Ventiladores para PC: Todo lo que necesitas saber para disipador o refrigeración líquida

Escrito por Javier Lopez

Cuando pensamos en refrigerar cualquier componente de nuestro equipo siempre existe la duda de que elegir. Pasamos horas (en muchos casos) viendo que tipo de refrigeración necesitamos, que rendimiento ofrece y que precio tiene, pero una vez elegido el componente en cuestión hay un detalle que puede mejorar todavía más su rendimiento. Hablamos de los ventiladores y hoy os ofreceremos teoría junto a algunos datos para que la elección sea sencilla, tanto para aire como para agua.

¿Qué es un ventilador? Teoría básica

Puede parecer muy obvio, pero párese un momento y hágase la pregunta. Seguro que responde de manera más o menos satisfactoria, pero no no nos quedemos ahí y vayamos mucho más allá para comprender ciertos conceptos.

Los ventiladores están catalogados como turbo-máquinas que impulsan aire a través de la absorción de energía mecánica gracias a su eje y que a su vez (la energía) se entrega a un gas mediante el movimiento giratorio de las aspas. Básicamente, los ventiladores funcionan como una bomba de agua, solo que en vez de impulsar agua impulsan aire.

En dicho movimiento se produce una alteración del medio (aire) en dos presiones distintas marcadas por el giro de las aspas, de manera que el movimiento del fluido siempre será de la zona de altas presiones hacia la de bajas presiones. Esta diferencia de presión es lo que se conoce en su entrada como succión y en su salida como impulsión y siempre se mantendrá como tal mientras que el fluido sea incomprensible.

El parámetro que nos interesa conocer en este apartado es la presión y el tipo de presiones.

Presión estática y dinámica

La presión total de un ventilador viene influida por dos tipos de presiones, la estática y la dinámica. La presión estática o Ps, es la fuerza por unidad de área que ejerce un fluido en dirección perpendicular al desplazamiento del flujo.

Mientras que la presión dinámica o Pd, también llamada presión cinética, es la presión que ejercería el fluido sobre un obstáculo que interfiriera su flujo.

Los fabricantes de ventiladores siempre hacen referencia a la primera, a la presión estática, como un parámetro determinante que marca el rendimiento del ventilador y que comunmente se usa para entender cuanto empuja al aire para pasar por un disipador o radiador.

La presión estática se mide en mmH2O y a mayor valor lógicamente es mejor para superar la restricción. El segundo valor determinante que tenemos que tener en cuenta es el flujo de aire de un ventilador, expresado comunmente en ingles como pies cúbicos por minuto o CFM.

Pies cúbicos por minuto o CFM (cubic feet per minute)

Los pies cúbicos por minutos son una unidad de medida que mide el caudal o flujo de un gas o líquido indicando el volumen en pies cúbicos que pasa por una sección en un tiempo determinado.

Para tenerlo algo más claro, 1 pie=0.3048 metros y un metro cúbico son 1000 litros, ergo 1 CFM es el equivalente a 0.000471947 m3/s.

No se necesita saber más de forma básica, simplemente es un valor que marcará la capacidad de mover aire de un ventilador y a mayor CFM mejor rendimiento. Por último nos queda un parámetro muy importante, el ruido.

Llegados a este punto y en materia de ventiladores hay que incidir en que la grandísima mayoría de lo que entendemos por ruido proviene de dos tipos de ruido, el ruido del motor y el ruido aerodinámico.

Ruido: Ruido del motor y ruido aerodinámico

El concepto básico de ruido es la sensación auditiva inarticulada generalmente desagradable, en términos de ventilación sería un alboroto no deseado por el receptor que busca escuchar otro sonido distinto o en cambio, ninguno.

Sabiendo esto, comencemos con el ruido del motor que es algo más complejo. El ruido del motor se producen por a su vez tres ruidos distintos y que en conjunto solo tendremos por norma dos de ellos funcionando al mismo tiempo (por norma general).

Ruido magnético: Simple y fácil, se produce por fuerzas magnéticas que actúan en el espacio que existe entre el rotor y el estator. Este espacio como no puede ser de otra forma está lleno de aire y propicia el sonido (en el vacío el sonido no puede propagarse).

Ruido mecánico: Todo aquel producido por rodamientos, ejes, fricción o desbalances del motor.

Ruido aerodinámico: Es el producido por las aspas del ventilador, lo que produce vórtices y flujos turbulentos. Dentro de este apartado hay que destacar dos tipos de ruido: de vórtices y de rotación.

En ambos casos es un ruido como se ha dicho, producido por las aspas al chocar con el flujo (aire) que a su vez es conducido por los ductos. No vamos a entrar más en detalle, simplemente comentar una obviedad, a mayor giro de las aspas más ruido van a producir.

Entendiendo todo esto sobre el ruido debemos entrar en un punto importante y final de este apartado, la difracción del sonido. Es importante porque el sonido no se comporta igual ante distintas restricciones, es decir, un ventilador no va a sonar igual en un radiador u otro, en un disipador o en una rejilla y por lo tanto hay que tener en cuenta este parámetro.

Entonces ¿qué es la difracción? La difracción es un fenómeno acústico que afecta a la propagación del sonido dispersando las ondas sonoras.

Cuando la onda incide sobre una abertura, superficie u obstáculo que impide su propagación, todos los puntos de su plano se convierten en fuentes secundarias de ondas, emitiendo nuevas ondas, denominadas ondas difractadas.

Para finalizar este apartado, el ruido generado por los ventiladores generalmente debería medirse en belios (B) pero por otras razones se usa su submultiplo decibelio (dB). Cabe decir que un belio son 10 decibelios.

El decibelio no es más que una unidad (no de medida) que se utiliza para expresar la relación entre dos presiones sonoras.

¿Qué ventilador escoger o cuál es el indicado para mi?

Pregunta del millón y es equivalente a preguntar que ropa es la que mejor me queda o necesito, y lo es porque aparte de aportar datos en la elección entran seguro parámetros como la estética o el precio totalmente subjetivos para cada uno de nosotros.

De igual manera lo que sí podemos hacer es guiaros ante tres escenarios comunes: si buscáis ventiladores para el chasis, es decir, para introducir aire o para extraer aire con a única restricción de la rejilla de marras, os recomendamos el ratio CFM/dB. Una rejilla supone, en casi todos los casos, una restricción mínima, no más de 4 mm de grosor y por ende la presión estática pasa a un segundo plano primando el flujo que es capaz de mover o los dB.

Si buscáis ventiladores para disipadores de aire tenemos que enfrentar dos escenarios, disipadores con pocos fins (aletas) y poco grosor, o por el contrario disipadores muy densos en fins y gruesos. Aquí el catálogo de disipadores por abarcar diríamos que es gigantesco, así que pondremos dos ejemplos claros dentro de la misma marca, un Thermalright True Spirit 120 Direct y un Thermalright Le Grand Macho, dos ventiladores tops dentro de su segmento.

En el caso del True Spirit podremos optar por un ventilador con una presión estática que supere 1 mmH2O y que tenga un buen flujo de aire, dejando los dB como el tercer parámetro a tomar en cuenta (se entiende que siempre que no busquemos mayor sonoridad o seamos muy muy sensibles con el ruido).

En el caso del Le Grand Macho nos encontramos con un perfil totalmente diferente, ya que el aire tendrá que superar 12,5 cm de aletas en el disipador. Para conseguir el mejor rendimiento tendremos que priorizar la presión estática por encima de cualquier otro parámetro, de poco nos vale que mueva mucho aire si no es capaz de vencer la restricción de las aletas y si no llega con suficiente velocidad al final del disipador.

Elegir un ventilador con muchos CFM en vez de mayor presión estática no solo dará mejor rendimiento, sino que tendremos una sonoridad mucho mayor ya que el aire será “rebotado” en gran parte hacia el propio ventilador, proporcionando nuevos vórtices y elevando el ruido de forma exponencial.

Llegados a este punto muchos se preguntarán ¿qué es recomendable para disipadores tan famosos como el Noctua DH-15? Bueno, tened en cuenta que el diseño de dos torres tiene la ventaja de que podremos hacer un push/pull con dos ventiladores pero añadiendo la restricción de una de las dos torres por medio. Entonces, si va a usar un solo ventilador está en el mismo caso que el Le Grand Macho, si en cambio opta por la configuración de dos ventiladores estará en unas condiciones similares a las del True Spirit.

Por último y para finalizar este artículo, la configuración para radiadores. En este punto tenemos un problema similar al de los disipadores solo que más acentuado. La cantidad de configuraciones para radiadores es incluso mayor que la de disipadores, ya que se le añaden diferente número de fins, grosor y longitud total del mismo.

Además, encontramos configuraciones extrañas como las usadas en las AIO, donde en algún caso ya se han visto radiadores de altos fins con un grosor de 30 mm. Realmente este apartado queremos tratarlo en otro artículo aparte debido a su extensión y habría que entrar un poco más en detalle.

Como configuración estándar os recomendamos que la opción principal para cualquier radiador sea la presión estática, tanto si el radiador es de un ventilador o varios, pero de serlo (más de uno) es todavía más crítico que la presión estática sea la mayor que se pueda encontrar.

En este punto no hay que fiarse al 100% de lo que declara el fabricante, ya que muchos ventiladores declaran una presión estática muy alta a mismas rpm o incluso menos que sus competidores. Para salir de dudas la única solución es encontrar reviews o round up que midan la velocidad final del aire una vez atravesado el radiador.

Como no podía ser de otra forma, vamos a ofreceros nuestros datos para que podáis elegir que ventilador se adapta más a vuestras condiciones. Somos conscientes de que algunas gráficas pueden ser complicadas de seguir o entender debido a la variedad de datos, así que lo más sencillo para los menos expertos es recurrir a las gráficas de barras.

El hardware usado para todas las mediciones ha sido:

  • Aquacomputer Aquaero 6 XT
  • Sonómetro WINGONEER 023690
  • Anemómetro VC 816
  • TFC XChanger 120
  • FranGP

    Buen artículo. Nunca viene mal algo de culturilla general de este maravilloso mundo del pc.