De productgroep ventilators spreekt misschien niet voor iedereen tot de verbeelding, maar in de Pricewatch staan wel 1566 ventilators bij een hele reeks webshops. Daarvan zijn er 788 modellen van het populaire 120mm-formaat en 406 van 140mm. Ventilators kunnen in een pc worden gebruikt als casefan, maar ook als (vervangende) ventilator voor een processorkoeler of radiator bij gebruik van waterkoeling. Sommige tweakers gebruiken ventilators ook voor andere zaken, bijvoorbeeld voor het dynamic boost effectvan een verwarming, waarvoor dan weer elektronica wordt ontworpen om dit slim aan te sturen. Of het nu is om frisse lucht een behuizing in te blazen, warme lucht uit de kast te krijgen, of een heel ander doeleinde: de meeste tweakers zullen zo nu en dan naar een of meerdere ventilators kijken in de Pricewatch.
Bij Tweakers hebben we de afgelopen tijd relatief weinig aandacht besteed aan ventilators, en we vonden dat daar verandering in mocht komen. Vanuit Hardware Info heeft een deel van het toenmalige team wel een testmethode voor ventilators meegenomen naar Tweakers. Toch was de consensus dat het tijd was voor een geheel nieuwe, vanaf de grond af aan zelf ontworpen testmethode. Allereerst om de luchtstroom nauwkeuriger te kunnen meten, maar ook om de statische druk correcter te meten. Bovendien bood een nieuwe testmethode ons ook de mogelijkheid deze te ontwerpen voor meer geautomatiseerde tests, waardoor we gemakkelijker en sneller ventilators kunnen testen voor een review of round-up.
Sommige fabrikanten verstrekken een kant-en-klare testkit aan reviewers om ventilators op te testen. Wij kozen ervoor onze nieuwe testmethode zelf te ontwerpen. Daarmee willen we enerzijds ervoor zorgen dat we de testmethode zo goed mogelijk begrijpen en anderzijds minder afhankelijk zijn van één partij mocht er iets stukgaan. Een nieuwe, degelijke en betrouwbare testmethode komt niet zomaar tot stand, en we zijn de afgelopen tijd dan ook druk bezig geweest om deze zelf te realiseren. Met dit artikel laten we zien hoe onze nieuwe testmethode voor ventilators is ontwikkeld.
Testmethode
We testen ventilators allereerst op geluidsproductie. Dit doen we in onze geluidsarme ruimte met de Larson Davis 831C-geluidsmeter gekoppeld aan een 378A04-microfoon met voorversterker. Daarmee kunnen we nauwkeurig meten; hij heeft een lage noisefloor van 5,5dB(A). Vanwege onvermijdelijk omgevingsgeluid is de noisefloor van onze geluidsarme ruimte ongeveer 12dB(A). Om een veilige marge te nemen, kunnen we vanaf 14dB(A) consistente metingen uitvoeren. Deze waarde hanteren we dan ook als ondergrens.
De Larson Davis-geluidsmeter is ter illustratie: de oriëntatie van de geluidsmeter op de afbeelding wijkt af van de daadwerkelijke testmethode.
Voor het meten van de geluidsproductie hebben we de ANSI/AMCA-standaard 320-23 zoveel mogelijk aangehouden. We meten de geluidsproductie van ventilators op 50cm afstand, waarbij de geluidsmeter gericht wordt op het midden van de rotor, en de ventilator met de aanzuigende kant naar de geluidsmeter gericht is. Naast de geluidsproductie op maximale snelheid (100 procent fanduty op pwm), meten we ook welkefanduty nodig is om een specifieke geluidsdruk te behalen. We hanteren 17dB(A), 20dB(A) en 25dB(A) als geluidsniveaus waar elke ventilator op getest wordt, tenzij dit op het betreffende exemplaar niet mogelijk blijkt. Zodra we met een stabiel toerental zo dicht mogelijk bij deze geluidsdruk komen, noteren we zowel de fanduty als het bijbehorende toerental. Met onze fancontroller meten we bij al deze scenario's gelijk ook het energiegebruik voor elke ventilator.
De Tweakers-fancontroller waarmee we de ventilators in de test nauwkeurig kunnen aansturen.
Voor de prestaties van ventilators hebben we een geheel nieuwe testopstelling gebouwd, gebaseerd op de ANSI/AMCA-standaard 210-07 en ISO 5801:2017. De opstelling bestaat uit een pvc-buis van anderhalve meter lang met een binnendiameter van 15cm. Aan het begin van de buis hebben we een opzetstuk geplaatst waarop frames voor 120mm- en 140mm-ventilators gemonteerd kunnen worden. De ventilators blazen vanaf dit punt lucht door de buis heen. Halverwege de buis zit een langwerpig frame aan de binnenkant om de luchtstroom zoveel mogelijk recht te trekken. In het laatste deel van de buis zitten onze sensors waarmee we de metingen kunnen doen.
Het frame waarop ventilators kunnen worden gemonteerd en het frame in de buis om de luchtstroom recht te trekken.
Luchtverplaatsing
Om ventilators op luchtverplaatsing te testen, maken we gebruik van een Renesas FS3000-1005-luchtsnelheidsmodule. Hiermee meten we de gerealiseerde luchtstroom van een ventilator in meters per seconde, waarbij we zes sensors gebruiken en elke seconde een gemiddelde uit deze zes sensors berekenen. Deze sensors zijn middels een dun frame in de buis cirkelvormig op de helft van de diameter van de buis georiënteerd. Bij de luchtstroomtest is het uiteinde van de buis helemaal open. Deze test duurt per instelling in totaal 30 seconden. Aan het einde berekenen we een gemiddelde van wat elke seconde als gemiddelde van de zes sensors is gelogd. De gemeten luchtsnelheid in meters per seconde kunnen we gecombineerd met de afmetingen van de testbuis omrekenen naar luchtverplaatsing. We rapporteren de behaalde luchtverplaatsing zowel in kubieke meter per uur (m³/h) als in kubieke voet per minuut (cfm). Dit zijn twee gebruikelijke eenheden bij ventilatorspecificaties, en op deze manier willen we het vergelijken makkelijker maken voor lezers.
De zes sensors om de luchtstroom te meten
Statische druk
Naast de luchtstroom testen we de statische druk van een ventilator, wat inzicht geeft in hoe krachtig een ventilator lucht door bijvoorbeeld een radiator kan persen. Hiervoor hebben we in het laatste deel van de buis acht gaatjes gemaakt, waarop ventielen en slangetjes met elkaar en met de TE SM9233-250-002-luchtdrukmeter zijn verbonden. We hebben voor de enigszins complexere constructie van acht verbonden kanalen gekozen omdat deze gecombineerd een gelijk verdeelde druk uit de buis krijgen. Zodra een ventilator stabiel op het juiste toerental draait met het uiteinde van de testbuis afgesloten, begint de test van statische druk, en deze duurt eveneens 30 seconden. Met de luchtdrukmeter meten we middels het druktype ‘Gauge’ de luchtdruk in Pascal, waarbij de gemeten waarde wordt afgezet tegen de op dat moment actuele luchtdruk in de testruimte. We rekenen de uitkomst vervolgens om naar mmH₂O, de meestgebruikte eenheid voor statische druk bij ventilatorspecificaties.
Acht ventielen zijn doorlopend met elkaar en met de luchtdrukmeter verbonden. Voor deze test sluiten we het uiteinde van de buis af met een deksel.
Geluidsdruk
De geluidsdruk op 100 procent pwm toont de maximale geluidsdruk van een ventilator. Wil je een ventilator die niet luidruchtig kán werken, dan kun je naar de modellen boven in deze grafiek kijken. Dit houdt echter geen rekening met prestaties bij een bepaald geluidsniveau, wat op de volgende pagina aan bod komt.
Voor vier testcondities rapporteren we een aantal resultaten. Elke ventilator wordt op maximale snelheid, dus een pwm-duty van honderd procent, getest. Daarnaast testen we drie keer op een specifiek geluidsniveau, namelijk 25dB(A), 20dB(A) en 17dB(A), voor een gelijk speelveld. Als een ventilator bij een van deze tests in de grafiek ontbreekt, betekent het dat de fan te stil of juist te luid is om de betreffende test te voltooien.
Tussen de tests op de verschillende geluidsniveaus kunnen de verhoudingen van de ventilators verschillen. Sommige ventilators moeten flink langzamer draaien om een bepaalde geluidsdruk te bereiken, terwijl bij andere het toerental minder drastisch verlaagd hoeft te worden. Er zijn soms ook grote verschillen tussen hoe goed een ventilator presteert in luchtverplaatsing ten opzichte van statische druk. De ene ventilator is geschikter voor een hoge luchtstroom, zoals de Noctua A14x25 G2, terwijl de andere beter presteert in statische druk, zoals de Phanteks PH-F120T30.
Uit onze resultaten blijkt ook dat een grotere ventilator niet altijd beter is. Onderaan de pagina is te zien dat de 140mm-ventilators op maximale snelheid doorgaans meer lucht verplaatsen. Maar bij een gelijke geluidsdruk evenaren 120mm-ventilators soms een 140mm-model. Voor een grotere ventilator is het over het algemeen makkelijker om meer lucht te verplaatsen simpelweg omdát hij groter is. Het hangt echter ook af van hoe goed de ventilator is ontworpen, op welk toerental hij draait en of hij is geoptimaliseerd voor een hoge luchtverplaatsing of juist meer voor een hoge statische druk.
Van de Noctua NF-A12x25 hebben we twee versies getest: de normale en de zwarte uitvoering. De specificaties van de fabrikant komen overeen tussen deze uitvoeringen. Onze resultaten tonen aan dat er altijd enige variatie is tussen de exemplaren. Op de vorige pagina was al te zien dat de zwarte Noctua NF-A12x25 marginaal sneller draait dan de normale uitvoering bij 17dB(A) en 20dB(A). Bij een gelijk toerental en op maximale snelheid presteren de twee NF-A12x25's vervolgens zeer vergelijkbaar.
In dit artikel hebben we onze nieuwe testmethode voor ventilators uit de doeken gedaan. We willen niet al te hoog van de toren blazen, maar we zijn wel fan van onze nieuwe testopstelling. Dat komt voornamelijk doordat het ons eigen ontwerp en uitvoering is, en omdat het een betrouwbare methode is geworden om ventilators correct te testen. Deze productgroep heeft op Tweakers de afgelopen tijd weinig aandacht gekregen, maar daar gaat vanaf nu verandering in komen.
Nu onze nieuwe testmethode goed op toeren is, publiceren we eerst een round-up van een select aantal 120mm-ventilators. Daarna kunnen we aan de slag met een groter aantal ventilators om te testen. Verwacht binnenkort dus meer reviews en round-ups van ventilators op de site, zowel 120mm- als 140mm-modellen. Heb je een specifiek model dat je graag getest wilt zien? Laat het ons weten in de reacties.
Onderaan de pagina is te zien dat de 140mm-ventilators op maximale snelheid doorgaans meer lucht verplaatsen. Maar bij een gelijke geluidsdruk evenaren 120mm-ventilators soms een 140mm-model.
Een ander verschil is ook de toonhoogte. In het algemeen wordt de lagere toon van een grotere ventilator als minder hinderlijk ervaren.
2. Ik zou ook graag de prestaties + geluidsdruk op de laagst mogelijke (pwm) snelheid willen zien, niet alleen op de maximale.
2. Ik zou ook graag de prestaties + geluidsdruk op de laagst mogelijke (pwm) snelheid willen zien, niet alleen op de maximale.
Goede suggestie! Dit stond ook op ons ideeënlijstje, maar de foutmarge is onder die omstandigheden te hoog om de prestaties correct te meten en er zinnige conclusies aan te kunnen verbinden.
Ten eerste vanwege het toerental, dat per exemplaar van dezelfde fan varieert. Bij de twee geteste Noctua NF-A12x25's is dat ook al een beetje te zien, daar zitten soms tientallen rpms verschil tussen. Bij de laagst mogelijke pwm kan het dan gaan om bijvoorbeeld 250rpm op het ene exemplaar en 275rpm op de ander, wat bij zulke lage toerentallen ineens 10 procent verschil betekent.
Daarnaast kunnen we bij minimale pwm duty nog maar amper wat over de geluidsdruk zeggen omdat veel fans dan onder de (behoorlijk lage) noise floor van onze geluidsmeting komen. Nu kan dat an sich natuurlijk ook een resultaat zijn (onder noise floor: ja of nee) om te rapporteren, maar vanwege de genoemde relatief grote variatie in toerentallen bij hele lage pwm vond ik het niet juist om een fan daar op te gaan testen en beoordelen.
Het punt blijft dat het wel fijn is om te weten je kan ook NF-A12x25 (250 RPM) zetten en het probleem is opgelost.
Daarnaast is het niet mogelijk om resultaten van fans in een curve te laten zien? Ik mag ervan uit gaan dat de huidige software dat wel redelijk mee om kan gaan met testen.
Dat geeft ook meer data naar de gebruiker toe dan testen bij 25dba of 30dba. Als wij bv Fancontrol gebruiken kiezen we ook 10-20-30 etc % en niet een dba niveau.
Hetzelfde kan je ook met het geluid doen een curve zegt tenslotte meer dan een bar.
[Reactie gewijzigd door Hakker op 16 januari 2025 14:24]
2. Ik zou ook graag de prestaties + geluidsdruk op de laagst mogelijke (pwm) snelheid willen zien, niet alleen op de maximale.
Ik heb zelf gekozen voor ventilators die bij lage temperaturen gewoon helemaal stil staan. Alleen bij gamen gaan ze aan en dan maakt het geluid toch niet uit.
Wordt de verschillende toonhoogtes van het geluid ook gemeten? Dan kan je zien bij welke toonhoogtes de piek zit. Hogere tonen worden als hinderlijker ervaren
Dat hebben we geprobeerd, maar dan moet je alle snelheden/hele curve van de fan meten en wat we destijds met een paar fans zagen, vonden we het lastig bepalen of de verhogen op bepaalde frequenties tov andere fans nou daadwerkelijk storend was. Ook bijvoorbeeld bij een brom of vervelende resonantie met fans waarvan we weten dat die het doen op bepaalde snelheden, was het lastig om daar een conclusie aan te hangen.
Soms zien we wel op bepaalde PWM frequenties dat de fan ineens weer luider wordt in plaats van stillen, maar of dat aan de aansturing ligt of niet, weten we niet zo goed.
Zouden individuele kasten hier niet invloed op hebben? Ik kan me voorstellen dat de kast, de binnenkant van de kast en de plaats van de kast daar best een boel invloed op uitoefenen.
Edit: typo
[Reactie gewijzigd door lenwar op 16 januari 2025 09:04]
Natuurlijk hebben de kasten daar ook invloed op. Wanneer de lucht ergens tegenaan gaat blazen ontstaat er turbulentie die effect kan hebben op de gemeten en waargenomen geluidsniveaus en frequenties.
Maar dat is een heel andere testcase. Het lijkt me redelijk ondoendelijk om de verschillende fans ook nog even op verschillende plekken in een kast te hangen. Ook als je dan rekening wilt houden met een grote, kleine of afwezige GPU en hoe de luchtstromen van verschillende fans op elkaar werken. Dus lijkt het mij logisch om bij de basis te blijven en enkel de fans zelf op een gestandariseerde meetopstelling te beoordelen.
Daar stuurde ik ook een beetje op. Het voegt in de praktijk niet zo veel toe om dat te doen. Hooguit de meting voor de meting, maar niet om het ‘irritante’ te meten…
Goed om te zien dat er een frisse wind door de testmethodes waait.
Zonder gekheid. Veel geluidsproductie in behuizingen ontstaat doordat de fans te dicht bij andere objecten geplaatst worden, zoals direct op een rooster of radiator. De hoge luchtsnelheid en hoeksnelheid van de bladen zorgen voor veel extra geluid. Een paar millimeter afstand kan al een enorm verschil maken.
Ook is de juiste keuze voor een fan belangrijk. Op een radiator is een fan die meer druk levert vaak beter, de radiator levert best wat weerstand op en lucht moet daar meer door geperst worden. Voor veel lucht in een behuizing wil je veelal juist een hoge hoeveelheid lucht verplaatsen. Soms is dat best wel goochelen met fans.
Als case fan heb je nauwelijks obstructie maar als radiator fan natuurlijk wel. Daar zijn ze voor. Laatst een interresant filmpje met geluidsvermindering door een 5 mm 3d geprinte ring tussen de fan en het koelblok te plaatsen, noctua verkoopt die ringen inmiddels. Het maakte vooral uit bij de onderste helft van de snelheden, daarna vielen de crurves samen. Bij radiatoren veel minder verschil omdat daar de fan al een paar mm van de radiator afzit omdat de vinnen altijd wat naar binnen vallen tov het frame.
Ik wil hier toch op inhaken wat betreft obstructie, gezien naar de achterkant van de kasten, zit veelal een geperforeerde opening voor je casefan, het is er gewoon, maar toch !
Ik heb veel kasten bekeken, maar kon eigenlijk niet 1 vinden die géén geperforeerde achterkant had, waarbij de lucht zonder obstructie naar buiten kan, Jonsbo heeft o.a. met de UMX4 een fijnmazig gaas een afwijkende vorm van perforatie.
Mooi dat er zoveel werk in is gestoken.
Wat ik zelf een beetje jammer vind, is dat je maar op 2 punten meet. Namelijk bij maximale statische druk en bij maximale flow/debiet. Dat zijn juist de twee punten die je eigenlijk nooit tegenkomt. Een kast is nooit helemaal dicht of helemaal open.
Daarom is juist het debiet uitgezet tegen de statische druk interessant bij ventilatoren. Uit deze twee meetpunten kun je dat niet extrapoleren helaas, want het is geen rechte lijn. Dat is iets dat je met een windtunnel had kunnen meten.
Maar deze methode geeft in ieder geval iets van een beeld.
[Reactie gewijzigd door Samueldw op 16 januari 2025 06:39]
Ventilator uit een heel andere range van performance, maar het voorbeeld is wel algemeen geldig: de geluidsproductie is ook erg afhankelijk van het werkingspunt van de ventilator.
In het voorbeeld hierboven zien we bvb. dat als de luchtweerstand te hoog wordt, de geluidsproductie tot wel 9 dB toeneemt ( 31 dB -> 40 dB)
In welk gebied de fan goed werkt en weinig geluid produceert, is dus evenzeer een belangrijke metric van zijn performance.
Verder ben ik het helemaal eens met andere opmerkingen over de testmethode:
Geluidsmetingen bij meerdere snelheden is zeker interessant
Geluidsspectrum is ook heel erg belangrijk. Misschien zegt een spectrumgrafiek niet zo heel veel, maar een sample opnemen, boosten, en dan in de review aanbieden zodat we kunnen luisteren naar hoe de fan klinkt, kan erg waardevol zijn.
Het is geen simpele wereld, die van de fans. Nu Tweakers deze investering doet, denk ik dat een klein beetje extra tijd investeren in iedere geteste fan, een grote meerwaarde kan betekenen voor de reviews.
Ik zou de thermal right TL-C12C-S of dergelijke wel getest zien worden om duidelijk het verschil te zien tussen deze budget fans (in de range van 3 voor €15 of zelfs 5 voor €20) en de meer premium fans.
Lijkt mij interessant om te zien hoeveel verschil er in zit voor het prijsverschil.
De test methodiek ziet er ook goed uit, ben benieuwd wat er de komende tijd uit komt. De grootste herriemakers in mijn systeem zijn de twee 140mm fans op mijn kraken x62 als de cpu load even piekt dus zou mooi zijn om die misschien eens te vervangen door een paar stillere fans met goede statische druk.
We meten bij koelers het blok(of rad icm pomp) en de fan(s) samen, dat zal verschillen gaan opleveren in de geluidsproductie, maar dat is ook niet gek. we passen dan ook iets andere waardes toe; 30-20-15 dB(A).
De hoek is anders, 45 graden op het blok vanaf boven gericht op de kant van de koeler die je ook zal zien als je naar een computer kast kijkt. Verder is er niks anders aan de afstand, die is voor alle product groepen het zelfde.
De best geteste kasten, de best geteste fans...Komt er ook een beste build? Geen BBG maar een artikel over hoe je met de beste kast & de beste fans (uiteraard is daar ruimte om te categoriseren) de beste oplossing maakt. Is de fans rechtstreeks in kast schroeven volgens de handleiding de beste oplossing tegenwoordig? Of is, met de mogelijk van 3D prints of ouderwets wat knip en plakwerk, het mogelijk om significante verbeteringen te behalen ten opzichte van de handleiding?
Het idee er achter is dan om duidelijk te maken of iets als een shroud of het verwijderen van bijv.120mm montagegaten bij gebruik van 140mm fans een merkbaar verschil maakt. Is het tweaken om het tweaken of is het de moeite waard? Werken ducts en shrouds beter voor of na de fan? Opzetstukken om de luchtstroom te richten, yay or nay?
Van bouwpakket met de 'beste' onderdelen naar een echte build die noemenswaardig beter presteert dan simpelweg de handleiding volgen. Wie weet komen daar nog leuke ideeën uit voort die we later terug kunnen zien in kast ontwerp etc.
Dat ziet er heel doordacht uit. Respect. Ook wel stoer om op basis van een norm alles zelf te bouwen. Zal vast navolging krijgen bij andere testers van ventilatoren.
Wat niet wordt genoemd is de (periodieke) kalibratie. Ik kan mij voorstellen dat na de bouw moet worden vastgesteld of de meetwaarden de juiste waardes weergeven. Dat zal bij zo een microfoon voor de geluidsdruk ingebouwd zijn (vraagteken), maar bij een zelfbouw drukopnemer of vluchtverplaatsingssensor zal je hier zelf mee aan de slag moeten.
We zullen inderdaad regelmatig moeten checken of alles nog correct meet en eventueel aanpassingen moeten doen. Dit waren natuurlijk voor de introductie-review nog niet heel veel fans, dus het kan ook best nog voor gaan komen dat we op dingen stuiten die we niet voorzien hebben en dat er later nog aanpassingen gedaan worden. Het voordeel is natuurlijk wel dat je met 3D-prints al veel makkelijk kan proberen
:strip_exif()/i/2007106160.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2007132082.jpeg?f=imagenormal)
:strip_exif()/i/2007132132.jpeg?f=imagegallery)
:strip_exif()/i/2007132128.jpeg?f=imagegallery)
:strip_exif()/i/2007132130.jpeg?f=imagegallery)
:strip_exif()/i/2007132142.jpeg?f=imagegallery)
:strip_exif()/i/2007106168.jpeg?f=imagegallery)
:strip_icc():strip_exif()/u/324515/crop627103b05ba2e_cropped.jpg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/147791/crop56e423ed8d794_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/61950/hakker.jpg?f=community){kind=small}
/u/939391/crop5fcbd7a3988f0.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/263315/crop592fef8caf3e6_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
/u/176086/crop5f0823fa5e8d6_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/233767/crop5db03cbc075aa.jpeg?f=community){kind=small}
/u/408475/crop5aace8d126680_cropped.png?f=community){kind=small}
/u/1000407/crop5db81e953735e.png?f=community){kind=small}
/u/65430/crop68b028715e1c0_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/44074/avatar001.gif?f=community){kind=avatar}
:strip_icc():strip_exif()/u/53754/crop5f96dc1010e28_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/125182/crop5f773b38ac426_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/967069/crop5be5817a8496f_cropped.gif?f=community){kind=small}
/u/292595/Logo2%252060x60.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/489640/crop67cc85cb59455_cropped.gif?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/29319/Untitled-1.jpg?f=community){kind=small}
