I progettisti che lavorano nei settori dei server 2U e 1U, dell'archiviazione dati, dell'information and communication technology (ICT) e degli alimentatori elettrici sanno che un sistema di raffreddamento ben progettato è essenziale per massimizzare le performance di sistema. Sanyo Denki estende la sua linea di ventole da raffreddamento con tre nuovi prodotti che offrono le migliori performance di pressione statica e flusso d'aria del settore per queste e altre applicazioni impegnative.
Figura 1: I nuovi prodotti di Sanyo Denki offrono le migliori performance di pressione statica e flusso d'aria del settore (fonte: Sanyo Denki)
Tutti e tre i nuovi prodotti sono ventole a flusso assiale che utilizzano la comprovata tecnologia Motore CC senza spazzole (BLDC - Brushless DC Motor) di Sanyo Denki.
Le ventole a flusso assiale consentono un elevato flusso dell'aria a un basso livello di pressione del suono (SPL). Il flusso dell'aria è in direzione parallela rispetto all'asse del girante. Sono adatti alle attrezzature con poca resistenza di ventilazione a causa della densità di montaggio bassa/media.
SanAce 40 9HV offre una pressione statica maggiore del 40% rispetto a una ventola convenzionale. Con un fattore di forma 1U, offre un efficiente raffreddamento per server, sistemi di archiviazione dati, dispositivi ICT e alimentatori, quando la relativa potenza cresce mentre la densità continua ad aumentare.
Il tipoSanAce 60 9HV è l'ideale per le attrezzature a 1,5 U o 2 U, offre una pressione statica massima di circa il 92% maggiore rispetto a una ventola CC convenzionale, mantenendo la stessa performance di flusso d'aria massima.
Misurando 60 mm quadrati, è la soluzione di raffreddamento ideale per le attrezzature con molti componenti.
Le ventole controrotanti del tipo SanAce 80 9CRB offrono sia un elevato flusso dell'aria che un'alta pressione statica. Il flusso d'aria massima viene aumentato di circa il 22%, rispetto ai design di ventole controrotanti tradizionali, mantenendo, però, una pressione statica massima equivalente.
La ventola controrotante San Ace 80, inoltre, riesce a mantenere la pressione statica alta fino al 50% del flusso d'aria massima, il che la rende adatta ad attrezzature con ampia resistenza di ventilazione.
Figura 2. Tipi di ventole a flusso assiale: fase singola (a) e controrotanti (b)
Requisiti di applicazione & Sfide di progettazione
Come mai questi mercati target sono così impegnatici per i designer di sistemi di raffreddamento? Quando l'aria è diretta verso un ambiente chiuso, come un alimentatore o un server, si genera una forza opposta al flusso d'aria (perdita di pressione) a causa del layout dei componenti e della forma del flusso d'aria all'interno dell'attrezzatura. Questo fenomeno viene chiamato resistenza di ventilazione (noto anche come "impedenza di sistema" o "resistenza di canale").
Quando si muove in avanti in rettilineo in uno spazio ampio, l'aria incontra solo una leggera resistenza. Quando l'aria passa attraverso uno spazio ristretto, o quando la direzione di un flusso d'aria cambia, la resistenza di ventilazione aumenta. Se non ci sono prese elettriche o percorsi di circolazione, la resistenza di ventilazione aumenta ulteriormente, perché non è possibile creare un flusso d'aria.
Il mercato dei server 1U montati in rack è molto competitivo, e le pressioni a incorporare sempre più funzioni in slot di larghezza fissa sono continue. Un sistema 1U molto denso comprende una serie di dispositivi energivori: diverse CPU; fino a 768 Gb di RAM DDR4; 10 Gb per le comunicazioni; controller RAID; i chip di supporto necessari.
Al completo, può consumare fino a 1100 W di potenza. All'aumentare della densità dei componenti, aumenta lo sforzo richiesto al sistema di raffreddamento, anche se la potenza totale rimane la stessa, perché aumenta la resistenza di ventilazione.
Specifiche principali dei ventilatori
Quali sono le caratteristiche principiali da tenere in conto, quando si comparano ventole assiali?
Flusso d'aria massima: il volume di aria massimo prodotto dalla ventola in uno specifico periodo di tempo, quando la ventola funziona a una tensione nominale. Il flusso d'aria viene misurato in volume per unità di tempo, ad esempio, m3/min o piedi cubici per minuto (CFM).
Pressione statica massima: La pressione statica massima ottenibile quando la ventola funziona a una tensione nominale. In questo caso, il flusso d'aria equivale a zero. La pressione statica corrisponde alla potenza che aziona l'aria spingendo contro la resistenza al flusso presente all'interno dell'attrezzatura a causa delle ostruzioni, utilizzando la ventola quando l'aria viene scaricata.
Esiste una relazione inversa tra il flusso d'aria e la pressione statica. Una ventola che soffia nello spazio aperto senza alcuna restrizione può raggiungere la velocità massima del flusso d'aria senza subire alcune perdita di pressione (pressione statica zero). Al contrario, una ventola che soffia in un ambiente chiuso, senza prese di corrente, dovrà fare i conti con una pressione statica crescente; quando la pressione raggiunge il livello di pressione statica massima della ventola, il flusso d'aria si ferma. Un'applicazione reale si troverà sia in uno spazio ristretto che in presenza di una presa di corrente, quindi la ventola si troverà alternativamente ai due estremi.
Le ventole con alta pressione statica sono adatte per il raffreddamento di attrezzature con alta densità di montaggio e resistenza di ventilazione.
Figura 3: Curva del flusso d'aria vs pressione statica relativa a una ventola a flusso assiale (Fonte: Sanyo Denki)
Figura 3: illustra la curva caratteristica del flusso d'aria vs la pressione statica (curva PQ) relativa a una ventola a flusso assiale. A partire dal flusso d'aria massima (in condizioni di aria libera), qualunque diminuzione del flusso d'aria causata da una restrizione porta a un graduale aumento della pressione statica. Le ventole assiali hanno lame con sezioni a croce del profilo alare che mostrano caratteristiche di stallo analoghe alle ali degli aeroplani. Quando i flussi d'aria sono bassi, si verifica un fenomeno denominato separazione del flusso e poi la ventola va in stallo, il che è illustrato dalla flessione caratteristica della curva nel punto centrale. Nella regione di stallo, il flusso d'aria non è prevedibile ed è soggetto a impennate, il che fa corrispondere diversi valori del flusso d'aria a un particolare valore di pressione. Il fenomeno continua fino a che il flusso d'aria è basso abbastanza perché le lame della ventola possano muovere l'aria utilizzando la sola forza centrifuga. La pressione statica continua quindi ad aumentare al decrescere del flusso d'aria, fino a che non si verifica un arresto (flusso d'aria a zero).
SPL (rumore): Il livello del suono quando una ventola viene azionata con una tensione nominale. La misurazione è effettuata in condizioni di aria libera (resistenza di ventilazione pari a 0) a un metro dalla ventola. Quanto le ventole vengono fisicamente assemblate nell'attrezzatura, la resistenza di ventilazione non può essere zero, quindi i valori del rumore sono elencati solo come riferimento. Il numero delle lame, il cattivo bilanciamento del girante, le ostruzioni vicine alle lame del ventilatore e il funzionamento nel range di stallo sono variabili che possono avere un effetto sul rumore prodotto da una ventola.
Metodo di controllo: il controllo della velocità delle nuove ventole San Ace di Sanyo Denki avviene attraverso un segnale di input PWM, che consente una migliore ottimizzazione della velocità della ventola e della performance acustica. Le ventole hanno anche un'uscita di sensore di impulso che indica il buon funzionamento.
Durata prevista: Stimare la durata del ciclo di vita di una ventola è un processo complesso ed è importante utilizzare un protocollo standard del settore per effettuare test e comparazione. La durata delle tre nuove ventole San Ace è valutata in 40.000 ore a un livello di sicurezza del 90%, in funzionamento continuo a 60º C in condizioni di aria libera.
Famiglia di prodotti delle ventole da raffreddamento di Sanyo Denki
La figura 4 fornisce una sintesi delle caratteristiche principali delle tre nuove ventole.
Figura 4: comparazione delle caratteristiche principali (fonte: Sanyo Denki)
Qualora queste ventole non soddisfino particolari requisiti, è possibile sceglierne altre dall'ampia gamma offerta dal nostro sito Web.
La famiglia di prodotti SAN ACE di Sanyo Denki ora include ventole da raffreddamento CC e CA, ventole a flusso reversibile, ventole controrotanti, ventole stagne all'acqua, ventole centrifughe, ventole per compressori e controller PWM.
Visualizza prodotti correlati
Visualizza prodotti correlati
