5. NOCTUA NF-R8 PWM. Tecnologías Empleadas. Conectividad. Pruebas Varias
NOCTUA NF-R8 PWM. Fotografía de Exposición III. Conectividad
NOCTUA NF-R8 PWM. Fotografía de Exposición IV
Tecnologías Empleadas
Tecnología Noctua NE-FD1 PWM IC
El NE-FD1 de diseño personalizado de Noctua es un IC controlador para ventilador PWM de última generación que integra la tecnología Smooth Commutation Drive (SDC) para un funcionamiento más silencioso y permite un consumo energético ultrarreducido. Sus destacables características de linealidad y seguridad, como el rotor bloqueado o protección contra tensión inversa, lo convierten en un IC controlador ideal para ventiladores PWM de primera calidad.
La mayoría de IC controladores para ventiladores PWM producen señales cuadradas que provocan impulsos de torsión repentinos. Estos impulsos pueden causar deformaciones diminutas de la estructura del ventilador al completo, lo que conlleva ruidos de chasquido audibles que se hacen especialmente notables con muchos ventiladores PWM comunes que funcionan a velocidades bajas. Al adoptar la tecnología Smooth Commutation Drive (SCD) de Noctua, el IC PWM NE-FD1 personalizado de Noctua reduce la tasa de giro de la señal de salida para proporcionar un impulso de torsión más uniforme y menos repentino. De este modo, los ruidos de conmutación se pueden suprimir de forma efectiva y los ventiladores funcionan a niveles sonoros aún más reducidos, especialmente a velocidades bajas.
El IC NE-FD1 de Noctua no solo se ha ajustado al máximo para un silencio superior, sino también optimizado cuidadosamente para permitir un consumo energético ultrarreducido. Por ejemplo, la versión basada en PWM del NE-FD1 presente en los premiados ventiladores NF-R8, NF-B9 y NF-P12 consume entre un 25 y un 40 % menos que sus homólogos sin PWM. El NF-F12 de 120 mm con el IC NE-FD1 solo consume 0,6 W, menos del 50 % de lo que consumen otros ventiladores en el mismo rango de velocidad. Esto no solo lo hace más ecológico, sino que también reduce la factura de la electricidad: En comparación con un ventilador típico de 2 W, permite ahorrar aproximadamente la mitad del precio del NF-F12 después de 5 años de uso continuo.
Tecnología Noctua SSO-Bearing
Gracias al su principio de funcionamiento optimizado, los rodamientos SSO (rodamiento auto-estabilizado de aceite presurizado) sobrepasan a los actuales rodamientos de bolas, cojinetes o fluidos, en términos de vida útil y silencio.
– Principio de funcionamiento de los rodamientos SSO
El movimiento rotatorio del eje genera presión en un aceite especial dentro del rodamiento. Esto genera un campo de presión dinámica que centra y estabiliza el eje del rodamiento. Mientras que los rodamientos líquidos tradicionales emplean también el principio de presión hidrostática, los rodamientos SSO están equipados además con un imán adicional que ayuda a la auto-estabilización del eje del rotor. Esto permite un centrado más preciso y fiable del eje del rotor, lo que incrementa a largo plazo la estabilidad y el funcionamiento silencioso del rodamiento: Cuando el ventilador arranca, el campo dinámico de presión del rodamiento fluido necesita ser generado primero, lo que crea una fuerza de inercia inicial en el eje, el llamado efecto giroscópico. Esto genera un mayor desgaste del rodamiento hasta que el eje se estabiliza gracias al campo dinámico de presión., lo que puede llevar poco a poco a una mayor emisión de ruido e incluso generar defectos en el rodamiento. Por este motivo, el rodamiento SSO posee un imán integrado, cuyo campo asegura la inmediata auto-estabilización del rotor durante la fase de arranque del ventilador y reduce el efecto giroscópico. Además de la estabilización durante el encendido del ventilador, el imán de apoyo permite un centrado más exacto del eje en el rodamiento, lo que reduce la resistencia del rodamiento, el desgaste y la emisión de ruido.
– Rodamientos SSO en comparación con los rodamientos de bolas y cojinetes
Los rodamientos de bolas y cojinetes predominan en el mercado, pero tienen unos cuantos inconvenientes importantes: Mientras que los cojinetes tienen al comienzo una baja emisión sonora, su estabilidad a largo plazo no es suficiente, lo que conlleva un tiempo de vida corto y un incremento de ruido después de haber sido usado unas cuantas veces. Los superiores rodamientos de bolas, aunque tienen una mejor estabilidad a largo plazo, funcionan a un nivel sonoro superior desde el primer momento. Los rodamientos SSO no sólo sobrepasan el funcionamiento silencioso de los cojinetes tradicionales, sino que también supera la estabilidad a largo plazo de la actual gama alta, los rodamientos de bolas.
Tecnología Noctua Raised-Blade-Design
Los ventiladores silenciosos actuales usan habitualmente geometrías de aspas tradicionales, las cuales se diseñaron para rangos de velocidad superiores y pierden eficiencia a velocidades de rotación menores. El diseño Noctua Straight-Blade de la gama NF-R8 ha sido desarrollado por el Instituto Austriaco para la Transmisión del Calor (Österreichisches Institut für Wärmeübertragung und Ventilatorentechnik, ÖIWV) y específicamente configurado para ventiladores de 80 mm con una velocidad de giro extremadamente baja. El resultado es una mejora del rendimiento del 10% o más comparado con las geometrías de aspas tradicionales.
Tanto el ángulo de ataque como el diseño de la superficie de las aspas del rotor del NF-R8 están optimizados para conseguir el máximo caudal de aire y la mínima emisión de ruido a velocidades inferiores a las 1.800 RPM. Incrementar el borde de ataque por encima del centro del rotor y disminuir el de salida más allá de la parte posterior del centro del rotor tiene como resultado una longitud de la cuerda del perfil ampliada, lo cual compensa la reducción de la superficie de las aspas causada por el ángulo de ataque más pronunciado y por consiguiente incrementa la dinámica del aspa en general. El continuo incremento radial de la curvatura del aspa hacia los bordes de las aspas asegura una suficiente presión estática a pesar de unas velocidades rotacionales lentas. Se consigue una reducción significativa de las emisiones de ruido redondeando la forma de las aspas del ventilador hacia el centro del rotor, así como redondeando el propio centro del rotor. Así, el NF-R8 es bastante más silencioso que otros ventiladores de bajo ruido de igual capacidad gracias a sus optimizaciones específicas enfocadas a aplicaciones ultra silenciosas.
Conectividad. Pruebas Varias
Tanto para el ventilador Noctua NF-R8 PWM como para los ventiladores Noctua NF-B9 PWM y Noctua NF-P12 PWM hemos realizado unas pruebas básicas de conectividad, robustez del marco, aspas, motor y de las 4 gomas antivibración, caudal, presión, sonoridad y protección del enfundado del cableado.
En primer lugar para tratar la conectividad, los tres modelos de ventiladores disponen de 3 cableados modulares distintos, que nos sirven como alargador, doble conector y reductor de tensión de corriente:
– Cableado alargador enfundado de 4 contactos PWM de 33cm de longitud (30cm el cable). Con él podemos alcanzar el ventilador a mayor distancia. Podemos instalar el ventilador incluso en torres grandes y alcanzar cualquier toma de la placa base. De forma algo ajustada también permitiría alcanzar un reobús frontal si se coloca el ventilador en la trasera. Disponible en los 3 modelos.
– Cableado adaptador en «Y» de 4 contactos PWM de 13cm de longitud (10cm el cable). Con él podemos conectar 2 ventiladores tipo PWM, uno maestro y otro esclavo. Este tipo de adaptador tiene una gran ventaja, y es que podemos «convertir» un ventilador no PWM de tan solo 3 contactos en PWM esclavo, si lo acompañamos con un ventilador PWM de 4 contactos como maestro. La diferencia entre maestro y esclavo (por llamarlo de alguna manera) es que el maestro es el chip que dispone el ventilador el que asume el control de la velocidad de rotación, mientras que el esclavo funciona heredando la misma tensión regulada por el maestro. Esto es debido al contacto número 4 del conector de 4 contactos, destinado a la tecnología PWM, y a la ausencia del 3 conector en una de los conectores, de modo que si conectamos un ventilador con conector de 3 contactos en el conector del adaptador que le falta un contacto, en realidad tan solo estamos conectando 2 contactos, el neutro o 0V y el de +12V, los dos cables que se usan para alimentación. Disponible en los 3 modelos.
– Cableado reductor de tensión de 10.5cm (7.5cm el cable). Cada modelo de ventilador dispone de un modelo de cable reductor distinto. Este grupo de cables también enfundados disponen de una pequeña resistencia en el medio del cableado, seguramente colocado en el cable de +12V de los 4 que dispone. Con ello se reduce la tensión de 12V para disminuir las RPM máximas en torno a:
- Modelo del cableado reductor NA-RC9: -500RPM, en el modelo de ventilador Noctua NF-R8 PWM
- Modelo del cableado reductor NA-RC8: -400RPM, en el modelo de ventilador Noctua NF-P12 PWM
- Modelo del cableado reductor NA-RC7: -300RPM, en el modelo de ventilador Noctua NF-B9 PWM
Todos estos cableados, incluyendo el ramal de cada ventilador, están excelentemente enfundados con cilindro ingnífugo de color negro, que protegen a los cables en condiciones extremas dentro de la torre (cortes, temperatura elevada en contacto con algún disipador).
Otro de los detalles es la calidad de las gomas antivibración para el montaje. Estas gomas son lavables, duraderas y no se deshacen a lo largo del tiempo, como otros modelos que hemos visto de color negro, que se deterioran y escaman.
Respecto a la robustez del marco, aspas, motor y de las 4 gomas antivibración en los 3 modelos de ventilador son de alta calidad y resistencia. El marco es muy robusto y las aspas también, algo más flexibles en los modelos más grandes, debido como es lógico a la longitud de éstas. El motor se nota resistente con el rotor difícil de volcar. Para haceros una idea, hay marcos que los presionas y ceden, hay aspas que las doblas y son demasiado flexibles, y hay ejes del rotor que por poco que presiones se doblan. Estos ventiladores son de gama alta, y eso se nota. La durabilidad está más que garantizada.
Respecto al caudal máximo, presión máxima y su sonoridad máxima (sin cableado reductor de tensión), los 3 ventiladores se sitúan en excelentes cifras comparados con otros ventiladores de su tamaño:
- Modelo Noctua NF-R8 PWM 8 cm: caudal 53 m³/h, presión 1.41 mm H2O, sonoridad 17 dBA
- Modelo Noctua NF-B9 PWM 9 cm: caudal 64.3 m³/h, presión 1.61 mm H2O, sonoridad 17.6 dBA
- Modelo Noctua NF-P12 PWM 12 cm: caudal 92.3 m³/h, presión 1.68 mm H2O, sonoridad 19.8 dBA
Viendo estas cifras hay varios datos que sorprenden. En primer lugar la sonoridad es muy buena, por debajo de los 20dBA en los 3 modelos. Además, el caudal y presión del modelo NF-B9 PWM de 9cm compite directamente con la mayoría de ventiladores de 12cm de gama media. De forma escalada, ocurre lo mismo con el ventilador NF-R8 PWM de 8cm, que compite directamente con ventiladores de 9cm de gama media. Por último, el ventilador NF-P12 PWM de 12cm resulta un total incordio incluso para el todopoderoso ventilador Noctua NF-F12 PWM, con una sonoridad y caudal impresionantes, aunque en este último mejora a medio rendimiento.