logo
 AccueilNewsDossiers & ReviewsBDDForumA propos

BDD Phase-Change
Compresseurs
Condenseurs
Evaporateurs
Réfrigérants
Systèmes frigo


Catégories de dossiers
Aircooling
Alimentations
Boîtiers
Extreme-Cooling
Hardware
Phase-Change
Watercooling

Derniers dossiers
Nanofluides, l'efficacité à la hausseSwiftech Apogee GTTagan Dual Engine 500 W8800GTX SLI & QX6700 Extreme O/C

Comparatif de pompes Laing - Page 3/10

Rédigé par David D. - 06/10/2004
Catégorie : Watercooling



« Page précédente
Page suivante »

Présentation de la Laing DDC

Tout d'abord voici les caractéristiques globales de cette pompe à sa tension nominale de 12 V :

  • Technologie moteur : Brushless controlé par microprocesseur
  • Tension de fonctionnement : 6 V à 14 V
  • Pression maximale d'utilisation : 1.5 bar
  • Plage de température du fluide : 0 à 60 °C
  • Fluides utilisables : Eau tous types, mélanges eau/glycol (LDR)
  • Durée de vie moteur : 50 000 heures soit 5.7 ans 24/24
  • Débit maxi atteignable : ~350 L/h
  • Pression maxi atteignable : ~4 mH2O
  • Prix : 85 €

Aspect extérieur

La Laing DDC est une pompe à moteur brushless (sans balais), comme la majorité des pompes couramment employées, créée en collaboration avec Delphi. La rotation se fait donc par entraînement magnétique en utilisant le principe d'attraction et de répulsion avec un rotor qui est en fait un aimant permanent. Elle est très petite puisque ses dimensions sont 61x61x36 mm (hors embouts) pour un poids de 210 g. Elle se faufilera dans les plus petites tours sans difficulté grâce à ses deux embouts alignés bien pratiques. Elle fonctionne avec une tension continue et un circuit électronique intégré s'occupe d'alimenter chaque phase du stator pour créer le champ magnétique tournant qui entraînera le rotor.

La pompe ne présente aucune fioriture puisqu'elle est issue de l'industrie : pas de petites DEL ou autre gadget inutile. Simplicité et fiabilité sont les maîtres mots ici. Toute la coque de la pompe est en plastique donc pas de risques d'oxydoréduction avec le reste du circuit. Le diamètre extérieur des embouts est de 10 mm, ce qui permet l'utilisation de tuyau d'un diamètre intérieur de 10 mm maximum sans bricolage. Le diamètre interne de ces deux embouts fait 6.5 mm de diamètre. Ce faible diamètre et le fait que l'arrivée d'eau au centre du rotor forme un coude brusque à 90° est assez pénalisant et limitera les performances en débit maximum atteignable. Une optimisation consisterait en une entrée directe comme la Laing D4 avec un autre couvercle, mais au prix d'un encombrement un peu plus élevé. On notera la forme évolutive à rayon non constant de la volute pour aller au bout de l'optimisation.

Design mécanique du rotor

La Laing DDC utilise une technologie d'entraînement du rotor brevetée nommée "moteur sphérique". Contrairement à l'immense majorité des pompes qui ont le rotor enfilé sur un axe en acier ou en matériaux céramiques, le rotor de la DDC est simplement posé sur une petite sphère d'alumine (oxyde d'aluminium très dur). Les aubages sont en plastique moulé et la partie inférieure, dans laquelle se cache l'aimant permanent, est en acier inoxydable. Les pales sont cachées dans le rotor fermé qui est efficace, car il permet une meilleure centrifugation de l'eau. On évite ainsi que l'eau ne puisse s'échapper sur les bords des pales comme c'est le cas sur une Eheim par exemple, car ça entraîne de la turbulence inutile et donc une perte énergétique. On dénombre neuf pales d'un diamètre de 37 mm et de 4 mm de hauteur. Ces passages étroits limiteront le débit, mais favoriseront une pression élevée grâce aux hautes vitesses obtenues à l'intérieur de ceux-ci. L'étanchéité entre le stator et le couvercle est assurée par un joint torique.

Le contact rotule créé entre la bille d'alumine et l'intérieur du rotor en carbone permet d'avoir peu de frottement. Lors de la rotation, l'eau créera en plus un film entre les deux pièces pour n'avoir qu'une faible usure. Et qui dit moins de contacts dit moins de bruit et une fiabilité accrue en général. Tout est fait pour ne pas utiliser des techniques mécaniques contraignantes et moins sûres comme l'utilisation de joints à lèvres par exemple. Au moins il y a de pièces en contact, au mieux c'est et ceci est valable dans n'importe quel domaine. Ce rotor s'alignera automatiquement dans le champ magnétique lors de la mise sous tension du moteur. Fini donc les problèmes d'axes, d'étanchéité et de roulements qui ne sont que des inconvénients majeurs sur les pompes classiques. Cette Laing DDC est exclusivement réservée à un usage externe puisque le compartiment électronique n'est pas prévu pour être étanche. Le rotor est presque totalement libre de mouvements, mais ça n'empêche pas la pompe de fonctionner dans n'importe quelle position. Il faut juste éviter de la faire travailler la tête en bas pour éviter que de l'air ne reste coincé dedans lors de la purge. Le rotor est attiré fortement dans son logement grâce à l'aimant et ne risque pas de tomber.

Le principal défaut des pompes est d'ordre purement mécanique, car une électronique bien pensée et utilisant des composants de qualité est presque infaillible sauf en cas de mauvaise utilisation ou de défaut de fabrication. Les problèmes concernent l'usure de l'axe et des deux paliers qui maintiennent le rotor en place avec un minimum de jeu. Au bout d'un certain temps, un an pour certaines, et suivant les matériaux constituant l'axe et les paliers, ceux-ci auront été usés et le jeu de fonctionnement aura sensiblement augmenté. Les conséquences ne se feront pas attendre avec un rotor qui va vibrer de plus en plus avec une augmentation du bruit. A ce stade, la pompe risque de se bloquer ou d'avoir du mal à se lancer avec les conséquences qu'on imagine... La pompe est alors bonne à jeter à la poubelle ou il faut racheter un axe et un rotor neuf s'ils sont vendus à part. Il faut privilégier les matériaux céramiques pour les pièces d'usure, car c'est bien plus dur que l'acier et ça durera bien plus longtemps. Même s'il y a probablement un petit surcoût à l'achat, il en vaut largement la peine. Ce n'est pas pour rien que les pompes Eheim sont chaudement recommandées, car l'emploi de céramique leur confère une fiabilité exemplaire, même au bout de dix ans de fonctionnement non-stop.

Un des avantages des pompes à courant continu, c'est de posséder un unique sens de rotation par rapport aux pompes d'aquarium en 230 V. Cela permet d'optimiser la forme de la volute ainsi que celle des pales pour utiliser au mieux l'effet centrifuge qui fournira la pression. Pour une Eheim 1048 par exemple, on est obligé de symétriser la volute, de placer la sortie au milieu et d'utiliser des pales droites, car le rotor tourne dans les deux sens aléatoirement. On ne peut donc pas privilégier un sens plus que l'autre et cela se paye par une efficacité moindre.

Plusieurs solutions existent comme décrites sur le schéma ci-dessous. On retiendra seulement que pour profiter au maximum de la vitesse acquise en bout de pale, le vecteur vitesse du fluide doit être autant que possible tangent avec la sortie sans avoir à subir des changements de direction. Le cas n°2 est utilisé par exemple avec les CSP750 de C-Systems, c'est efficace, mais ce n'est pas le plus efficace dans l'absolu et ils auraient pu l'améliorer.

C'est pourquoi on verra quasiment toujours que les meilleures pompes centrifuges adoptent la 3ème géométrie, car elle cumule tous les avantages. On ne gaspillera pas d'énergie en créant de la turbulence inutile au sein du rotor. Le géométrie du rotor interviendra énormément dans la performance de la pompe (nombre de pales, diamètre, section de passage...). Et enfin, il faut veiller à ne pas trop restreindre l'entrée de la pompe avec un tuyau de très faible diamètre ou des coudes, car la cavitation apparaitra plus vite à cause de la baisse de pression que ça engendre (même si une pompe si petite a peu de chances de caviter dans des conditions normales).

Considérations électroniques

Une nouveauté de taille sur la DDC, par rapport à la D4, concerne l'allure du courant qui alimente les bobines du stator. Sur l'ancienne génération, dont la Laing D4 fait partie, ce courant était injecté brutalement de manière rectangulaire, car c'est plus simple à gérer en électronique, mais ça occasionne des petits à coups à chaque commutation et donc du bruit. La DDC innove en proposant cette fois un courant envoyé de manière plus sinusoïdale. La transition entre tous les états est donc largement améliorée et plus régulière, ce qui a permis de réduire énormément le bruit de fonctionnement. L'inconvénient c'est que cela nécessite une électronique un peu plus chère pour gérer cette forme de signal variable. Sur la photo ci-contre, on distingue les six soudures pour les six phases du stator. Le PCB n'est pas démontable malheureusement pour voir ce qu'il y a en dessous.

On pourra adapter simplement la puissance du moteur en faisant varier la tension à ses bornes alors que les moteurs bobinés pour de l'alternatif, qu'on rencontre dans les Eheim, Maxijet et autres pompes d'aquarium (machines synchrones), nécessitent des variateurs de fréquence pour les asservir. Contrairement aux pompes 230 V qui tournent toujours à la même vitesse (3000 tr/min en général pour du 50 Hz), les moteurs brushless vont voir leur vitesse de rotation varier en fonction de la restriction appliquée et de la tension électrique. Plus cette tension sera élevée et plus on pourra tourner vite pour augmenter la pression et le débit. La DDC est prévue pour tourner vers les 3500 tr/min à 12 V. Pour que le rotor ne décroche pas lorsque la perte de charge varie, il y a un capteur (ou une astuce d'autodétection) qui informe l'électronique sur la position du rotor pour savoir à quel moment précis il faut alimenter les bobines pour assurer une rotation convenable. Les moteurs brushless possèdent en plus un très bon rendement contrairement à d'autres solutions tournantes. Bref, que des bonnes choses !

La durée de vie du moteur est donnée pour 50 000 heures en fonctionnement à 12 V. Ici, vu que le contact avec le rotor est réalisé quasiment sans frottements avec des matériaux durs, la durée de vie est garantie et on aura changé de circuit bien avant qu'elle ne soit usée... Si on augmente la tension pour booster le débit et la pression, la durée de vie globale diminue bien évidemment, car l'électronique chauffera plus et les frottements seront plus rudes.

« Page précédente
Page suivante »

©2003-2017 Cooling-Masters.com. Tous droits réservés.