Cooling Fans Reviews

The new colourful 120 mm class: be quiet! Light Wings PWM and High Speed PWM in test | launch review

Disclaimer: The following article is machine translated from the original German, and has not been edited or checked for errors. Thank you for understanding!

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)

 

A much simplified version with a long tube instead of the chamber would have been much cheaper, but it is so inaccurate due to the design that the values can only be considered as a rough estimate with many errors. The pressure drop is immense and a serious sound level measurement is simply impossible due to the resonance body thus created. Values below approx. 30 CFM can hardly be evaluated meaningfully and are then no longer particularly close to reality.

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. Since many try to copy in the meantime, the angles in the 3D-graphics and also on the following two photos are of course not completely correct, because without knowledge of the exact dimensions of the funnel a copy is virtually senseless and it works also only in a quite small tolerance range really completely exactly. We have also made comparative measurement series for this once again. In practice, the whole thing looks like the two pictures below.

The installation is trouble-free and the pressure receptacle now also closes perfectly thanks to a special seal. The rest is just a matter of calibration, which we also did again. It’s unlikely to get much more accurate with semi-professional methods. However, especially in printing, mistakes are quickly possible, which above all are not immediately recognizable. Even if the deviations are small, we will still measure all previous fans again and prepare them for the database.

 

 

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.

New metrics and graphics

Apart from the fact that we now also record the minimum and maximum values for the flowing currents and the power consumption, we have fulfilled two further wishes of the readers and extended the measurement series in this respect. In order to be able to assess the fans really objectively, we first graduated the resulting volume flow and measured the sound pressure level in many individual steps. The result for a fan then looks like this in comparison to the reference fan:

We see that the increase in the sound pressure level of our test fan is not as even compared to the reference, but the level is still lower at a comparable volume flow. In addition, the fan tested and compared here also delivers a significantly higher airflow due to a 50% higher maximum speed, which in the end is bought with a similar sound pressure level as the reference fan, but whose performance is significantly lower.

And because we just wrote about the rotational speeds, there are also new comparative graphics for this, at the express request of the reader, by showing which rotational speeds are necessary to achieve a certain volume flow. In practice, we can now also see where the dip in the upper graph comes from in terms of volume, because there is a speed range (rather a smaller window) where the fan doesn’t perform so perfectly and spins higher to reach the desired CFM than a more even rise in the curve would have led us to expect.

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 / recording
Calibrated Class 2 measurement microphone and low-noise USB interface, Smaart 7
Short time measurement and plausibility
Voltcraft SL 451 (Conrad, permanent rental, calibrated)
Speed control and fan control Aqua Computer Aquaero 6 Pro
Commissioning March / April 2021

 

Kommentar

Lade neue Kommentare

Thy

Urgestein

1,843 Kommentare 744 Likes

Ich gehe davon aus, dass du uns die Ergebnisse der 140 mm - Version nicht lange vorenthalten wirst?

Antwort 1 Like

Pascal TM-Custom

Urgestein

1,122 Kommentare 1,361 Likes
ric84

Mitglied

63 Kommentare 30 Likes

BeQuiet goes RGB, 2021 ist ein verrücktes Jahr o_O

Antwort 1 Like

ssj3rd

Veteran

214 Kommentare 142 Likes

140er Werte interessieren mich auch brennend

Antwort 1 Like

H
Headyman

Veteran

116 Kommentare 53 Likes

Man schafft entweder die gleiche Performance mit weniger Betriebsgeräusch oder mehr Performance bei gleicher Geräuschentwicklung:

Das trifft offenbar weitestgehend zu, aber bei voller Drehzahl schlägt die Referenz zumindest den 1700er durchgehend beim Airflow (die gleiche Performance ist da nicht gegeben, da der 1700er die max. Performance des Noctua nicht erreicht).

Irgendwas ist seltsam am letzten Diagramm (Airflow/Drehzahl), warum endet die Kurve beim Noctua bei 50cfm, die müsste doch bis 58 gehen bzw. bis 55 wenn die 5er Rastung als Limit gilt. Die fast 2000Upm erscheinen auch recht hoch für 50cfm, schließlich liegt der max. bei 58cfm und das muss ja auch noch über die Drehzahl kommen.

Oder habe ich hier was völlig missverstanden (Gehäuseszenario beim letzten Diagramm)....?

Antwort Gefällt mir

Pascal TM-Custom

Urgestein

1,122 Kommentare 1,361 Likes

Na ist ja auch klar das der mit 1700 geschlagen wird der macht ja auch mal 300RPM weniger :)

Ich muss nochmal in der Grafik schauen vielleicht hat es denn Wert nicht übernommen werd ich direkt Prüfen.

Der Test geht über mehrere Phasen natürlich kann es auch sein das unser Referenz Lüfter jetzt schon etwas gelitten hat und nicht mehr wie am Anfang die 58 cfm Packt das waren die Werte von Anfang an.

Ich werde aber gegeben falls nochmal einen neuen organisieren und nachmessen.

Antwort Gefällt mir

LEIV

Urgestein

1,542 Kommentare 621 Likes

Sehr schöner test, und sehr schöne Lüfter.
Falls ich noch mal auf nen RGB Trip komme, sind die auf jeden Fall in der engeren Auswahl 👍

Antwort Gefällt mir

A
Andy

Veteran

269 Kommentare 73 Likes

Irgendwas stimmt da wirklich nicht. Wenn ich nach den Daten auf Seite 4 gehe, erreicht der Noctua bei 1000 RPM 31,6 CFM (Case Fan) und im Volumetric Airflow vs. Fan Speed Diagramm auf Seite 7 kommt er nur noch auf ca. 23 CFM bei 1000 RPM.

Antwort Gefällt mir

Igor Wallossek

1

10,168 Kommentare 18,744 Likes

Bitte Eines nicht vergessen:
Wir messen die CFM in möglichst genauen 5er Schritten. Wenn 55 CFM gehen, dann ist der Wert drin. Wenn er 60 nicht erreicht (auch knapp 59 sind keine 60), ist er nicht drin. Unsere Kurven sind NICHT interpoliert und jeder der Einzelwerte ist wirklich auch in der Excel-Tabelle ein echter Kurvenpunkt! Höher auflösen kann man das nicht mehr weiter, weil man auch so schon unzählige Einzelmessungen hat.

Und nun kommt der mögliche Knackpunkt. Die letzten beiden Tabellen sind immer aktuelle Messungen, die Vergleichswerte aus den Einzeltabellen stammen vom Originaltest mit dem damals nagelneuen Lüfter. Wenn der Referenzlüfter über die mittlerweile doch ordentlich aufgelaufenen Betriebsstunden so nachgelassen haben sollte, dass er auch die 55 nicht mehr erreicht, wird es einen neuen Referenzlüfter geben und wir müssen mit Blacknoise reden.

Nachtrag: Pascal misst jetzt alles mit einem anderen Lüfter des gleichen Modells noch einmal nach. Plausibilität und so. Also bitte dranbleiben...

Ihr bleibt natürlich auf dem Laufenden :)

Antwort 3 Likes

Alexander Brose

Moderator

817 Kommentare 572 Likes

Wow, krasser Test! (y)

Schön, dass die Blinki-Bunti-Lüfter auch endlich eine vernünftige Qualität erreicht haben und auch was können, statt nur eine Show abzuziehen und zu rattern.

Grüße!

Antwort 3 Likes

RAZORLIGHT

Veteran

355 Kommentare 262 Likes

Durch den Leuchtring, schrumpft dadurch nicht der Impeller im Durchmesser, was zu verminderter Performance führt? Irgendwo muss man ja den Platz für den Ring hernehmen um die 120mm Spezifikationen einzuhalten, hatten doch auch die Alphacool Auroras vor ein paar Jahren.

Wenn der 140er ähnlich gut performt wäre das ein toller Gehäuselüfter für mich.

Antwort 2 Likes

Igor Wallossek

1

10,168 Kommentare 18,744 Likes

Update vom 23.11.2021 um 12:10 Uhr

Wir haben aus Gründen der Plausibilität und Hinweisen unserer Leser den Referenzlüfter noch einmal vermessen und danach mit einem weiteren, baugleichen Modell verglichen. Der neue Lüfter überdreht zwar um reichlich 100 rpm, erreicht aber wieder die Werte aus dem damaligen Einzeltest des Referenzlüfter. Wir haben deshalb die beiden Grafiken auf dieser Seite (und nur die betraf es) aktualisiert und den Werten des neu getesteten Referenzlüfters angepasst. An der eigentlichen Aussage ändert sich jedoch nichts, denn die Light Wings sind auch jetzt noch leiser bei gleicher Performance und der High Speed leistet sogar deutlich mehr bei immer noch deutlich geringerer Geräuschemission.

Da sich das Bild jedoch verdichtet, dass die von uns verwendeten Referenzlüfter erneut Lagerschäden aufweisen (und deshalb beim Nachtesten immer wieder irreführende Werte aufgetaucht sind), werden wir diesen Lüfter als Referenz ablösen und bei den nächsten Tests durch ein anderes Fabrikat ersetzen. Mit Noctua werden wir uns natürlich in Verbindung setzen und über die entstandenen Probleme berichten. Eine derartige Qualitätsschwankung ist jedenfalls nichts für Referenzmessungen.

View image at the forums

Links alter Referenz-Lüfter mit defektem Lager, rechts Lüfter vom heutigen Gegentest

View image at the forums

View image at the forums

Antwort 5 Likes

Klicke zum Ausklappem
Thy

Urgestein

1,843 Kommentare 744 Likes

Ja, das sollte so sein und ist meiner Meinung nach auch so, wenn man sich die Papier-Daten der anderen beQuiet-Lüfter mal daneben legt:

Lüfter Light Wings Pure Wings 2 Silents Wings 3
Umdrehungen [rpm] 1700 1500 1450
Luftdurchsatz [m³/h] 70,53 87 85,8
Luftdruck [mm H2O] 1,66 1,25 1,79
Lautstärke [dB(A)] 20,6 20,2 16,4

Antwort Gefällt mir

Pascal TM-Custom

Urgestein

1,122 Kommentare 1,361 Likes

der Impeller ist Gleich geblieben beim Light Wing.

Thermaltake ist ein gutes Beispiel mit ihren Quad RGB Lüfter da hat der Impeller nur noch anstatt 120 nur noch 100

Antwort 2 Likes

Pascal TM-Custom

Urgestein

1,122 Kommentare 1,361 Likes

du musst dir die Lüfter genau anschauen die Pure Wings haben 9 Blätter die Light Wings 7 und die High Speed Version hat 9 Blätter. BQ hat das schon schlau gelöst und drauf geachtet das der Impeller an sich gleich bleibt aber eher am Rahmen Modifiziert haben das eben nicht wie bei dem meisten der Lüfter/Impeller schrumpft.

Antwort 2 Likes

N
Nevra

Mitglied

32 Kommentare 11 Likes

sehr schöner test und auch der mehr aufwand und nachtest super! wird es mal eine DB geben wo ich als aussenstehender die lüfter die mich interessieren und ihr getestet habt gegeneinander plotten kann?

ich hab ein kleinen fehler bei der letzten grafik gesehen. Da ist der Bequiet HS grün anstelle von rot in der legende unten, aber man kann es sich auch ableiten welcher welcher ist. wollts nur anmerken fall man das "schnell" fixen kann und sonst ist's halt bunt wie RGB.

Antwort 1 Like

Pascal TM-Custom

Urgestein

1,122 Kommentare 1,361 Likes

Danke für die Info hat wohl die Farbe nicht übernommen 🙈.

Und ja sowas wie eine DB wird es geben sind aber noch immer auf der Suche der uns sowas programmieren kann. 😣

Antwort Gefällt mir

ssj3rd

Veteran

214 Kommentare 142 Likes

Noctua haben schon wieder Lagerschaden?
Hmm, so wirklich toll ist das nicht…

Antwort 1 Like

RAZORLIGHT

Veteran

355 Kommentare 262 Likes

@Pascal Mouchel danke für die Aufklärung, klingt sehr gut!

Antwort 1 Like

Danke für die Spende



Du fandest, der Beitrag war interessant und möchtest uns unterstützen? Klasse!

Hier erfährst Du, wie: Hier spenden.

Hier kannst Du per PayPal spenden.

About the author

Review Team

Werbung

Werbung