Kühlung Luftkühlung Testberichte

Scythe Mugen 5 Black Edition im Test – Enttäuschende Lackierung des CPU-Kühlers

Methodik

Gekühlt werden muss ein Ryzen 5 3600 bei Werkseinstellungen, dazu gesellen sich 16GB Crucial Ballistix Sport (2x8GB) DDR4 Arbeitsspeicher auf einem MSI B550 Tomahawk (BIOS 7C91vA3). Die Asus ROG Strix GTX 1060 6GB läuft für die CPU Stresstests nur für die Bildausgabe im Zero-Fan Modus mit und als Stromquelle dient ein BitFenix Whisper M 450W. Das Ganze befindet sich im Thermaltake Core P3 als Open Benchtable.

Alle Datensätze werden mit HWInfo64 v6.30-4240 – 2000ms Logging erfasst, die angegebene Temperatur ergibt sich aus dem Sensor CPU Die (Average). Die Last von Prime95 produziert im Schnitt 88 Watt CPU Package Power. Da ich nicht über eine Klimaanlage verfüge, sind die Werte in den Graphen das Delta zwischen Raumtemperatur und Temperatur der CPU.  So lassen sich alle Kühlungen fair vergleichen, auch wenn die Umgebungstemperatur unterschiedlich ist.  Verwendet wird jeweils die dem Kühler beiliegende oder vor aufgetragene Wärmeleitpaste.

Den Schallpegel bestimme ich mit einem Voltcraft SL-200 Messgerät in 40cm Entfernung, welches in 125ms Zyklen im Lo-Modus arbeitet.
Der Raum wurde mit 33,2 dBA gemessen, zur Aufschlüsselung hilft eine externe Beispieltabelle.

Benchmarks


Als ich die Ergebnisse ausgewertet habe, waren die Temperaturen höher, als ich erwartet habe. Aber auch ein komplett neuer Testdurchlauf mit MX-4 Wärmeleitpaste brauche nahezu identische Werte. Also habe ich kurzerhand den Scythe Mugen 5 ARGB Plus rausgekramt, welcher abgesehen von kosmetischen Unterschieden genau den identischen Kühlkörper besitzt – nur unlackiert. Und siehe da, mit Wärmeleitpaste und Lüfter der Black Edition lassen sich bessere Ergebnisse erzielen. Als mögliche Ursache blieb also nur noch ein defektes Testexemplar oder die Lackierung behindert tatsächlich die Kühlleistung. 


Hier erstmal wie gewohnt die Ergebnisse als Graph:

1 Lüfter

30% PWM

60% PWM

100% PWM

Drehzahl Lüfter

567 RPM

1059 RPM

1517 RPM

Schallpegel / Charakteristik

33,5 dBA
Still
 

35,6 dBA
leises Rauschen

42,7 dBA
Rauschen

Umgebungstemperatur

21,5 – 22,7°C

23,0 – 23,4

22,9 – 22,7°C

Und der Vergleich zu anderen Kühlern:

Dass man sich hier gegen kleinere und günstigere Luftkühler, teils aus dem eigenen Sortiment, geschlagen geben muss, sollte Bedenken wecken. Ein zweites Testsample lieferte mit unter 1,25°C Varianz nahezu identische Ergebnisse, es liegt also scheinbar wirklich an der Lackierung.

Nachfolgend der direkte Vergleich zwischen der lackierten und normalen Version mit derselben Tube Wärmeleitpaste und Lüfter, den prozentualen Unterschied habe ich gleich mal mit ausgerechnet:

 

Zusammenfassung und Fazit

Auf der US-Seite prahlt man noch groß mit dem Satz „The special materials used have no influence on heat conduction and radiation ensuring the heatsink has consistent performance as the original version„, welchen ich hier in meinen Tests klar widerlegen konnte. Laut der Beschreibung kommt eine Elektrophoretische Abscheidung zum Einsatz, auch als Tauchlackieren bekannt.

 

Scheinbar trägt man nicht nur im Marketing zu dick auf, denn im Schnitt 10% schlechtere Kühlleistung nur für einen schwarzen Kühler sind nicht vertretbar. Am Ende sind das zwar auch nur ein paar °C mehr auf der CPU, dennoch sollte man sich sehr gut überlegen, ob nicht die Black RGB Edition für ein paar Euro weniger mit ausgeschalteter Beleuchtung die bessere Wahl wäre. Schade Scythe, das war ein Schuss in den Ofen!

Aber die doch sehr seltene Situation, dass ein Kühler in diversen Varianten produziert wird, gibt uns einen interessanten Einblick. Und mir stellt sich die Frage, wie sieht es denn bei anderen Herstellern von schwarzen Kühlern aus?

Die Testmuster werden selbst gekauft oder von den Herstellern unverbindlich zur Verfügung gestellt. Eine Einflussnahme auf die Tests und Ergebnisse findet nicht statt. Eine Aufwandsentschädigung erfolgt nur in Ausnahmefällen, wird aber ausgewiesen und hat ebenfalls keinen Einfluss auf die Testergebnisse.

Scythe Mugen 5 Black Edition (SCMG-5100BE)

Scythe Mugen 5 Black RGB Edition (SCMG-5100BK)

Kommentar

Lade neue Kommentare

Derfnam

Urgestein

7,517 Kommentare 2,029 Likes

Taucht nix meinst?

Antwort 1 Like

RedF

Urgestein

4,662 Kommentare 2,552 Likes

Na da haben sie eine schwarze Isolierschicht aufgetragen :oops:. Sollte ein ordentliches Schwarz die wärmeabstrahlung nicht begünstigen?

Antwort Gefällt mir

v
vonXanten

Urgestein

803 Kommentare 335 Likes

Das war dann wohl nix...
Auf dem Bild wo die Brackets am Sockel angebaut sind, sieht man an den Ecken/Kanten das die Schichtdicke sehr hoch zu sein scheint. Falls das beim Kühler auch so ist, dann isoliert die Schicht sehr gut ;)
Vllt wäre Eloxieren besser gewesen...
Wie bekommt die Konkurrenz ihre Kühler schwarz? Scheinbar gibt es da ja doch Unterschiede.

Antwort Gefällt mir

Arnonymious

Veteran

191 Kommentare 72 Likes

Hey, danke für den Test und vor allem für den direkten Vergleich mit dem Modell ohne Lack.
Ein schwarzer Strahler wäre zwar optimal, was die Wärmeabstrahlung angeht, aber dafür ist der Wärmeübergang zwischen Lack und Metall offenbar nicht gut (oder das Testmuster ist tatsächlich hin). Da wäre wohl eine Art metallische Verbindung besser. Ich habe einen Dark Rock Pro 4 von bequiet! und der hat laut Hersteller eine Beschichtung mit Keramikpartikeln. Bis heute frage ich mich, wie das genau funktioniert, da Keramik im allgemeinen Wärme eher schlecht leitet, aber die Performance des Kühlers passt soweit. Interessant wäre auch hier ein Vergleich mit einer ansonsten baugleichen Version ohne Beschichtung.

Edith meinte, ich hätte mich nicht für den Test bedankt.

Antwort Gefällt mir

Tim Kutzner

Moderator

816 Kommentare 660 Likes

Habe mir noch ein zweites Exemplar besorgt :)
Da war es genau das Gleiche. Ein Defekt ist also sehr unwahrscheinlich .. oder 2 der 8 Exemplare für die EU sind Mangelware.
Das wäre aber auch beunruhigend, auf ganz anderer Ebene

Antwort 5 Likes

Alexander Brose

Moderator

819 Kommentare 573 Likes

Hätte nicht gedacht, dass das so viel ausmachen kann. Ein sehr interessanter Test, vielen Dank dafür!

Grüße!

Antwort Gefällt mir

Tim Kutzner

Moderator

816 Kommentare 660 Likes

Ich auch nicht .. dachte lange, dass ich irgendwo einen Messfehler habe

Antwort 1 Like

³N1GM4

Mitglied

81 Kommentare 14 Likes

Könnte das auch (mit) an der Qualität der Heatpipes liegen? Eventuell wurde da inzwischen der Zulieferer gewechselt.
Nur, ob das überhaupt einen so großen Unterschied ausmachen kann?

Antwort Gefällt mir

M
McFly_76

Veteran

396 Kommentare 136 Likes

@Tim Kutzner
Danke für den Test :)

Du musst in ein Wespennest stechen um die Antwort auf deine Frage zu bekommen. Wir stehen alle hinter dir 😁

Antwort Gefällt mir

W
WedgeAntilles

Mitglied

29 Kommentare 40 Likes

Klasse Test und irgendwie auch erschreckend. Es gibt ja bei vielen Produkten unterschiedliche Varianten (sei es unterschiedliche Farbe, sei es incl. RGB oder sonstwas)
Wenn jetzt zwischen zwei Farben solche gravierenden Unterschiede auftreten, macht es das für Käufer nicht gerade einfacher.
Ich frage mich auch, wie man als Hersteller so einen Murks (anders kann ich es nicht nennen) machen kann. Wenn da 2,3% Unterschied wären, würde es ja nicht jucken. Aber 10% das ist krass. Und darf so IMO nie und nimmer vorkommen.
"Style over Substance"

Antwort Gefällt mir

Tim Kutzner

Moderator

816 Kommentare 660 Likes

Gerne!
Tjaaa, aber wo bekommt man unlackierte Versionen der Kühler her? :D

Antwort Gefällt mir

D
Denniss

Urgestein

1,516 Kommentare 548 Likes

Da hätte der Hersteller lieber mal selber testen sollen und nicht einfach durchwinken als "sieht hübsch aus, geht schon".

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,774 Kommentare 3,572 Likes

Die Wärmeabstrahlung ist bei solchen Kühlkörpern unbedeutend. Die meiste abgestrahlte Wärme strahlt nur an die nächste Lamelle. Wärmeabstrahlung gegen aussen hat man nur von den Flächen, die von aussen sichtbar sind und somit ans PC-Gehäuse abstrahlen. Wenn man sagt, dass der Kühler ungefähr ein Volumen von 10 cm x 10cm x 10 cm hat, dann sind die Aussenflächen nur 6 x 10 cm x 10 cm.

Die Wärmeabgabe an die Luft erfolgt aber an Ober- und Unterseite der gut 40 Bleche. Das ergibt 2 x 40 x 10 cm x 10 cm, also mehr als die 10-fache Fläche. Somit ist wichtig, dass die Schicht möglichst dünn und wärmeleitend ist. Je grösser die Fläche und je kleiner die Schichtdicke, um so kleiner ist der Wärmewiderstand. Das wundert mich schon, dass eine so dünne Schicht so viel ausmachen soll. Das kann eigentlich gar nicht sein, dass eine Farbschicht so stark Isoliert, dass das die 6 Grad Differenz verursacht. Möglicherweise ist auch noch etwas anderes an der Bauart des Kühlers verändert worden, das diesen Unterschied verursacht.

Auch einen Unterschied kann es ausmachen, ob die Oberfläche rau oder glatt ist. Eine raue Oberfläche sorgt für mehr Luftverwirbelung und hat mehr Oberfläche, die die Wärme abgibt. Es besteht also auch die Möglichkeit mit einer speziellen Beschichtung etwas zu verbessern.

Antwort 3 Likes

Klicke zum Ausklappem
Arnonymious

Veteran

191 Kommentare 72 Likes

Auch wieder wahr, das Abstrahlen in Richtung der anderen Lamellen hatte ich nicht bedacht.

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,774 Kommentare 3,572 Likes

Ja, 2 gegenüber liegende gleich warme Flächen mit der selben Oberfläche strahlen beide gleich viel ab und nehmen auch wieder so viel Strahlungswärme auf. Egal welche Oberfläche, es bleibt ein Nullsummenspiel.

Antwort 1 Like

v
vonXanten

Urgestein

803 Kommentare 335 Likes

Eine Möglichkeit würde mir noch einfallen, allerdings wäre die denke ich zu teuer. Eine Pulverbeschichtung statt einer Lackierung. Bei einer Pulverbeschichtung sind Harze enthalten, die Isolieren sehr gut.
Alternativ das es eine Charge defekter/schlechter Heatpipes gab.

@Tim Kutzner Lack mit Lösungsmittel entfernen ;) *nicht ernst gemeint*
Der Mugen 5 Black RGB Edition sieht doch sonst Baugleich aus oder täuscht das? Sollten mit dem Lüfter des anderen dann ja annähernd die selben Werte werden, evtl leicht schlechter in schwarz wegen des zusätzlichen Übergangs aber nicht 10% was schon böse ist.

Als Käufer wäre das alles eine Serie nur mit unterschiedlichen Farben, nicht mehr und weniger. Würde da ähnliche Werte bei allen erwarten.

Antwort Gefällt mir

H
Headyman

Veteran

116 Kommentare 53 Likes

Haben die vielleicht die Bleche und Heatpipes separat gefärbt und das dann danach zusammengebaut? Damit gäbe es eine Farbisolierschicht zwischen Heatpipe und Lamellen, die dürfte einiges ausmachen...
Aber dann wäre das Zusammenbauen von Lamellen und Pipeline schwierig, ohne Farb-Kratzer auf den Heatpipes zu verursachen...

Antwort Gefällt mir

Martin Gut

Urgestein

7,774 Kommentare 3,572 Likes

Die Lamellen auf die Heatpipes zu drücken braucht recht viel Druck. Die Bleche werden extra etwas zu eng gelocht, so dass es richtig sitzt und guten Kontakt hat. Da würde man deutliche Spuren auf allen Bauteilen sehen.

Gemäss Text wurde das Tauchlackiert. Das macht man genau damit so komplexe Bauteile komplett gefärbt werden.
Laut der Beschreibung kommt eine Elektrophoretische Abscheidung zum Einsatz, auch als Tauchlackieren bekannt.

Antwort Gefällt mir

T
TRX

Mitglied

60 Kommentare 47 Likes

Die mögliche Temperatur-Differenz ist eine Frage der Wärmestromdichte (lineare Skalierung). Natürich ist es schwer, sich vorzustellen, dass eine Lackschicht von 0,1mm eine Temperatur-Differenz von 5K ausmacht. Möglich ist das aber durchaus. Vielleicht hilft hier für das Verständnis der Vergleich mit einer Schicht Wärmeleitpaste. Diese hat eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit (λ ca. 5 W/mK) und ist auch in der Größenordnung von 0,1mm dick. Darüber fallen im Betrieb etwa 5-20K ab. Der Lack hat eine um Größenordnungen niedrigere Wärmeleitfähigkeit (typisch ~0,2 W/mK), bei gleicher Wärmestromdichte wäre die Temperatur-Differenz entsprechend höher. Die Fläche, über die die Wärme übertragen werden muss, ist gleichzeitig beim Kühlkörper viel größer, was den Effekt entsprechend reduziert.

Also eine kleine Abschätzung, um zu einer belastbaren Aussage zu kommen. Die Lamellen seien isotherm (was sie nicht sind - den Fehler berücksichtigen wir durch eine Erniedrigung der Fläche um Faktor 0,5), die abzuführende Leistung liege bei 100W. Bei den hier verwendeten 40 Lamellen (ja, ich habe auch nochmal gezählt) mit einer Größe von je 0,0192m² (8cm x 12cm, zwei Seiten) ergäbe das eine Fläche von 0,768m². Mit dem obigen Korrektur-Faktor, der Wärmeleitfähigkeit und der Schichtdicke ergibt sich ein Wärmewiderstand von 1,3E-3 K/W. Folglich betrüge die Temperatur-Differenz über den Lack bei 100W thermischer Leistung gerade mal 0,13K. --> Der Lack auf den Kühllamellen ist (thermisch) vernachlässigbar.

Dazu kommen natürlich noch sekundäre effekte. So ist der Spalt zwischen den Lamellen enger. Das erhöht den Wärmeübergangskoeffizient zwischen Kühler und Luft, aber auch den Strömungswiderstand, wodurch sich der Luftstrom reduziert. Die relative Änderung ist aber minimal, also ist das auch vernachlässigbar.
Natürlich bestimmt der Lack auch die Emissivität. Solange der Kühler unter einigen hundert Grad Celsius ist oder nicht mehrere Meter groß ist, ist die Wärmeabstrahlung aber bei dieser Temperatur und Leistung vollkommen vernachlässigbar. Im Übrigen ist der Lack kunststoffbasiert und hat daher im Infraroten immer eine Emissivität nahe eins. Ob der Lack im optischen Bereich nun weiß, grün oder schwarz ist, spielt dabei keine Rolle. Die Farbe im optischen Bereich interessiert erst bei >3000°C. Hinzu kommt der Aufbau der Lamellen. Durch den engen und tiefen Spalt haben wir hier eine gute Annäherung eines Hohlraumstrahlers. Daher wäre es auch egal ob die Emissivität nun bei 0,1 (helles weiß) oder 0,9 (dunkles schwarz) wäre.

TRX

PS: Noch eine Anmerkung - zwischen CPU und Kühlerboden wäre eine Lackschicht trotzdem eine sehr, sehr schlechte Idee. Denn dort ist die Wärmestromdichte entsprechend hoch, dass auch die Temperaturdifferenz relevant würde.

Antwort 2 Likes

Klicke zum Ausklappem

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

Tim Kutzner

Unterstützende Kraft bei den Themen Kühler, Peripherie und 3D-Druck.
Linux-Novize und Möchtegern-Datenhorder mit DIY NAS.

Werbung

Werbung