Données utiles ? Refroidissement par ventilateurs à filtre
Capacité 2 500 cm³, trick « ... » 268 PS, trick « ... » vitesse 275 km/h, trick. Enfant, ces valeurs étaient des atouts de poids pour voler les cartes de l’adversaire dans un jeu quartet voitures. Après quelques tours, vous connaissiez vos cartes principales et saviez toujours exactement quelle valeur vous deviez trouver pour le tour suivant. Outre les voitures, il y avait aussi des jeux de motos, d’avions, de bateaux, etc. Les informations sur chaque chef-d’œuvre de l’ingénierie étaient variées et les chiffres impressionnants. En passant à l’âge adulte, on se rend compte que ce ne sont pas toujours les chiffres qui font la différence. Les choses qui ont un impact réel sont bien plus importantes : les faits !
Il n’y a pas que dans le domaine de la gestion thermique qu’il y a aujourd’hui un flot d’informations sur les données techniques. Et parfois, l’utilité des différents chiffres pour le client est plus que discutable. Les valeurs de débit d’air des ventilateurs à filtre en sont un exemple.
Pfannenberg a les compétences nécessaires pour se concentrer sur les faits pertinents et fournir ainsi des conseils d’application transparents et ciblés.
Refroidissement par ventilateurs à filtre.
Les ventilateurs à filtre offrent un moyen de refroidissement simple et efficace. Pour refroidir les pièces ou les composants électroniques chauffés, de l’air froid, provenant généralement de l’environnement, est introduit dans les armoires de commande. L’air chaud indésirable est ainsi expulsé de l’armoire. En même temps, un milieu filtrant prédéfini empêche en permanence la pénétration d’éventuelles contaminations provenant de l’air ambiant. Pour pouvoir garantir cette propriété, il existe une valeur déterminante, l’indice de protection IP (Ingress Protection).
Pour une température de soufflage donnée, le débit d’air est le facteur décisif qui influence la capacité de refroidissement possible. Pour le bilan thermique de l’application, le calcul est désormais simple. Plus de refroidissement nécessite plus de volume d’air. En supposant que les classes de protection des différents ventilateurs à filtre soient les mêmes, c’est le fabricant qui propose le débit d’air le plus important qui l’emporte.
Débits d’air ?
Les débits d’air peuvent être mesurés de différentes manières pour un seul et même produit. Si vous considérez l’ensemble du ventilateur à filtre comme une unité, comprenant le ventilateur, le boîtier et le filtre, vous pouvez en spécifier le débit d’air libre. Un échange d’air n’est possible que si l’air fourni peut également être évacué. Dans la pratique, pour assurer cette fonction sous l’aspect de la protection IP, un couple ventilateur + filtre de sortie est utilisé.

De par sa construction (boîtier et filtre), le filtre de sortie représente une résistance au débit d’air. La capacité de l’unité ventilateur-filtre à transporter activement l’air, combinée à la capacité du filtre de sortie à fournir une résistance au débit d’air, détermine le débit d’air réel possible de cette combinaison et donc, la capacité de refroidissement disponible pour le client. L’utilisation de plusieurs filtres d’évacuation réduit la résistance au débit d’air et permet de se rapprocher de plus en plus de la valeur du débit d’air libre du ventilateur à filtre.
- Certaines fiches techniques stipulent la valeur du débit d’air libre. Il s’agit uniquement d’une déclaration du fabricant du ventilateur pour son composant. Cette valeur élevée semble très intéressante, mais n’a aucune importance pour les performances de refroidissement attendues !
Le client a seulement l’impression que des composants de haute qualité sont utilisés. Or, l’objectif premier devrait être de combiner des composants de haute qualité dans un produit qui réponde au mieux aux besoins et à l’application du client.
Un ventilateur à filtre est un exemple simple mais très pragmatique. Tous les composants doivent être de haute qualité, mais il est important de déterminer la meilleure combinaison pour obtenir un débit d’air maximal avec une protection IP maximale. Le débit d’air libre n’est pas très important ici.
Le ventilateur, pas si simple après tout
Le débit d’air des ventilateurs à filtre, quel qu’il soit, dépend de la résistance à laquelle il est confronté. Cette dépendance est illustrée dans le diagramme correspondant. L’évolution de la courbe caractéristique peut être considérée comme fortement non linéaire. Cependant, vous pouvez également voir dans quelle partie du graphique le ventilateur à filtre a un comportement stable en termes de pression et dans quelle partie il ne l’a pas.

Cette courbe est différente pour chaque ventilateur à filtre et est fortement influencée par la conception du boîtier (sections d’air libre, conception des lamelles, finition de la surface, etc.), le ventilateur sélectionné et le moyen filtrant utilisé.
Dans le débit d’air, il y a également des passages dans lesquels les conditions de flux turbulent peuvent s’influencer mutuellement et contribuer ainsi à la complexité de l’image globale.
Compte tenu de tous ces facteurs, la protection contre les influences environnementales telles que la poussière, l’eau et l’air huileux doit également être assurée. Bien que le milieu filtrant constitue une sorte de bouclier protecteur, il réduit également le débit d’air. Un produit bien réglé exige donc une interaction optimale entre le débit d’air et la protection contre la pénétration.
Les valeurs indiquées par le fabricant du ventilateur sont toujours beaucoup plus élevées et représentent la valeur maximale théoriquement réalisable pour un ventilateur à filtre (100 %). Les filtres et le boîtier sont des résistances naturelles qui font que les valeurs de débit d’air sont beaucoup plus basses (généralement < 50 %).

Un résultat qui donne à réfléchir, mais aussi un fait indépendant du fabricant. Comme on dit, l’eau fait bouillir tout le monde.
- Il convient de noter que pour un calcul sérieux de la capacité de refroidissement, seules les valeurs de la combinaison ventilateur à filtre + filtre de sortie comptent.
Que faire ?
Pfannenberg recommande d’utiliser uniquement la valeur pour le débit d’air libre et la valeur pour le ventilateur à filtre + filtre de sortie. Cela permet de garantir des débits d’air fiables et donc un refroidissement fiable. Des informations détaillées sont fournies dans les diagrammes de pression de l’unité complète (généralement inclus dans les fiches produits).
Seules ces valeurs permettent à nos clients de déterminer si leur application est suffisamment refroidie ou non.