls es zu heiß wird, denn eine Grafikkarte ist noch in
Planung.
Kann man denn die Schalldrücke aller verbauten Lüfter (die ja bei Vollast im ungünstigsten Fall gleichzeitig hochdrehen) einfach addieren?
Der Wert käme mir etwas hoch vor...

Ach du schande,war doch richtig mit dem ORIGENᴭ X15e und nur 2 80er Lüfter + Netzteil?!
Was soll der denn können und dann noch mit Extra Grafikkarte.
Wenn möglich würde ichs wie ein Silverstone umbauen mit 120er Lüftern an der Seite.
Eine APU wäre keine Option?!
Beim Lüfter kannst sagen 1 Lüfter mach z.b. 20dB (A) und jeder weitere Identische Lüfter erhöht um 3dB (A).

 

[Timberwolf]

Beim Lüfter kannst sagen 1 Lüfter mach z.b. 20dB (A) und jeder weitere Identische Lüfter erhöht um 3dB (A).

Jage dem TE doch nicht gleich so einen Schrecken ein. Vor allem bei der Verwendung mehrerer Lüfter wäre der von dir prognostizierte Wert deutlich zu hoch. Auf jeden Fall warst du mit den 3 dB schon auf dem richtigen Weg nur die was die Anzahl der Lüfter angeht lagst du deutich daneben.

Richtig wäre folgende Aussage: "Eine Verdoppelung der Anzahl gleicher Schallquellen ergibt eine Erhöhung des Schalldrucks um 3 dB".

Spoiler : Erklärung

Mehrere gleich starke Schallquellen erzeugen an einem bestimmten Ort einen Schalldruck, bzw. einen Schalldruckpegel. Bei der Addition solcher Quellen vereinfacht sich die Gleichung zur Berechnung der Summen des Schalldruckpegels wie folgt:





Nachfolgend findet sich eine Tabelle zur Schalldruckpegelzunahme gleich lauten Schallquellen:



Recht spannend ist diese Tabelle aus psychoakustischer Sicht. Eine Schalldruckerhöhung um etwa 10 dB wird vom menschlichen Gehör als Verdoppelung der Lautstärke empfunden. Setzt man dies jetzt auf PC-Lüfter, welche je nach Umdrehungsanzahl eine mehr oder minder laute Schallquelle sind, um kommt man zu nachfolgendem Ergebnis: 10 sich drehende gleich laute Lüfter werden vom durchschnittlichen Mensch also nur als doppelt so laut, wie einer von diesen alleine, wahrgenommen.

Da der TE nach seinem Post von vorhin doch wirklich sehr auf seine Kosten bedacht ist hängt die Empfehlung bezüglich der 80mm Lüfter auf jeden Fall auch von seinen am Mainboard vorhandenen Lüfteranschlüssen ab. Sollten weniger als 4 Gehäuselüfteranschlüsse vorhanden sein, müsste man z.B. für die Noctua Lüfter noch ein PWM-Y-Splitter-Kabel besorgen.

Somit wären zum Beispiel die Lüfter von Arctic mit bereits integrierter PWM Weiche von Vorteil. Aus diesem Gesichtspunkt wäre auch der Coolink SWiF2-80P, welcher sich gerade bei K&M im Abverkauf befindet, eine interessante Option. Mit einer geringen Leistungsaufnahme von nur 1.08 W im Betrieb und einem beiliegenden Y-PWM-Adapter, dürfte sich dieser auch ideal für den Parallelbeitrieb mehrere Lüfter an einem Lüfteranschluss eignen.

 

[Besterino]

Bei den Noctuas ist doch (fast) immer ein Y-Splitter dabei...? Siege Specs der A8 PWM:

https://noctua.at/de/nf-a8-pwm/specification

Übrigens auch ein 30cm Verlängerungskabel.

 

[Casi030]

Jage dem TE doch nicht gleich so einen Schrecken ein. Vor allem bei der Verwendung mehrerer Lüfter wäre der von dir prognostizierte Wert deutlich zu hoch. Auf jeden Fall warst du mit den 3 dB schon auf dem richtigen Weg nur die was die Anzahl der Lüfter angeht lagst du deutich daneben.

Richtig wäre folgende Aussage: "Eine Verdoppelung der Anzahl gleicher Schallquellen ergibt eine Erhöhung des Schalldrucks um 3 dB".

Spoiler : Erklärung

Mehrere gleich starke Schallquellen erzeugen an einem bestimmten Ort einen Schalldruck, bzw. einen Schalldruckpegel. Bei der Addition solcher Quellen vereinfacht sich die Gleichung zur Berechnung der Summen des Schalldruckpegels wie folgt:

Anhang anzeigen 3876

Anhang anzeigen 3877

Nachfolgend findet sich eine Tabelle zur Schalldruckpegelzunahme gleich lauten Schallquellen:

Anhang anzeigen 3878

Recht spannend ist diese Tabelle aus psychoakustischer Sicht. Eine Schalldruckerhöhung um etwa 10 dB wird vom menschlichen Gehör als Verdoppelung der Lautstärke empfunden. Setzt man dies jetzt auf PC-Lüfter, welche je nach Umdrehungsanzahl eine mehr oder minder laute Schallquelle sind, um kommt man zu nachfolgendem Ergebnis: 10 sich drehende gleich laute Lüfter werden vom durchschnittlichen Mensch also nur als doppelt so laut, wie einer von diesen alleine, wahrgenommen.

Also das was ich geschrieben habe 1 Lüfter =20dB 2 Lüfter = 23dB 3Lüfter = 26dB......
Mit der Tabelle bist natürlich noch genauer,wobei die Frequenzen da auch nicht mit beachtet werden,weil Frequenz A kann mit 20dB dennoch Lauter bzw Unangenehmer sein als Frequenz B mit 26dB.UND nicht jeder empfindet gleich.
Deswegen grob +3dB.
Mann muss also keine Angst haben das 2 Lüfter die mit 20dB angegeben sind jetzt 40dB machen.

Bei den Noctuas ist doch (fast) immer ein Y-Splitter dabei...? Siege Specs der A8 PWM:

https://noctua.at/de/nf-a8-pwm/specification

Übrigens auch ein 30cm Verlängerungskabel.

Bei dem grauen war nix dabei.
Aber 7EU für z.b. 4x4 Pin wäre ja auch OK.

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Wobei wenn er schon Löcher macht,dann würd ich direkt auf 120er gehen.

 

[Besterino]

Db ganz gut erklärt: https://blog.teufel.de/was-ist-eigentlich-db/

 

[WeAre138]

Ach du schande,war doch richtig mit dem ORIGENᴭ X15e und nur 2 80er Lüfter + Netzteil?!
Was soll der denn können und dann noch mit Extra Grafikkarte.
Wenn möglich würde ichs wie ein Silverstone umbauen mit 120er Lüftern an der Seite.
Eine APU wäre keine Option?!
Beim Lüfter kannst sagen 1 Lüfter mach z.b. 20dB (A) und jeder weitere Identische Lüfter erhöht um 3dB (A).

Nee, 3-4Stk. 80er sind geplant und wenn dann später die Grafikkarte kommt, vielleicht noch einen 92-120er in die Seitenwand. Die Entlüftung vom Netzteil (140mm-Lüfter) gibts ja auch noch! Also so wie auf dem Foto werde ich mein Gehäuse nicht zurichten. Dann könnte ich ja gleich ohne arbeiten Wie laut muss das sein? Dann kämen bei mir auch noch die 3 Propeller der Grafikkarte dazu...

Ja, vorrübergehend ist auch eine APU eine Option. Da ich aber einen Beamer zum Filmschauen benutze, kommt ganz bestimmt eine separate Grafikkarte dazu - zumal ich Programme wie madVR für dynamisches Tone Mapping für den Beamer nutzen möchte.
Hier ( http://www.partyfotos.de/madVR/ ) hat einer das gleiche Gehäuse und sich damit Ähnliches aufgebaut. Muss also irgendwie gehen...

Ich kann aber auch bohren ;-)

Jage dem TE doch nicht gleich so einen Schrecken ein. Vor allem bei der Verwendung mehrerer Lüfter wäre der von dir prognostizierte Wert deutlich zu hoch. Auf jeden Fall warst du mit den 3 dB schon auf dem richtigen Weg nur die was die Anzahl der Lüfter angeht lagst du deutich daneben.

Richtig wäre folgende Aussage: "Eine Verdoppelung der Anzahl gleicher Schallquellen ergibt eine Erhöhung des Schalldrucks um 3 dB".

Danke für die Klarstellung! Ich habe schon Ähnliches vermutet, da ja der Schalldruck in dB(A), entgegen dem menschlichen psychoakustischen Empfinden, was sich ja logarithmisch steigert, eher eine lineare Änderung angibt, richtig? Und das letztendliche persönl. Empfinden ist ja, bedingt auch durch den Körperschall der noch zusätzlich entsteht (wie auch Igor im Artikel schreibt), nochmal ein ganz anderes. ...und erschrocken hat mich Casi030 ganz und gar nicht

Da der TE nach seinem Post von vorhin doch wirklich sehr auf seine Kosten bedacht ist hängt die Empfehlung bezüglich der 80mm Lüfter auf jeden Fall auch von seinen am Mainboard vorhandenen Lüfteranschlüssen ab. Sollten weniger als 4 Gehäuselüfteranschlüsse vorhanden sein, müsste man z.B. für die Noctua Lüfter noch ein PWM-Y-Splitter-Kabel besorgen.

Das hast du falsch verstanden. Ich bin nicht auf die Kosten bedacht (fast gar nicht) - eher auf Effektivität und Langlebigkeit.
Auch hängt die Lüfterwahl nicht unbedingt vom Board ab, sondern bei mir eher vom schon vorhandenen Gehäuse, das eben nur 80mm große Öffnungen besitzt.
Kabelselbstbau ist auch nicht das Problem was ich sehe, eher die entstehende Lautstärke (empfunden dann wohl eher Lautheit) bei vllt. nicht ausreichender Kühlleistung.

Somit wären zum Beispiel die Lüfter von Arctic mit bereits integrierter PWM Weiche von Vorteil. Aus diesem Gesichtspunkt wäre auch der Coolink SWiF2-80P, welcher sich gerade bei K&M im Abverkauf befindet, eine interessante Option. Mit einer geringen Leistungsaufnahme von nur 1.08 W im Betrieb und einem beiliegenden Y-PWM-Adapter, dürfte sich dieser auch ideal für den Parallelbeitrieb mehrere Lüfter an einem Lüfteranschluss eignen.

Danke nochmal für die guten Vorschläge! Ich tendiere zu den von dir vorgeschlagenen Arctic F8 PWM PST CO.

 

[Casi030]

Da finde ich den Bereich wo Lüfter Optisch anfangen sich anders rum zu drehen sehr angenehm.

 

[Besterino]

Db ist auch nicht linear sondern ein Logarithmus. Linear wäre z.B. Pascal.

 

[Casi030]

Nee, 3-4Stk. 80er sind geplant und wenn dann später die Grafikkarte kommt, vielleicht noch einen 92-120er in die Seitenwand. Die Entlüftung vom Netzteil (140mm-Lüfter) gibts ja auch noch! Also so wie auf dem Foto werde ich mein Gehäuse nicht zurichten. Dann könnte ich ja gleich ohne arbeiten Wie laut muss das sein? Dann kämen bei mir auch noch die 3 Propeller der Grafikkarte dazu...

Hier ist das Problem was viele haben,viel Lüfter müssen doch laut sein.........Das ist eben Falsch,ein Offenes Gehäuse muss auch laut sein gegenüber einem geschlossenen mit Dämmung.......
Du nimmst den Klassiker,1 Lüfter rein z.b. 1300U/min / 90.1m³/h / 23dB(A) und das gleiche Raus was recht laut ist.
Du verdoppelst die Lüfter und kommst bei 90.1m³/h auf rund 700U/min / und rund 12dB(A)
Somit hast bei 2 Lüfter 26dB(A)
und bei 4 Lüftern nur noch 21dB(A) UND eine Deutlich bessere Luftverteilung was allen Komponenten zu gute kommt.
Deswegen sollte man auch seine Komponenten bedacht kaufen und nicht nur was Tester AB im Offenen Aufbau oder NUR mit Blick auf z.b. die Grafikkarte hatte.

Bei ner Dämmung hast z.b. das Problem das nicht nur der Schall,sondern auch die Wärme wieder gedämmt wird und das Gehäuse nicht als (Kühler) funktionieren kann wie auch die fehlenden Löcher......

Ja, vorrübergehend ist auch eine APU eine Option. Da ich aber einen Beamer zum Filmschauen benutze, kommt ganz bestimmt eine separate Grafikkarte dazu - zumal ich Programme wie madVR für dynamisches Tone Mapping für den Beamer nutzen möchte.
Hier ( http://www.partyfotos.de/madVR/ ) hat einer das gleiche Gehäuse und sich damit Ähnliches aufgebaut. Muss also irgendwie gehen...

Ich kann aber auch bohren ;-)

madVR hatte ich vor vielen Jahren schon mal mit nem A10 7850K getestet und das schaffte die APU schon recht gut in FullHD.
Wenn du überlegst das heute selbst der kleinste Athlon 200GE für rund 50EU überhaupt keine Probleme mit 4K Material hat wo der A10 überhaupt nicht mit klar gekommen ist,dann würd ich das nach Möglichkeit Testen,oder du zeigt mir was ich wie/wo einstellen muss mit nem 4K TV.

 

[Derfnam]

Ich fasse mal zusammen, was ich /vermeintlich) bisher gelernt habe: eine Schallquelle, hier natürlich Lüfter: 20 dB. Zwei -immer identische- Lüfter: 23 dB. Drei Lüfter: 24,8 dB. Vier Lüfter: 26 dB. 10 Lüfter: 30 dB.
Ist die eine Quelle lauter ändert sich an der Pegelzunahme in dB nichts, also:
ein Lüfter: 40 dB. Zwei Lüfter: 43 dB. Drei Lüfter: 44.8 dB. vier Lüfter: 46 dB.
Alles weitere, wie vor allem den 'Klassiker', überlasse ich den Experten, ich wüßte nur gern von einem derer, ob meine Beispielrechnungen, deren Werte ich Timberwolfs Kurve entnahm, soweit korrekt sind. Wenn nicht: bitte her mit den korrekten Zahlen.

 

[Casi030]

Theoretisch JA wenn du den Schall mit ner Konstanten Quelle Erzeugst.
Lüfter laufen aber nicht alle 100% gleich,erzeugen auch nicht 100% die Gleichen Schallwellen an unterschiedlichen Gehäusestellen,deswegen sind die 3dB(A) schon ein guter Richtwert der ehr zu hoch als zu niedrig ausfällt wie ja auch die Halbierung.

 

[WeAre138]

Warum gibt man nicht einfach generell die Lautheit in Sone an (manche Hersteller, z.B. Arctic, machen das ja), die ja der Psychoakustik des Menschen entspricht? Ist die so schwer zu messen?

 

[HerrRossi]

Ist die so schwer zu messen?

dB ist vielen Menschen ein Begriff, Sone nicht. 100 dB kann man von der Lautheit ungefär einschätzen (Presslufthammer), 60 Sone nicht. Kann aber auch eine Sache der Generation sein, mir sagen zB. beim Auto 100 PS auch mehr als 73 kW.

 

[Timberwolf]

Ich bin nicht auf die Kosten bedacht (fast gar nicht) - eher auf Effektivität und Langlebigkeit

Geht es dir um Luftfördermenge im Verhältnis zum Schalldruckpegel schneidet der Arctic F8 PWM PST CO sicherlich am schlechtesten, von den bisher genannten Lüftern ab. Wie oben bereits erwähnt sind seine Stärken der günstige Pries und das ausdauernde Doppelkugellager, welches mit hohen Temperaturen und Staub aller Art deutlich besser zurecht kommt.

Geht es dir um einen möglichst leisen Betrieb bei zugleich gutem Luftdurchsatz können, das die Konkurrenten von Coolink und Noctua deutlich besser. Zusammengefasst würde ich sagen:

Arctic F8 PWM PST CO: Mit Abstand der Lauteste der 4 Kandidaten jedoch dank des Doppelkugellager auch der robusteste
Coolink SWiF2-80P: Preis-Leistungs-Sieger, performt ähnlich gut wie die zwei Noctua Lüfter bei halben Kosten
Noctua NF-R8 redux-1800 PWM: Klassenreferenz in Sachen Luftdurchsatz zu Schalldruckpegel, optimiert auf niedrigen Drehzahlbereich und Luftdruck
Noctua NF-A8 PWM: Klassenreferenz in Sachen Luftdurchsatz zu Schalldruckpegel, optimiert auf höheren Drehzahlbereich und Luftdruck

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Ist die eine Quelle lauter ändert sich an der Pegelzunahme in dB nichts

Wie oben schön zu sehen ist wir bei mehreren Schallquellen die Schalldruckpegelzunahme immer über die Summe der einzelnen Quellen berechnet.
Solltest du unterschiedliche laute Schallquellen vorfinden musst du jede einzelne Quelle in die oben angeführte Formel einsetzten und die Summe daraus bilden. Nur weil jetzt eine Schallquelle lauter ist als die andere ist verschwindet die leisere nicht plötzlich und muss deswegen natürlich auch in die Berechnung einfließen. Bei großen Pegelunterschieden wirkt sich die Änderung natürlich nicht so gravierend auf das Endergebnis aus.

Die unter der langen Formel dargestellte Vereinfachung gilt nur gleich lauten Schallquellen.

 

[Derfnam]

Ich meinte die Erhöhung des Pegels, @Timberwolf. Also genau so, wie ich es in den beiden Beispielen vorzurechnen versuchte. Immer identische Lüfter, einmal mit 20 dB pro Lüfter, ein anderes Mal mit 40 dB. Mischbetrieb habe ich nicht erwähnt, mir ging es nur darum, ob die beiden Rechnungen stimmen.

 

[Timberwolf]

Warum gibt man nicht einfach generell die Lautheit in Sone an (manche Hersteller, z.B. Arctic, machen das ja), die ja der Psychoakustik des Menschen entspricht?

Die Hersteller machen das nur so um ihre Produkte etwas zu beschönigen. Somit fließen tiefe Brummgeräusche oder hochfrequente Pieptöne weniger stak in die Bewertung ein. Gleiches gilt auch für dB(A) weswegen es die meisten Hersteller so gerne verwenden.

Spoiler : Bewertungstabelle

Vor allem junge Personen, welche biologisch bedingt ein besseres Gehör im Hochtonbereich aufweisen, können bei vielen elektronischen Gerätschaften böse Überraschungen erleben indem sie von vermeintlich stark psychoakustische gedämpften Tönen terrorisiert werden.

mir ging es nur darum, ob die beiden Rechnungen stimmen

Rechne doch einfach selbst nach solltest du dir unsicher sein, die Formel wurde ja angegeben

 

[Derfnam]

Nach der gespoilerten Kurve/Tabelle gehend ja, aber sicher ist sicher, also frage ich.