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Portata d’aria, pressione statica e rumorosità delle ventole

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In questo post dedicato alla ricerca delle ventole più silenziose affronteremo i temi fondamentali del raffreddamento ad aria: rumorosità, portata e pressione statica delle ventole.

La portata d’aria di una ventola viene misurata in “CFM” (Cubic Feet per Minute), dove un piede cubo equivale a circa 0,3 metri cubi di volume. Essa è direttamente proporzionale alla velocità di rotazione della ventola e alla sua dimensione.

La pressione statica, misurata in “mmH²O”, è invece la forza esercitata dalla massa d’aria spostata dalla ventola. Essa varia con la stessa proporzionalità della portata d’aria e tipicamente è un parametro che crescendo garantisce una migliore efficacia quando una ventola è posta su un dissipatore.

È naturale pensare di aumentare dimensioni e velocità per ottenere una maggiore portata d’aria e una maggiore pressione statica, ma se da un lato si ottiene una migliore efficienza del sistema di raffreddamento, dall’altro bisogna fare i conti con la rumorosità.

Essa viene misurata in decibel acustici (“dBA”), unità di misura della pressione sonora percepita dall’orecchio umano in un range di frequenza tra 1KHz e 4KHz, cresce proporzionalmente alla velocità di rotazione e decresce all’aumentare delle dimensioni della ventola.

Ci si trova dunque di fronte ad un’equazione con cinque incognite: dimensioni, velocità, portata, pressione statica e rumorosità. Come facciamo a trovare il compromesso giusto per il nostro sistema? Vediamo ora un esempio pratico.

Supponendo di volerci orientare verso una silenziosità senza compromessi è spesso sufficiente dotarsi di ventole dal diametro generoso, magari da 120 millimetri, caratterizzate da una velocità di rotazione inferiore ai 1400 giri al minuto. In questa situazione grazie alle dimensioni generose della ventola non è necessaria una gran velocità per spostare una discreta quantità d’aria senza avere un fastidioso impatto acustico.

Se invece per motivi di spazio è necessario utilizzare ventole dal diametro inferiore, per esempio 80 o 92 millimetri, bisognerà tener conto che a parità di velocità di rotazione la portata d’aria diminuisce con le dimensioni e quindi bisogna trovare il compromesso giusto.