PC industriels sans ventilateur ou à refroidissement par ventilateur : lequel choisir ?

Un PC industriel sans ventilateur mérite d'être envisagé lorsque la poussière, le bruit ou des difficultés d'accès pour la maintenance rendent l'utilisation d'un ventilateur indésirable. Un PC industriel refroidi par ventilateur peut s'avérer plus adapté aux charges de calcul soutenues lorsqu'un flux d'air suffisant et un entretien régulier sont assurés.

Aucune de ces deux options ne fonctionne indépendamment de son installation. Un ordinateur sans ventilateur a tout de même besoin d'un moyen d'évacuer la chaleur, tandis qu'un appareil refroidi par ventilateur a besoin d'air suffisamment frais pour évacuer la chaleur. Choisissez le système qui permet de maintenir les performances requises par vos applications une fois l'ordinateur assemblé.

PC industriels sans ventilateur vs PC industriels à refroidissement par ventilateur : principales différences

Facteur	PC industriel sans ventilateur	PC industriel refroidi par ventilateur
Évacuation de la chaleur	Transfère la chaleur vers un dissipateur thermique ou le châssis, puis la dissipe dans l'environnement	Utilise des ventilateurs pour faire circuler l'air sur les composants générateurs de chaleur et les dissipateurs thermiques
Performances durables	Cela dépend de la capacité de refroidissement passif, des réglages de puissance et des conditions ambiantes	Peut supporter des charges thermiques plus élevées si la conception est adaptée ; les restrictions de débit d'air restent toutefois un facteur important
Exposition aux poussières	Une conception sans ventilation peut réduire la contamination ; vérifiez le niveau réel de protection de l'enceinte	Le flux d'air traversant le châssis peut faire pénétrer des impuretés à l'intérieur ; il peut être nécessaire d'entretenir le système de filtration.
Espace d'installation	Un espace libre correspondant à la valeur indiquée doit être respecté autour des surfaces de refroidissement	Les circuits d'admission et d'échappement doivent être dégagés
Maintenance	Aucun ventilateur de refroidissement à remplacer ; les surfaces extérieures doivent tout de même être inspectées	Les ventilateurs, les filtres et les circuits d'aération doivent faire l'objet d'un entretien régulier
Bruit	Élimine le bruit du ventilateur de refroidissement	Le niveau sonore varie en fonction du modèle de ventilateur, de sa vitesse et de la charge de travail

Demandez à chaque fournisseur de vous montrer les performances de la configuration proposée à la température prévue dans votre armoire. Comparez la charge de travail et les conditions d'installation qui sous-tendent ces résultats, et ne vous contentez pas d'examiner la fiche technique relative au refroidissement.

Fonctionnement des deux méthodes de refroidissement

Dans un PC industriel sans ventilateur classique, les interfaces thermiques et les structures métalliques acheminent la chaleur des composants vers un dissipateur thermique ou un boîtier. La chaleur est ensuite évacuée par convection naturelle, par rayonnement et, dans certaines installations, par conduction vers une structure de montage homologuée.

Un PC refroidi par ventilateur favorise la convection en faisant circuler l'air au-dessus des composants chauds. De nombreux modèles aspirent l'air à travers le boîtier ; d'autres recourent à une circulation interne ou à des circuits de refroidissement distincts. Vérifiez la configuration réelle avant de formuler des hypothèses concernant l'étanchéité.

Ces deux approches doivent, en fin de compte, évacuer la chaleur de l'espace entourant l'ordinateur. Un ventilateur qui brasse de l'air de plus en plus chaud à l'intérieur d'une armoire fermée ne peut, à lui seul, évacuer la charge thermique totale de cette armoire.

Comment faire le bon choix pour votre application

Pour une charge de travail modérée de l'IHM dans une machine exposée à la poussière et difficile d'accès pour la maintenance, commencez par envisager un appareil sans ventilation ni ventilateur. Pour un traitement continu des images dans une armoire propre et accessible, comparez dès le départ les systèmes refroidis par ventilateur. Utilisez ces éléments comme point de départ, puis vérifiez que le système proposé répond aux exigences de performance et d'installation ci-dessous.

Commencez par une charge de travail soutenue

Décrivez ce que l'ordinateur doit faire tout au long d'un cycle de fonctionnement. Un écran tactile exécutant une interface opérateur et enregistrant des données de production présente des exigences différentes de celles d'un système traitant en continu plusieurs flux vidéo provenant de caméras.

Notez le temps de réponse, le débit de traitement ou le nombre de flux simultanés requis par l'application. Demandez si le système proposé conserve ces performances après la phase de préchauffage. Un test de performance de courte durée peut mettre en évidence une vitesse que la machine n'est pas en mesure de maintenir tout au long de la production.

Il n'existe pas de limite universelle de puissance (en watts) du processeur pour un fonctionnement sans ventilateur. La capacité de refroidissement dépend de la conception globale du système, des limites de puissance configurées et des conditions d'installation. Le refroidissement par ventilateur permet certes d'évacuer davantage de chaleur dans un espace donné, mais il ne garantit pas des performances soutenues sans restriction.

Une simple mention “ i5 ” ou “ i7 ” ne suffit pas. Renseignez-vous sur le processeur exact, les limites de puissance configurées et les performances soutenues avec vos logiciels. Tenez également compte du stockage, de la carte graphique et des périphériques d'extension dans votre évaluation.

Vérifiez la température à l'endroit où l'ordinateur sera installé

Tenez compte de la température de l'air prévue à l'emplacement de l'appareil, y compris dans les conditions de fonctionnement les plus chaudes. La température dans l'atelier peut être nettement inférieure à celle qui règne derrière la porte d'une armoire.

Le refroidissement sans ventilateur nécessite un circuit d'évacuation adapté entre le boîtier et l'environnement extérieur. Le refroidissement par ventilateur nécessite un système d'admission et d'évacuation efficace. Aucune de ces deux solutions n'est automatiquement la meilleure simplement parce que l'environnement est chaud.

Vérifiez les disques durs et les blocs d'alimentation situés à proximité, l'orientation de montage, l'espace libre et la possibilité d'une recirculation de l'air chaud. Suivez les instructions d'installation du modèle choisi pour connaître l'orientation de montage et l'espace libre nécessaire au dissipateur thermique.

Si l'armoire ne peut pas évacuer la totalité de sa charge thermique, il convient de revoir le système de refroidissement de l'armoire parallèlement au choix des ordinateurs. Lorsque la contamination ou les exigences d'étanchéité empêchent la mise en place d'une ventilation, un échangeur thermique ou un système de refroidissement de l'enceinte spécialement conçu peut s'avérer nécessaire.

Si votre appareil fonctionne au ralenti ou s'éteint après s'être réchauffé, utilisez notre Guide de dépannage en cas de surchauffe d'un PC à écran tactile industriel.

Évaluation des exigences en matière de poussière, de brouillard d'huile et d'étanchéité

Une conception sans ventilation ni ventilateur permet de réduire la contamination due au passage de l'air à travers les composants électroniques. Cependant, les ordinateurs sans ventilateur peuvent tout de même comporter des ouvertures de ventilation. Vérifiez séparément la conception du boîtier et l'indice de protection indiqué.

En cas d'exposition à des poussières conductrices, à des brouillards d'huile ou à des projections d'eau, précisez le niveau de protection requis et vérifiez son champ d'application. Un PC à écran tactile doté d'une protection IP65 à l'avant peut tout de même présenter un boîtier arrière et des connecteurs non protégés.

Si l'application nécessite une puissance de calcul élevée dans un environnement où l'air est pollué, il convient d'étudier conjointement l'ordinateur et l'armoire. Une option consiste à installer un ordinateur refroidi par ventilateur à l'intérieur d'une armoire correctement protégée et refroidie. Une autre option est un système sans ventilateur capable de fournir le débit requis. Comparez les exigences en matière d'encombrement, d'évacuation de la chaleur et d'entretien des deux solutions.

Prendre en compte l'accès pour la maintenance et les coûts d'entretien

Réfléchissez à la manière dont un technicien pourra accéder aux composants de refroidissement une fois l'installation terminée. Remplacer un ventilateur accessible sur une seule machine n'a rien à voir avec l'organisation d'interventions de maintenance sur des centaines de terminaux sans surveillance.

La conception sans ventilateur permet d'éliminer la nécessité de remplacer le ventilateur et d'éviter l'entretien des filtres traversant le châssis sur les modèles sans évacuation d'air. Il reste toutefois nécessaire de vérifier l'absence de saleté ou d'obstructions sur les surfaces de refroidissement.

Les équipements refroidis par ventilateur constituent une solution pratique lorsque l'accès pour l'entretien, les pièces de rechange et un calendrier de maintenance réaliste sont disponibles. Comparez le prix d'achat au temps nécessaire au nettoyage, aux déplacements pour l'entretien et aux temps d'arrêt. Pour les installations situées dans des endroits difficiles d'accès, le coût lié à l'accès à la machine peut s'avérer plus important que le prix d'un ventilateur de rechange.

Éléments à prendre en compte pour comparer les PC à écran tactile sans ventilateur et ceux équipés d'un ventilateur

Un PC à écran intégré réunit l'écran et l'ordinateur en un seul ensemble. Son évaluation thermique doit prendre en compte le rétroéclairage, l'électronique de l'écran et le matériel informatique à la luminosité de fonctionnement prévue. Un test portant uniquement sur le processeur ne permet pas d'évaluer pleinement les performances d'un PC à écran intégré.

Le mode d'installation modifie également les conditions. L'écran peut être orienté vers l'opérateur, tandis que les surfaces de refroidissement arrière se trouvent à l'intérieur d'une armoire chauffée. Un appareil testé sur un banc d'essai ouvert peut se comporter différemment une fois monté sur un panneau.

Vérifiez le plan d'assemblage avant de passer commande. Tenez compte de l'espace nécessaire au refroidissement, de la profondeur du connecteur et du cheminement des câbles, en particulier lorsque le boîtier arrière est proche d'une autre surface. Notre Guide de montage du PC à écran plat présente les options de montage ; consultez le schéma du modèle choisi pour connaître les dimensions et les jeux exacts.

Ce qu'il faut vérifier avant de passer commande

Avant de choisir un échantillon, demandez au fournisseur quelles sont les conditions qui sous-tendent le cahier des charges.

Demande	Ce qu'il devrait établir
Configuration matérielle exacte	Le processeur, la mémoire, le stockage et les cartes d'extension correspondent à l'offre proposée
Plage de températures admissibles pour l'ensemble du système	Les paramètres de puissance pertinents, les restrictions de charge et les limites des composants sont identifiés
Conditions d'installation	L'orientation de montage, les jeux et les conditions de circulation d'air sont adaptés à la machine
Données disponibles sur les températures et les performances	La charge de travail d'essai, les conditions ambiantes et la configuration sont indiquées
Informations relatives à la protection et à l'entretien	Les exigences en matière d'étanchéité, d'accès pour l'entretien et de remplacement sont adaptées au site

Testez ensuite l'échantillon dans le cadre de l'installation prévue, avec les portes et les caches du meuble en position normale. Lancez l'application concernée, connectez les périphériques correspondants et réglez la luminosité de l'écran selon les conditions d'utilisation prévues.

Convenir des critères d'acceptation avant les essais : temps de réponse ou débit de traitement requis, températures admissibles des composants et absence de défaillances thermiques. Enregistrer les tendances de température, les performances de l'application et les indicateurs de limitation de puissance disponibles tout au long de la phase de préchauffage et de cycles de fonctionnement représentatifs. Organiser les essais dans les conditions les plus chaudes prévues ; un fonctionnement satisfaisant dans un bureau climatisé ne garantit pas les performances en été.

Veillez à consigner la configuration et les modalités de montage validées afin de pouvoir passer des commandes ultérieures.

Questions fréquemment posées

Un PC industriel sans ventilateur est-il toujours plus fiable ?

Non. Le fait de supprimer le ventilateur élimine certes un point de défaillance potentiel, mais la fiabilité dépend également de la conception thermique, de la qualité des composants et de l'installation. Un système sans ventilateur fonctionnant au-delà de sa capacité de refroidissement ne constitue pas une alternative fiable à un système refroidi par ventilateur correctement dimensionné.

Un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 nécessite-t-il un ordinateur sans ventilateur ?

Non. Les deux configurations peuvent prendre en charge un fonctionnement en continu lorsqu'elles sont adaptées à la charge de travail et à l'environnement. Le choix doit être guidé par les conditions d'accès pour la maintenance et les performances requises pendant cette période de fonctionnement.

Pour un projet de PC à écran tactile destiné aux équipementiers (OEM), veuillez envoyer à Eagle Touch les informations relatives à la charge de travail de votre application, à la configuration du boîtier, à la température ambiante prévue, à la luminosité de l'écran et aux exigences en matière de protection. Nous pourrons alors examiner Configurations de PC à écran tactile industriels pour vos équipements et convenez des détails relatifs à l'échantillon avant de vous engager dans la production.