Lüfterlose vs. lüftergekühlte Industrie-PCs: Für welche Variante sollten Sie sich entscheiden?

Ein lüfterloser Industrie-PC ist eine Überlegung wert, wenn Staub, Lärm oder erschwerter Wartungszugang den Einsatz eines Lüfters unerwünscht machen. Ein lüftergekühlter Industrie-PC kann für anhaltende Rechenlasten besser geeignet sein, wenn ein ausreichender Luftstrom und regelmäßige Wartungsarbeiten gewährleistet sind.

Keine der beiden Optionen funktioniert unabhängig von der jeweiligen Installation. Ein lüfterloser Computer benötigt dennoch einen Ort, an dem die Wärme abgeführt werden kann, während ein lüftergekühltes Gerät ausreichend kühle Luft benötigt, um die Wärme abzuleiten. Wählen Sie das System, das die von Ihnen geforderte Anwendungsleistung im fertigen System gewährleistet.

Lüfterlose vs. lüftergekühlte Industrie-PCs: Die wichtigsten Unterschiede

Faktor	Lüfterloser Industrie-PC	Lüftergekühlter Industrie-PC
Wärmeabfuhr	Leitet Wärme zu einem Kühlkörper oder Gehäuse und gibt sie dort an die Umgebung ab	Setzt Lüfter ein, um Luft über wärmeerzeugende Komponenten und Kühlkörper zu leiten
Nachhaltige Leistung	Hängt von der passiven Kühlleistung, den Leistungseinstellungen und den Umgebungsbedingungen ab	Kann bei geeigneter Auslegung höhere Wärmebelastungen aufnehmen; Strömungshindernisse spielen jedoch weiterhin eine Rolle
Staubexposition	Eine belüftungsfreie Bauweise kann die Verschmutzung verringern; überprüfen Sie den tatsächlichen Schutzgrad des Gehäuses	Der Luftstrom durch das Gehäuse kann Verunreinigungen ins Innere befördern; die Filter müssen möglicherweise gewartet werden
Einbauraum	Es ist der angegebene Abstand zu den Kühlflächen einzuhalten	Erfordert freie Einlass- und Auslasswege
Wartung	Es muss kein Lüfter ausgetauscht werden; die Außenflächen müssen dennoch überprüft werden	Lüfter, Filter und Luftströmungswege müssen regelmäßig gewartet werden
Lärm	Beseitigt Lüftergeräusche	Die Geräuschentwicklung hängt von der Bauart des Lüfters, der Drehzahl und der Auslastung ab.

Bitten Sie jeden Anbieter, darzulegen, wie sich die vorgeschlagene Konfiguration bei der von Ihnen erwarteten Schranktemperatur verhält. Vergleichen Sie die Arbeitslast und die Installationsbedingungen, die diesen Ergebnissen zugrunde liegen, und nicht nur die Angaben auf dem Kühlungsetikett.

So funktionieren die beiden Kühlverfahren

Bei einem typischen lüfterlosen Industrie-PC leiten thermische Schnittstellen und Metallstrukturen die Wärme von den Komponenten zu einem Kühlkörper oder Gehäuse. Die Wärme wird dann durch natürliche Konvektion, Strahlung und – in manchen Installationen – durch Wärmeleitung in eine zugelassene Befestigungsstruktur abgeleitet.

Ein lüftergekühlter PC verstärkt die Konvektion, indem er Luft über heiße Komponenten leitet. Bei vielen Konstruktionen wird Luft durch das Gehäuse angesaugt; andere nutzen eine interne Zirkulation oder separate Kühlwege. Prüfen Sie die tatsächliche Anordnung, bevor Sie Annahmen zur Abdichtung treffen.

Beide Ansätze müssen letztendlich Wärme aus dem Raum um den Computer herum abführen. Ein Lüfter, der immer heißere Luft innerhalb eines geschlossenen Gehäuses umwälzt, kann die gesamte Wärmelast dieses Gehäuses nicht allein abführen.

So wählen Sie das richtige Modell für Ihre Anwendung aus

Bei einer geringen HMI-Auslastung in einer staubigen Maschine mit erschwertem Wartungszugang sollten Sie zunächst ein lüftungs- und lüfterloses Gerät in Betracht ziehen. Für die kontinuierliche Bildverarbeitung in einem sauberen, gut zugänglichen Schaltschrank sollten Sie frühzeitig lüftergekühlte Systeme vergleichen. Nutzen Sie diese als Ausgangspunkt und vergewissern Sie sich anschließend, dass das vorgeschlagene System die unten aufgeführten Leistungs- und Installationsanforderungen erfüllt.

Beginnen Sie mit einer gleichbleibenden Arbeitsbelastung

Beschreiben Sie, was der Computer während eines Arbeitszyklus leisten muss. Ein Touchscreen, auf dem eine Bedienoberfläche läuft und Produktionsdaten protokolliert werden, stellt andere Anforderungen als ein System, das kontinuierlich mehrere Kameraströme verarbeitet.

Notieren Sie sich die Reaktionszeit, die Verarbeitungsrate oder die Anzahl der gleichzeitigen Streams, die die Anwendung benötigt. Fragen Sie nach, ob das vorgeschlagene System diese Leistung auch nach dem Hochlauf aufrechterhalten kann. Ein kurzer Benchmark-Test kann eine Geschwindigkeit anzeigen, die der Rechner im Produktionsbetrieb nicht dauerhaft aufrechterhalten kann.

Es gibt keine allgemeingültige Obergrenze für die CPU-Leistung beim lüfterlosen Betrieb. Die Kühlleistung hängt vom gesamten Systemdesign, den konfigurierten Leistungsgrenzen und den Einbaubedingungen ab. Eine Lüfterkühlung kann zwar mehr Wärme auf einem bestimmten Raum abführen, garantiert jedoch keine uneingeschränkte Dauerleistung.

Die Bezeichnung “i5” oder “i7” reicht nicht aus. Erkundigen Sie sich nach dem genauen Prozessormodell, den konfigurierten Leistungsgrenzen und der dauerhaften Leistung bei Verwendung Ihrer Software. Beziehen Sie Speicher, Grafik und Erweiterungshardware in die Bewertung mit ein.

Überprüfen Sie die Temperatur an dem Ort, an dem der Computer aufgestellt werden soll

Berücksichtigen Sie die zu erwartende Lufttemperatur am Aufstellungsort des Geräts, einschließlich der heißesten Betriebsbedingungen. Die Temperatur in der Werkstatt kann deutlich niedriger sein als die Temperatur hinter einer Schranktür.

Bei der lüfterlosen Kühlung muss ein geeigneter Wärmeabfuhrweg vom Gehäuse zur Umgebung vorhanden sein. Bei der Lüfterkühlung ist eine effektive Ansaug- und Abluftanordnung erforderlich. Keine der beiden Varianten ist automatisch die bessere Wahl, nur weil die Umgebung heiß ist.

Überprüfen Sie die in der Nähe befindlichen Laufwerke und Netzteile, die Einbaulage, den Freiraum und eine mögliche Heißluftrückführung. Befolgen Sie die Einbauanleitung des ausgewählten Modells hinsichtlich Einbaulage und Freiraum zum Kühlkörper.

Falls der Schrank seine gesamte Wärmelast nicht abgeben kann, sollten Sie neben der Auswahl des Computers auch die Kühlung des Schranks überprüfen. Wenn eine Belüftung aufgrund von Verschmutzungsrisiken oder Dichtungsanforderungen nicht möglich ist, kann ein entsprechend ausgelegter Wärmetauscher oder eine Gehäusekühlung erforderlich sein.

Bei einem bereits vorhandenen Gerät, das nach dem Aufwärmen langsamer wird oder sich ausschaltet, nutzen Sie unsere Anleitung zur Fehlerbehebung bei Überhitzung von Industrie-Panel-PCs.

Anforderungen hinsichtlich Staub, Ölnebel und Dichtungen bewerten

Ein lüfter- und belüftungsfreies Design kann die Verschmutzung durch die durch die Elektronik strömende Luft verringern. Allerdings können lüfterlose Computer dennoch über Belüftungsöffnungen verfügen. Überprüfen Sie die Gehäusekonstruktion und die angegebene Schutzart jeweils separat.

Bei Exposition gegenüber leitfähigem Staub, Ölnebel oder Spritzwasser ist der erforderliche Schutzgrad anzugeben und dessen Geltungsbereich zu überprüfen. Ein Panel-PC mit Schutzart IP65 an der Vorderseite kann dennoch über ein ungeschütztes Gehäuse auf der Rückseite sowie ungeschützte Anschlüsse verfügen.

Falls die Anwendung hohe Rechenleistung in verschmutzter Luft erfordert, sollten Sie den Computer und den Schrank gemeinsam betrachten. Eine Möglichkeit ist ein lüftergekühlter Computer in einem entsprechend geschützten und gekühlten Schrank. Eine weitere Option ist ein lüfterloses System, das den erforderlichen Durchsatz liefert. Vergleichen Sie die Anforderungen beider Varianten hinsichtlich Platzbedarf, Wärmeabfuhr und Wartung.

Berücksichtigen Sie den Wartungszugang und die Wartungskosten

Überlegen Sie, wie ein Techniker nach der Installation an die Kühlkomponenten herankommt. Der Austausch eines leicht zugänglichen Lüfters in einem Gerät ist etwas anderes als die Organisation von Wartungseinsätzen an Hunderten von unbeaufsichtigten Terminals.

Durch den lüfterlosen Aufbau entfällt bei Modellen ohne Lüftungsöffnungen der Austausch des Lüfters sowie die Wartung des durch das Gehäuse verlaufenden Filters. Dennoch müssen die Kühlflächen weiterhin auf Verschmutzungen oder Verstopfungen überprüft werden.

Lüftergekühlte Geräte sind dann sinnvoll, wenn ein Wartungszugang, Ersatzteile und ein realistischer Wartungsplan vorhanden sind. Vergleichen Sie den Kaufpreis mit dem Zeitaufwand für die Reinigung, den Anfahrtsweg zum Wartungsort und den Ausfallzeiten. Bei abgelegenen Aufstellungsorten können die Kosten für die Anfahrt zur Maschine höher sein als der Preis eines Ersatzlüfters.

Was Sie beim Vergleich von lüfterlosen und lüftergekühlten Panel-PCs beachten sollten

Ein Panel-PC vereint Display und Computer in einem Gerät. Bei der thermischen Bewertung müssen die Hintergrundbeleuchtung, die Display-Elektronik und die Rechnerhardware bei der vorgesehenen Betriebshelligkeit berücksichtigt werden. Ein Test, der sich ausschließlich auf die CPU beschränkt, gibt keinen vollständigen Aufschluss über die Leistung des Panel-PCs.

Auch die Einbausituation wirkt sich auf die Bedingungen aus. Der Bildschirm kann zum Bediener hin ausgerichtet sein, während sich die hinteren Kühlflächen im Inneren eines warmen Schranks befinden. Ein Gerät, das auf einem offenen Prüfstand getestet wurde, kann sich nach dem Einbau in eine Schalttafel anders verhalten.

Bitte prüfen Sie vor der Bestellung die technische Zeichnung. Berücksichtigen Sie den Kühlabstand, die Steckertiefe und die Kabelführung, insbesondere dort, wo das hintere Gehäuse dicht an einer anderen Oberfläche anliegt. Unsere Montageanleitung für Panel-PCs Hier werden die Befestigungsmöglichkeiten beschrieben; die genauen Abmessungen und Abstände entnehmen Sie bitte der Zeichnung des ausgewählten Modells.

Was Sie vor der Bestellung überprüfen sollten

Bevor Sie sich für ein Muster entscheiden, erkundigen Sie sich beim Lieferanten nach den Bedingungen, die hinter der Spezifikation stehen.

Anfrage	Was damit festgelegt werden soll
Genaue Hardware-Konfiguration	CPU, Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Erweiterungskomponenten entsprechen der vorgeschlagenen Ausstattung
Temperaturbereich des Gesamtsystems	Die relevanten Leistungseinstellungen, Lastbeschränkungen und Komponentenbeschränkungen werden ermittelt
Installationsvoraussetzungen	Einbaulage, Abstände und Strömungsverhältnisse sind auf die Maschine abgestimmt
Verfügbare Temperatur- und Leistungsdaten	Die Testlast, die Umgebungsbedingungen und die Konfiguration sind angegeben
Hinweise zu Schutz und Wartung	Umfang der Abdichtung, Wartungszugang und Austauschbedarf sind auf die jeweilige Baustelle abgestimmt

Testen Sie das Muster anschließend in der vorgesehenen Aufstellung, wobei sich die Schranktüren und Abdeckungen in ihrer normalen Position befinden sollten. Führen Sie die eigentliche Anwendung aus, schließen Sie die Peripheriegeräte an und stellen Sie die vorgesehene Bildschirmhelligkeit ein.

Legen Sie vor Beginn der Tests die Akzeptanzkriterien fest: erforderliche Reaktionszeit oder Verarbeitungsdurchsatz, zulässige Bauteiletemperaturen und das Fehlen thermischer Fehler. Erfassen Sie Temperaturverläufe, Anwendungsleistung und verfügbare Drosselungsindikatoren während des Aufwärmvorgangs und repräsentativer Betriebszyklen. Führen Sie Tests unter den zu erwartenden heißesten Bedingungen durch; ein erfolgreicher Betrieb in einem kühlen Büro sagt nichts über die Leistung im Sommer aus.

Dokumentieren Sie die genehmigte Konfiguration und Befestigungsanordnung für Nachbestellungen.

Häufig gestellte Fragen

Ist ein lüfterloser Industrie-PC immer zuverlässiger?

Nein. Durch den Verzicht auf einen Lüfter wird zwar eine potenzielle Fehlerquelle beseitigt, doch hängt die Zuverlässigkeit auch vom thermischen Design, der Qualität der Komponenten und der Installation ab. Ein lüfterloses System, das über seine Kühlleistung hinaus betrieben wird, ist kein zuverlässiger Ersatz für ein ordnungsgemäß ausgelegtes, lüftergekühltes System.

Ist für einen 24/7-Betrieb ein lüfterloser Computer erforderlich?

Nein. Beide Ausführungen sind für den Dauerbetrieb ausgelegt, sofern sie für die jeweilige Arbeitslast und Umgebung ausgelegt sind. Die Wahl sollte sich nach dem Wartungszugang und der während dieser Betriebsdauer erforderlichen Leistung richten.

Für ein OEM-Panel-PC-Projekt senden Sie Eagle Touch bitte Ihre Anwendungsauslastung, den Schaltschrankaufbau, die zu erwartende Umgebungstemperatur, die Bildschirmhelligkeit sowie die Schutzanforderungen. Wir prüfen dann Industrie-Panel-PC-Konfigurationen für Ihre Anlagen und klären Sie die Details zum Muster, bevor Sie den Auftrag in Produktion geben.