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Cybenetic Lüftertests: Eine detaillierte Erklärung eines neuen Labels für die Industrie

Lüfter sind in der Elektronik allgegenwärtig und sorgen für die Kühlung hitzeempfindlicher Komponenten. Sie werden oft übersehen, da sie ihre Arbeit zuverlässig über lange Zeiträume verrichten, bis sie schließlich versagen. In diesem Artikel beleuchten wir detailliert, wie Lüfter bewertet und nach ihrer Leistung eingestuft werden.

Quelle: Cybenetics

Lüfterbetrieb und Lagerarten

Die wichtigsten Komponenten eines Lüfters sind sein Lager und die Welle, an der das Lüfterblatt befestigt ist. Das Lager ist ein stationärer Zylinder, in dem sich die Welle dreht. Um hohe Zuverlässigkeit und geringen Geräuschpegel zu gewährleisten, muss die Reibung zwischen Welle und Lager minimiert werden. In den meisten Fällen kommt Öl als Schmiermittel zum Einsatz. Es gibt aber auch andere Methoden (z. B. Teflon-beschichtete Oberflächen).

Wenn das Öl nicht richtig im Lager eingeschlossen ist, verringert sich seine Menge mit der Zeit, was zu erhöhter Reibung führt. Dies verlangsamt die Lüfterdrehung, erhöht die Geräuschentwicklung und kann schließlich zum Ausfall des Lüfters führen.

Die gängigsten Lagerarten in PC-Kühllüftern sind:

  • Gleitlager: Am wenigsten zuverlässig
  • Rifle-Lager: Verbesserte Zuverlässigkeit gegenüber Gleitlagern
  • Doppelkugellager (DBB): Hohe Temperaturbeständigkeit, typischerweise Lagergeräusche bei niedrigen Drehzahlen
  • Flüssigdynamiklager (FDB) und Hydrodynamiklager (HDB): Noch zuverlässiger als DBB-Lager, keine Lagergeräusche bei niedrigen Drehzahlen
  • Magnetlager: Hohe Temperaturbeständigkeit, keine Lagergeräusche bei niedrigen Drehzahlen, teuer

Testausrüstung

Hauptinstrument für Lüftermessungen ist das LW-9266 Fan PQ Performance Measurement Apparatus [1]. Dieses hochentwickelte wissenschaftliche Instrument wird in Taiwan von Long Win hergestellt.

Technische Spezifikationen des LW-9266:

  • Hersteller: Long Win Science & Technology Corporation
  • Luftdurchsatzrate: 2,4 – 250 CFM
  • Genauigkeit der Luftdurchsatzrate: <3,5% INFS
  • Wiederholgenauigkeit: < 2%
  • Statischer Druck: 0-20mmAq (100mmAq mit dem Hochdruck-Drosselgerät)
  • Abmessungen: 0,7 (B) x 2,2 (L) x 1,6 (H) m
  • Stromversorgung: 220VAC, 5A, Einphasig, 50/60Hz
  • Basierend auf Standards: ISO 5801-2007, AMCA 210-0, ASHRAE 51-2007, IEC 61591-2005, GB/T 1236-200
Quelle: Cybenetics

Zusätzlich zur Long Win Maschine verwenden man:

  • Geräuschtestumgebung: Halbanechoischer Raum mit < 6 dB(A) Geräuschpegel
  • Bedingungen: 25 (±2) Grad Celsius, 40-50% Luftfeuchtigkeit
  • Schallanalysator: Bruel & Kjaer 2270-S G4
  • Mikrofon: Bruel & Kjaer Typ 4955-A
  • Mikrofonkalibrator: Bruel & Kjaer Typ 4231
  • Datenlogger: Picoscope TC-08 [2]

Lüfterleistung: P-Q-Kurve

Jeder Lüfter, ob DC- oder AC-betrieben, hat eine charakteristische Kurve namens P-Q. Diese Kurve zeigt die Korrelation zwischen dem Luftstrom des Lüfters und seinem statischen Druck.

  • Luftstrom: Die Gesamtmenge an Luft, die der Lüfter pro Zeiteinheit schiebt oder erzeugt. Gemessen in Kubikfuß pro Minute (CFM).
  • Statischer Druck: Der Winddruck des Lüfters in einem vollständig geschlossenen Kanal. Gemessen in Pascal (Pa), Zoll Wasser (inH2O) oder Millimeter Wasser (mmAq).
Quelle: Cybenetics

Normierte Geräuschtests

Lüfter bei voller Geschwindigkeit zu testen, zeigt nur einen kleinen Teil ihrer Leistung, da sie in den meisten Fällen nicht mit voller Geschwindigkeit betrieben werden. Bei voller Geschwindigkeit ist die Geräuschentwicklung extrem hoch und die Lebensdauer stark beeinträchtigt.

Daher wird die Lüftergeschwindigkeit typischerweise gemäß den thermischen Lasten geregelt. Es ist daher wichtig, jeden Lüfter unter den gleichen Bedingungen zu testen.

Quelle: Cybenetics

Kommentar

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echolot

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1,070 Kommentare 822 Likes

Wir sind gespannt was Igor mit der neuen Lüftertestapparatur entgegen zu setzen hat.

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RazielNoir

Veteran

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Spannend wird es wenn die gleichen Produkte getestet werden. Ich würde mit den NF-A12x25 beginnen, da diese mittlerweile oft genug getestet wurden.

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eastcoast_pete

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1,643 Kommentare 974 Likes

@Igor Wallossek hat ja schon geschrieben (in einer Antwort) daß der neue Lüfterteststand zumindest in einigen Fällen mit den Resultaten von Aris und dessen Setups verglichen werden soll. Auf die Weise kann man sicherstellen, daß zumindest der grobe Trend (zB Lüfter 1 mehr Volumen oder Druck als Lüfter 2 usw) in dieselbe Richtung geht.

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Igor Wallossek

1

10,408 Kommentare 19,391 Likes

Ich bekomme moregn von Aris drei Lüfter aus seinem Bestand :)

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eastcoast_pete

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1,643 Kommentare 974 Likes

Auf die Ergebnisse bin ich schon gespannt!
Ich finde es allgemein gut, daß Ihr beide so zusammen arbeitet und Euch gegenseitig helft. Igorslab und Cybenetics sind eben beide zwar klein, aber fein (und besser), und zusammen stärker. Erinnert mich an die Antwort auf die Frage, wie Schornsteinfeger den höchsten Kamin innen rauf- und runtersteigen können, obwohl es keine Leitern gibt, die dafür lange genug sind: Zu Zweit, Rücken an Rücken.

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Samir Bashir

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