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Fans / Ventoinhas - Características Principais

Qualquer computador montado atualmente, tem um sistema de refrigeração, mesmo que seja mínimo. No referido sistema, são utilizadas ventoinhas (ou Fans), que servem para arrefecer componentes ou todo o sistema da máquina.

A qualidade das Fans depende de diversos fatores, os quais definirão o desempenho e a maior ou menor longevidade. Se a avaria de uma Fan da caixa não é um fator crítico, já a avaria da Fan da cooler do processador fará com que o computador deixe de funcionar.

As Fans utilizadas nos computadores têm lâminas (pás, ou blades) que fazem com que o ar se mova paralelamente ao eixo onde se encontram encaixadas as pás . Este tipo de Fan denomina-se de axial. A Fan tem três componentes principais:

  • Rotor – componente metálico com íman ao qual estão encaixadas as pás; tem um veio, onde vão encaixar os restantes componentes;
  • Eletroíman – produz um campo magnético quando recebe energia elétrica;
  • Placa Controladora – Controla as funções da Fan (velocidade, por exemplo) e fornece energia ao eletroíman.

Componentes da Fan / Ventoinha - Rotor, Eletroíman, Placa ControladoraComponentes da Fan / Ventoinha - Rotor, Eletroíman, Placa Controladora

Como Funciona
  • A placa controladora e o eletroíman estão fixos à moldura da Fan;
  • O circuito integrado presente na placa controladora fornece energia à bobine do eletroíman;
  • As bobines geram um campo magnético, através da energia que recebem, repelindo o íman do rotor, o que fará rodar a Fan.
Características Importantes

Ao selecionar uma Fan, verificará que constam determinadas características técnicas. A interpretação das referidas é importante para uma escolha correta de acordo com o fim a que se destina. As características encontram-se nas especificações técnicas do equipamento (normalmente no site do fabricante).

  • RPM – rotações por minuto – quanto maior for a rotação, maior o fluxo de ar mas maior o ruído e maior o consumo energético.;
  • CFM – Cube Feet per Minute (pés cúbicos por minuto) – mede o de fluxo de ar gerado pela Fan; quanto maior for o CFM, mais eficaz é a Fan;
  • DBA – Decibéis – indica o ruído da Fan. Quanto menor, melhor;
  • Static Pressure – Pressão estática – a capacidade que a Fan tem de impedir a resistência ao fluxo de ar. Por exemplo, situações que impedem o fluxo de ar, tais como pequenos orifícios, dissipadores de calor, filtros, fios, caminhos de fluxo complicados, causam um aumento na pressão, ou seja, impedem o fluxo. Quanto mais resistência existir no caminho do ventilador, mais o fluxo do ventilador irá diminuir. Quanto maior for a capacidade que a Fan tem de resistir à pressão, melhor;
  • Bearing – Rolamento da Fan – indica o sistema que faz rodar a Fan. Alguns sistemas de rolamento:
    • Sleeve Bearing (Veio de deslizamento) – o conjunto eletroíman/placa controladora tem um orifício metálico no qual vai entrar o veio do rotor. Ambos estão lubrificados com óleo ou massa lubrificante. Tem um tempo de vida de cerca de 40.000 horas. Se forem de má qualidade, podem falhar a temperaturas elevadas ou se forem montados em posições que não sejam verticais;
    • Rifle Bearing (Rolamento Rifle) – semelhante ao anterior, com a diferença de o veio ter uma ranhura em espiral e um reservatório com óleo. Permite uma melhor lubrificação do veio independentemente da posição de montagem;
    • Ball Bearing (Rolamento de Esferas) – geralmente mais cara, não sofre limitações de orientação de montagem, é mais durável especialmente em altas temperaturas, e mais silenciosa. O tempo de vida de uma Fan de rolamento de esferas é cerca de 63.000 horas a 40 ° C. Este é o mais eficiente e durável.
  • Conetor – as Fans para computador funcionam a 5V ou 12V, sendo 12V o mais comum. Ligam-se à motherboard da máquina ou diretamente à fonte de alimentação. Existem três tipos de conetores:
    • 2 pins – tem um cabo vermelho (12 V) e um preto (Ground). A Fan vai funcionar à velocidade máxima;
    • 3 pins – tem um cabo vermelho (12V), um preto (Ground) e um amarelo (sensor de velocidade). O sensor de velocidade permite monitorar (na bios ou através de software) a velocidade da Fan;
    • 4 pins / PWM – tem um cabo vermelho ou amarelo (12 V), um preto (Ground), um amarelo ou verde (sensor de velocidade) e um azul (PWM). O PWM permite que a motherboard altere automaticamente a velocidade da Fan, de acordo com as indicações de um determinado sensor de temperatura (do processador, por exemplo).
    • No caso da Fan de 4 pins, poderá liga-la a um conetor de 3 pins da motherboard. Basta utilizar as guias (assinaladas na Figura) para a ligação correta. Neste caso, o PWM não funcionará.

Conetores de Fans / Ventoinhas - 2 pin, 3 pin, 4 pin, PWM

  • Dimensões – existem diversas dimensões de Fans. Quanto maior for a dimensão, menor é a rotação. As dimensões mais comuns são:
    • 40 mm – 40 x 40 x 10 mm; cerca de 5000 rpm; cerca de 23 Dba;
    • 50 mm – 50 x 50 x 10 mm; cerca de 4500 rpm; cerca de 25 Dba;
    • 60 mm – 60 x 60 x 25 mm; cerca de 3000 rpm; cerca de 20 Dba;
    • 80 mm – 80 x 80 x 25 mm; cerca de 2100 rpm; cerca de 25 Dba;
    • 90 mm - 92 mm – 92 x 92 x 25 mm; cerca de 1700 rpm; cerca de 13,5 Dba;
    • 100 mm – 100 x 100 x 25 mm; cerca de 1800 rpm; cerca de 18 Dba;
    • 120 mm – 120 x 120 x 25 mm; cerca de 1500 rpm; cerca de 21 Dba;
    • 140 mm – 140 x 140 x 25 mm; cerca de 1200 rpm; cerca de 10 Dba;
    • 180 mm – 180 x 180 x 25 mm; cerca de 600 rpm; cerca de 15 Dba;
    • 200 mm – 200 x 200 x 30 mm; cerca de 800 rpm; cerca de 20 Dba;
    • 220 mm – 220 x 220 x 30 mm; cerca de 600 rpm; cerca de 23 Dba;
    • Nota: existem dimensões intermédias; as RPM e os Dba referidos são meramente indicativos, pois variam consoante o projeto da Fan (motor mais rápido, formato das pás, etc.) e consequentemente o preço.
  • Para selecionar que dimensão de Fan necessita terá de pensar em determinadas questões:
    • Para a Cooler do CPU – pode trocar a Fan da cooler do CPU, se adquirir uma com as mesmas dimensões. A substituição é fácil, pois normalmente tem apenas 4 parafusos inseridos no dissipador. Tem de ter em atenção se é de 3 ou 4 pins (ou seja, se tem PWM ou não);
    • Para a Cooler da Placa Gráfica – A Fan (ou as Fans) da placa gráfica são mais difíceis de trocar e cada caso é um caso. De qualquer forma, terá de adquirir um Fan com as mesmas características (dimensão, principalmente). Como o conetor é mais pequeno, terá de fazer uma adaptação (cortar o conetor da nova Fan, e soldar o da Fan da placa; cuidado com as cores dos cabos; não se esqueça de isolar o remendo);
    • Para a caixa da máquina – terá de medir as dimensões da grelha da caixa onde vai encaixar a Fan e adquirir a Fan adequada às referidas dimensões. Obviamente deverá analisar as características mencionadas anteriormente e selecionar a mais adequada ao que pretende.
  • Design da Fan / Formato das Pás – O facto de a moldura da Fan ser quadrada ou redonda, é indiferente. O fator crítico é o local das furagens para encaixe da Fan. Se a moldura não tem qualquer interferência no desempenho da Fan, o mesmo não se pode afirmar em relação ao projeto das pás (formato e quantidade). Os fabricantes utilizam maior ou menor quantidade de pás, um determinado formato e uma determinada inclinação para potenciar o fluxo de ar. Como se tratam de projetos de engenharia com alguma complexidade, só as empresas com uma boa estrutura financeira o podem fazer. Por conseguinte, é conveniente a opção por uma Fan “de marca”, mesmo tendo um maior custo.

Como pudemos constatar, uma Fan não é apenas “uma simples ventoinha”. Para selecionar uma, siga os pontos anteriormente referidos e compare as opções que os fabricantes conceituados apresentam. É conveniente perder um pouco de tempo na análise e fazer uma compra equilibrada.

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Autor: José JR Crispim
Publicado em: Junho de 2013

Nota: se verificar alguma incorreção no presente artigo ou pretender acrescentar algo mais, pode enviar-me um e-Mail. Publicarei a correção e colocarei o autor da mesma.

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