Cooling Fans Reviews

Six popular140 mm case fans from Alphacool, Arctic, Cooler Master, Corsair, Noiseblocker and Noctua in a comparison test

Fan measurement chamber and claim

And since there is currently no source that offers realistic and usable data, even in comparison, we have invested a lot of time and money and simply developed our own fan measuring station with the advice of a cooling unit manufacturer and then calibrated it. Here the colleague Pascal Mouchel has done a great job and the result as the model “Sarcophagus I” can be seen in the meantime. The heavy and solid body made of thick MDF boards is screwed, glued and sound-insulated. How it all works and what we can and cannot measure in the end, you will learn in this article.

By now most of it has materialized really nicely, also with a lot of good feedback from the community and technical help from some industry partners. Of course, what we can measure from now on only meets semi-professional requirements, even though all measuring instruments have been calibrated in an elaborate and cost-intensive way. But that’s enough for all areas of what concerns the PC self-construction and -conversion. Of course, we are not a standardization company or the TÜV, but we try to measure everything as accurately as possible, which still remains within a reasonably affordable range.

 

Measuring chamber with sound level control (measurement takes place separately)

 

Tests as case fan and on radiators

Currently, there is always the question of what characteristics such a 120 or 140 mm fan really has. Not every model is suitable for all radiator thicknesses and many a supposed powerhouse loses so much pressure on radiators that it can hardly be called suitable. The data on volume flow (“throughput”) and static pressure in the data sheets are of no help if something works well on a slim radiator and fails completely on a 45 mm radiator.

In the picture we can see the middle partition between the two chambers, which supports the fan and also the radiator. Decoupling is of course very important, and we were fortunate to have expert help in calculating the volume for the chambers. Each of the chambers is also expediently lined with nubby foam and designed in terms of material technology so that there are hardly any disturbing influences.

The “honeycomb” behind the fan was recommended to us by Black Noise and the cooling manufacturer. This means that all coolers are equally well integrated, because each has a different exit angle and this is exactly what can be compensated for. However, due to the honeycomb, there is no tear-off edge and the airflow is directed directly to the outlet.

Radiators and fans are decoupled and screwed down with their own clamping device. On the picture you can see very nicely the improvised clamp with thick washers and insulation material as a base. The control is done by an Aquaero from Aqua Computer, which we bought, so we can control and test the fans by voltage (DC) or by PWM. Both are needed, because many fans, some people don’t know, can’t be brought to the lower and upper limits of the speed range with pure voltage regulation and also show other anomalies, about which we will write something at the appropriate place.

Volume flow

We measure the volume flow at the outlet of the second chamber where the air is blown out. This range is covered relatively accurately by comparative measurement in the measurement setup of the refrigeration partner, so that our testo 410i now delivers quite reliable results to the electronic measurement data acquisition system, which correspond quite well with the reference data of the professional measurement. What is important here is not the price of the equipment, but the appropriate positioning and the exact calibration with series of comparative measurements.

Static pressure

The measurement of the static pressure is carried out as usual as a differential pressure measurement. For this purpose, the special “bowl” is clamped on so that it closes airtight. Here too, of course, measurements were taken with borrowed, professional equipment and time-consuming calibrations were carried out. For this measurement we also use the 510i, a device we purchased ourselves from testo, and also collect the data wirelessly.

Noise emission

Measuring the noise level is a bit tricky, but works quite well in the evening hours at the measurement location. We decided to use dBA or dBC because values below one sone can hardly be measured reliably with still affordable and calibrated equipment and the software conversions of various software programs tend to confuse and become inaccurate in this low range. I’d rather use dBA then, especially since most people can do something with it. The measuring distance is 50 cm from the centre axis of the fan inlet.

 

We take two approaches to these measurements. For quick and plausibility tests we use a Voltcraft SL 451, which we calibrated according to ISO and whose microphone we placed decoupled from the body. The data acquisition takes place outside the measuring chamber. The Voltcraft SL 451 was kindly and uncomplicatedly provided to us by Conrad Elektronik. It is also the only component not acquired by ourselves. All other measuring instruments including accessories and electronics were purchased by us or provided from private stocks.

Our own purchases include a calibrated measurement microphone with XLR connector and low-noise USB interface. Measurements are taken in the evening and night hours in rural areas, so that one can already be quite satisfied with a basic level of below 26 dB(A). Since everything will be above this anyway during the measurement setup with a distance of 50 cm, this should not be a problem.

We also took the feedback from the community and evaluated the frequency band for each measurement, so you not only get the SPL values (sound pressure) in dB(A), but also a nice frequency analysis that helps to describe the sound character perfectly. Bearing or motor noise, vibrations or the tearing noise on the rotor – everything becomes mercilessly visible.

We will not go into certain details and approaches in this article, because there is still some foreign know-how in this structure and some things would probably be too far for the normal consumer. If you are interested and would like to build something like this, you are of course welcome to contact us. This also applies to all those who would like to contribute suggestions and tips, because we are still at the very beginning and can still correct or expand.

What we measure and how the result looks like, you can see on the next page by means of an exemplary selected fan, which however is anything but our reference. That’s exactly what we are still looking for 🙂

Test setup  
Housing / measuring chamber Two-chamber measuring set-up with sound insulation, fully air-conditioned room
Volume flow and flow velocity testo 410i (calibrated)
Differential pressure measurement testo 510i (calibrated)
Sound level measurement Classe 2 measurement microphone (Beyerdynamic) and XLR USB interface, Smaart 7, Voltcraft SL 451 (Conrad, permanent rental, calibrated)
Speed control and fan control Aqua Computer Aquaero 6 Pro
Commissioning March / April 2021

126 Antworten

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Göran

Veteran

154 Kommentare 63 Likes

Sehr interessanter Test. Ich muß sagen Lüfter für über 30€ pro Stück habe ich noch nicht gekauft, aber die Performance des NB ist schon beeindruckend.
Kann es sein das der Noctua bei 100% nicht so gut aussieht, weil er am langsamsten dreht ?
Normalerweise würde ich Arctic kaufen und wenn die Lager irgendwann kommen, dann halt die nächsten ... bei den Preisen ist man selbst mit Versandkosten noch günstig. Aber im Sinne der Nachhaltigkeit ist das natürlich nicht.
Vielen Dank für den Test!

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Corro Dedd

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1,809 Kommentare 665 Likes

Fehlt noch die Verbindung von Artikel zum Forum und beim eLoop hat sich ein Fehler eingeschlichen, der ist nämlich 29mm dick, nicht 25mm. Daher performt er auch so gut.

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ipat66

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1,353 Kommentare 1,353 Likes

Unterhaltsamer Artikel...:)
Neue Referenz?
Mir ist aufgefallen,dass der Energieverbrauch ( in min und max – Watt ?) nirgends auftaucht?
Entweder ich bin blind oder es ist nicht vorgesehen?
Ich fände es interessant zu wissen, ob einer nur 2 oder doch schon10 Watt braucht um Luft auf links zu drehen....

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Pascal TM-Custom

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1,122 Kommentare 1,361 Likes

bist du wohl Still :ROFLMAO: bitte nicht noch eine Messung mehr ich werd noch irre bei so vielen Zahlen und Daten ich muss mittlerweile höllisch aufpassen das immer alles eingetragen ist. Langsam verlier ich vor Tabellen und Balken denn Überblick.

Aber schauen wir mal wie wir das vielleicht noch einbauen können.

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Pascal TM-Custom

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1,122 Kommentare 1,361 Likes

sagen wir mal so Arctic gibt echt sehr lange Garantie das spricht für Überzeugung Natürlich ist hier dann die Frage wer schickt seinen Lüfter nach 3 Jahren ein oder kauft nicht direkt neuen. Schön ist einfach zu sehen das es nicht immer Premium braucht. Wer Günstig kauft kauft 2 mal das seh ich beim Arctic nicht so. Da hab ich schon Premium gesehen die schon eher die Flügel strecken.

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Pascal TM-Custom

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wird geprüft danke für Hinweis

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Igor Wallossek

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Arcaras

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Könnte auch dran liegen, dass ich es falsch lese, aber irgendwie habe ich das Gefühl, dass auf Seite 10 in der letzten Grafik die Balken teils falsch angezeigt/skaliert werden.

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Pascal TM-Custom

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ipat66

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Die Werte der X-Achse stimmen nicht.....

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Pascal TM-Custom

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*huch* seh es auch gerade wasn da passiert. Eben die anderen angeschaut die passen wir korrigieren das danke ist uns nicht aufgefallen.

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RAZORLIGHT

Veteran

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Warum hat man sich bei den Noctuas nicht für die PWM Variante entschieden?
Und nach wie vor keinerlei ungewöhnliche Geräusche beim P14 wie bei mir? P12 zeigt ein ähnliches Verhalten wie ich im anderen Post schon angemerkt hab.

Meine "Sample Size" sind 3x Liquid Freezer II 280 also 6! P14 die allesamt das selbe Verhalten aufgewiesen haben.
Bezüglich der LFII Pumpe hat es Arctic wohl auch nicht so mit der Qulitätskontrolle, aber das lässt ja mittlerweile bei fast allen Herstellern über alle Preisklassen extrem nach.

Dennoch super Tests, bin auf andere Lüfter gespannt, hätten die P14 nicht dieses dämliche Geräusch bei bestimmten (mMn. zu vielen Drehzahlen) wären es für mich die perfekten Lüfter.

25€+ würde ich lediglich für die NF-A12x25 von Noctua ausgeben, bei Noiseblocker ist die Qualitätskontrolle wie angemerkt auch relativ schlecht.

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ipat66

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Habe auch 5 P14 von Artic verbaut...
Kamen im 5er-Pack.
Alle funktionieren ohne Auffälligkeiten über den gesamten Drehzahlbereich.

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Pascal TM-Custom

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wir hatten bewusst FLX genommen um das mit Spannungen zu zeigen das Thema ist sowieso etwas speziell.

Was das Geräusch angeht ich weiß jetzt welches du meinst das ist beim last Wechsel. Und ja es ist Radiator abhängig beim 45 und 60er hatte ich das nicht gehört. Aber beim Slim

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RAZORLIGHT

Veteran

355 Kommentare 262 Likes

Nicht nur beim Lastwechsel, ich hab das bei fest eingestellten Drehzahlen, ~500,800,1000,1200RPM etc.
Die Aufnahmen wurden bei festen Drezhalen gemacht!
LFII Radiator ist 38mm dick.

Wurde auch in 2 verschiedenen Gehäusen getestet.
Phanteks P600s und Fractal Meshify 2

Auf nem Radi oder als Gehäuselüfter?
Mit oder ohne Headset auf dem Kopf ;)

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Pascal TM-Custom

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glaube das hat echt mit Radiator zu tun manche Lüfter machen da echt ganz komische Geräusche. Ich hab ja die neue AIO da gehabt und mal so getestet mit denn Lüftern war komplett ruhe.

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e
exi78

Veteran

160 Kommentare 89 Likes

Den Arctic gibts auch als CO-Version mit Doppelkugellager für einen längeren Betrieb, falls sich einer gedanken machen sollte.
Ansonsten wurde es hier ja schon geschrieben, bei dem Preis holte man sich dann einfach den nächsten Lüfter.

Hab nur Erfahrung mit 12cm Lüftern, die eLoops waren immer sehr anfällig, je nachdem sie verbaut waren, haben sie Nebengeräusche fabriziert...

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RAZORLIGHT

Veteran

355 Kommentare 262 Likes

Naja, das hätte immerhin einen Vorteil, ich könnte die P14 als Gehäuselüfter nehmen und müsste mir nur andere Lüfter für die LFII holen.
Welche AIO hattest du da, die LFII 280 und bei dir war Ruhe?
Gibts Möglichkeiten das Problem zu beseitigen, entkoppeln etc.?

Das Geräusch bleibt, auch wenn ich einen der 2 Lüfter stoppe.

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Pascal TM-Custom

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1,122 Kommentare 1,361 Likes

ich hatte die neue LFII mit 240 da sind eben die neuen Lüfter drauf mit dem geschlossenen Frame. Also diese ARGB 0DB Lüfter. Ich denke einfach das die Blattform etwas mit Verbindung Radiator zu tun hat.

eine Möglichkeit würde mir einfallen mach mal so kleine Gummi Unterlagscheiben zwischen Lüfter und Radiator damit du bissel abstand bekommst das könnte helfen.

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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