Ventilador para el radiador ¿Sirve cualquiera?

Los ventiladores son un componente fundamental en un radiador de refrigeración líquida. ¿Pero podemos usar cualquiera? ¿Hasta qué punto importa la elección de un ventilador para radiador? En este artículo lo analizaremos a fondo, pensando en daros las mejores ideas para comprar uno por vuestra cuenta para conseguir el mejor rendimiento posible en vuestra refrigeración líquida.

La lucha entre presión estática y airflow

En la elección de un ventilador lo más normal es que tengamos dos opciones de rendimiento que priorizar: por una parte, la presión estática, y por otra el flujo de aire o airflow.

El airflow se refiere al volumen de aire que el ventilador es capaz de mover por unidad de tiempo. Entonces, se podría pensar que esta es la “unidad definitiva” y realmente lo único que nos interesa para saber el rendimiento del ventilador. Pero no es así, ya que la medición del flujo de aire se hace sin tener ningún obstáculo en cuenta. Es decir, estaremos hablando entonces del volumen de aire que se puede mover sin ninguna barrera física que lo impida.

En cambio, la presión estática se refiere a la capacidad que tiene el ventilador para forzar el paso del aire por obstáculos. Entonces, con esta “definición intuitiva” ya nos queda claro que la prioridad en un ventilador para radiador de refrigeración líquida es una mayor presión estática, pues el flujo de aire no tiene en cuenta en absoluto el gran obstáculo que supone tener un radiador justo delante.

Las aspas del ventilador: un gran distintivo de airflow frente a presión estática

Otra cuestión que hay que entender es el hecho de que, con frecuencia, un ventilador se orientará más hacia flujo de aire o hacia presión estática. Esto es, no podemos conseguir el “ventilador perfecto” que dé unos resultados perfectos en ambas cuestiones a la vez. Una forma común de distinguir entre un tipo u otro está en sus aspas.

Un ventilador puramente dedicado al flujo de aire normalmente tendrá unas aspas que lleven una inclinación exagerada, esto es, que cuenten con un gran ángulo de ataque en relación a la dirección del aire. Además, estas aspas seguramente sean relativamente pequeñas y no tengan una gran superficie.

En cambio, si el ventilador está más destinado a presión estática verás cómo la superficie que ocupan las aspas es muchísimo mayor, y además sus ángulos son realmente conservadores, y prácticamente parecen horizontales si comparamos la imagen de arriba con la anterior.

Para mostraros la influencia de las aspas recurriremos al catálogo de Noctua, y lo hacemos básicamente porque al dedicarse exclusivamente a la refrigeración tienen una gama de productos muy amplia en cuanto a su enfoque.

Lo que más nos interesa es comparar sus valores de rendimiento y sobre todo enseñaros cómo son los ventiladores enfocados a airflow que tiene la compañía, donde la forma de las aspas es exageradamente clara.

Los ejemplos que hemos tomado son el NF-P12 redux 1300 y el NF-S12B redux 1200, que son de segmentos más o menos parecidos teniendo el mayor cambio en la forma de las propias aspas. Los veis en la imagen de arriba, y está más que claro cómo el primero tiene un diseño de aspas más densas y con ángulos menos conservadores, mientras que las aspas del segundo son menos numerosas, bastante más pequeñas y con ángulos exagerados. Estamos, entonces, ante un ventilador enfocado a presión (a la izquierda) y uno a airflow (a la derecha).

Si comparamos los números ofrecidos por Noctua, tenemos que el primero consigue 92,3 m³/h de flujo de aire y 1,68 mm H₂O de presión estática a 1300 rpm, frente a los 100,6 m³/h de flujo y 1,31 mm H₂O de presión del segundo, que va a unas revoluciones algo inferiores (1200 rpm).

Otro ejemplo que os dejaremos es el de Arctic, una compañía que tiene dos series de ventiladores realmente similares pero que se diferencian claramente en su enfoque a airflow / presión estática, y eso se refleja en la forma de las alas.

Está clarísimo: su opción enfocada a airflow es la de las aspas más finas y con unos ángulos más exagerados, mientras que la otra tiene una superficie muy grande para poder dirigir mejor el aire.

Una mala elección puede llevar a que el ventilador entre en pérdida

Aquí llegamos a uno de los puntos clave del artículo. Porque hasta ahora te hemos explicado por qué hay ventiladores más o menos idóneos para una refrigeración líquida, pero realmente hemos hablado de rendimientos mejores y peores, no de si “valen” o no. ¿Hay algún ventilador que cause problemas si lo uso en un radiador? La realidad es que SÍ.

Básicamente, si elegimos el ventilador inadecuado este puede entrar en estado de pérdida, este fenómeno ocurre cuando se acumula una presión de aire alta a la vez que al ventilador lo atraviesa un menor flujo de aire, y se da cuando se combina el hecho de tener un obstáculo cerca con que las aspas cuenten con un gran ángulo de ataque, una característica que como ya te hemos explicado es propia de los ventiladores enfocados a airflow.

Si se dan estas dos circunstancias, hay una separación del flujo de aire, es decir, el aire empieza a fluir más separado de las aspas encargadas de moverlo, en vez de ir pegado a ellas. Así, se generan turbulencias indeseadas que hacen que el aire vaya incorrectamente en una dirección contraria al flujo normal.

Eso es exactamente la entrada en pérdida, y sus consecuencias son graves pues perderemos mucho rendimiento en el ventilador y las turbulencias generarán un ruido bastante notable, precisamente estamos acostumbrados a ver cómo se habla de que ciertos modelos de ventilador concretos hacen mucho ruido cuando se ponen frente a un obstáculo grande como un radiador.

Curiosamente, dentro del catálogo de ventiladores de Noctua tenemos series de ventiladores como los S12, enfocados claramente al airflow pero que llevan una serie de protuberancias en las aspas para evitar este efecto.

En resumen, si escoges un ventilador demasiado enfocado al flujo de aire y con unos ángulos muy exagerados en sus aspas, corres el riesgo de que este entre en pérdida al usarlo en un radiador de refrigeración líquida, perdiendo una gran eficiencia de refrigeración y en algunos casos sufriendo unos ruidos inesperados.

Opciones híbridas que buscan combinar lo mejor de ambos mundos y sirven para un radiador

Como es de esperar, en el mercado hay una gran variedad de opciones que buscan combinar lo mejor de la ventilación enfocada a flujo de aire y la de la presión estática. Así, hay marcas como Cooler Master que dentro de su serie MasterFan Pro nos ofrecen tres opciones: para flujo de aire “inspirado en jets”, para presión estática “inspirado en helicópteros” y una opción híbrida que pretende retener una presión estática superior a los primeros y un flujo de aire mejor que los segundos.

De hecho, precisamente en sus especificaciones la opción balanceada se queda entre las otras dos:

Cooler Master usa en casi todas sus refrigeraciones líquidas actuales los del medio, los balanceados, y según la compañía dan los mejores resultados. Por eso, lo que os queremos decir es que este no es un mundo de “blancos o negros”, y por ello no tenéis por qué elegir un ventilador totalmente diseñado para presión estática para vuestra refrigeración líquida. Simplemente debéis apostar por algo que no se enfoque fuertemente al airflow para evitar problemas como el fenómeno de entrada en pérdida, y sin duda priorizar que las características generales, la sonoridad y otros campos estén a vuestro gusto.

Otro buen ejemplo son los ML de Corsair, que siempre se han considerado también como una opción bastante balanceada, y han sustituido a los SP orientados a presión estática. Estos últimos eran conocidos por “hacer demasiado ruido”.

¿Cómo se relacionan? La curva P/Q, muy importante en un ventilador para radiador

Claro, una vez explicados los dos conceptos, hay que empezar a pensar en cómo se puede relacionar el flujo de aire con la presión estática, y para explicarlo no hay nada que la curva P/Q de un ventilador, que relaciona la presión estática con el flujo de aire que puede proporcionar. Os dejamos un ejemplo muy completo de Noctua, que es más que perfecto para explicarlo:

En el eje vertical tenemos la presión estática, un valor mayor significa que hay una mayor obstrucción al flujo libre del aire. Esto es lo que limita el flujo de aire efectivo que puede dar el ventilador, el cual encontramos en el eje horizontal.

Es muy sencillo: tan solo se trata de mirar un valor de presión estática concreto, y ver qué flujo de aire le correspondería. En este caso Noctua compara sus ventiladores A12 (híbridos), S12 (optimizados para airflow) y F12 (optimizados para presión estática), y además de eso nos pone las curvas de impedancia de los radiadores de refrigeración líquida, radiadores de refrigeración por aire y cajas de PC. Fijémonos en este caso únicamente en los datos de watercooling radiator y veamos los 3 puntos clave que señala Noctua en el gráfico:

1. Aquí podemos ver la presión estática máxima que aguantan los ventiladores. Vamos desde alrededor de 1 mmH2O para el S12, hasta casi 2.5 para el F12. Esta es la situación límite, en la que el ventilador no provee flujo de aire.
2. Luego vamos a una región mucho más central, y fijémonos en la curva del radiador de refrigeración líquida. El punto máximo de presión estática que soportaremos con el radiador de refrigeración líquida será de poco menos de 1.5 mmH2O con el A12 (como referencia), lo que nos dará unos 45 m³/h de flujo de aire.
3. Finalmente, estamos en los puntos en los que la presión estática es cero, y ahí vemos el airflow total que podemos obtener con cada ventilador. Se ve cómo el S12 gana con más de 100m³/h.

Estas gráficas ponen de manifiesto que la realidad no es tan fácil como mirar los valores que vemos en las especificaciones, ya que el rendimiento práctico dependerá de cómo se sitúe el ventilador en esa curva. Pero incluso si la tuviésemos tendríamos que saber realmente qué presión estática está ejerciendo el radiador de la refrigeración líquida, algo que tampoco tenemos la capacidad de conocer, pues los valores que veis en la imagen de arriba no son más que una referencia.

Palabras finales y conclusión sobre cómo elegir un ventilador para radiador

A la hora de elegir un ventilador, hay que calibrar muy bien el enfoque entre flujo de aire o presión estática para tomar la mejor decisión según el uso que se le vaya a dar. En el caso de un ventilador para radiador de refrigeración líquida, la prioridad estará siempre en la presión estática más que el airflow.

Esto se debe a que la medición de airflow se refiere al flujo de aire sin obstáculos de por medio, algo que no ocurre en la refrigeración líquida donde el radiador estará bloqueando el paso del aire. Precisamente, con la presión estática hablamos de la capacidad del ventilador para forzar el paso de aire por este tipo de obstáculos, de ahí que sea prioritario.

Además, si escogemos un ventilador demasiado orientado al flujo de aire y lo usamos en un radiador podemos sufrir el llamado efecto de pérdida (stall), por el que se generan turbulencias en el flujo que provocan una reducción del rendimiento y un gran aumento del ruido.

Sea como sea, conviene no ser excesivamente pudorosos en este sentido: hay ventiladores que balancean bastante bien el flujo de aire y la presión estática, y sin duda son opciones bastante recomendables y suelen usarse en muchas refrigeraciones líquidas del mercado. Parece que la clave más importante está en no irse erróneamente a una opción demasiado enfocada en el flujo de aire.