Ventiladores: ¿Flujo o Presión estática ?

Entre muchos de mis viajes por la red, específicamente vídeos de YouTube y grupos de hardware pertenecientes a Latinoamérica me he topado con una particular pregunta que suele frecuentar cuando se habla de ventiladores para nuestra PC.

¿Que tipo de ventiladores compro, de flujo o de presión estática?.

Y como es de costumbre, la respuesta suele ser una versión bastante comprimida más no del todo correcta sobre las especificaciones de un ventilador.

«sI ES PARA EL GABINETE COMPRA DE FLUJO, SI ES PARA RADIADORES, QUE SEAn DE PRESIÓN ESTÁTICA»

A decir verdad, la respuesta no es del todo errónea, tiene algo de verdad en ello, incluso las marcas más presentes en el mercado de ventiladores como Corsair, Thermaltake, Coolermaster, etc suelen introducir la presión estática de sus productos como símbolo de rendimiento en aplicaciones de enfriamiento líquido o disipadores aftermarket, pero al final del día, el marketing sigue siendo marketing.

Un ventilador no se define por su flujo nominal o su presión estática, se definen por la combinación de ambas.

Los ventiladores, al igual que las bombas, son máquinas eléctricas que convierten la energía eléctrica en mecánica y a su vez el movimiento rotacional en desplazamiento linear, en este caso, el desplazamiento linear de un fluido. El funcionamiento de un ventilador es muy similar al de una bomba, el cual explico en este artículo https://hardwareviews.com/water-cooling-handbook-bombas/, las principales diferencias es el canal por el que se mueve el fluido y por supuesto, el fluido que es el aire en lugar de agua.

Flujo de aire

El primer parámetro de un ventilador es su flujo inicial, se suele medir en CFM o su equivalente de flujo volumétrico (m^3/s , in^3/s, ft^3/s, etc). Este nos indica que tanto aire puede mover por unidad de tiempo SI NO EXISTE RESTRICCIÓN ALGUNA. Coloque un ventilador al aire libre y sientan la velocidad con la que mueve el aire, coloque un ventilador antes de un radiador y sentirán como su flujo se ha deteriorado.

Así como las bombas funcionan con un flujo inicial que se va deteriorando en función de su cabeza/presión, los ventiladores funcionan con un flujo inicial que se va deteriorando en función de su presión estática. Al final del día no nos importa la presión estática de un ventilador ni la cabeza de una bomba, nos importa el flujo final que habrá en el sistema. Si un ventilador dice tener 100CFM de flujo, de ninguna manera va a conservar esos 100CFM una vez instalado en el gabinete, la única manera de que mantenga ese flujo es al aire libre, a poca distancia del ventilador. Un gabinete tiene presión dentro de el así como obstáculos que evitan el paso del aire, no existe tal cosa como un ambiente sin restricciones en el gabinete.

Presión estática

La presión estática es aquel parámetro del ventilador que le permitirá sobrepasar obstáculos deteriorando su flujo de forma menos brusca. Básicamente, entre más presión estática tenga un ventilador, su flujo no se verá tan deteriorado, es por eso que se recomiendan este tipo de ventiladores para radiadores o disipadores de CPU, pero ¿qué tanta cabeza es buena? Para radiadores, por arriba de 1.6mmH2O suele ser ideal. ¿Solo con tener presión estática es suficiente? Definitivamente NO.

Flujo vs Presión

En los ventiladores vamos a querer tener el mayor flujo posible con la mejor cabeza posible, cosa que no vamos a encontrar a menos que decidamos por una monstruosidad de 48A de 60dB capaz de literalmente empujar tu mano como los legendarios San Ace / Delta de 5000 RPM cuyos niveles de ruido son completamente inaceptables.

Una de las principales razones de este artículo se ejemplifica en la serie de ventiladores de la marca Corsair conocidos como AF y SP, que significan específicamente AirFlow y StaticPressure.

Ejemplo 1: ¿Ventiladores de presión estática para gabinete?

Si ponemos los dos modelos en la mesa, AF120 y SP120, es muy común ver a quienes recomiendan la serie AF para el gabinete mientras que la serie SP específicamente para el radiador/heatsink. Las especificaciones de cada ventilador nos ayudarán a elegir el ventilador adecuado.

AF120

SP120

Se puede observar que el SP120 tiene un poco menos del triple de presión estática que el AF120, mientras que el AF120 tiene poco menos de 1 pie cúbico de flujo nominal más que el SP. En conclusión, el AF tiene más flujo pero el SP tiene más presión.

¿El AF sigue siendo adecuado para el gabinete?
Por supuesto que no, el gabinete tiene sus restricciones internas así como la presurización de los demás ventiladores, 1 pie cúbico por segundo no va a reemplazar esos 2mm de cabeza que el SP si tiene. El SP es por mucho mejor ventilador tanto para gabinete como para radiador que la alternativa «air flow».

Ejemplo 2: ¿Ventiladores de flujo para radiadores?

Para este ejemplo voy a tomar al anterior AF120 y un Bitfenix Spectre PWM

AF120

Bitfenix Spectre PWM

Si la aplicación va a ser para radiador, lo común es fijarse en la presión estática, en este caso 2.14mm en el Bitfenix, aproximadamente 1mm más grande que el AF120. Sin embargo, el AF120 tiene más de 7 pies cúbicos por segundo de diferencia que el Bitfenix Spectre, a pesar de tener mucha más presión estática, el Bitfenix carece de mucho flujo nominal.
¿El Bitfenix Spectre va a salir mejor parado instalado en un radiador?
Nuevamente, no, el AF120 tiene considerablemente más flujo como para compensar ese mm de H2O donde el Bitfenix Spectre debería destacar. El AF120 es mejor ventilador para radiador que el ventilador con más presión estática.

A fin de cuentas, es mucho trabajo para el usuario promedio tener la certeza total de que ventilador va a ser mejor que otro para sus necesidades, por lo general se elije un ventilador por su apariencia que por su funcionalidad (lo digo por ti, Riing 12 : 40.6 CFM @ 2.01mmH2O ), sin embargo existe gran cantidad de información al respecto que les puede servir para elegir el ventilador que más se adapte a sus necesidades, entre ellas, este muy completo registro de benchmarks de ventiladores.

http://www.overclock.net/t/1274407/fans-the-most-complete-and-comprehensive-array-of-tests-and-benchmarks

Bonus: Revoluciones por minuto

Las revoluciones por minuto o RPM de un ventilador no son un índice de rendimiento de un ventilador, son un valor que en mi opinión carece de información contundente de flujo, es más un índice de ruido que puede generar el ventilador al oscilar rápidamente en conjunto con el aire. La geometría de los ventiladores es tan variada (forma del aspa, número de aspas, ángulo de inclinación, etc.) que su relación con la velocidad angular no es precisamente estándar.

En lugar de enfocarse en las revoluciones por minuto, es preferible guiarse por el flujo vs cabeza, así como el ruido nominal que se encuentran en las especificaciones del ventilador.

Conclusión

Elegir ventiladores no es precisamente difícil, empezando por el hecho de que la apariencia es un factor determinante. No obstante, si lo que se busca es elegir un ventilador cuyas especificaciones cumplan para la aplicación deseada, lo ideal es tomar una decisión en base a información más concreta, sin resumir aspectos determinantes con un solo parámetro, el cual no siempre caracteriza a un producto como apto para nuestras necesidades.