[PLUS] Wasserkühlung in der Praxis: Einfluss von Lüfterbestückung und Radiatordicke
PCGH Plus: Ein Radiator bietet unterschiedliche Möglichkeiten zur Montage von Lüftern. Wir ermitteln, welche Konfigurationen dabei besonders effektiv sind. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 02/2018.
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In jeder Wasserkühlung entscheidet der Wärmetauscher an der Schnittstelle zwischen Kühlmedim und Luft als entscheidender Faktor über die Leistungsfähigkeit, also über die maximal abführbare Wärmeleistung sowie die damit verbundenen Lautheit. Radiatoren bieten dabei mit beidseitig angebrachten Gewinden in der Theorie große Freiheiten bei der Positionierung der Lüfter, welchen in der Praxis oftmals aber nur geringe Aufmerksamkeit geschenkt wird. Wir wollen austesten, welche Kombinationen aus Lüftern und Radiator zusätzliche Leistungsreserven freilegen, und bestimmen in der beliebten 3×140-mm-Klasse die effizientesten Konfigurationen über unterschiedliche Radiatordicken und Lüfterbestückungen hinweg.
Wohin mit den Lüftern?
Wird ein Rechner mit einer internen Wasserkühlung ausgestattet, werden die Lüfter gerne zwischen Gehäuse und Radiator versteckt, was je nach Position im Gehäuse (einsaugend vorn oder ausblasend oben) in Push- oder Pull-Betrieb resultiert. Das heißt, die Lüfter blasen entweder durch den Radiator (Push) oder saugen Luft durch ihn an (Pull). Gedanken an eine bestimmte Lüfterposition und -richtung erscheinen dagegen meist überflüssig, denn Radiatoren weisen typischerweise keine Vorzugsrichtung auf. Seltene Ausnahmen sind Wärmetauscher mit Gegenstromprinzip wie Watercools HTF4 und die Black Ice GTX von Hardware Labs oder Exemplare mit asymmetrischer Lüftervorkammer, wie zum Beispiel die betagte SR1-Serie ebenfalls von Hardware Labs. Sie erreichen nur in bestimmter Durchfluss- und/oder Belüftungsrichtung ihren maximalen Wirkungsgrad.
Vorteil der Push-Pull-Konfiguration
Alle Radiatoren profitieren in unserem Test deutlich von einer beidseitigen Lüfterbestücktung. Wir klären den Modus mit Beispielen im Detail auf.
Radiator perfekt belüften (3)
Radiator perfekt belüften (4)
Die Push-Pull-Konfiguration beschreibt die beidseitige Bestückung des Radiators mit Lüftern, was in unserem Fall zweimal drei, also insgesamt sechs 140-mm-Lüftern entspricht. Idealerweise kombinieren Sie dabei einen dünnen Radiator (z.B. Nexxxos ST30 420) mit der doppelten Lüfteranzahl (vgl. Bilder rechts oben). Dabei kommt der Preisnachteil gegenüber der Luxuskonfiguration mit Alphacools Nexxxos Monsta 420 und einer Lüfterreihe trotz der in unserem Fall genutzten hochpreisigen Noctua-Lüfter (NF-A14 FLX, 25 Euro pro Stück) mit nur 25 Euro Preisdifferenz kaum zum Tragen:
• 6x Noctua NF-A14 FLX (6x 25 Euro); 1x Alphacool Nexxxos ST30 420 (85 Euro); Gesamtdicke 80 mm; Summe: 235 Euro
• 3x Noctua NF-A14 FLX (3x 25 Euro); 1x Alphacool Nexxxos Monsta 420 (135 Euro); Gesamtdicke 110 mm; Summe: 210 Euro
Die Kühlleistung profitiert vom kompakten Sandwich jedoch signifikant. Als Beispiel betrachten wir die (geometrisch) maximale Spreizung zwischen dünnem Nexxxos ST30 420 und dickem Nexxxos Monsta 420: Bei 750 Umdrehungen pro Minute ist der dünnere Radiator mit 7,3 Kelvin Temperaturdifferenz zwischen Wasser und Luft 20 Prozent stärker als sein monströses Gegenstück mit nur einer Lüfterreihe (9,0 respektive 9,2 Kelvin).
Der Push-Pull-Betrieb fällt bei doppelter Lüfteranzahl durchgängig deutlich lauter aus. Was auf den ersten Blick einen Negativpunkt darstellt, kann aufgrund der stark gesteigerten Kühlleistung aber zugleich als Potenzial zur Drehzahlreduktion gesehen werden. Im Diagramm rechts zeigen wir am Beispiel des Hardwarelabs Black Ice Nemesis 420GTX anhand der Radiatorkennlinie anschaulich, wie sich ein Drehzahlvorteil von rund 175 Umdrehungen pro Minute (23 Prozent) in der Push-Pull-Konfiguration ergibt. Das reduziert bei identischer Kühlleistung auch gegenüber der einseitigen Lüfterbestückung die effektive Lautstärke. Zusammenfassend kann die Push-Pull-Konfiguration sowohl für leistungsorientierte Nutzer bei geringfügig gesteigerter Lautstärke überzeugen, als auch dem Silentfan bei vergleichbarer Kühlleistung Potenzial zu niedrigeren Drehzahlen einräumen. Die Vorteile werden dabei idealerweise um die kompakten Abmessungen eines Sandwichaufbaus mit dünnem Radiator ergänzt.
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In dem Artikel zeigen wir anhand von fünf unterschiedlich dicken Radiatoren, welchen Einfluss sowohl die Ausrichtung (Push/Pull/Push-Pull) als auch die Umdrehungsgeschwindigkeit auf die Kühlleistung und die Lautstärke haben. Wir werten die Messergebnisse aus und erläutern, welche Vor- und Nachteile die unterschiedlichen Konfigurationen bieten. INFO: Sie können PCGH-PLUS-Artikel einzeln kaufen oder ein PLUS-Abo erwerben.
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