Anatomia di una ventola per PC: Come funziona davvero?

Le ventole per computer non sembrano essersi evolute molto, vero? A parte l'ormai onnipresente RGB, sono praticamente identiche a quelle di 20 anni fa. Tuttavia, non è così, poiché ogni aspetto fisico di una ventola per computer ha un'influenza sulle prestazioni per l'utente finale. Abbiamo quindi pensato di esaminare gli elementi chiave del design di una ventola per PC per capire cosa succede davvero.

Qui abbiamo la parte più evidente di una ventola. Sono le parti effettive che raccolgono l'aria e la spingono attraverso le parti del PC. Niente pale = niente flusso d'aria.

L'obiettivo è duplice: idealmente vogliamo il massimo flusso d'aria, con il minimo rumore e turbolenza. Una ventola che crea un flusso d'aria pari a quello di un motore a reazione è in grado di raffreddare qualsiasi cosa, ma se il suo suono fosse simile a quello di un motore a reazione, l'aumento delle prestazioni sarebbe inutile, dato che le persone tendono a sedersi vicino ai loro computer.

C'è molto di più da considerare di quanto non appaia a prima vista. La forma, l'angolo e l'effettivo design del profilo aerodinamico contribuiscono tutti agli obiettivi sopra citati. Non è difficile fare in modo che una ventola spinga molta aria, ma è difficile fare in modo che una ventola spinga molta aria e che duri per un periodo di tempo significativo, mantenendo un livello di rumore rispettabile.

L'ingrandimento delle pale delle ventole potrebbe aiutare, ma i case per PC sono progettati con tolleranze strette per funzionare con ventole di dimensioni specifiche, quindi parliamo di questo aspetto.

Il raggio delle pale del ventilatore influisce direttamente sulla quantità di aria spostata. Le pale più grandi (a parità di altre condizioni) spostano più aria, quindi anche la struttura complessiva del ventilatore ha la sua importanza.

Le dimensioni esterne di una ventola per PC da 120 mm saranno sempre di 120 mm, quindi la gara di prestazioni ingegneristiche dipende anche dalla costruzione dell'alloggiamento in modo da lasciare il massimo spazio possibile alle pale. Ciò crea una difficile sfida ingegneristica: rendere i bordi dell'alloggiamento della ventola il più sottili possibile, senza esagerare e renderli deboli. Ciò significa che la scelta del materiale è molto importante, proprio come per le altre parti di un ventilatore.

Il materiale delle pale del ventilatore è importante. Le pale più sottili sono più leggere e quindi possono girare più velocemente, ma se sono troppo sottili possono verificarsi dei problemi.

In scenari che richiedono una pressione statica elevata, la scelta del materiale diventa ancora più cruciale. Materiali robusti e rigidi garantiscono che le lame non si flettano sotto pressione, mantenendo prestazioni costanti. Se le pale si flettono o si deformano, possono verificarsi due problemi. Da un lato, una minore efficacia nell'aspirare e spingere l'aria, in quanto l'aerodinamica del ventilatore cambia; dall'altro, se le pale si flettono, le tolleranze devono essere aumentate per tenerne conto ed evitare una potenziale collisione con l'alloggiamento. Le tolleranze maggiori riducono le dimensioni delle pale e si torna di nuovo a un'efficacia inferiore. Probabilmente state iniziando a capire che si tratta di un attento gioco di equilibri.

Naturalmente, soffiare aria con forza è solo l'inizio. Lo stato dell'aria che attraversa ed esce dal ventilatore deve essere corretto. Abbiamo già accennato alla turbolenza e questo è il punto cruciale della prossima sezione.

Prima di tutto, si sente la turbolenza. La turbolenza dell'aria esausta contribuisce alla rumorosità della ventola, quindi se si confronta la prestazione di due ventole, ad esempio a 40 dB, quella con scarico più turbolento dovrà girare più lentamente per rispettare i livelli di rumore normalizzati.

Anche il modo in cui una ventola spinge l'aria può influire sulla sua interazione con le alette del radiatore. Una ventola che crea meno turbolenze e ha un cono di scarico ben progettato può coprire più efficacemente le alette del radiatore, migliorando l'efficienza di raffreddamento e riducendo il rumore.

La rotazione della ventola crea un imbuto di turbolenza. Ecco perché sul retro di alcune ventole Corsair si trovano le alette statoriche AirGuide. Queste agiscono per dirigere il flusso d'aria nella direzione opposta alla rotazione della ventola. In questo modo, il cono più ampio assume una forma più simile a un cilindro, indirizzando in modo più preciso l'aria esausta verso la direzione desiderata.

Supponiamo che riusciate ad ottenere tutto questo. Il flusso d'aria è irreale, la turbolenza è sottile, i livelli di rumore sono deliziosamente bassi. Forse ora dovreste riconsiderare il cuscinetto del ventilatore. Il cuscinetto è il cuore del ventilatore e non può essere trascurato.

La qualità del cuscinetto di un ventilatore è un aspetto spesso trascurato del progetto, ma è fondamentale. I cuscinetti di alta qualità riducono le oscillazioni e la rumorosità, contribuendo a migliorare le prestazioni complessive.

Proprio come l'effetto della turbolenza di cui sopra, un cuscinetto a bassa rumorosità consente alla ventola di girare a velocità più elevate e di produrre lo stesso livello di rumore di una ventola il cui cuscinetto contribuisce maggiormente al rumore. Se utilizziamo il rumore come misura del disagio a cui si è esposti quando si utilizza il PC, una ventola più silenziosa fornirà maggiori prestazioni a parità di livello di rumore rispetto a una ventola rumorosa.

La scelta della ventola ideale per il PC è un mix di arte e scienza. Richiede una comprensione della dinamica del flusso d'aria, della progettazione meccanica e della scienza dei materiali.

Ma questo ha importanza? Si noteranno grandi cambiamenti nelle temperature della CPU quando si utilizzano ventole diverse? Dipende. Quando si confrontano le prestazioni massime delle ventole di punta dei principali marchi, le differenze saranno piuttosto ridotte. Forse non sono matematicamente piccole, ma differenze del 5-10% fanno sì che la curva di raffreddamento spinga una ventola il 10% più velocemente di un'altra. E siamo onesti, la differenza tra 900 e 1.000 giri al minuto non si sente in casa.

Quando si confrontano queste ventole con prestazioni inferiori presenti sul mercato (perché l'ingegnerizzazione è stata forzata per raggiungere un prezzo basso o perché tutto ciò che riguarda la costruzione della ventola è stato privilegiato per l'RGB e il design), allora sì, le differenze possono essere significative. Non è raro che le prestazioni di raffreddamento misurate si discostino del 30% o più. Ed è qui che le ventole iniziano a diventare molto rumorose solo per tenere il passo con il normale utilizzo del PC.

La ventola migliore per voi non è solo una questione di numeri: deve bilanciare la quantità di raffreddamento necessaria per i vostri componenti con la quantità di rumore che siete disposti a tollerare. Potrebbe essere necessario che abbia un bell'aspetto con l'RGB nel vostro case, che si colleghi a un hub RGB che avete nel vecchio PC che state ricostruendo e che costi meno di un certo prezzo. Tutti questi altri fattori dipendono da voi, ma ora potete giudicare le prestazioni con un occhio più informato.

Naturalmente, anche se questa breve lezione non ha risvegliato l'ingegnere che è in voi, potete scegliere le ventole CORSAIR. Potete credere che il nostro personale si è occupato di tutto ciò che abbiamo menzionato qui e di altro ancora, alla ricerca di un design delle ventole di alto livello. Basta dare un'occhiata alle nostre ventole iCUE LINK RX e QX per capire fino a che punto sono disposti a spingersi i nostri ingegneri.