Lüfter
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Einführung
Bei modernen PCs sind Lüfter die Hauptlärmquelle. Leider zwingen hohe Verlustleistungen durch hochgetaktete CPUs, Grafikkarten und andere Hitzequellen dazu, die im PC entstehende Abwärme aus dem Gehäuse zu transportieren. Nahezu die komplette Leistung, die das Netzteil eines PCs abgibt, wird auch in Wärme umgesetzt. Wenn ein VDR rund 60 Watt aufnimmt, so müssen auch etwa 60 Watt Leistung aus dem Gehäuse entweichen, entweder über einen Luftstrom durch das Gehäuse (Lüfter), über einen Wasserkreislauf (Pumpe), über Heatpipes o.ä. Die normale Konvektion (Luftstrom durch Aufsteigen erwärmter Luft) reicht zur Kühlung eines VDR meist nicht aus.
Wärmequellen
Die heißesten und damit vorangig zu kühlenden Komponenten sind:
- Prozessor, je nach Typ bis zu 8 bis 141 Watt (schlechtester PIV)
- Netzteil, bei etwa 80 bis 90% Wirkungsgrad ca. 20 Watt
- DVB-Karte, etwa 8 Watt (Fujitsu-Siemens DVB-C FF)
Zu den ebenfalls Wärme produzierenden Komponenten gehören:
- Festplatte
- Optische_Laufwerke/Brenner
- Grafikkarte, bis zu 170 Watt (stromsparende Grafikkarten benötigen deutlich weniger als 5 Watt, passiv gekühlte bis ca. 30W, Chipsatzgrafik meist am wenigsten)
- Mainboard insgesamt
Der leise PC
Die effektivste Bekämpfung von Lärm ist der Verzicht auf Wärmequellen. Deswegen sollte auf nutzlos hohe Taktfrequenzen verzichtet (eventuell sogar im BIOS den Prozessor heruntertakten oder dyn. Taktung verwenden für z.B. Intel SpeedStep, AMD CnQ, VIA Longhaul. Dies hilft auch, die Verlustwärme zu reduzieren) und stromsparende Komponenten eingesetzt werden. Die Verwendung eines leisen Netzteils mit einem hohen Wirkungsgrad und einer dem Verbrauch angepassten Maximalleistung, welche bewirkt, dass dieses mit möglichst hohem Wirkungsgrad betrieben wird, ist auch sinnvoll. Ein 400W Netzteil in einem VDR, der maximal 90W Wärme erzeugt, ist schlicht überdimensioniert. Erst danach ist der Einsatz von leisen Lüftern sinnvoll.
Die Lautstärke eines Lüfters ist abhängig von
- Größe
- Umdrehungsgeschwindigkeit
- Durchsatz
- Lager
- Aerodynamik
- Befestigungsart und Übertragung von Körperschall
Lüfter gibt es in den Größen 35, 40, 50, 60, 80, 92 und 120 Millimeter. Kleine Lüfter müssen für akzeptable Kühlwirkung sehr schnell drehen und produzieren so ein deutlich vernehmbares Surren, zu große Lüfter haben dementsprechend kräftige Antriebe und produzieren deutliche Antriebsgeräusche. Der optimale Kompromiss für viele Anwendungen liegt bei 80mm Lüftern.
Die Lüfter werden normalerweise mit 5 oder 12 V angetrieben. Eine etwas geringere Versorgungsspannung reduziert die Umdrehungsgeschwindigkeit und damit den Geräuschpegel. Deshalb wird die Umdrehungsgeschwindigkeit oft über eine Versorgung mit 7 V statt 12 V gedrosselt. Gleichzeitig verringert sich dabei jedoch der Luftdurchsatz des Lüfters und damit die Kühlwirkung. Außerdem verhindert eine zu geringe Spannung das sichere Anlaufen des Lüfters.
Der beste Kompromiss sind Lüfter, die
- temperaturgeregelt sind,
- hochwertige Gleitlager haben (Keramik, z. B. Papst oder Arctic Cooling TC),
- 8 bis 12 cm gross sind,
- vom Gehäuse entkoppelt befestigt sind (Gummi-Slics und/oder Siliconmatten),
- und eine optimale aerodynamische Form aufweisen.
Der erzeugte Luftstrom verursacht zusätzliche Geräusche. Deshalb ist es u. U. sinnvoll Lüftergitter zu entfernen und scharfe Kanten im Luftstrom zu vermeiden, um den Lüfter leiser zu bekommen.
Je weniger Lüfter desto leiser, zumindest wenn man von gleichlauten Lüftern ausgeht. Daher sollte ein Lüfter möglichst viele Komponenten gleichzeitig kühlen -> optimaler Luftstrom.
Es kann aber sein, dass durch die Verwendung eines leisen Gehäuselüfters, der den Netzteillüfter entlastet, beide, wenn sie temperaturgeregelt sind, leiser sind.
Übliche Einheiten zur Bewertung von Lautstärke, Schalldruckpegel
- Sone
- Bel
- Phon
- dB(A)
eine näherungsweise Umrechnungstabelle befindet sich hier
Sone eignen sich besonders gut, da sie dem menschlichen Höreindruck entsprechen: doppelt so großer Wert = doppelt so lauter Höreindruck
Als leise bekannte Lüfter
80 mm
- YS-Tech FD1281251B-2A: 17 dB(A), 40 m³/h, 80 mm× 80 mm, ca. 4 € bei ebay, sehr leise bei 9 Volt
- Papst 8412 NGL (Hungary): 12 dB(A), 33 m³/h, 80 mm × 80 mm, ca. 10 €
- Noiseblocker Silent Fan S1: 11 dB(A), 38 m³/h, 80 mm × 80 mm, ca. 12 €
- Papst Variofan 8412: deutlich lauter als die 8412NGL, aber noch okay
- Papst 8412 NGLV: 10 bis 12 dB(A), 33 m³/h, 900 bis 1500 1/min, 80 mm × 80 mm × 25 mm, 1,1 Watt, ca. 25 €
- Pollin 320055: bei 5 V fast unhörbar bis auf ein ganz leichtes Schleifgeräusch, bei 12 V: 26 dB(A), ca. 30 m³/h, 80 mm × 80 mm× 25 mm, läuft ab ca. 3 V an, 12 V / 150 mA, 2,50 € bei Pollin
- Arctic Cooling Pro TC: 10 bis 25 dB(A), 55 m³/h, 80 mm × 80 mm, ca. 3 €, leise bei max. ~40 °C (temperaturgesteuert), mit Tacho und Temperatursteuerung
- Arctic Cooling TC 3 Gehäuse-Lüfter, temperaturgeregelt, als CPU-Lüfter superleise, ausser es wird sehr warm, dann immer noch angenehm leise! Bei ebay nur ca. 1,50 €
92 mm
- Pollin 320177: bei 5 V fast unhörbar aber ganz leichtes zwitscherndes Schleifgeräusch, bei 12 V: 32,7 dB(A), ca. 80 m³/h, 92 mm × 92 mm × 25 mm, läuft ab ca. 3,5 V an, 12 V / 170 mA, 1,65 € bei Pollin. Bei 4,3 V (5 V und Diode in Serie) praktisch nicht hörbar.
120 mm
- MS-Tech LK-211: bei 5 V fast unhörbar, bei 12 V: 27 dB(A), 134 m³/h (erscheint mir aber weniger), 120 mm × 120 mm× 25 mm, läuft ab ca. 4 V an, 12 V / 120 mA, 2,95 € bei Pollin (320210)
- Papst 4412 F/2GLL. 10 € bei ebay exkl. Porto, als 2-Pin Netzteilanschluß- und 3-Pin-Variante mit Tacho, unhörbar (FGLLL-Variante noch etwas leiser)
nützliches Zubehör
- Entkopplungsset für Lüfter, auch als "Fan Silencer" angeboten: ca. 2Euro pro 4 Stk
Diese Weichgummi-Sticks werden durch die Bohrungen des Lüfterrahmens und die Bohrungen des Gehäuses gezogen und ersetzen die Schrauben. Der Lüfter wird elastisch aufgehängt und überträgt keinen Körperschall mehr.
- Dioden in Reihe in der Zuleitung zwischenschalten in Durchlassrichtung, um je Diode um 0,7V zu senken.
- Lüfterregelung, z.B. von Silentmaxx (als ST-11 Boden- oder Frontbelüftungsset inkl. Dämpfungssockelschrauben und 120er Lüfter (Papst 4412 F2GLL oder Silentmaxx) und Staubfilter.
