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Refrigeración líquida

Refrigeración Líquida.
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Refrig micro.png
Refrigeración de un microprocesador.

La Refrigeración líquida o watercooling es una técnica de enfriamiento utilizando agua en vez de disipadores de calor y ventiladores, logrando así excelentes resultados en cuanto a temperaturas, y con enormes posibilidades en overclocking.

Principio de funcionamiento

El agua, y cualquier líquido refrigerante, tienen mayor capacidad térmica que el aire. A partir de este principio, la idea es extraer el calor generado por el microprocesador (o los microprocesadores), la tarjeta gráfica, el chipset de la placa, la Memoria RAM y el o los discos duros, fuera del chasis del ordenador apoyándonos en un circuito cerrado de agua, enfriándola una vez fuera de él.

Todos los sistemas de refrigeración líquida deben contar con varios componentes básicos: el bloque de agua, generalmente de cobre o aluminio, donde se produce el intercambio de calor entre el agua y el componente, el circuito de agua (conjunto de tubos por los que fluye el líquido refrigerante), la bomba que genera la circulación del líquido, el radiador (componente que enfría el agua del circuito mediante tubos muy finos que pasan el calor al aire) y los ventiladores que lo enfriarán.

Con estos sistemas se consigue enfriar el ordenador en su conjunto ya que a diferencia de los sistemas tradicionales no se disipa el calor dentro del chasis del ordenador, además ha quedado probada su eficacia frente a otros sistemas, generalmente más ruidosos pero más baratos, basados en aire.

Elementos Refrigeración Líquida

Se puede montar una refrigeración líquida por piezas o por kits; aunque la mayoría suele optar por montarla pieza a pieza.

  • Bloques para Chipset: intercambian el calor con los microchips que entrelazan entre sí los elementos de la placa base.
  • Bloques para Microprocesador: intercambian el calor con el microprocesador, o CPU, lo que facilita subir su reloj y voltaje para, de esa manera, aumentar su rendimiento. Actualmente existen bloques para casi cualquier microprocesador de AMD y de Intel.
  • Bloques para Disco Duro: intercambian el calor con los discos duros, o HDDs componentes que suelen producir bastante calor conforme van envejeciendo, lo que puede causar fallos de lectura y/o escritura y, por tanto, pérdida de datos.
  • Bloques para Tarjeta Gráfica: intercambian el calor con el chip de la tarjeta gráfica y, con ello, facilitar la subida de su reloj y voltaje para aumentar su rendimiento, y poder usarla como si fuera un modelo superior y más caro. Aunque suelen ser los más usados, después de los de microprocesador, no están disponibles para todos los modelos de chips ni de tarjetas del mercado más habituales.
  • Bombas: se puede considerar el corazón del sistema; su principal función es mover el agua del circuito para que el calor no se quede estancado dentro del ordenador. Aunque existen muchos modelos y fabricantes hoy en día suelen usarse los modelos de unas pocas marcas.
  • Depósitos: Éste elemento contiene las reservas de fluido para sufragar las pérdidas; además puede cumplir funciones refrigerantes. Existen los depósitos comerciales, pero también existe la posibilidad de fabricar un depósito casero.
  • Radiadores: Éste elemento refrigera el fluido y disipa el calor que lleva para que al volver a circuito pueda refrigerar de nuevo los componentes.
  • Kits: contienen los elementos básicos de una refrigeración líquida, una bomba, un radiador, los tubos conductores y un bloque para la CPU, en ocasiones también incluyen otros bloques adicionales.

Funcionamiento de la Refrigeración Líquida

El fluido refrigerante se almacena en un depósito y de ahí es movido por una bomba, que es la encargada de mover y dar presión al fluido para que pueda pasar por todos los bloques. Cuando el fluido ya ha pasado por todos los bloques, se dirige al radiador para disipar el calor generado. Una vez que el fluido refrigerante ha pasado por el radiador y ha sido enfriado, se dirige depósito, para bombearse nuevamente, formando así un ciclo cerrado de refrigeración.

La refrigeración por aceite, otra variante

Otra variante de este sistema de enfriamiento consiste en utilizar aceite en lugar de agua. Dado que el aceite común no conduce la electricidad, algunos usuarios han probado con éxito la técnica de sumergir la motherboard por completo en un recipiente previamente lleno de aceite mineral, y luego hacer que este circule por un radiador de watercooling normal.

Con éste sistema se logra aislar la motherboard de elementos externos potencialmente perjudiciales, tales como la acumulación de polvo o humedad. Las desventajas obvias son las que derivan de mantener el ordenador o sus componentes principales sumergidos en un recipiente lleno de líquido. Esto se ha representado como degradación de los condensadores en los circuitos por la paulatina penetración del líquido en ellos.

En pruebas prolongadas en donde se mantuvo sumergido una motherboard socket 478 con un procesador Pentium 4 a 3.2 GHz. durante un mes, y luego fue extraído del liquido y montado en un chasis común, el equipo se mantuvo funcionando sin problemas por más de un año.

Cabe recordar que dicho sistema de enfriamiento es usado desde hace décadas en los transformadores eléctricos y otros dispositivos. Su uso en materia computacional es mayormente experimental y artesanal, por lo general promovido por entusiastas de la computación que exploran nuevas alternativas.

Una forma de aplicación sencilla de la refrigeración por aceite es la sustitución del agua por aceite en un sistema de watercooling tradicional, añadiendo un radiador de mayor capacidad.

También se puede implementar un sistema de refrigeración de este tipo ocupando un gabinete hermético lleno del líquido dieléctrico (aceite o líquido que no conduce la electricidad, especialmente diseñado para estos propósitos) en el cual se sumergen todos los elementos del computador a excepción de los discos duros. Esto permite que el contacto directo entre el líquido y los componentes calientes disipen el calor a él y luego éste, en contacto con las paredes del gabinete y, por ende, al aire externo, transfiera finalmente el calor al ambiente. Este método a veces es llamado "pasivo" ya que no requiere de ningún tipo de bomba o ventiladores, aunque puede ser mejorado con algún mecanismo que remueva el líquido dentro del gabinete y favorezca una distribución más homogénea de la temperatura.

Una forma más compleja es la de sumergir la motherboard en un acuario o recipiente lleno de aceite mineral, y luego instalar un sistema de watercooling que haga circular el aceite por un radiador para la disipación del calor que va intercambiando con los componentes sumergidos.

Ventajas de la refrigeración con aceite.

  • El medio refrigerante es económico y fácil de obtener.
  • Se mantienen los principales elementos del computador aislados del medio circundante, evitando la exposición al polvo y la humedad.
  • Dependiendo del diseño elegido, se pueden crear sistemas de gran impacto visual.
  • El líquido disipa el calor acumulado en toda la motherboard, y no solo el calor acumulado en algunos puntos específicos.
  • Dicho sistema logra una temperatura entorno a los 21 °C. lo cual es ideal para un muy buen fucionamiento de los microprocesadores.

Fuentes