josetortola
De profesión Chapuzas
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Hola a todos.
Aunque hay cosas que ya han sido bastante tratadas en este y en otros foros y muchas de ellas que ya daréis por sentadas los que más al día estáis de todo esto, permitidme por favor la licencia de hacer "un pequeño ladrillo" en el que recapitule todo desde el principio a fin de conseguir dos cosas: que los que entran nuevos (como yo hace nada) puedan recoger toda la información de un sólo hilo y, también, poder exponer con fundamento mis conclusiones.
Voy a tratar de afrontar esto de la manera más científica posible pero al mismo tiempo de la manera más reducida a la simplicidad de la que soy capaz, lo cual implica en si misma ciertas imprecisiones en su explicación, lo cual os ruego me perdonéis, pero intento hacer esto entendible para todo el mundo, hasta para mí.
Preámbulo.
Como todo el mundo ha leído alguna vez, aún hoy en día se sigue recomendando el Nidec GT para los radiadores de RL. Sin embargo, ya es virtualmente imposible conseguirlos, puesto que se han dejado de fabricar. Y de ahí, surge algo como este debate sobre cuál es su digno sucesor.
Pero antes de poder llegar hasta ahí, vamos a intentar sentar cuales deben ser las bases que debe tener un ventilador para dar un buen rendimiento colocado en un radiador de refrigeración líquida.
Introducción: Factores necesarios. Conceptos básicos.
Hay algo que podría ser, a fin último, la regla de oro sobre esto: a mayor cantidad de aire (caudal) atravesando un radiador, mayor disipación de calor (menor delta aire-agua).
Pero quedarse con eso sería quedarse con una versión muy reduccionista de la realidad. Porque esa puede ser la norma general, pero tiene muchos matices. Así que analicemos todos los factores que intervendrán en nuestra ecuación.
Una vez tenemos claro qué características son fundaméntales y qué va a influir en la elección de un ventilador para radiadores, ya cualquiera seríamos capaz de estudiar los datos teóricos, las curvas P-Q (de aquellos que los den), los dB... y compararlo con los radiadores que queramos y suponer de una manera genérica qué ventilador puede darnos mejor rendimiento sin exceder el máximo de sonoridad que estamos dispuestos a tolerar.
Pero para la búsqueda de un sucesor del Nidec GT 1850, he buscado información sobre unos cuantos ejemplos, los que suelen ser por norma general los más recomendados en foros y webs, tanto nacionales como en otros idiomas, para compararlos.
Aunque hay cosas que ya han sido bastante tratadas en este y en otros foros y muchas de ellas que ya daréis por sentadas los que más al día estáis de todo esto, permitidme por favor la licencia de hacer "un pequeño ladrillo" en el que recapitule todo desde el principio a fin de conseguir dos cosas: que los que entran nuevos (como yo hace nada) puedan recoger toda la información de un sólo hilo y, también, poder exponer con fundamento mis conclusiones.
Voy a tratar de afrontar esto de la manera más científica posible pero al mismo tiempo de la manera más reducida a la simplicidad de la que soy capaz, lo cual implica en si misma ciertas imprecisiones en su explicación, lo cual os ruego me perdonéis, pero intento hacer esto entendible para todo el mundo, hasta para mí.
Preámbulo.
Como todo el mundo ha leído alguna vez, aún hoy en día se sigue recomendando el Nidec GT para los radiadores de RL. Sin embargo, ya es virtualmente imposible conseguirlos, puesto que se han dejado de fabricar. Y de ahí, surge algo como este debate sobre cuál es su digno sucesor.
Pero antes de poder llegar hasta ahí, vamos a intentar sentar cuales deben ser las bases que debe tener un ventilador para dar un buen rendimiento colocado en un radiador de refrigeración líquida.
Introducción: Factores necesarios. Conceptos básicos.
Hay algo que podría ser, a fin último, la regla de oro sobre esto: a mayor cantidad de aire (caudal) atravesando un radiador, mayor disipación de calor (menor delta aire-agua).
Pero quedarse con eso sería quedarse con una versión muy reduccionista de la realidad. Porque esa puede ser la norma general, pero tiene muchos matices. Así que analicemos todos los factores que intervendrán en nuestra ecuación.
- ¿Cómo es tu radiador?.
El aire debe atravesar el radiador, y por tanto, un primer elemento de la ecuación es tu radiador. Un radiador tiene una serie de características que, en cuanto a aerodinámica y termodinámica podríamos resumir en dos: densidad de aletas por pulgada (FPI, fins per inch) y anchura del radiador. No atraviesa igual el aire un radiador de bajas FPI (gran espacio entre ellas, poca restricción al paso del aire) que uno de altas FPI (mayor resistencia al paso del aire). Al igual que no es lo mismo atravesar una anchura de 30mm que de 60mm de radiador porque la mayor parte del intercambio calórico se produce cuando el gradiente de temperaturas entre el aire fresco entrando en el radiador y la temperatura del radiador es mayor (hay más diferencia entre ellos), ahí se produce más rápido; y sin embargo, cuando ese aire que atraviesa el radiador se ha ido calentado al ir atravesándolo y llega al final con menor diferencia de temperatura con el propio radiador, el intercambio de calor es mínimo. Y, por tanto:
- Si tienes un radiador de bajas FPI: no necesitas una gran presión, ya que no será necesaria para hacer pasar un gran caudal.
- Si tienes un radiador de altas FPI: necesitas una gran presión, puesto que si no el aire no será capaz de atravesar con suficiente caudal.
- Si tienes un radiador estrecho: llegará un punto en el que, por más que suba el caudal, no bajará a penas el delta aire-agua puesto que el aire no sale más caliente de ahí (no tiene tiempo ni espacio para hacer más transferencia de calor).
- Si tienes un radiador ancho: aunque el punto en el que el aumento de caudal ya no sea tan efectivo llegará, ese punto estará mucho más alto, será con más caudal que si fuese estrecho.
Entendiendo esto, es fácil ver que no todos los ventiladores van a dar el mismo rendimiento en todos los radiadores. Al fin y al cabo, el intercambio térmico es una función que depende de la superficie de contacto entre aire y radiador (y esa superficie depende de cantidad de aletas y de tamaño de estas, es decir, anchura del radiador... y por supuesto, tamaño total del radiador, no enfría igual un 1x120 que un 9x120), pero cada radiador necesita unos datos distintos para poder exprimir su rendimiento por lo antes visto. Así que pasamos al siguiente punto.
- ¿Cómo funciona un ventilador?.
Aquí siempre se ha puesto la norma de "más RPM, más aire", lo cual es hasta cierto punto lógica. Es verdad y siempre es así (o casi siempre, ahora veremos por qué) para cada ventilador. De ahí que se hiciese tan popular el dicho de "si tienes altas FPI, necesitas un ventilador de altas RPM, y si son bajas FPI, necesitas un ventilador de bajas RPM".
Como podéis ver por lo antes explicado, en cierto modo es así. Si tienes altas FPI, necesitas un ventilador que haga pasar un gran caudal de aire a través de una gran restricción, lo cual seguramente se obtendrá de manera más fácil con ventiladores de altas RPM, y viceversa para el ejemplo contrario. Si pones un ventilador como el descrito para las altas FPI a uno de bajas FPI, funcionará bien pero notarás que, por mucho que trabajes con las RPM a tope, la mejora de rendimiento tampoco es tan superior a partir de un punto, por lo antes explicado.
Así que, analicemos más en detalle las características de presión y caudal (sólo estas, las otras más adelante) de un ventilador.
Máxima presión estática: es la máxima presión que es capaz de generar un ventilador. Esta presión máxima se obtiene cuando el caudal es mínimo (cero).
Caudal máximo: es el flujo de aire que es capaz de mover el ventilador como máximo. Este flujo se obtiene cuando la presión es mínima (cero).
Todos estamos acostumbrados a ver estos datos en las especificaciones de cualquier ventilador. Pero no nos sirven de prácticamente nada. ¿Por qué?, pues porque ni la restricción va a ser cero ni el caudal queremos que sea cero nunca, por lo tanto, estos puntos, que son los extremos de la curva P-Q del ventilador, no nos sirven de mucho si no tenemos la curva P-Q completa (es decir, la función en la que se representa cómo varía el caudal de acuerdo a la presión provocada por una restricción). Pero muy pocos fabricantes dan esa curva...
Como ejemplo, podemos ver la curva que daba Scythe para los Nidec GT:
En este ejemplo podemos ver como "el mismo ventilador", el Nidec GT, según sus distintas versiones en las que variaban las RPM, tenía curvas distintas, con máximos y mínimos distintos. Es decir, la curva del Nidec GT 1850 RPM es la más alta, pero sin embargo, a 1150 RPM podríamos esperar de él seguramente una curva muy similar a la que tiene el Nidec GT 1150 RPM. Esto es reduccionista, pero si no necesitaríamos gráficos tridimensionales metiendo en el eje Z las RPM, y eso si que no he visto marca alguna que lo de. Así que, a groso modo, podemos hacernos una idea de que a un mismo ventilador, si le bajamos las RPM, le "reducimos" su curva P-Q. Quedaros con este dato para luego.
Pero cojamos para nuestro estudio siempre el valor máximo de RPM de un ventilador puesto que es el dato más seguro que tenemos, es el de su curva P-Q representada y el de su mayor rendimiento.
Una vez que sabemos cómo se va a comportar un ventilador en flujo de aire con respecto a la presión necesaria para vencer una restricción, nos quedaría saber cómo lo va a hacer para la restricción de nuestro radiador. Pasemos al siguiente punto.
- Ventiladores contra radiadores.
Si un ventilador trabajase en la caja y sin filtros, es decir, en un entorno casi libre totalmente de restricciones, el caudal que generaría sería muy cercano al máximo de sus especificaciones. Sin embargo, como hemos visto en las curvas P-Q, cuantas más restricciones tenga (discos duros frente a él, filtros a su entrada de aire, las aletas de un disipador de aire, las aletas de un radiador...) menos caudal será capaz de generar. Y por eso es importante ver cómo afectan los distintos tipos de restricciones que pueden generar los distintos tipos de radiadores, que es el caso que nos ocupa.
Cuanto más aire intente atravesar una restricción, mayor presión será necesario hacer para que ese aire la atraviese. Y el crecimiento de esa presión no es lineal, es exponencial. No he visto ningún fabricante de radiador que de esta curva para sus radiadores, pero si he encontrado, después de mucho buscar, gente que ha calculado esas curvas para distintos radiadores y las ha compartido, como por ejemplo, en el foro overclock.net (fuente aquí):
Podemos ver que hay radiadores muy restrictivos cuya presión necesaria aumenta de manera muy elevada a poco que aumente el flujo que quiere atravesarlos (radiadores de altas FPI) y radiadores en los que esa presión necesaria aumenta más suavemente de manera que aumenta el flujo de aire que quiere atravesarlos (radiadores de bajas FPI). Al fin y al cabo, esto no es más que otra curva P-Q, como la que ya teníamos de los ventiladores.
Y, por tanto, la manera de saber cuánto aire va a atravesar efectivamente un radiador con un ventilador determinado, es cruzar ambas curvas, las dos curvas P-Q del ventilador y el radiador. Estas tendrán un punto de intersección, que nos dirá que con esa conjunción de ventilador y radiador específica, tendremos a nuestro ventilador trabajando para vencer una presión "Y" que le presentará nuestro radiador, de manera que un flujo de aire "X" lo atravesará. Aquí tenemos la explicación científica de por qué cada tipo de radiador obtiene mejores resultados con cada tipo de ventilador.
- ¿No hay nada más que importe o influya en la búsqueda de nuestro ventilador?.
Por supuesto que lo hay... estos factores son los factores físicos propiamente dichos, los que nos van a dar el rendimiento en la disipación de temperatura, pero hay muchos más.
- Sonoridad.
Habrá para quien no signifique nada porque tenga la caja situada lejos de donde él está o por lo que sea, pero está claro que un factor importante es la sonoridad de nuestros ventiladores. Los fabricantes también suelen dar la intensidad máxima del sonido que producen sus ventiladores, en decibelios (dB).
Recordemos que los dB son una escala logarítmica, que significa que un aumento de 3 dB significa que escucharemos el doble de ruido, un aumento de 10 dB significa que escucharemos 10 veces más ruido, y un aumento de 20 dB significa que escucharemos 100 veces más ruido.
Al igual que con la cantidad de ventiladores que tengamos... los dB de cada uno no se suman, pero tampoco si son todos iguales se quedan en esa cifra, sino que para sumarlos, suponiendo que tengamos "n" fuentes de la misma intensidad "N" (es decir, estemos usando "n" ventiladores iguales que tienen "N" dB cada uno), la fórmula la podemos reducir en Nt = N + 10 x log n
Es decir, por silenciosos que sean los ventiladores, cuantos más pongamos, más ruido. Si ponemos 5 ventiladores de 20 dB, el ruido total que harán será de 26,99 dB, es decir, más de 4 veces el ruido que haría uno solo.
Y, por supuesto, no hacen la misma intensidad de sonido un mismo ventilador trabajando a todas sus RPM que trabajando a bajas RPM. Por norma general, a menores RPM el mismo ventilador hará menos ruido, pero la función tampoco es lineal, y tampoco todos los fabricantes nos dan la función de dB-RPM, así que, una vez más trabajaremos con la intensidad máxima, que es la que cabe esperar a las máximas RPM y, por tanto, al mayor rendimiento P-Q de ese ventilador.
Pero no sólo es importante la intensidad del sonido, también el tono. Hay tonos (frecuencias del sonido) que resultan más molestas al oído que otras. Y eso si que no te lo da ningún fabricante... Eso tienes que probarlo tú con tu propio oído. Es decir, dos ventiladores produciendo una intensidad de 20dB cada uno pero con tonos distintos, te sonarán distinto, y seguramente haya uno que te "moleste" más que otro a ti. Dejando ya a parte que hagan "clicking" o cosas así... vamos, que la intensidad no lo es todo, pero si un dato necesario.
Scythe si que decía que los Nidec GT tenían su sonido estudiado para que su tono no fuese molesto. Los demás, hay que verlo por uno mismo puesto que la intensidad es un factor objetivo, pero el tono es un factor subjetivo
- Otros factores
Pues estos pueden ir desde los subjetivos como la estética (que te parezca un ventilador más bonito que otro) hasta los objetivos como es el que funcionen mejor en Push (metiendo aire al radiador) o en Pull (cogiendo aire desde el radiador) y tú lo necesites para esa característica o no y, por supuesto, el precio que cuesta cada uno y que podemos/queremos pagar. Podríamos hacer una lista interminable, pero es mejor dejar las variables contenidas para que la fórmula no se nos salga de madre.
- Sonoridad.
Una vez tenemos claro qué características son fundaméntales y qué va a influir en la elección de un ventilador para radiadores, ya cualquiera seríamos capaz de estudiar los datos teóricos, las curvas P-Q (de aquellos que los den), los dB... y compararlo con los radiadores que queramos y suponer de una manera genérica qué ventilador puede darnos mejor rendimiento sin exceder el máximo de sonoridad que estamos dispuestos a tolerar.
Pero para la búsqueda de un sucesor del Nidec GT 1850, he buscado información sobre unos cuantos ejemplos, los que suelen ser por norma general los más recomendados en foros y webs, tanto nacionales como en otros idiomas, para compararlos.