IL PROBLEMA DELLA CONDENSA.

Nelle condizioni più comuni, l'aria secca è miscelata con vapore acqueo e per questo motivo è denominata aria umida. La massa unitaria d'aria può contenere una certa quantità di acqua sotto forma di vapore. Tale capacità è rappresentata dal titolo o umidità assoluta (Kg di vapore in un Kg di aria secca) ed ha un valore massimo (saturazione) che è funzione crescente della temperatura dell'aria. L'umidità assoluta x è indicata dal rapporto:

x= Mv / Ma

ove Mv = massa di vapore espressa in kg, e Ma = massa d'aria secca espressa in Kg.

La temperatura a cui vengono raggiunte le condizioni di saturazione ed ha inizio la condensazione prende il nome di TEMPERATURA DI RUGIADA.

Ciò significa che un abbassamento opportuno della temperatura porta l'aria umida in uno stato instabile, nel quale vi è eccesso di vapore. Il nuovo equilibrio si raggiunge tramite la condensazione, cioè il passaggio dalla fase gassosa alla fase liquida, della massa del vapore che eccede il limite che corrisponde alla nuova temperatura. Questo fenomeno si verifica a contatto con le superfici "fredde", cioè quelle che hanno una temperatura minore della temperatura di rugiada, valore che si ricava dal diagramma di Mollier (vedi grafico).

DIAGRAMMA DI MOLLIER.

Le superficie raffreddate dal lato freddo della cella di Peltier, non devono possedere una temperatura minore della temperatura di rugiada, altrimenti si ha la formazione del pericoloso fenomeno della condensa. Per comprendere al meglio questo concetto, facciamo un esempio: durante la stagione invernale, nella finestra di un locale adibito a cucina si osserva spesso che il vetro si appanna. Ciò indica la trasformazione del vapore in acqua ed avviene quando la temperatura superficiale del vetro diventa inferiore alla temperatura di rugiada. In poche parole, ogni qualvolta la superficie di un corpo ha una temperatura inferiore alla temperatura di rugiada dell'aria con cui è a contatto, sulla stessa superficie condensa la quantità di acqua che non può essere contenuta nell'aria sotto forma di vapore. Questo fenomeno provoca la formazione di acqua sui corpi che hanno una temperatura superficiale inferiore alla temperatura di rugiada.

Per evitare tale fenomeno occorre verificare che la temperatura di tutti i punti della superficie esposta sia maggiore della temperatura di rugiada. Cioè, imporre la condizione che:

ts > tr

ove ts rappresenta la temperatura della superficie del corpo e tr la temperatura di rugiada.

Come si ricava la temperatura di rugiada?

Come già detto, la temperatura di rugiada si ricava dal diagramma di Mollier, leggendo l'intersezione tra la curva di saturazione e la retta che rappresenta una trasformazione a titolo costante, a partire dalle condizioni di temperatura ed umidità dell'ambiente considerato (nel nostro caso l'interno del case). Per semplificare il procedimento abbiamo messo a disposizione i valori della tabella A, i quali vi aiuteranno a evitare il nemico numero uno.

30%
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
30
10,5
12,9
14,9
16,8
18,4
20,0
21,4
22,7
23,9
25,1
26,2
27,2
28,2
29,1
29
9,7
12,0
14,0
15,9
17,5
19,0
20,4
21,7
23,0
24,1
25,2
26,2
27,2
28,1
28
8,8
11,1
13,1
15,0
16,6
18,1
19,5
20,8
22,0
23,2
24,2
25,2
26,2
27,1
27
8,0
10,2
12,2
14,1
15,7
17,2
18,6
19,9
21,1
22,2
23,3
24,3
25,2
26,1
26
7,1
9,4
11,4
13,2
14,8
16,3
17,6
18,9
20,1
21,2
22,3
23,3
24,2
25,1
25
6,2
8,5
10,5
12,2
13,9
15,3
16,7
18,0
19,1
20,3
21,3
22,3
23,2
24,1
24
5,4
7,6
9,6
11,3
12,9
14,4
15,8
17,0
18,2
19,3
20,3
21,3
22,3
23,1
23
4,5
6,7
8,7
10,4
12,0
13,5
14,8
16,1
17,2
18,3
19,4
20,3
21,3
22,2
22
3,6
5,9
7,8
9,5
11,1
12,5
13,9
15,1
16,3
17,4
18,4
19,4
20,3
21,2
21
2,8
5,0
6,9
8,6
10,2
11,6
12,9
14,2
15,3
16,4
17,4
18,4
19,3
20,2
20
1,9
4,1
6,0
7,7
9,3
10,7
12,0
13,2
14,4
15,4
16,4
17,4
18,3
19,2
19
1,0
3,2
5,1
6,8
8,3
9,8
11,1
12,3
13,4
14,5
15,5
16,4
17,3
18,2
18
0,2
2,3
4,2
5,9
7,4
8,8
10,1
11,3
12,5
13,5
14,5
15,4
16,3
17,2
17
-0,6
1,4
3,3
5,0
6,5
7,9
9,2
10,4
11,5
12,5
13,5
14,5
15,3
16,2
16
-1,4
0,5
2,4
4,1
5,6
7,0
8,2
9,4
10,5
11,6
12,6
13,5
14,4
15,2
15
-2,2
-0,3
1,5
3,2
4,7
6,1
7,3
8,5
9,6
10,6
11,6
12,5
13,4
14,2
14
-2,9
-1,0
0,6
2,3
3,7
5,1
6,4
7,5
8,6
9,6
10,6
11,5
12,4
13,2
13
-3,7
-1,9
-0,1
1,3
2,8
4,2
5,5
6,6
7,7
8,7
9,6
10,5
11,4
12,2
12
-4,5
-2,6
-1,0
0,4
1,9
3,2
4,5
5,7
6,7
7,7
8,7
9,6
10,4
11,2
11
-5,2
-3,4
-1,8
-0,4
1,0
2,3
3,5
4,7
5,8
6,7
7,7
8,6
9,4
10,2
10
-6,0
-4,2
-2,6
-1,2
0,1
1,4
2,6
3,7
4,8
5,8
6,7
7,6
8,4
9,2

TABELLA A

Come si legge la tabella A?

La colonna verde, corrisponde alla temperatura dell'aria esterna, mentre la colonna in rosso è la percentuale di umidità relativa. Conoscendo entrambi i valori, seguendo l'incrocio riga / colonna, potrete determinare il valore di formazione della condensa. Se la vostra temperatura della faccia fredda della Peltier e della cpu è superiore a tale valore, non sussiste alcun problema, mentre se accade il contrario la condensa è assicurata!.

Un esempio:

Se ho una temperatura dell'aria di 20°C (colonna verde) e un umidità relativa del 85% (colonna rossa), la temperatura del processore, e della superficie fredda della Peltier, dovrà essere superiore ai 17,4°C. Così, se decidete di installare una Peltier, fate attenzione alla formazione della condensa.

Ora, vi suggeriamo una serie di consigli per prevenire il fenomeno della condensa (tratto dall'articolo dissipatori passivi):

1) Per prevenire fenomeni di condensa, suggeriamo di riempire con del silicone la cavità interna del socket sino a metà altezza (figura 8), e coprire con un foglio di neoprene di dimensioni 30X30 mm (figura 9).
FIGURA 8.
FIGURA 9.

2) Sigillate alla base il socket con un filo di silicone (figura 10) e riempite i pins di inserimento del socket (figura 11).
FIGURA 10.
FIGURA 11.

4) Nella parte retrostante della motherboard applicate un elemento di neoprene autoadesivo in corrispondenza del socket (figura 12).

FIGURA 12.

5) Anche i componenti della parte superiore e inferiore del microprocessore devono essere cosparsi di uno strato sottile di grasso dielettrico (figura 13).

FIGURA 13.

Altre sono state le procedure per evitare il fenomeno della condensa, ad esempio, qualcuno ha utilizzato il DOMOPAK, altri hanno isolato il sistema con della spugna (quella presente negli imballi dei materiali elettronici), in sostanza, hanno coibentato il sistema scongiurando il pericoloso fenomeno della condensa.

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