Correlación CFM - m3/m a watts ?

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Sabe alguien cómo se calcula o establece una correlación entre los cfm o m3/m que un ventilador es capaz de proporcionar y los watts de potencia que puede disipar ese flujo de aire ?
Depende tambien del disipador o radiador al que esté soplando.

Para que quieres saber eso?
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Ampliar conocimiento y controlar más de disipación térmica en pcs. Incluso me planteo crear un pequeño programa para ayudarnos a calcular estas cosas para saber si determinado disipador nos cubre completamente la generación de calor de un procesador.

Creo que lo que llamamos disipador, o sea lo que ponemos encima del procesador, no disipa nada. Solamente transfiere del cuerpo del procesador al radiador el calor lo más rápido posible, para evitar que se acumule y se incremente. Es el ventilador el que disipa ese calor, ya que con el flujo de aire que genera, enfría y desplaza. Aunque los disipadores con conductos de cobre, creo que dentro también se consigue de manera pasiva, disipar algo de calor.

A parte de la cuestión principal que he planteado, también quiero extender la cuestión de cómo se calcula los cfm - m3/m que proporciona un ventilador a 1000rpm si la info del fabricante es que a 2500rpm no proporciona un flujo de 100cfm. No creo que una regla de 3 sirva en este caso, o sí ?
No creo que sea una regla de 3 exacta..

Además tampoco es correcto que te fijes solo en airflow (cfm), te diria que si es para un disipador es casi es mas importante la presion estática (mmH2O), aunque al final lo que realmente manda es la combinacióm de éstas 2 junto con el ruido (dB) que emita.

Osea, airflow+presion estática = rendimiento
Un ventilador que sea bueno necesita una buena relacion rendimiento/ruido. Cuanto mas y menos mejor respectivamente.

Sbemos que hay ventiladores muy potentes capaces de soplar mucho, pero a costa de muchas rpm y ruido. Así que es importante que sople tanto como le permita mantener un ruido contenido. (Ejemplo, de nada vale un coche que corra mucho si gasta el doble de gasolina que otro que corre un poco menos gastando la mitad de gasolina)

Hay tablas comparativas por ahí en relacion rpm/db, plasmando la curva de cada modelo de ventilador en sus distintas rpm en una misma grafica.

Ahí ya tendriamos mas o menoa cuan de eficiente es ese venrilador respecto al ruido, pero a parte de eso habría que fijarse en el rendimiento, por ejemplo a cuantos ° ha mantenido al procesador en una prueba de stress, pero es un poco dificil mantener esas tablas o graficos actualizados en el tiempo porque van saliendo nuevos modelos y se tienen que dar bastantes cosas iguales para ser una comparativa real. Para unas pruebas exactas tendría que ser siempre el mismo cacharro que disipar, la misma temperatura ambiente, el mismo ruido de fondo para apreciar bien los dB, etc etc..

Además de que es ligeramente distinto empezar a disipar desde los 17° de una web que hace pruebas en londres que desde los 27° que pueda hacer en tu casa.. pero ahí ya no podemos hacer nada.. jej, se 'obvia' el error y ya está..

Parece un tema simple, pero depende de tantos factores que se complica sobremanera.. jej. A mi me interesa mucho el tema, pero ya digo, es no es facil controlar todos esos factores y hacerlo bien

Lo del disipador si, a ver igual algún grado puede bajar por si solo, pero la función principal es hacer 'la bola de calor' mas repartida, y sobretodo formando esas aletas para que el ventilador pueda meter aire fresco entre ellas.
alfax escribió:Sabe alguien cómo se calcula o establece una correlación entre los cfm o m3/m que un ventilador es capaz de proporcionar y los watts de potencia que puede disipar ese flujo de aire ?

Ampliar conocimiento y controlar más de disipación térmica en pcs. Incluso me planteo crear un pequeño programa para ayudarnos a calcular estas cosas para saber si determinado disipador nos cubre completamente la generación de calor de un procesador.

Creo que lo que llamamos disipador, o sea lo que ponemos encima del procesador, no disipa nada. Solamente transfiere del cuerpo del procesador al radiador el calor lo más rápido posible, para evitar que se acumule y se incremente. Es el ventilador el que disipa ese calor, ya que con el flujo de aire que genera, enfría y desplaza. Aunque los disipadores con conductos de cobre, creo que dentro también se consigue de manera pasiva, disipar algo de calor.

A parte de la cuestión principal que he planteado, también quiero extender la cuestión de cómo se calcula los cfm - m3/m que proporciona un ventilador a 1000rpm si la info del fabricante es que a 2500rpm no proporciona un flujo de 100cfm. No creo que una regla de 3 sirva en este caso, o sí ?


Tu idea es muy muy buena, pero tienes que tener en cuenta que un ventilador lo único que hace es mover aire. Ese aire enfría un disipador que es el encargado de 'transportar' el calor desde su fuente hasta el punto donde se disipa (el lugar donde el ventilador hace circular el aire). Entonces, el rendimiento de disipación es la suma de la capacidad del disipador de trasladar el calor (cuanto mas calor traslade mejor) y de la superficie de disipación de la que disponga (mucha conductividad térmica, sin superficie a donde conducirlo, no sirve de mucho) sumado todo esto a la cantidad de aire que el ventilador pueda mover y hacer circular, y claro, cuanto mas aire pueda circular, mejor.

Como ejemplo, algunos disipadores por aire mejoran muy poco cuando le cambias el ventilador que traen por otros con mas caudal y presión, mientras que otros mejoran una barbaridad (siempre despreciando el tema de ruido buscando solo disipación).

Problemas a tener en cuenta con el tema de disipación :
- Un disipador muy eficiente en conductividad, necesita un muy buen diseño y materiales apropiados (el cobre es uno de los mejores, por ejemplo)
- Un disipador con gran superficie de disipación, necesita mucho material conductor, lo que aumenta el peso y siendo muy denso (tomando como referencia algunos disipadores actuales) también necesitara de un ventilador con gran presión estática para poder 'empujar' el aire a través del disipador.
- Sobre los ventiladores, el principal problema es que un ventilador que mueve mucho aire, suele generar mucho ruido (no siempre, ojo) y a veces tienen que hacer un compromiso entre caudal y presión estática para no parecer un reactor. También tienes reactores que mueven un cojón de aire con muchísima presión.
- Y el consumo energético suele ser despreciable ya que lo normal es que su consumo no llegue a 1A con 12v, por lo tanto en un sistema PC 'común' no es algo que se suela tener en cuenta (si no vas a poner 10 o 15 ventiladores, no se considera).
alfax está baneado por "troll"
sé que el asunto es complicado, pero al margen de lo bueno que sea el radiador, tiene que haber alguna correlación entre los cfm que es capaz de generar un ventilador y la potencia watts que es capaz de disipar. Aunque sea solamente por aproximación.
Teniendo en cuenta que esos datos los da el fabricante y no indica bajo que condiciones, como que todo lo demás da igual.
alfax escribió:Creo que lo que llamamos disipador, o sea lo que ponemos encima del procesador, no disipa nada. Solamente transfiere del cuerpo del procesador al radiador el calor lo más rápido posible, para evitar que se acumule y se incremente.

A eso se le llama "disipar".

El ventilador lo único que hace es acelerar la transferencia de energía al aire; pero no es un elemento disipador "per se".

Centrándonos en el ventilador de un disipador, tanto o más importante que el caudal es la presión estática que ofrece, ya que debe forzar el caudal a través del radiador. SI montásemos un ventilador con mucho caudal y muy poca presión estática, llegadas a determinadas revoluciones éste acabaría girando en vacío.

No sé, a mí me parece que el tema lo has planteado incorrectamente.
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tal vez esa transferencia al radiador se le llame disipar, pero está claro que si no soplas en él, no habrá disipación de calor y menos aún enfriamiento. De hecho los radiadores con conductos de cobre, se enfrían mucho si se les sopla. Por eso los cfm que indica el fabricante que asumo que son a tope de revoluciones que da el ventilador, es lo que nos puede orientar, insisto, aunque sea por aproximación, para saber si esos cfm van a controlar o no nuestro procesador de por ejemplo, 100w.
alfax escribió:tal vez esa transferencia al radiador se le llame disipar, pero está claro que si no soplas en él, no habrá disipación de calor y menos aún enfriamiento. De hecho los radiadores con conductos de cobre, se enfrían mucho si se les sopla. Por eso los cfm que indica el fabricante que asumo que son a tope de revoluciones que da el ventilador, es lo que nos puede orientar, insisto, aunque sea por aproximación, para saber si esos cfm van a controlar o no nuestro procesador de por ejemplo, 100w.


Vuelves a equivocarte en el concepto. Si a un radiador no le 'soplas', el radiador 'per se' SI DISIPA.
Es lo que se conoce como DISIPACIÓN PASIVA
.

Por eso te explique mas arriba lo que dije, y por lo que entiendo, sigues sin entender el error de concepto que tienes al plantear tu propuesta, que repito, es muy muy buena, pero no esta bien enfocada.

alfax escribió:sé que el asunto es complicado, pero al margen de lo bueno que sea el radiador, tiene que haber alguna correlación entre los cfm que es capaz de generar un ventilador y la potencia watts que es capaz de disipar. Aunque sea solamente por aproximación.


Creo que ya te contesté a esta cuestión con este párrafo:

Como ejemplo, algunos disipadores por aire mejoran muy poco cuando le cambias el ventilador que traen por otros con mas caudal y presión, mientras que otros mejoran una barbaridad (siempre despreciando el tema de ruido buscando solo disipación).


El problema no es el ventilador. El mismo ventilador puede ser una mierda en un disipador de mierda (claro, el tipico "no enfría mi i7 8700K @ 5ghz") o el mejor del mercado cuando el disipador cumple bien su función.
Por ejemplo, el 'famoso' Hyper 212x es un buen disipador 'BARATO' , pero los hay mejores si te gastas el paston que valen, por ejemplo el Cryorig H7 creo que era uno de los mejores en el mercado. Y la diferencia esta en lo que ya te dije: MATERIALES Y DISEÑO.
alfax escribió:...
los cfm que indica el fabricante que asumo que son a tope de revoluciones que da el ventilador, es lo que nos puede orientar, insisto, aunque sea por aproximación, para saber si esos cfm van a controlar o no nuestro procesador de por ejemplo, 100w.


Asumes bien, es CFM máximo.


El primer problema con el que nos encontramos es que cada ventilador tiene unas rpm máximas distintas para compararlos directamente.
(Ésto se arreglaría haciendo una lista y una regla de 3 basándonos en el ventilador que menos rpm tenga, aunque ya hablábamos que no se trata de una regla de 3 exacta)

El segundo problema, que absolutamente nadie usa un ventilador en sus máximas rpm constantemente, como para que sirva de comparación real.

Ese numerito lo indica el fabricante, el mismo que nos lo vende, y ese es el tercer problema. Diría que es una cifra que puede servir como guía o aproximación, pero nunca tomarlo al pie de la letra porque para eso tendría que indicarlo unas pruebas hechas y ofrecidas por algo más objetivo que la propia marca. Hablo tanto de CFM, como de presión estática, como de dB.. quizás en las rpm no tengan razón para mentir jej.


Para acercarnos a algo real, quizás deberíamos de probar 'físicamente por supuesto' cada ventilador en el rango de 600-700 hasta 1600-1800 rpm, diría que se aproxima a un uso más o menos normal y general. Pero al final te digo lo que te comenté arriba, las rpm, es un numerito que nos importa más bien poco.. realmente nos da igual, lo que nosotros podemos percibir sería solo temperatura cpu y ruido.

Par mi, la prueba de fuego sería la siguiente.
- Probar cada ventilador bajo las mismas condiciones (=temperatura ambiente, =hardware, =disipador, =stress y una duración en la que la temperatura sea estable y no suba mas, ejemplo 30minutos)
- Hacer pruebas en base al ruido que genere (dB), en varios rangos, ejemplo: Inaudible (7dB), ruidillo (15dB), fuertecillo (22dB)
(Seguramente se podrían meter más que solo 3, y los dB son a cálculo, pero para que se entienda..)

Entonces se coge ventilador1, con el sonómetro siempre a la misma distancia, y ajustar a los máximos rpm FIJOS que se puedan sin sobrepasar los 7dB, correr el test y apuntar la temperatura cpu máxima (no estaría de más 3 repeticiones, por minimizar errores)
Una vez tengamos un dato fiable, se repite el proceso a 15 y después a 22dB.
Una vez acabamos con ese ventilador, repetir el proceso con el siguiente.
(Especial cuidado con que no suban solas las rpm por seguridad, igual para pruebas de bajos dB podríamos utilizar un test que no estrese demasiado al procesador, sino algo alejado de la temperatura en idle, pero no muy alto, que se pueda contener a bajas rpm y db)

Entonces, si hemos hecho las pruebas bien, finalmente tendríamos una tabla (o una gráfica sería mas visible) con la relación ºC máximos en 3 o más niveles de ruido y veríamos cual ventilador desarrolla mejor su función igualando dB (general y en cada rango), para finalmente compararlo con lo que cuesta, y saber decidir cual si y cual no merece la pena.


Eso sería unas pruebas para disipador cpu, que en si mismas puede variar un poco, basicamente porque no todos los disipadores tienen la misma apertura en sus aletas, o véase el caso de distintos FPI en los radiadores de refrigeración líquida dependiendo de la densidad de sus aletas, lo que crearía más restricción o menos al aire que le va soplar. Para ventiladores de caja que no empujan a ningún disipador, pues también habría variación, porque cobra más sentido los CFM (el aire que pueda evacuar) que la presión estática (el aire que pueda empujar teniendo delante una restricción como es un disipador)

Como ves, finalmente siempre acabamos con muchas aproximaciones y algún margen de error, lo que nos aleja un poco de algo fiable y objetivo, jej. Es por eso que existen tantísimos modelos de ventiladores, realmente casi compramos a ciegas o fijándonos en aspectos que no son confusos, como su apariencia, RGB, porque es de tal marca, o porque nos gusta la forma de sus aletas...

Este tema daría para mucho jej
alfax está baneado por "troll"
CFM = 3.16 * Watts / Delta_T_degrees_F

Say room temperature is 72F, case air temperature target is 90F,
computer watts is 200 watts.

CFM = 3.16 * 200 / (90 - 72) = 35CFM

You can get around three times that airflow rating from a fan like this,
but you don't want to be sitting next to this. The fan draws
12V @ 1A and should not be connected to the motherboard header.
You can run this off a Molex drive connector.

http://www.circuittest.com/cfa1212038mb ... aring.html

DDR3 memory DIMMs are around 2W. Hard drives are less than 12W. Your
800W number needs to be reworked.



alguien puede confirmar esa forma de calcularlo ?

Ya os he dicho que sé que es complejo, pero lo que busco es una aproximación útil.
Está claro que los cfm de un ventilador importan y mucho en la disipación de potencia. El radiador también, pero ahí dudo mucho que podamos encontrar una fórmula que nos sirviese.
alfax escribió:tal vez esa transferencia al radiador se le llame disipar, pero está claro que si no soplas en él, no habrá disipación de calor y menos aún enfriamiento. De hecho los radiadores con conductos de cobre, se enfrían mucho si se les sopla. Por eso los cfm que indica el fabricante que asumo que son a tope de revoluciones que da el ventilador, es lo que nos puede orientar, insisto, aunque sea por aproximación, para saber si esos cfm van a controlar o no nuestro procesador de por ejemplo, 100w.


Es de si no soplas no habra disipacion... en las refrigeraciones pasivas no soplas nada directamente y siguen disipando. El aire es un medio conductor, el ventilador lo que hace es favorecer ese conducto al acelerar la entrada y salida de aire frio y caliente respectivamente. Pero sin ventiladores se puede disipar.
@alfax Te repito, el planteamiento es erróneo.

En cualquier calculador de disipación, es fundamental saber tanto la superficie de disipación como el material del disipador.

Los ventiladores están para que las variables derivadas de la temperatura ambiente tomen valores que permitan un resultado lo más aceptable posible.


Si la cuestión fuera "a partir de qué TDP no es viable la refrigeración pasiva", pues tendría sentido; pero intentar establecer una relación entre caudal y TDP sin más... directamente no.
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