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Autor Tema: Refrigeración del PC  (Leído 10774 veces)

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Refrigeración del PC
« en: Noviembre 24, 2009, 07:52:17 am »
Buenas les traigo un articulo que hice para mi web en el que lei muchas guias de refrigeracion y termine hacieno esta.

Introducción

Para empezar vamos a explicar cuales son las fuentes de calor de una computadora. En nuestro pc las fuentes de calor son:
  • El Procesador
  • El Chipset
  • La Tarjeta Gráfica
  • La fuente de alimentación
  • Discos duros (especialmente los SATA)
  • Los módulos de memoria
  • Las tarjetas PCI
  • Todos los componentes de la placa base


Cada uno de estos elementos irradia calor, en diferentes proporciones, y calienta el aire del interior de la carcasa. Por lo que tendremos que extraer el aire caliente de la parte de arribar e inyectar aire frío en la parte de abajo para renovar constantemente el aire del interior.

Tipos de refrigeración


Refrigeración Pasiva

La refrigeración pasiva es el método más común para enfriar cualquier cosa. La idea es que el aire a temperatura ambiente enfríe los componentes de la computadora cuando se produce un intercambio de calor. Las técnicas pasivas de enfriamiento consisten en incrementar la superficie de contacto con el aire para maximizar el calor que éste es capaz de retirar. Justamente con el objeto de maximizar la superficie de contacto, los heatsinks consisten en cientos de aletas delgadas. Mientras más aletas, más disipación. Mientras más delgadas, mejor.

Las ventajas de la disipación pasiva son su simplicidad (es un pedazo de metal), su durabilidad y su bajo costo. Además no producen ruido. La desventaja es su habilidad limitada para dispersar grandes cantidades de calor rápidamente. Los heatsinks modernos son incapaces de refrigerar efectivamente CPUs de gama alta, sin mencionar GPUs de la misma categoría sin ayuda de un ventilador.



Refrigeración Activa por Aire

La refrigeración activa por aire es, agarrar un sistema pasivo y agregar un ventilador que acelere el flujo de aire a través de las aletas del heatsink. Aunque también se ha visto que en vez de utilizar un ventilador se han utilizados turbinas.
Aunque la refrigeración activa por aire no es mucho más cara que la pasiva, la solución tiene desventajas significativas. Por ejemplo, al tener partes móviles es susceptible de averiarse, pudiendo ocasionar daños irreparables en el sistema si es que esta avería no se detecta a tiempo.También todos los ventiladores hacen ruido. Algunos son más silenciosos que otros, pero siempre serán más ruidosos que los cero decibeles que produce una solución pasiva.



Water Cooling (Refrigeración Líquida)

Otra forma mas compleja y menos común es la refrigeración por agua El agua tiene una mejor conductividad térmica que el aire, por lo cual puede transferir calor más eficientemente y a mayores distancias que el aire. Bombeando agua alrededor de un procesador es posible remover grandes cantidades de calor de éste en poco tiempo, para que despues sea disipado por un radiador ubicado en algún lugar dentro o fuera de la pc. La principal ventaja de la refrigeración líquida, es su habilidad para enfriar hasta los componentes más calientes de un computador.
Sin embargo la refrigeración por agua es cara, compleja y peligrosa en manos sin experiencia. Aunque son menos ruidosos que los basados en refrigeración por aire, los sistemas de water cooling tienen partes móviles y en consecuencia pueden sufrir problemas de confiabilidad. Sin embargo, una avería en un sistema de Water cooling, no es tan grave como en el caso de la refrigeración por aire, por que la inercia térmica del fluído es bastante alta e incluso encontrándose estático no será fácil para el CPU calentarlo a niveles peligrosos.



Refrigeración Líquida por Inmersión

Una variación de este mecanismo es la inmersión líquida, en la que un pc es totalmente sumergido en un líquido de conductividad eléctrica muy baja, como el aceite mineral, o como tambien he visto agua pura (agua destilada) que no contiene impurezas y no contiene minerales ni metales que son lo que le dan la conductividad al agua. El pc se mantiene enfriado por el intercambio de calor entre sus partes, el líquido refrigerante y el aire del ambiente.
Aunque este método tiene un es bastante simple (llenar una pecera de aceite mineral y luego poner la PC adentro) también tiene sus desventajas. Para empezar, debe ser bastante desagradable el intercambio de piezas para upgrade.



Refrigeración por Metal Líquido


Aunque es completamente distinto al watercooling, de alguna manera este sistema está relacionado. Es un invento mostrado por nanoCoolers, compañía basada en Austin, Texas, que hace algunos años desarrolló un sistema de enfriamiento basado en un metal líquido con una conductividad térmica mayor que la del agua, A diferencia del agua, este compuesto puede ser bombeado electromagnéticamente, eliminando la necesidad de una bomba mecánica. A pesar de su naturaleza innovadora, el metal líquido de nanoCoolers nunca alcanzó una etapa comercial.





Refrigeración Termoeléctrica

En 1834 un frances llamado Jeab Peltier, descubrió que aplicando una diferencia electrica en 2 metales o semiconductores (de tipo p y n) unidas entre sí, se generaba una diferencia de temperaturas entre la unión de estos. Las uniones p-n tienden a calentarse y las n-p a enfriarse (figura de abajo). Este método funciona extrayendo el calor de una determinada superficie y llevandolo hacia su otra cara para disiparlo. La potencia con que enfría es fácilmente modificable dependiendo del voltaje que se le aplique y no contamina porque no utiliza gases novicios. Esta forma es bastante utilizada en el ámbito industrial, pero también se ha llevado al enfriamiento de la PC, la desventaja es el fuerte gasto electrico que necesita.





Refrigeración por Heatpipes

Un heatpipe es una máquina térmica que funciona mediante un fenómeno llamado "convección natural". Este fenómeno, derivado de la expansión volumétrica de los fluídos, causa que al calentarse los fluídos tiendan a hacerse menos densos, y viceversa. En un mismo recipiente, el calentamiento de la base producirá la subida del fluído caliente de abajo y la bajada del fluído aún frío de la parte superior, produciéndose una circulación. El sistema de heatpipes que se utiliza en los coolers de CPU es un ciclo cerrado en donde un fluído similar al que recorre nuestros refrigeradores se calienta en la base, en contacto con el CPU, se evapora, sube por una tubería hasta el disipador, se condensa y baja como líquido a la base nuevamente.
El transporte de calor que se logra mediante el uso de heatpipes es muy superior al que alcanza un heatsink de metal tradicional. Los productos comerciales complementan su alta capacidad de transporte de calor con voluminosos panales de aluminio o cobre y ventiladores que muefen bastante caudal de aire.





Cambio de Fase

Los sistemas de enfriamiento por cambio de fase se basan en la misma máquina térmica que opera en toda heladera. Ell principio es el de utilizar a nuestro favor la ley de los gases perfectos y las propiedades termodinámicas de un gas para instigarlo a tomar o ceder calor del o al medio ambiente en distintos puntos del ciclo.
El cambio de fase es el método de enfriamiento preferido en heladeras comerciales y algunos sistemas de aire acondicionado, pero en el campo de la computación se ve muy poco. Algunos técnicos en refrigeración aficionados al overclock implementaron máquinas artesanales para aplicar refrigeración por cambio de fase al PC, pero en los últimos años se viene viendo de forma cada vez más frecuente la aparición de sistemas comerciales, más compactos, estilizados y caros. A los aficionados no les agrada mucho este sistema, porque las necesidades de enfriamiento de cada plataforma son distintas y hoy el ciclo clásico se ha refinado y paulatinamente reemplazado por circuitos en cascada, en donde hay varios ciclos de refrigeración por cambio de fase y cada uno enfría al siguiente.



Cambio de fase por vibración

El Vibration Induced Droplet Atomization (VIDA) es un sistema experimental que probablemente nunca se utilizará comercialmente pero por lo ingenioso que resulta vale la pena mencionarlo.
El VIDA opera atomizando un fluido que puede ser simplemente agua, y sometiéndolo a una intensa vibración, se logra que éste pase al estado gaseoso a temperatura ambiente. Al evaporarse, el líquido toma una gran cantidad de calor del medio circundante. En otras palabras, una gota de agua lo suficientemente pequeña se convertirá en vapor espontáneamente, y si eso ocurre en contacto con la superficie deseada, el agua retirará de ella una gran cantidad de calor.

Criogenia


El método mas raro y extremo es la criogenia que utiliza nitrógeno líquido o hielo seco. Estos materiales son usados a temperaturas extremadamente bajas (el nitrógeno líquido ebulle a los -196ºC y el hielo seco lo hace a -78ºC) directamente sobre el procesador para mantenerlo frío. Sin embargo, después que el líquido refrigerante se haya evaporado por completo debe ser reemplazado. Lamentablemente esta forma dañoaal procesador a lo largo del tiempo por los frecuentes cambios de temperatura es uno de los motivos por los que la criogenia sólo es utilizada en casos extremos de overclocking y sólo por cortos periodos de tiempo.




Bueno, parece que es todo :P.. si tienen algo que agregar ponganloo..

Saludos


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Desconectado mechametallinux

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Re: Refrigeración del PC
« Respuesta #1 en: Junio 16, 2011, 06:51:09 pm »
muy interesante el tema me gustaria aprender mucho mas

Desconectado gryphes

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Re: Refrigeración del PC
« Respuesta #2 en: Junio 17, 2011, 07:14:04 am »

No se puede revivir un post tan viejo ;)


Saludos!


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Re: Refrigeración del PC
« Respuesta #3 en: Junio 17, 2011, 08:28:52 am »
No problem here ;)


xx
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