Qu’est-ce qu’un ventilateur axial DC ?
Un ventilateur axial DC est un ventilateur axial destiné à refroidir des équipements utilisant une alimentation en courant continu.
L’installation d’un ventilateur axial DC a pour but d’évacuer la chaleur générée à l’intérieur de l’équipement vers l’extérieur ou, à l’inverse, de fournir de la chaleur de l’extérieur vers l’intérieur de l’équipement. Cela permet de contrôler la température à l’intérieur de l’appareil.
En général, la chaleur est générée lorsque l’appareil est en marche. Si ce phénomène n’est pas contrôlé, la température des composants électroniques de l’appareil augmente, entraînant dans le pire des cas des pannes ou des dommages. Dans ce cas, un ventilateur axial DC peut être utilisé pour évacuer la chaleur générée dans l’équipement et prévenir les accidents avant qu’ils ne se produisent.
Utilisations des ventilateurs axiaux DC
Les ventilateurs axiaux DC sont principalement utilisés pour refroidir les composants électroniques tels que les condensateurs et les circuits intégrés dans les ordinateurs portables et de bureau, les panneaux de contrôle, les équipements de mesure, les équipements bureautiques, les équipements de communication, les blocs d’alimentation, les équipements médicaux et scientifiques.
Les ventilateurs axiaux DC sont également utilisés pour assurer une utilisation stable à long terme et le contrôle de la température des ventilateurs de refroidissement des automobiles, des ventilateurs de climatisation, etc.
Principe des ventilateurs axiaux DC
Un ventilateur axial DC typique se compose d’un ventilateur de refroidissement à pales en plastique ou en métal fixé à un moteur entraîné par une alimentation en courant continu. L’air est aspiré par l’avant du ventilateur et évacué par l’arrière pour refroidir l’intérieur de l’équipement. Inversement, certains ventilateurs aspirent l’air par l’arrière et l’évacuent vers l’avant.
Les ventilateurs axiaux sont des ventilateurs dans lesquels la direction du flux d’air est axiale. Ils sont les plus efficaces des turbosoufflantes et sont largement utilisés pour les applications de refroidissement d’éléments chauffants. L’augmentation ou la diminution relativement faible du débit d’air due à des objets résistants est une caractéristique des ventilateurs axiaux. Lorsque des ventilateurs axiaux sont montés dans des équipements, le bruit et la consommation d’énergie de l’équipement peuvent être réduits en réglant le point de fonctionnement du ventilateur sur le côté du débit d’air maximal.
De plus, ces dernières années, les ventilateurs axiaux DC avec commande PWM (Pulse Width Modulation), qui sont utilisés dans les ordinateurs portables et de bureau, ont la capacité de contrôler la vitesse du ventilateur de manière externe. Cela permet un contrôle approprié de la température ambiante.
Comment choisir un ventilateur axial DC ?
Pour choisir un ventilateur axial DC, il faut d’abord estimer la quantité de chaleur générée dans l’équipement, W. La valeur calorifique peut être calculée en convertissant la consommation électrique de l’équipement en valeur calorifique. L’augmentation de température admissible ΔT dans l’équipement est alors déterminée comme la différence entre la température admissible de l’équipement et la température d’aspiration maximale du ventilateur.
Ensuite, le débit d’air Q nécessaire pour satisfaire la valeur de l’élévation de température admissible ΔT est calculé. La résistance du système est également estimée à partir de la résistance de ventilation de l’équipement ou de données historiques. Enfin, la caractéristique pression P-débit d’air Q du ventilateur axial est utilisée pour sélectionner le ventilateur.
S’il est difficile d’estimer la résistance de la ventilation, le ventilateur est sélectionné de manière à ce que le débit d’air maximal soit 1,3 à 2 fois plus élevé que le débit d’air requis. D’autre part, l’utilisation d’un ventilateur peut entraîner la pénétration de poussières et d’autres substances dans l’équipement à refroidir pendant une longue période, ce qui peut entraîner des dysfonctionnements ou endommager les composants électroniques.
Dans ce cas, un filtre peut être installé du côté de l’aspiration, devant le ventilateur, afin d’empêcher la poussière et les corps étrangers de pénétrer dans l’appareil. Il faut toutefois ajouter une résistance à la ventilation.
Autres informations sur les ventilateurs axiaux DC
1. Moteurs des ventilateurs
Les moteurs de ventilateurs DC utilisés dans les ventilateurs axiaux DC sont des moteurs de ventilateurs qui fonctionnent sur une alimentation DC. Pour un usage général, ils sont utilisés dans les ventilateurs portables pour refroidir le visage et d’autres parties du corps. Ils sont de construction simple et peuvent être alimentés par des piles. Pour un usage industriel, ils sont utilisés dans les ventilateurs de refroidissement des automobiles, les ventilateurs de climatisation, etc.
La structure d’un moteur de ventilateur à courant continu se compose d’un rotor qui, dans le cas d’un moteur à balais, est constitué d’un noyau de fer, de bobines enroulées et d’un collecteur, et d’un stator qui est constitué d’un noyau de fer, de bobines enroulées ou d’aimants permanents et de balais. Dans un moteur de ventilateur à courant continu à balais, le champ magnétique du rotor devient un champ magnétique rotatif sous l’action du collecteur dans le champ magnétique créé par le stator, ce qui génère la force motrice. La vitesse de rotation peut être facilement modifiée en changeant l’intensité du champ magnétique du rotor.
Les moteurs de ventilateurs à courant continu sans balais, dont l’utilisation s’est répandue ces dernières années, utilisent des aimants permanents dans le rotor et un circuit de génération de champ magnétique dans le stator pour modifier la vitesse de rotation. Ils sont de plus en plus adoptés en raison de leurs avantages en termes d’efficacité et du fait qu’ils ne nécessitent pas d’entretien des balais.
2. Différences entre les ventilateurs axiaux DC et AC
La différence entre les ventilateurs axiaux DC et AC réside dans la source d’alimentation qui entraîne le ventilateur : les ventilateurs axiaux DC sont entraînés par une source d’alimentation DC, tandis que les ventilateurs axiaux AC sont entraînés par une source d’alimentation AC.
Les ventilateurs axiaux DC peuvent varier leur vitesse de rotation en fonction du circuit du moteur. Les ventilateurs axiaux à courant alternatif, quant à eux, ont une vitesse de rotation constante qui dépend de la fréquence de l’alimentation en courant alternatif.