Informazioni e interrogativi sulle ventole, approfondimento

In questo articolo approfondisco, per ciò che mi è possibile, quanto scritto in passato su questo componente traendo le informazioni dalla mia esperienza, da internet e dalle istruzioni. Inserisco anche i dubbi non ancora dissipati che mi sono sorti durante le prove, se ne sai un po’ più di me magari dammi qualche dritta.
Così come accade per i cibi che sono tutti buoni e sani anche quando non lo sono, nel guardare le descrizioni delle ventole troverai sempre o quasi sempre la parola silenziosa anche quando la ventola non lo è affatto o non può esserlo a causa di fattori esterni. Trattandosi di livello sonoro, la rumorosità non viene misurata semplicemente in db (decibel) ma in dba, scritto anche db(a), esattamente come accade per il livello sonoro di un diffusore acustico. Per tanto l’andamento numerico della rumorosità non è lineare ma logaritmico ed il nostro orecchio si comporterà esattamente come quando aumentiamo il volume di un diffusore, raddoppiare i db(a) non significa raddoppiare il volume. La misurazione del livello sonoro viene fatta con il componente in aria, e quindi privo di qualsiasi griglia, e per farla si adopera un range di frequenza tra 1 e 4 khz. Fermo restando che le vibrazioni di un rumore sono inregolari e quindi non hanno una frequenza ben definita, personalmente nel provare varie ventole in aria ho sentito anche frequenze che vanno ben al di sotto di un khz: perché non prenderle in considerazione? In certi siti, e da quanto scritto in un glossario lo fanno erroneamente, la rumorosità di una ventola è espressa in dbi, vedi ad esempio
www.comproedono.it
La portata d’aria di una ventola, in inglese stramaledetto airflow, flusso d’aria, viene espressa in due modi: in cfm (che abbiamo già visto e che, aggiungo, significa cubic feet per minute) oppure con m³/h. Nelle istruzioni di una ventola ho trovato entrambe i modi e quindi, volendo, è possibile stabilire il rapporto numerico tra uno e l’altro. E tuttavia, oltre a non aver capito fino in fondo questi due modi di misurare la portata d’aria, avendo trovato solo una volta entrambe i valori non sono sicuro che l’andamento numerico tra i due sia di tipo lineare. Oltretutto la matematica non è mai stata la mia passione… Ecco a titolo di esempio ciò che ho trovato in riferrimento alla stessa ventola:
airflow (portata d’aria)=102,6 m³/h pari a 60,4 cfm.
A quanto pare, oltre che dalle dimensioni e dalla velocità di rotazione, la portata d’aria di una ventola è influenzata dal numero di pale e dalla loro conformazione (ad esempio vi sono ventole da 14 cm con 7 o 9 pale conformate in maniera diversa). Ma proprio perché la portata d’aria viene espressa in due modi e non ho capito a pieno la loro differenza, per il momento il confronto che faccio tra la portata d’aria di varie ventole è approssimativo. Un altro valore importante è la pressione statica che l’aria riesce a fare e anche qui la cosa dipende dalla conformazione della ventola. Di primo achito sembra che più si aumenta la portata d’aria e più aumenta la pressione statica ma non è sempre così e l’aumento della portata e della pressione statica non dipendono certo solo dalla velocità di rotazione. Ad esempio, la ventola con velocità di 1000 rpm e portata d’aria di 102,6 m³/h ha una pressione statica di 0,81 mmH2O. Una seconda ventola, usata però con l’adattatore che ne diminuisce la velocità a 900 rpm, ha una portata d’aria di soli 88,7 m/h e tuttavia una pressione statica superiore alla ventola precedente pari a 0,89 mmH2O. Errore di stampa o progressione matematica da scoprire? In internet dicono che la pressione statica è riportata graficamente con: mmh²o ma finora nelle istruzioni delle ventole ho sempre trovato mmH2O.
Dei fili di una ventola ho già parlato ma per capire bene quanto segue li riporto nuovamente:
1: negativo,
2: +12 v,
3: uscita tachimetrica,
4: (solo in ventole pwm) regolazione della velocità tramite circuito elettronico senza alterare la tensione della scheda madre.
Abbiamo anche già visto che elettricamente e meccanicamente è possibile inserire una ventola pwm in una presa fan a tre pin. A tale proposito in internet trovi tutto ed il contrario di tutto: chi dice che una ventola pwm in una presa a tre pin funziona solo alla massima velocità e chi dice il contrario. Probabilmente hanno ragione tutti nel senso che la cosa dipende dalla scheda madre in uso. Personalmente consiglio di guardare il manuale della propria scheda madre, sembra una cosa scontata ma non lo è per tre motivi:
1: quando nel pentium IV ho collegato una ventola alla presa fan della scheda madre ho avuto l’impressione che la regolazione non avvenisse. Per essere certo che non fosse solo un’impressione avrei dovuto guardare la descrizione dei pin della presa fan nel manuale della scheda madre, vedere se c’era qualcosa da impostare nel bios e rilevarne la velocità con qualche programma (purtroppo quel bios non lo posso leggere e quindi non potevo rilevare la velocità dal suo interno), tutte cose che non ho fatto e attualmente in quel pc ho una ventola collegata semplicemente all’alimentatore.
2: una delle prese fan della mia scheda madre Gigabyte sembra pwm perché ha quattro pin. Quando consulti il manuale ti accorgi che il quarto pin è riservato, praticamente l’hanno messo lì per niente, magari verrà usato nel modello successivo e nel frattempo hanno già disegnato un po’ la scheda… vai a sapere cosa c’è dentro la testa degli ingegneri!
3: per un non vedente che monta una scheda madre e vuole fare il più possibile da solo o addirittura tutto da solo, è indispensabile leggere il manuale prima di passare alla realizzazione pratica. In tal modo, e non solo per le prese fan, nel toccare la scheda sa quante prese di quel tipo deve localizzare e continuerà a cercarle fino a quando non avrà raggiunto il numero scritto nel libretto. Chi vede fa presto a compiere questa operazione, dà un colpo d’occhio e vede le prese di quel tipo con quella determinata scritta. Chi non vede deve affidarsi al tatto e a volte le prese sono proprio là dove non ti aspettavi che fossero. Ad esempio non mi aspettavo che una presa fan della mia scheda fosse proprio al termine di uno slot per memoria come non mi aspettavo che in un’altra scheda una presa fan fosse al ridosso del blocco dei contatti del pannello frontale.
Con la regolazione pwm non ho esperienza perché gli ingegneri della mia scheda hanno pensato bene di farla con le usb 3.0 eccetera ma non con le prese fan pwm (a parte quella della cpu). Per aver guardato le istruzioni sono certo invece che effettua la regolazione tachimetrica e, ricordo, questa può avvenire anche con una ventola pwm inserita in una presa fan con tre pin. Indipendentemente dal tipo di ventola, il terzo filo invia le informazioni alla scheda madre la quale, se previsto, provvede a regolare la tensione presente nella presa fan in modo da adeguare il numero di giri della ventola in base alla temperatura del sistema. E tuttavia per i motivi che seguono non è semplice sapere quando la regolazione avviene veramente, vediamoli insieme:
1: Nelle istruzioni non ho mai trovato il dato che segue, in internet dicono che questo componente è preciso in più e in meno fino al 10% e quindi se una ventola da 14 cm compie 1200 giri al minuto devi calcolare che tale numero può essere superiore o inferiore fino al 10%. Questa imprecisione fa sì che il dato relativo alla rotazione che leggerai da bios o con un programma adeguato come HwMonitor sia inesatto già in partenza. Prendendo come esempio la ventola da 1200 rpm, se rilevi la velocità di 1180 rpm non sai se quel numero dipende dalla regolazione in tensione della scheda o dall’imprecisione del componente.
2: che la velocità di una ventola possa variare nel tempo a causa della temperatura del sistema siamo tutti d’accordo. E tuttavia con HwMonitor ho notato che le variazioni sono molto ravvicinate e mi domando se avvengano per l’effettiva regolazione che la scheda compie o se invece vi sia un’indesiderata instabilità di tensione o un rilevamento instabile da parte del programma in uso. Non potendo vedere il monitor, da bios non posso notare se le variazioni avvengono in tempi brevi, posso solo stampare le informazioni che ovviamente rispecchiano solo il momento in cui ho premuto il tasto Stamp.
3: pur con le limitazioni della lettura del bios scritte sopra, a computer freddo ho notato che c’è una differenza un po’ rilevante tra i dati che rilevo con HwMonitor e quelli che stampo da bios. La cosa avviene soprattutto con le temperature (che non possono cambiare di molto in tempi brevissimi) e con la velocità della ventola cpu ma anche il dato delle altre ventole non mi convince. Penso sia più giusto ciò che rilevo direttamente da bios anche se mi pare strano che vi siano delle discrepanze così ampie tra un rilevamento e l’altro perché, in fin dei conti, HwMonitor non fa altro che prendere le informazioni dal bios.
Nel collegare alla stessa scheda e alla stessa presa a tre pin una ventola Akasa pwm con velocità di 1300 rpm, ho notato che andava sempre al di sopra della velocità prevista e cioè a 1352. Oltre all’imprecisione del componente, in questo caso sono sicuro che la regolazione non avveniva. Infatti la ventola akasa l’avevo inserita al posto di quella in dotazione al gladiator 600 che cominciava a fare i capricci e aveva una velocità di 1200 rpm e una bassa portata d’aria (non ho il dato ma mi regolo sentendola con le mani ed inoltre restava sempre al di sotto dei 1200 rpm anche a computer caldo). Al contrario, la ventola Akasa oltre ad avere una velocità di 1300 rpm aveva una portata d’aria molto elevata, troppa da usare soprattutto a computer freddo in cui avrebbe dovuto regolarsi in modo da abbassare la velocità ed invece… Ma visto che la scheda prevede tale regolazione, perché non è avvenuta? Per un’incompatibilità tra scheda e ventola? Forse qualcuno a questo punto si chiederà: perché ostinarsi ad usare ventole pwm su prese a tre pin? Perché se cambi scheda e questa ha prese pwm non devi cambiare anche le ventole ma, soprattutto, perché se trovi una pwm con buone caratteristiche e ventole tachimetriche con prestazioni scadenti è meglio utilizzare le pwm. Per provare bene le ventole sarebbe interessante poterle collegare ad un alimentatore esterno da banco stabilizzato, e fin qui non c’è problema, con a fianco un contagiri preciso che se fosse parlante sarebbe ancora meglio. In tal modo potremmo verificare se le variazioni di velocità sono dovute dagli ordini del computer o se sono instabilità del componente.