Bei der Beurteilung der Parameter von Lüftern sind einige
Aspekte zu bewerten:
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Die Kühlkörper von modernen Prozessoren sind so gebaut,
daß eine möglichst große Oberfläche für den rel.
schlechten Übergang Kühlkörper - Luft zu Verfügung steht.
Deshalb sind bei geg. Baugröße die Kühlrippen sehr eng.
Außerdem muß auch ein Optimum zwischen Oberfläche und
Wärmedurchgang innerhalb das Kühlkörpers gefunden werden
(Kühlrippen dürfen also auch nicht zu dünn werden). -
Enge Kühlrippen haben einen erhöhten Strömungswiderstand
zur Folge. Durch die engen Kühlrippen strömt von allein
kaum was durch. Deshalb ist Zwangskühlung erforderlich!
Bei passiven Systemen sind deshalb die Kühlrippen weniger
eng, so daß auch ohne Zwangkühlung eine gewisse Konvektion
möglich ist. -
Die Wärmemenge, die durch den Luftstrom abgeführt
wird, ist von der effektiv wirkenden Oberfläche,
der Strömungsgeschwindigkeit der Luft an den Kühlflächen
und von der Differenztemp. Umgebungsluft zu Kühlkörper-
oberfläche, abhängig. -
Die Oberflächenfarbe spielt kaum eine Rolle. Die Wärme-
abgabe durch Strahlung ist bei Temp. unter 100°C
gegenüber Zwangkonvektion noch vernachlässigbar. -
Ein Lüfter wird nicht nur durch die geförderte Luftmenge
pro Zeiteinheit, sondern auch durch den Wirkdruck des
Lüfters spezifiziert. -
Der Wirkdruck eines Lüfters ist primär von seiner
Konstruktion und der Umfanggeschwindigkeit des
Lüfterrades abhängig. Bei den üblichen Axiallüftern ist bei
gegebener Bauform an der Konstruktion kaum noch was zu
optimieren, um einen höheren Durchsatz oder Wirkdruck zu
erreichen. In Praxis ist der Wirkdruck von Axiallüftern sehr
klein (wenige Pa).
Die Luftmengen ohne Gegendruck sind aber hoch. -
Um bei Axiallüftern einen höheren Wirkdruck zu erreichen
kann man 2 Sachen machen:
a) Umfang vergrößern (größerer Durchmesser)
b) Drehzahl erhöhen (elektronisch kommutierte Motoren)
Beide Maßnahmen führen zu höherem Wirkdruck und damit
zu mehr Durchsatz bei Gegendruck infolge unvermeidbarer
Strömungswiderstände. -
Große Lüfter haben nebenbei wegen der größeren Durchlässe
einen viel kleinen Strömungswiderstand in sich selbst. -
Die Geräusche eines Lüfters sind stark von der Drehzahl
abhängig. Bei hohen Drehzahlen werden verstärkt Vibrationen
auf das Lüfterrad übertragen.
Ursache sind winzige Unwuchten, die im Verhältnis zur
Drehzahl quadratisch zunehmen. In dem Zusammenhang
spielen auch Toleranzen in den Lagern eine Rolle
(Verschleiß -> bei hohen Drehzahlen um so mehr). -
Zusätzlich verursachen beschleunigte Strömungen an
Ecken und Kanten lästige Geräusche. Engmaschige Lüftergitter
und zu enge Schlitze verursachen also auch Lärm und haben
natürlich auch erhöhten Stromungswiderstand zur Folge.
11.Bei Gehäuselüftern ist nicht nur am Lüfter auf geringen
Strömungswiderstand zu achten, sondern auch auf der
gegenüberliegenden Seite des Gehäuses, wo die Luft
üblicherweise angesaugt wird. Dies gilt auch für die meist
obligatorischen Netzteillüfter. Auf Grund der EMV-Gesetzgebung
(Problem HF-Abstrahlung) sind PC-Gehäuse oftmals mit so engen
Lüftungsschlitzen versehen, daß diese eine erheblichen
Strömungswiderstand darstellen.
12.Der Stromverbrauch von Axiallüftern verhält sich
tendenziell gegenläufig zur geförderten Luftmenge.
Bei erhöhten Strömungswiderstand wird weniger gefördert
und infolge dessen wird weniger Strom verbraucht.
Das kann man auch leicht prüfen, indem man den Lüfter
abdeckt. Dann läuft der Lüfter infolger geringerer
Last meist schneller (und wird evtl. noch lauter).
13.Die Motoren von Lüftern sind elektronisch kommutiert,
also sogenannte bürstenlose Motoren. Nur dadurch
wird eine sehr lange Lebensdauer erreicht. Die
Lebendauer wird also hauptsächlich durch die Lager
bestimmt (wichtiges Qualitätsmerkmal).
14.Mit der notwendigen elektronischen Schaltung kann rel.
einfach eine Drehzahlsteuerung erreicht werden, wenn
entsprechende Schaltungen eingebaut werden und eine
Steuerleitung von außen zur Verfügung steht.
15.Ohne Steuerschaltung kann in gewissen Grenzen auch
eine Drehzahlminderung durch geringere Betriebsspannung
erreicht werden (z.B. mittels Vorwiderstand).
Zu niedrig sollte die Spannung nicht gewählt werden,
weil sonst kein sicherer Anlauf des Lüfters unter
allen Umständen (lange Lebensdauer, niedrige Temp.
langer Stillstand gewährleistet ist
(bei 12V-Lüfter bis min. ca. 9V).