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Raffreddamento ad aria/liquido - Regolatori di potenza

Il mercato delle ventole, come ormai è noto a chi ci segue da qualche tempo, è in continua evoluzione e porta di giorno in giorno sempre delle nuove soluzioni che possono spaziare da nuove appendici aerodinamiche sui profili palari, ai nuovi motori o alle ventole di nuova concezione prive di frame.
Insieme a questo è presente un filone parallelo che si sviluppa costantemente e che basa le proprie radici non tanto nella meccanica, come per le ventole, quanto nell'elettronica; esso è il mondo dei fan controller, rheobus o regolatori di ventole che dir si voglia; un settore che fino ad oggi era stato tenuto quasi in disparte da CT ma che oggi vogliamo portare a pari livello delle altre situazioni di test.

Se fino alla data odierna si sono fatti test empirici utilizzando carichi variabili, formati da più ventole in cascata, oggi abbiamo deciso che ciò non era sufficiente e che non rispettava le politiche intrinseche di CT; ovvero test oggettivi, comparabili ed affidabili, capaci di fornire all'utente un chiaro punto di vista di quello che il prodotto è in grado di offrire, sia che ci si trovi a Milano, a Palermo o a Capo verde.

Per far ciò abbiamo sviluppato in un paio di settimane quello che in gergo viene definito "dummy load", un carico in grado di simulare la presenza di una ventola,un neon, una pompa o il più disparato dispositivo che potete pensare di collegare al tre pin dei vostri regolatori.
Ciò è stato reso possibile grazie all'utilizzo di una scatola a tenuta stagna per elettricisti prodotto da una nota casa italiana del settore, in cui sono state inserite le dieci linee di carico indipendenti montate su basette in rame forato per migliorarne la dispersione termica.
A lavoro ultimato si è passati all'installazione dei relativi raccordi da 1/2"(in foto sono presenti 1/8" per la sessione di test, si potrà notare nelle foto successive la sostituzione) e agli innesti per sonde di prenetrazione termiche , anche in questo caso il tutto viene siglillato mediante guarnizioni, silicone e collante a caldo.

raccordi

Richiuso lo scomparto con le apposite guarnizioni e viti, si è andati a lavorare sulla parte elettronica della macchina e , per rendere compatibile in maniera non invasiva il carico, si è optato direttamente per l'installazione di molex originali a tre pin serie KK e di crimp compatibili direttamente sulle linee di fase e di negativo.
Tale procedura ci permette di rendere a tutti gli effetti il sistema ampiamente utilizzabile con qualsiasi prodotto attualmente presente sul mercato evitando di praticare modifiche più o meno deleterie.
Per scopi di sicurezza infine si è scelto l'utilizzo di cavi da 2,5mm2(circa 20A di portata nominale), a discapito di quelli da 1mm2, comunemente utilizzati per questo genere di applicazioni.

crimp-molex

Terminata l'operazione di saldatura dei venti terminali, si è effettuata una divisione dei cavi; abbiamo infatti inserito direttamente il polo negativo sul molex a tre pin mentre la fase è stata ulteriormente lavorata inserendo un sistema di sicurezza passivo tarato a 5 Ampere; ciò ci permette di lavorare in sicurezza e ci consente inoltre di rendere modulare l'intero sistema grazie a morsetti su barra Din applicati al corpo portante della struttura.

L'ultimo passaggio richiesto è stato quello dell'inserimento del liquido refrigerante all'interno del sistema che vedendo le dieci linee di carico con una potenza nominale di 50W, da un lato ci consente una ampia compatibilità con tutti i rheobus attualmente disponibili, Lamptron inclusi, dall'altro ci obbliga all'utilizzo di un sistema refrigerante che può essere passivo od attivo a seconda dei casi.
La scelta per tale liquido, non essendo l'acqua disponibile a causa dei circuiti elettronici impiegati all'interno, è ricaduta inevitabilmente sull'olio minerale; olio che tuttavia deve risultare resistente alle grosse escursionitermiche evitando che alteri la propria composizione e quindi la propria capacità termica.
Dopo giornate di ricerca passate tra composti di ultima generazione dai costi che definerei quantomeno "curiosi", ci siamo accorti che come spesso accade la soluzione era sotto i nostri occhi e che per di più non era nemmeno poi troppo esosa da un punto di vista economico; stiamo parlando dell'olio minerale per motori a scoppio, soluzione semplice,resistente e di larga produzione quindi economica.

Nello specifico la nostra scelta è ricaduta su due litri di "Tamoil Super Multifuel", olio minerale in grado di resistere in maniera decisamente accettabile alle alte temperature e quindi perfetto per il nostro scopo.

olio-tamoil

A involucro riempito e post test di tenuta effettuato tramite una NewJet3000, pompa per acquari da 3000lt/h con tubo da 15mm di diametro interno, si è passati all'installazione definitiva dei raccordi da 1/2 pollice, della sonda termica e della messa in posa di tutti i cavi necessari al corretto funzionamento del dispositivo; di seguito il risultato finale.

 

psu-loader psu-loader-1

Come si può notare dalle foto di cui sopra, ogni singolo canale gode di una protezione indipendente montata in posizione frontale e di un layout totalmente modulare al fine di poter effettuare comodamente l'eventuale manutenzione richiesta; il sistema vanta di base un sistema di raffreddamento ad olio passivo monitorizzato in realtime da una sonda di precisione che riporta la temperatura del fluido all'esterno grazie ad un foro a tenuta stagna collocato nella parte superiore del tutto.
Qual'ora la situazione lo richieda, ed il raffreddamento passivo risulti insufficiente, il sistema permette l'installazione di un sistema di raffreddamento attivo semplicemente applicando i relativi tubi e pompa ai raccordi predisposti in ottone che viceversa rimangono saldati tramite appositi tappi in silicone.

L'alimentazione, e il conseguente test viene effettuato tramite un alimentatore a standard ATX che permette la corretta funzionalità del rheobus tramite molex a quattro pin, una volta alimentato si procederà alla analisi campione di uno o più canali al fine di saggiare il comportamento dell'elettronica utilizzata sul prodotto in esame; tale test viene effettuato misurando in serie gli ampere e in parallelo i volts incrementando mano a mano il potenziometro presente sul fan controller che fungerà da vero e proprio alimentatore.
Tale procedura permetterà di ricavare la curva di potenza del regolatore che vedrà sull'asse x i volt e sull'asse y gli ampere e che ci permetterà di conoscere l'amperaggio massimo per ciascun voltaggio.

misura-ampere misura-volts

A test ultimato sul singolo canale, effettuato con tutti gli altri tenuti al minimo-scollegati dal sistema, seguirà il test di carico pesante che vedrà come richiesta la massima potenza disponibile a prenderà i voltaggi sui rispettivi canali al fine di saggiare il comportamento del dispositivo sotto massimo carico, paragonando i valori ottenuti con quelli dichiarati dal costruttore.

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