Depuis un petit moment, je voulais savoir pourquoi une grande partie des radiateurs devenaient plus efficaces en aspiration qu'en extraction.
Je me suis creusé les méninges et je me suis mit à penser aux moteurs turbo - rien à voir ? pas tant que ça.
Dans un turbo, l'air chaud expulsé entraine une turbine. Cette dernière est relié a une turbine à l'admission. Pour l'instant, rien de bien méchant.
C'est tout bête. Mais en creusant un peu, on parle souvent d'énergie gratuite... Elle n'est pas complètement gratuite puisque le moteur consomme plus.
Mais bizarrement, à régime et charge similaire, le rendement est amélioré et sans rien faire ! L'air chaud bien sûr.
Si on enferme de l'air dans un ballon et qu'on le chauffe, la pression va augmentée, et de façon linéaire... L'air chaud d'un turbo c'est plusieurs centaines de degrés.
La formule est P = k T
P = la pression à la température T
k = l'indice de pression à 0K
T = la température
A 0°C, la pression est proche de 95kPa (k vaut donc 0,348)
Pour notre turbo, si l'air entre à 60°C (333°K) et ressort à 600°C (873°K), si la pression entrante est de 95kPa la sortante est de 249kPa...
Quel intérêt pour le choix de l'extraction ou de l'aspiration ?
Si la pression entrante est de 95kPa, au sein du radiateur, l'air gagne en volume selon la température.
Si la température entrante est de 25°C et en sortie de 50°C, la pression passe de 95 à 103kPa. Ce n'est pas énorme, cela fait environ 8%.
Hypothèse (à vérifier)
Le ventilateur en aspiration :
Il propulse beaucoup d'air frais sur le radiateur, mais ce flux est ralenti par la dilatation de l'air (+8%) et par les formes du radiateur.
La dilatation de l'air se produit au sein du radiateur et à sa sortie.
Dans ce cas, le flux entrant est maximal mais il y a des pertes à l'entrée.
Le ventilateur en extraction :
Il récupère l'air devenu chaux qui occupe un volume plus important. Donc le flux équivalent à 25°C est moindre.
Les formes du radiateur sont moins génantes, car il y a un peu plus d'air à extraire. Le ventilateur aura également un effort plus réduit puisque la dilatation du gaz se fait entre le radiateur et le ventilateur.
Le ventilateur récupère une partie l'énergie de l'expansion de l'air lui permettant d'améliorer son propre flux.
Dans ce cas, le flux sortant équivalent à 25°C est inférieur à celui entrant, mais il n'y a plus de perte à l'entrée.
En combinant les deux méthodes (comme les turbo), via deux ventilateurs reliés entre-eux (donc un seul moteur), le flux serait encore amélioré, mais de très peu.
La température des processeurs n'est pas assez élevée pour permettre à ce principe d'être réellement efficace.
Rappel des données
Flux entrant : 95kPa à 25°C
Si T = 50°C => P = 103kPa +8%
Si T = 75°C => P = 111kPa +16%
Si T = 100°C => P = 119kPa +25%
Si T = 125°C => P = 127kPa +33%
Si T = 150°C => P = 135kPa +42% |
On le voit bien, à 100°C, le gain en volume de 25% permet d'avoir une énergie "gratuite" interressante. Dommage que nos processeurs chauffent aussi peu
Conclusion
Les turbo sur les processeurs ne sont pas encore utilisables.