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Sistemas de refrigeración del procesador de freón. Diseñamos un sistema de refrigeración de ordenador. Plataforma de instalación del sistema

Parece que Rusia se está convirtiendo no sólo en la “patria de los elefantes” y de los grandes intrigantes, sino también en la cuna de ingeniosos soluciones tecnicas para sistemas informáticos modernos de alto rendimiento.

A principios del siglo XX, las locomotoras de vapor transportaban pasajeros de Moscú a San Petersburgo en diez horas. Sin embargo, su eficiencia no superó el siete por ciento. Es decir, sólo se utilizó una catorceava parte de la energía de la madera y el carbón, y las trece restantes calentaron la atmósfera. A los diseñadores de esos años se les ocurrieron las formas más sofisticadas de mantenerse abrigados. Los procesadores en los racks de servidores modernos también calientan la atmósfera, pero en en este caso Los diseñadores persiguen un objetivo diametralmente opuesto: eliminar la mayor cantidad posible de calor del chip.

Los procesadores modernos de alto rendimiento no calientan peor que las lámparas incandescentes; Los modelos "top" producen hasta 130 W de calor y, a veces, más. Ahora imagine que un servidor de una unidad de espesor (1,75 pulgadas, aproximadamente 4,4 cm) puede contener dos de estos procesadores y hasta cuarenta y dos unidades en un bastidor. La cantidad de calorías que emite la rejilla sería la envidia de otras pistolas térmicas que calientan locales industriales.

Pero estas no son todas las dificultades que obstaculizan el camino de los ingenieros de desarrollo de sistemas de alto rendimiento. El segundo problema es el pequeño tamaño de los procesadores. Para eliminar el calor de una pequeña zona del radiador, es necesario soplar una gran cantidad de aire sobre ella, lo que significa que los ventiladores deben ser muy eficientes y, como resultado, ruidosos.

La empresa Cray, mundialmente famosa por sus superordenadores, ha tomado un camino diferente. Por ejemplo, el modelo ETA-10 incluía un sistema de refrigeración del procesador de nitrógeno líquido, que duplicó el rendimiento. No se puede discutir la eficacia de un sistema de este tipo, pero su precio hace que incluso los departamentos militares se lo piensen dos veces. Por lo tanto, el uso de esta tecnología sigue siendo dominio de sistemas ultradensos y ultraeficientes que cuestan varios cientos de miles e incluso millones de dólares.

Otro método son los armarios cerrados con aire acondicionado, a los que se suministra aire muy enfriado. Pero incluso aquí hay dificultades. En primer lugar, el coste de dichos armarios y los costes de su funcionamiento, aunque varias veces menores que los de un sistema de nitrógeno, son muy elevados. A pesar de su aparente simplicidad, tenemos que buscar soluciones a muchos problemas tecnológicos, como la distribución uniforme del aire frío en el bastidor, la evacuación intensiva del aire caliente y la estanqueidad. Se vuelve muy importante distribuir correctamente (no siempre coincidir con lo deseado) los servidores dentro del rack y otras sutilezas. Y la eficiencia de un sistema de enfriamiento de este tipo tampoco está a la altura: se obtiene una triple transferencia de energía térmica: primero se enfría el freón, que luego enfría el aire y el aire, a su vez, enfría los procesadores.

Especialistas empresa rusa Kraftway, tras estudiar el problema, pensó: ¿por qué necesitamos aire en este sistema de “relaciones cálidas”? Y decidimos enfriar inmediatamente los procesadores con freón del aire acondicionado.

Sin embargo, no todo es tan sencillo. ¿Piensa en lo fácil que es configurar un sistema plagado de tuberías de freón? Por lo tanto, se decidió no enfriar los propios procesadores, que se encuentran en diferentes servidores de diferentes maneras, pero primero para eliminar el calor de los núcleos, que están al rojo vivo con una potencia informática increíble, mediante tubos de calor. Es decir, un extremo está ubicado en el propio procesador, eliminando el calor, y el otro sale a la pared posterior del servidor. Esto simplifica no solo el diseño del disipador, sino también el proceso de reemplazo de los servidores: simplemente desenrosque el tubo de calor y retire la carcasa del bastidor sin detener ni desmontar todo el sistema de enfriamiento.

El diseño del tubo de calor también merece mención. Como sabes, utilizan una variedad de refrigerantes (agua, éter, freón). Sin embargo, la mayoría de ellos no tienen el rendimiento suficiente. Incluso el agua, a pesar de su impresionante capacidad térmica, no puede hacer frente a la velocidad de eliminación de calor que requieren los procesadores modernos. [El principal problema es la velocidad de circulación. Sin embargo, existen ejemplos de uso exitoso del agua. Icebear System construyó el sistema de refrigeración por agua para los bastidores. Sin embargo, nunca he visto ningún informe sobre sus aplicaciones reales. Además, el prototipo de este sistema estaba destinado únicamente a máquinas basadas en procesadores Opteron]. Hay otro punto: imagina que el tubo de repente empieza a tener fugas... esto obviamente no agradará a los circuitos eléctricos de la placa base.

El uso de freón le permite lograr el rendimiento y la seguridad necesarios. En caso de fuga, se evapora inmediatamente y la capacidad calorífica de su evaporación es comparable a la del agua. El tubo está dispuesto de la siguiente manera. El freón líquido se dirige a través de una esponja capilar al procesador, donde se evapora y sube a los "hierros" (Fig. 2) unidos a una columna de metal enfriada constantemente (que se analiza a continuación), en la que se enfría y, al condensarse, fluye hacia abajo. parte horizontal tubos, donde, gracias al efecto capilar, fluye de regreso al núcleo del procesador. A continuación, en círculo. La fiabilidad de un sistema tan cerrado y sellado es muy alta.

Sin embargo, al eliminar el calor del procesador del exterior, solo resolvimos la mitad del problema. Después de todo, todavía es necesario transmitirlo de alguna manera, “a la calle”. Aquí es donde entra en escena la columna antes mencionada, a la que se unen los “hierros” calientes de los heatpipes. A pesar de su apariencia normal, no es en absoluto una copia del congelador de un frigorífico doméstico.

Dentro de esta columna térmica rectangular hay un tubo de cobre con una masa de pequeños agujeros [según los desarrolladores, para hacerlos tuvieron que utilizar perforación láser, porque el diámetro de los agujeros no supera varias decenas de micrones], en el que se introduce una una bomba especial suministra refrigerante [Nuevamente, se usa freón, pero para los amantes de la naturaleza no hay necesidad de preocuparse: usamos una marca de refrigerante segura para la capa de ozono (HFC R142b)]. Al fluir a través del tubo, el freón se rocía a través de los orificios sobre la superficie interior de la columna. Al evaporarse sobre él, quita el calor de los “hierros” y pasa por el tubo hasta el compresor principal [En general, el “extremo caliente” es un estándar unidad externa sistema de aire acondicionado split], que puede ubicarse muy fuera del bastidor (por ejemplo, al aire libre con un radiador de refrigeración de refrigerante). Se necesitaba una bomba adicional (Fig. 1) para regular la carga: un rack con servidores sólo se puede llenar parcialmente y enfriar toda la columna es un desperdicio de energía. Por otro lado, el compresor principal del aire acondicionado funciona a velocidad constante, y es inaceptable reducirlo, ya que simplemente puede quemarse (cabe recordar los frecuentes casos de compresores de frigoríficos que se queman en zonas rurales debido al bajo voltaje). Por lo tanto, resultó más racional (aunque esto complicó un poco el diseño) instalar una bomba adicional directamente en el bastidor y controlar su velocidad. Por lo tanto, los ingenieros continúan esforzándose por lograr objetivos comunes. mayor eficiencia sistemas.

Entonces, resulta ser un sistema de enfriamiento doble en lugar de triple. En primer lugar, el freón se calienta directamente, sin pasar por la etapa de aire (se puede despreciar el calentamiento de la carcasa del tubo), y ya desprende calor al aire circundante, mucho más allá del bastidor del servidor.

Si nos deshicimos de la refrigeración por aire de los procesadores, entonces no habrá necesidad de una gran cantidad de ventiladores dentro de cada servidor. Según el desarrollador, sólo un ventilador por caja es suficiente para enfriar todos los circuitos restantes, incluido el disco duro y la fuente de alimentación. Esto reduce radicalmente el ruido, lo que permite colocar dichos bastidores dentro de las salas de trabajo sin tener que trasladarlos a salas especiales.

Los representantes de Kraftway se mostraron muy reacios a responder a la pregunta sobre el posible coste de un sistema de este tipo. Refiriéndose a que hasta el momento solo existe un prototipo y muchas soluciones aún no han llegado al escenario producción en masa, es demasiado difícil hablar de cálculos específicos. Sin embargo, pude enterarme en una conversación privada que el coste estimado por procesador no debería superar los cincuenta dólares (no olvidemos que estamos hablando de sistemas multiprocesador con unos cien chips). Como ve, esto ya se acerca al precio de los radiadores de cobre convencionales y, por supuesto, es mucho menor que el coste de los sistemas de nitrógeno líquido.

Parece que Rusia se está convirtiendo no sólo en la "patria de los elefantes" y los grandes combinadores, sino también en la cuna de ingeniosas soluciones técnicas para los modernos sistemas informáticos de alto rendimiento. Quizás no esté lejano el día en que las primeras líneas del famoso Top 500 las ocupen los ordenadores construidos aquí.

De la revista "Computerra"

Sí, sí, querido lector, puedes estar seguro de que si al menos una vez en tu vida te atreviste a superar el límite de frecuencia indicado por el fabricante y, lo más importante, lo disfrutaste, entonces eres uno de nosotros (risa demoníaca). ! Hasta que seas muy viejo, no dejarás de intentar acelerar todo lo que se mueve, hasta que finalmente aceleres a la segunda velocidad cósmica y abandones los límites del sistema solar para brillar como una estrella brillante en el cielo y dar luz. a las nuevas generaciones de overclockers...

No, no inhalé los productos de la descomposición del refrigerante, solo era mi imaginación dando vueltas. Después de todo, así como los culturistas no dejan de "balancearse" hasta que su torso ya no cabe entre las placas de la barra, y las mujeres que se han atrevido a someterse a su primera operación de aumento de senos no se calman hasta que se privan de la oportunidad de dormir de otra manera. sobre sus espaldas, y los Overclockers se esfuerzan por lograr cada vez más éxito en su campo, sin detenerse ante nada.
Primero, el aspirante a “overclocker” toma la decisión histórica de reemplazar el ruidoso e ineficaz refrigerador estándar por una “torre de cobre” silenciosa y eficiente, compra un nuevo dispositivo de enfriamiento y extrae una cierta cantidad de megahercios libres de su hardware.

Luego toma un soldador, hace un mod de voltios, acelera aún más el sistema y se da cuenta de que no puede prescindir de la hidropesía... Al final, se trata de sistemas de refrigeración extremos. Cuando escuche estas palabras, probablemente piense en “vasos” de cobre envueltos en aislamiento térmico llenos de hielo seco o nitrógeno líquido, con la ayuda de los cuales se establecen récords mundiales de overclocking. Sin embargo, mucha gente olvida que también existe una forma tan cómoda y eficaz de enfriar ordenadores no tradicionales como el uso de CO basado en el cambio de fase, también conocido como "freones".

A primera vista, enfriamiento de freón En términos de grado "extremo", se correlaciona con el nitrógeno líquido, aproximadamente como deslizarse por un tobogán en un parque acuático, con navegar en kayak por un río tormentoso. Sin embargo, la complejidad y eficiencia del sistema de refrigeración no están relacionadas con su pendiente exterior en una proporción de 1:1. Al fin y al cabo, si descartamos todos los efectos especiales externos derivados de la refrigeración con nitrógeno líquido o hielo seco y excluimos los dispositivos auxiliares, ¿qué quedará al final? Un sencillo recipiente metálico en el que salpica líquido muy frío, eso es todo.

Al mismo tiempo, el freón es una unidad bastante compleja y que requiere muchos conocimientos y que no se puede crear sin una preparación seria. Además, para construirlo es necesario tener un conjunto de equipos especiales y habilidades para trabajar con este último mucho mayor que el necesario para darle refrigeración "nitrógena" a un procesador o tarjeta de video. De hecho, por paradójico que pueda parecer, cambiar usted mismo a refrigeración con nitrógeno es más fácil que cambiar a refrigeración por freón.

Pero, ¿qué puede ofrecernos un sistema de refrigeración por cambio de fase que el nitrógeno líquido o el hielo seco no puedan ofrecer? Por supuesto, esta no es una temperatura baja: los mejores freones de circuito único "caseros", cuando funcionan bajo carga, permiten alcanzar -40...-60 °C en el evaporador, mientras que el fondo es de cobre simple " El vidrio” puede fácilmente tener una temperatura de sólo 3-5 ° más alta que la del crioproducto vertido allí.

La principal ventaja de los sistemas de refrigeración con freón es el tiempo de funcionamiento. Si el vidrio enfría el chip solo hasta que la última gota de nitrógeno o el más mínimo residuo de hielo seco se convierta en gas, entonces el freón "congelará" el cristal mientras haya voltaje en los contactos del enchufe. Y la electricidad es claramente un recurso más abundante que el dióxido de carbono congelado o el N2 líquido. Por tanto, los sistemas de tipo cambio de fase son adecuados para largas sesiones de benching, e incluso para trabajar en el ordenador principal del propietario 24 horas al día, 7 días a la semana (ya que con ciertos trucos se pueden hacer muy silenciosos).

Además, la fabricación de un sistema de refrigeración con freón no debería costarle un centavo muy considerable: entre 10.000 y 15.000 rublos. puede ensamblar un CO de compresión de vapor de circuito único muy productivo y de alta calidad o incluso dos "económicos". Los entusiastas desarrollaron e implementaron con éxito proyectos para unidades de freón de 200 e incluso 100 dólares, utilizando unidades de refrigeración usadas, y el equipo necesario para el trabajo se incluyó parcialmente en el costo declarado (!).

Dado que la potencia del compresor puede ser de 15, 20 y, a veces, incluso de 30 atmósferas, un radiador insuficientemente potente utilizado en el freón puede simplemente explotar.

Para ser honesto, el pico de la moda del freón en nuestro país se produjo en 2004-2005. En ese momento, se escribieron artículos que ahora se han convertido en clásicos, se probaron nuevos diseños interesantes, se hicieron suposiciones optimistas de que en tan solo un par de años el "freón" no estaría menos extendido que el "agua"... Por desgracia, estas predicciones fueron no está destinado a hacerse realidad: incluso el CO líquido sigue siendo una rareza hasta el día de hoy, por no hablar de los sistemas basados en transiciones de fase. Sin embargo, la abundancia de ventajas que poseen estos últimos no me permite no hablar de ellas. La primera parte de la serie estará dedicada a la teoría y le ayudará a ponerse al día. Entonces, vámonos.

regreso a la escuela
Como muestra la experiencia de comunicarse con muchos usuarios de los más diversos niveles de sofisticación, incluso las personas "que giran" en el campo técnico, si sus actividades no están directamente relacionadas con unidades de refrigeración, tienen muy poca idea de cómo funciona el sistema de transición de fase. En la escuela, todos, por supuesto, se familiarizaron con los conceptos básicos de la termodinámica, pero pocos pensaron en correlacionar las fórmulas y gráficas del libro de texto con el principio de funcionamiento incluso del refrigerador más común de su apartamento. Por tanto, como suele ocurrir, el conocimiento quedó puramente abstracto y poco a poco fue desapareciendo de la memoria.

Por lo tanto, propongo comenzar desde lo más básico. ¿Qué queremos decir con enfriamiento? Disminución de la temperatura corporal. Al mismo tiempo, como se sabe, la temperatura es una de las caracterizaciones indirectas de la energía, que (la energía) no aparece de la nada ni desaparece sin dejar rastro, sino que sólo pasa de una forma a otra. En consecuencia, una disminución de la temperatura de un cuerpo, mientras los demás parámetros permanecen sin cambios, debe conducir inevitablemente a un aumento de la energía (me centro en esta palabra, es decir, energía, no necesariamente temperatura) de otro cuerpo, sistema de cuerpos o medio ambiente.

En el caso más trivial, este aumento de energía es calefacción. Es decir, para decirlo en lenguaje sencillo, el calor se transfiere de un lugar a otro. Según la formulación más inteligible de la segunda ley de la termodinámica, el calor no puede pasar de un cuerpo menos calentado a otro más calentado sin otros cambios en el sistema. Por eso, dicho sea de paso, es imposible enfriar un chip a una temperatura inferior a la temperatura ambiente con la ayuda de un enfriador de aire convencional, y con la ayuda de agua CO2, por debajo de la temperatura del líquido circulante (que algunos “kulhackers”) ” con una imaginación particularmente rica a veces se olvida).

Los dos sistemas de refrigeración antes mencionados sirven para disipar el calor generado por los cristales, ya sea dentro de la caja del ordenador (refrigeradores) o fuera de ella (si hay hidropesía). También hay aquellos en los que el “sobrante” de calor se aprovecha no para aumentar la temperatura del ambiente, sino para hervir el líquido o derretirlo. sólidos(y estos procesos requieren más energía que solo calentar). Ejemplos de este tipo de “refrigeradores” son los ya conocidos vasos evaporadores para nitrógeno líquido o hielo seco. Sin embargo, su principal inconveniente, la no renovación del proceso, ya se ha descrito anteriormente.

¡Pero debe existir alguna posibilidad de realizar un proceso cíclico de evaporación-condensación en un volumen cerrado! En este caso, por supuesto, me gustaría conseguir una transición de un estado de agregación a otro a bajas temperaturas, por ejemplo -20...-50 °C. Los gases refrigerantes llamados freones tienen puntos de ebullición aproximadamente en este rango. Sin embargo, para observar la evaporación de un líquido, acompañada de la eliminación de calor del objeto de interés, a temperaturas tan bajas, primero es necesario obtener este mismo líquido, y ¿cómo se puede hacer esto si no hay nada que lo enfríe? con (él mismo debe servir para enfriar)?

volver a otra vez plan de estudios escolar en física y recuerde que las temperaturas "límite" de las sustancias (fusión, evaporación) son directamente proporcionales a la presión. A presión elevada, es posible que un líquido no se convierta en gas incluso a temperaturas significativamente superiores a su punto de ebullición en 1 atm, mientras que en rarefacción, por el contrario, hierve antes. Para mayor claridad, podemos recordar acerca de un encendedor desechable en el que salpica silenciosamente gas licuado a temperatura ambiente, y sobre el hecho interesante de que en lo alto de las montañas (donde la presión es menor) el agua ya puede hervir a 80 ° C. Así, manipulando la presión, podemos “mover” el punto de evaporación/condensación del refrigerante hasta donde lo necesitemos. En el caso del sistema de refrigeración deseado, hacia arriba, es decir, hasta el rango de temperaturas positivas en la escala Celsius.

No proporciono cálculos físicos detallados a propósito, porque entiendo perfectamente que la mayoría de los lectores solo los echarán un vistazo, y aquellos pocos que tienen un conocimiento profundo en el campo de la termodinámica ya están muy familiarizados con ellos.

Refrigerador al revés
Creo que esta breve introducción es suficiente para pasar a los principios operativos del freón "clásico". Este dispositivo consta de un compresor, un condensador, un filtro, un tubo capilar, un evaporador y una manguera de succión, conectados herméticamente entre sí mediante tubos de cobre. El freón pasa a través de estos nodos exactamente en el orden en que aparecen enumerados y, al mismo tiempo, se le producen cambios curiosos. Entonces, al principio, mientras el freón está apagado, en todo su espacio interno el refrigerante existe en forma de gas a una presión relativamente baja (3-8 atmósferas).

Tan pronto como se enciende el compresor, comienza a bombear gas hacia el condensador, aumentando bruscamente la presión (y al mismo tiempo calentando, pero esto es un efecto secundario). En un condensador (que suele ser un radiador grande a través del cual pasa un tubo como una "serpiente"), el freón bajo presión, al enfriarse, comienza a condensarse gradualmente (pasar a un estado líquido). Dado que el gas, como se sabe, tiene más energía que el líquido, al licuarlo es necesario disipar una cantidad importante de calor, para lo cual se dota al condensador de una gran superficie de evacuación de calor y se coloca un potente ventilador para soplarlo. En los frigoríficos normales se conforman únicamente con un gran radiador plano hecho de tubos, afortunadamente las dimensiones lo permiten.

El freón generalmente se ensambla de modo que el punto de entrada del tubo que va del compresor al condensador esté en la parte superior y el punto de salida en la parte inferior. De esta forma, el líquido fluye por gravedad hacia el fondo del condensador, lo que garantiza la menor cantidad de burbujas de gas sin condensar. Luego el tubo, que sale por el fondo del condensador, vuelve a elevarse bruscamente (permítanme aclarar que estamos hablando de un freón instalado horizontalmente) para luego entrar en el filtro. Se trata, por regla general, de un cilindro de metal (generalmente de cobre) con un diámetro de 15 a 50 mm y una longitud de 8 a 20 cm, dentro del cual, en un lado, hay una rejilla que sirve para retener los pequeños restos que se han acumulado. dentro del sistema o formado en él durante su montaje y repostaje, y por el otro, la malla más fina.

El espacio entre ellos se llena con gránulos de material absorbente de agua (por ejemplo, gel de sílice o zeolita). Por lo tanto, es más correcto llamar a esta unidad no solo filtro, sino filtro secador. Entra freón líquido con pequeñas impurezas gaseosas. parte superior un filtro ubicado en ángulo para que, nuevamente, debido a la gravedad, se forme una capa de líquido exclusivamente en el fondo. Desde el filtro ingresa a un tubo capilar largo y delgado, a través del cual, desacelerando gradualmente (debido a la fricción contra las paredes), se mueve hacia el evaporador.

Es importante seleccionar la longitud y el diámetro del tubo de modo que la presión caiga a un valor insuficiente para "mantener" el freón en estado líquido después de acercarse al evaporador, y la dosis no sea menor ni mayor de la necesaria. El evaporador en sí recuerda algo a un bloque de agua; también contiene elementos que favorecen una mejor transferencia de calor. Solo que, por regla general, en los evaporadores de freón hay varios de los llamados "pisos", que el refrigerante en ebullición lava secuencialmente para eliminar al máximo el calor de ellos (y, por lo tanto, del objeto que se está enfriando) para la vaporización.

Luego, el freón, casi completamente convertido en gas, debe regresar al compresor para repetir el ciclo. Se utiliza un tubo de succión para devolver el refrigerante del evaporador. Debe tener suficiente flexibilidad y longitud (para facilitar la instalación del evaporador) y en ningún caso permitir el paso del gas; de lo contrario, será necesario repostar el sistema con frecuencia, lo que resulta inconveniente y costoso. A veces, el tubo de succión está equipado con un llamado rehervidor, que está orientado en dirección opuesta al filtro: el gas con el líquido restante se suministra desde abajo y el compresor desde arriba "aspira" exclusivamente freón evaporado. Si entra refrigerante líquido en el interior, se puede dañar el compresor debido al llamado choque hidrostático.

Por lo tanto, en el circuito de freón se pueden distinguir dos líneas: alta y baja presión. El primero comienza en la salida del compresor y termina en el acceso al evaporador, y el segundo consta de un tubo de succión y un hervidor. Por consiguiente, los nodos límite son el compresor y el tubo capilar.
Quizás se pregunte por qué llamé a este texto "El refrigerador de adentro hacia afuera". Respondo: en esos CO basados en transición de fase que cada uno de nosotros tenemos en nuestros apartamentos, el papel del evaporador lo desempeñan las paredes de las cámaras de congelación ubicadas alrededor de los objetos que se enfrían, mientras que el freón, por el contrario, enfría los ordenador exclusivamente localmente y, en cierto sentido, “desde dentro”.

Entonces, en general, hemos estudiado la estructura de un determinado freón promedio. Sin embargo, la abundancia varios tipos Los componentes le permiten crear una gran cantidad de modificaciones, que pueden diferir significativamente entre sí incluso en parámetros clave. Ahora propongo considerar los tipos más comunes de componentes de freón y comprender qué ventajas y desventajas tiene cada uno de ellos.

Compresor
La industria moderna produce cientos varios modelos compresores que difieren en principio de funcionamiento, rango de temperatura, capacidad de refrigeración, tipo de accionamiento y muchas otras características de rendimiento. Los tipos de compresores más comunes son los de pistón, de tornillo, centrífugos y scroll, de los cuales la mayoría pueden ser herméticos o semiherméticos. En la vida cotidiana se suelen utilizar compresores eléctricos de pistón herméticos, diseñados para una tensión monofásica de 220 V. Otros tipos de sopladores se utilizan únicamente para necesidades industriales (y tienen un gran consumo de energía) o no son adecuados para su uso en el hogar debido a el alto nivel de ruido.

Las principales características de consumo del compresor son la capacidad de refrigeración, la marca de freón requerida, el tipo de aceite utilizado, el método de fijación de los tubos y el "volumen" mencionado anteriormente. En muchos casos, las dimensiones y el peso del dispositivo son importantes, por ejemplo, cuando es necesario instalar el freón en la carcasa de una computadora o en otro espacio limitado.

Entonces, vayamos punto por punto. La potencia frigorífica del compresor, a diferencia de la potencia consumida, no se describe con un número, ya que depende de la temperatura del objeto que se está enfriando. Por ejemplo, un compresor diseñado para eliminar 300 W de calor a -25 °C tendrá una capacidad de enfriamiento de aproximadamente 1100 W a +5 grados, a -5 - 720 W, a -15 - 470 W y a -45 - sólo 190W. Aquí no hay contradicciones con la física, ya que no estamos hablando de "convertir" un vatio en otro, sino sólo de indicar qué carga de potencia el compresor podrá "mantener" a una temperatura determinada. Normalmente, cada compresor está equipado con una placa que indica su capacidad de refrigeración a 4-6 temperaturas y varios tipos (si está permitido) del refrigerante utilizado.
Ahora nos hemos acercado sin problemas a la segunda pregunta. Las diferentes marcas de freones difieren notablemente en cuanto a puntos de ebullición, eficiencia y, por supuesto, coste. El gas más común es el R-22 con un punto de ebullición de -41° a presión atmosférica.

En la segunda parte del artículo hablaré sobre los criterios según los cuales se deben seleccionar los componentes del sistema, qué son las cascadas y las autocascadas y por qué los freones con muchos evaporadores son malos...

En este caso, la marca de freón utilizada siempre está estrictamente relacionada con el tipo de aceite que se utiliza en el compresor para reducir la fricción. Los aceites se dividen en sintéticos y minerales, y el gas debe seleccionarse de manera que no entre en reacción química con el lubricante; de lo contrario, el compresor fallará. El más inerte y, en consecuencia, universal es el aceite sintético. Además, la compatibilidad debe expresarse en el hecho de que el aceite en ningún caso se congela en el punto de ebullición del freón. Después de todo, cuando describí anteriormente el movimiento del refrigerante a través del sistema, omití el hecho importante de que junto con el gas, el aceite siempre fluye a través del freón. Las piezas del compresor literalmente se “bañan” en él, de lo contrario su funcionamiento sería imposible. Bueno, si el aceite se congela, simplemente nos enfrentaremos a un bloqueo de las tuberías y, como resultado, a una caída en la eficiencia del sistema a casi cero hasta que el lubricante se derrita. Y si tienes mucha mala suerte, puedes sufrir grietas.

Según el método de conexión al sistema, los compresores se dividen en aquellos diseñados para soldar o para el uso de accesorios (elementos de conexión roscados). Este último puede ser más conveniente de instalar, pero para instalar accesorios es necesario poder abocardar bien las tuberías (aumentar su diámetro debido a la plasticidad del cobre) y tener las herramientas necesarias, por lo que a menudo se recurre a simplemente soldar las tuberías.

Condensador
A veces, esta unidad no se llama del todo correctamente condensador (obviamente, para no confundirse con un componente electrónico). Estructuralmente es simple y, en apariencia, en general, se diferencia poco de un radiador hidrópico (excepto en tamaño) o de una estufa de automóvil. Sin embargo, tiene una diferencia invisible a simple vista: es mucho más resistente a las altas presiones. Dado que la potencia del compresor puede ser de 15, 20 y, a veces, incluso de 30 atmósferas, un radiador insuficientemente potente utilizado en el freón puede simplemente explotar.

Filtrar
Creo que la necesidad de esta unidad no suscita ninguna duda particular. Dentro del freón, además del refrigerante, inevitablemente hay pequeños restos (principalmente incrustaciones generadas durante la soldadura), por lo que para que la estrecha abertura del tubo capilar no se obstruya, es necesario que todo esto quede en las rejillas del filtro. También es importante orientar correctamente el filtro: siempre tiene una entrada y una salida. Es necesario que la mezcla de freón, aceite, agua y lodo pase secuencialmente por rejillas grandes, secadora y mallas pequeñas, pero no al revés, de lo contrario el filtro se obstruirá. Para un buen secado, conviene elegir un filtro con un volumen interno de al menos 15 cm3, porque el agua es cien veces más peligrosa para el sistema que el aceite, simplemente porque ya se congela a temperaturas de alrededor de 0 ° C.

tubo capilar
En términos generales, el nombre de este nodo del sistema es incorrecto. El error es el mismo que cuando se llama “copiadora” a una fotocopiadora. El caso es que utilizar un tubo de cobre de pequeño diámetro es sólo una forma de dosificar freón líquido en el evaporador. Como mencioné brevemente anteriormente, el tubo ralentiza el flujo de líquido debido a la enorme resistencia hidráulica de las paredes (inversamente proporcional, en general, al cuadrado del diámetro interno y directamente proporcional a la longitud). Es necesario seleccionar correctamente el tubo y la longitud de la sección requerida; de lo contrario, puede encontrarse con una falta de freón líquido en el evaporador y, como consecuencia, una baja eficiencia o, por el contrario, un exceso y el riesgo de que entre al compresor. Y nuevamente, baja eficiencia debido al hecho de que una parte importante del freón hervirá en el tubo de succión.

En lugar de un capilar, puede utilizar una válvula, un acelerador, una válvula de expansión o un inyector para automóvil. El segundo más popular después del tubo es la válvula de expansión, una válvula termostática, cuyo grado de apertura depende de la temperatura del objeto de interés (el evaporador, por regla general). Gracias a este elemento, es posible mantener una temperatura relativamente estable en la unidad. Es cierto que también existen inconvenientes importantes: las válvulas de expansión de alta calidad son caras y las asequibles a menudo reaccionan con un gran retraso, una vez más "sacudiendo" el sistema en lugar de estabilizarlo. Las válvulas o estranguladores comunes son malos porque pueden envenenar al freón. Por tanto, el tubo es una solución sencilla, inflexible, pero al mismo tiempo extremadamente fiable y probada en el tiempo.

Evaporador
La única unidad de freón que no se puede comprar en una tienda normal que venda equipos de refrigeración. Debe hacerlo usted mismo o comprarlo a otros entusiastas. Los diseños de evaporadores son tan variados como los diseños de bloques de agua, pero el diseño de laberinto de varios pisos es el más popular. Como regla general, los niveles individuales de la "torre" se encienden en una máquina y luego se unen mediante soldadura. Cada capa tiene un orificio para un tubo capilar; debe llevar freón al nivel más bajo, que se encuentra más cerca del objeto que se está enfriando. Es necesario que el freón hirviendo se mueva a través de los canales del evaporador durante un tiempo suficientemente largo para "quitar" completamente el calor del procesador o del núcleo de la tarjeta de video.

tubo de succión
Como regla general, para conectar estufas de gas se utilizan mangueras corrugadas de metal; son lo suficientemente flexibles y confiables como para que pueda instalar fácilmente el evaporador en un procesador o video y no contaminen el gas. Es cierto que estos productos se niegan rotundamente a trabajar con torsión. Con menos frecuencia, cuando no es necesario desmontar periódicamente el evaporador, se utilizan tubos de cobre y, en casos muy aislados, mangueras de llenado de goma que, aunque convenientes por su flexibilidad y facilidad de instalación, provocan inevitablemente pérdidas de freón. A menudo, dentro del tubo de succión no solo se esconde vapor de refrigerante, sino también un capilar que conduce al evaporador. Esto lo protege de daños y además enfría el freón que fluye a través de él, lo que le permite ganar 1-2°. Los “puntos de penetración” del tubo pequeño en el grande suelen estar ubicados en los puntos donde la manguera está conectada al evaporador y a la entrada del compresor.

Marco
Este componente del freón no es obligatorio, sin embargo, si se toma el tiempo para hacerlo, le ahorrará mucho tiempo y nervios, y trabajar con el dispositivo le brindará más placer. A menudo, para este propósito se utilizan unidades de sistema antiguas "gruesas", en las que se puede instalar freón sin decir palabrotas y utilizando un mínimo de herramientas de plomería. El orificio para el tubo de aspiración suele realizarse en la tapa o en la pared lateral de la carcasa y los cables se conducen por la parte posterior.

Algunos artesanos trasladan el freón a un compartimento separado de una caja de servidor grande para obtener algo muy similar a las soluciones de fábrica listas para usar. Además, a menudo la placa de montaje sobre la que descansa la unidad se extiende hasta formar un marco utilizando estructuras simples hechas de un perfil metálico para proteger el precioso dispositivo de golpes y deformaciones y, al mismo tiempo, aumentar la facilidad de transporte. Al crear una carcasa en forma de caja ciega, sería muy útil cubrir su interior con material aislante del sonido y las vibraciones para reducir el nivel de ruido producido por el freón. Sólo es importante no olvidarse del grado adecuado de refrigeración del compresor.

Aislamiento térmico
Para evitar que el evaporador y el tubo de succión se cubran con una capa de nieve y hielo, se “envuelven” con un material especial que minimiza la transferencia de calor. También es necesario aislar cuidadosamente el espacio alrededor del objeto enfriado para, nuevamente, eliminar la condensación y, al mismo tiempo, no enfriar demasiado aquellos elementos que no necesitan bajas temperaturas (condensadores electrolíticos, por ejemplo). . Probablemente lo terminemos aquí. En la siguiente parte del artículo, hablaré sobre los criterios según los cuales es necesario seleccionar los componentes del sistema, qué son las cascadas y las cascadas automáticas, por qué los freones con muchos evaporadores son malos y sobre otros muy, muy cosas interesantes.

Cuantas veces le han dicho al mundo...
Probablemente no haya un overclocker en el mundo al que no se le haya ocurrido la idea de montar una computadora en un refrigerador para conquistar nuevas alturas de overclocking. Sin embargo, todos los que decidieron pedir consejo a camaradas más experimentados recibieron de antemano la misma respuesta: “Abandonen esta idea”. Así que descubramos por qué.
Imaginemos un ordinario congelador un frigorífico medio: temperatura de unos -10°, espacio suficiente para casi cualquier ordenador sin carcasa... parece un idilio. Pero, como dicen, “sobre el papel fue suave, pero se olvidaron de los barrancos”. La primera cuestión es la colocación de los cables. ¿A través de una puerta abierta? Después de sólo un par de horas, el enorme "abrigo de piel" absorberá la mayor parte del espacio interno y la temperatura aumentará.

¿Perforar las paredes laterales? Aún entrará aire húmedo innecesario y los tubos de freón podrían dañarse. Y finalmente, problema principal– pérdida de condensación. Por alguna razón, todo el mundo olvida que los alimentos que se encuentran en el frigorífico se congelan de forma tan milagrosa sólo porque no emiten calor por sí mismos. Toda la potencia de refrigeración del compresor se utiliza para enfriar las “golosinas” una vez y luego mantener la temperatura. Pero una computadora moderna simplemente calentará el congelador a una temperatura superior a cero, todo "fluirá" y, como resultado, tenemos la garantía. cortocircuito y la muerte del hierro. Al mismo tiempo, una buena lección para aquellos que "buscaban lo barato".

Por cierto, esto es lo que logré encontrar en bash.org.ru:

“xxx: Conocí a un tipo, en 1998 compró un muñón de 350 MHz, vertió glicerina en el baño, desmontó el refrigerador, sacó las bobinas, las metió en el baño, enfrió la glicerina casi a cero, puso una computadora en él. y lo aceleré a 1,3 GHz.
yyy: ¿Dónde se lavó entonces?
xxx: después de todo lo que escribí, ¿todavía crees que se lavó solo?

Por desgracia, aunque esta cita es bastante divertida, todo es “mentiras, engaños y fraudes”. Un baño de glicerina de unos 200 litros no es tan fácil de obtener y además tiene una conductividad térmica bastante mediocre e incluso se congela a +18°. No hay bobinas en el refrigerador que puedas sacar y usar para enfriar. Y finalmente, nadie ha podido overclockear un Pentium II por encima de 675 MHz, ni siquiera bajo nitrógeno líquido.

Después de leer el título del artículo, el lector puede sentirse confundido. El tema predominante del sitio es el modding. Y luego dicen algo sobre sistemas de compresión de vapor... Pero la interpretación del término en sí, modding, se remonta a un concepto como modificación. Tradicionalmente, las modificaciones se refieren principalmente a la apariencia de la computadora. Pero también pueden referirse al diseño. Una de las áreas de modificación es aumentar el rendimiento de la computadora. Este tipo de modding es inseparable del concepto de overclocking.

Overclocking (overclocking): aumentar el rendimiento de la computadora aumentando la frecuencia del procesador, la tarjeta de video, la memoria...

No mentiré, es muy tentador comprar un procesador de gama baja en la línea y overclockearlo hasta el nivel superior, o tal vez incluso más alto. Los ahorros son bastante buenos. La diferencia de precio es de casi 800 árboles de hoja perenne. Y también hay una tarjeta de video...

Pero no todo es tan fácil y bonito como parece a primera vista. Cuando el procesador funciona a una frecuencia aumentada, emite gran número calor que es necesario eliminar. Y para un funcionamiento estable del procesador a frecuencias más altas, a menudo es necesario aumentar significativamente el voltaje de suministro del procesador. Lo que conduce a una generación aún mayor de calor.

Por supuesto, existen sistemas tradicionales de refrigeración por aire. Pero no siempre pueden hacer frente a la disipación de calor de un procesador decentemente overclockeado. Hay sistemas de refrigeración líquida. Su eficiencia es mayor que la del aire. Pero ni siquiera ellos pueden hacer frente a un procesador extremadamente overclockeado.

¿Qué tengo que hacer? ¿Cómo afrontar este calor? ¿Quizás hacer un refrigerador para el procesador? A primera vista, es una idea descabellada. Pero no. Hace varios años, aparecieron sistemas de refrigeración basados en el principio de transición de fase (Direct Die).

Hoy en día, estos son los sistemas de refrigeración más eficientes, capaces de funcionar en modo 247 y enfriar hasta -60 grados Celsius. Hay otras formas de congelar el procesador. Hielo seco, nitrógeno líquido... Estos métodos tienen graves desventajas que impiden su uso generalizado. La principal desventaja es la imposibilidad de trabajar en modo 247, por lo que no se considerarán en este artículo. Nuevamente, los sistemas Direct Die son los más económicos.

Se producen varias soluciones en serie: sistemas Direct Die. Pero son difíciles de conseguir y el precio en la mayoría de los casos es simplemente fantástico.

Por eso, muchos entusiastas prefieren hacer sistemas similares por cuenta propia. Resulta mucho más barato y, a menudo, resulta más eficaz.

Entonces llegamos al tema del artículo: hacer un sistema de enfriamiento criogénico para una computadora en casa. El propósito de escribir este artículo es resaltar el proceso real de fabricación de un sistema de enfriamiento utilizando ejemplos de dispositivos fabricados por el autor. No se cubrirán los aspectos de overclocking utilizando estos sistemas. Este es un tema muy amplio y está más allá del alcance de este artículo.

Antes de continuar, es necesario decir un par de frases obligatorias. A pesar de que el artículo contiene información detallada sobre cómo fabricar su propio sistema de refrigeración basándose en el principio de transición de fase, no es una guía de acción. El autor no es responsable de los equipos dañados por usted y de los posibles daños causados a su salud. Usted toma todas las decisiones de forma independiente y actúa bajo su propia responsabilidad y riesgo.

El artículo está dividido en partes. El título de cada parte es una duda que puede surgir si decides seguir este camino. Y a continuación intentaré dar una respuesta detallada a la pregunta planteada. ¿Vamos?

1. ¿Para qué es esto?

La respuesta es sencilla. Tienes la oportunidad de comprar. modelo más joven procesador y overclockearlo al nivel superior. Y quizás más alto. La diferencia de precio entre los procesadores junior y senior es tal que su sistema se amortizará con bastante rapidez.

Pero todo esto suena de algún modo mundano y mercantil. Pero ¿qué pasa si planteamos la pregunta de manera un poco diferente? ¿Cuántos de tus amigos pueden presumir de un sistema de refrigeración criogénico para ordenadores?

Ventajas del sistema:

1.Overclocking más allá de los métodos tradicionales. En en esta etapa Se trata de 500 MHz adicionales por encima del overclocking máximo "en el aire".

2. El nivel de ruido emitido por el sistema no es superior al nivel de ruido de un enfriador de aire de alto rendimiento. Y sucede aún más bajo.

Desventajas del sistema:

1. El precio de un sistema de refrigeración de freón es mucho más elevado que el de los enfriadores de aire o líquidos.

2. Complejidad de la fabricación.

3. La necesidad de adquirir herramientas especiales.

¿Qué temperaturas se pueden alcanzar de manera realista utilizando un sistema de enfriamiento de freón de una sola etapa?

Las temperaturas que se pueden obtener oscilan entre -35 °C y -60 °C, dependiendo de la potencia del compresor y de la precisión del ajuste del sistema. A temperaturas

A partir de 60°C, el aceite del capilar comienza a congelarse. El mecanismo del compresor está ubicado en una carcasa cerrada y sellada llena de aceite hasta un cierto nivel. El compresor funciona, rocía aceite, se lubrica y se enfría con este aceite. El exceso de aceite se drena al fondo de la carcasa. Y el compresor produce una mezcla de aceite y freón. El freón circula junto con el aceite por todo el sistema. El punto de congelación del petróleo ronda los -60 grados. Este aceite comienza a congelarse en el capilar. La instalación comienza a funcionar cíclicamente. Menos 60, el aceite se congela, el capilar se obstruye, el sistema deja de funcionar, la temperatura sube, el capilar se descongela y el sistema vuelve a funcionar.

2. ¿Cómo funciona?

El sistema de transición de fase consta de un circuito cerrado con un conjunto elementos estandar. Compresor, condensador (condensador), filtro, capilar, evaporador. El compresor fuerza el gas freón hacia el condensador. Allí se enfría y pasa a la fase líquida. Esto genera calor, que es disipado por el condensador. Lo siguiente es un filtro para evitar que la humedad y los desechos aleatorios entren en el capilar, lo que puede obstruirlo.

Después del filtro, el freón ingresa al capilar (elemento acelerador). El capilar divide el circuito del sistema en dos zonas. Alta presión (se mueve el freón líquido) y baja presión (se mueve el freón gaseoso). Después de pasar por el capilar, el freón líquido ingresa a una zona de baja presión (evaporador) y comienza a hervir. Al mismo tiempo se absorbe una gran cantidad de calor. El suministro de freón a través del tubo capilar debe dosificarse con precisión. Freona debe actuar estrictamente. una cierta cantidad requerido para el enfriamiento. Si hay un suministro excesivo, el freón no se evaporará por completo en el evaporador y puede ingresar al compresor a través del tubo de succión, lo que puede provocar su falla. Si el suministro es insuficiente, la capacidad de refrigeración es insuficiente.

3.¿De qué está hecho y cuánto cuesta? ¿Qué herramientas y suministros se necesitan?

La primera pregunta que suele surgir del lector medio es ¿cuánto cuesta el freón? A primera vista, la pregunta es sencilla y razonable. Pero es similar a la pregunta: ¿cuánto cuesta un coche? Inmediatamente surgen muchas contrapreguntas. ¿Qué coche? ¿Camión o coche? ¿Coche nacional o extranjero? ¿Clase ejecutiva o ejecutiva?

Lo mismo con el sistema de compresión de vapor. A la pregunta de cuánto cuesta, no se puede dar de inmediato una respuesta definitiva. Pero primero es necesario decidir el propósito para el cual se creará el sistema. Seleccionar componentes y herramientas. Sume su precio en una “columna”. Sólo entonces podremos obtener una respuesta a esta pregunta candente. Sigamos adelante.

Accesorios. Materiales

1. Compresor. El corazón del sistema. Uno nuevo cuesta desde $35. Marca reconocida y de alto rendimiento $ 170-300.

Antes de elegir un compresor, primero decidamos el número de evaporadores. El sistema de freón se puede montar con uno o dos evaporadores. Un evaporador es para el procesador central y el otro es para el procesador gráfico de la tarjeta de video. La opción con dos evaporadores tiene serias desventajas. En tal sistema, el freón proveniente del condensador se divide en dos corrientes y pasa a través de dos capilares hasta dos evaporadores. Digamos que pudo asegurarse de que el freón se distribuya uniformemente entre dos evaporadores.

Si la carga de calor en ambos evaporadores es la misma o cercana, entonces no sucederá nada malo. Supongamos que la carga en el procesador central es alta, pero no en el procesador gráfico. La mayor cantidad de calor que desprende el procesador central hará que el freón hierva más activamente en el evaporador. Y en el evaporador de GPU esto sucederá en menor medida. La presión en el primer evaporador será mayor. Y en el segundo es menos. Como resultado, el freón entrará al evaporador con menos presión. Es decir, en un lugar menos cargado. Y resulta que una mayor cantidad de freón ingresa al evaporador menos cargado. Y en uno más cargado, menos. La situación está empezando a empeorar cada vez más. ¡Resulta que un evaporador descargado estará mucho más frío que uno cargado! Y esta diferencia puede ser significativa. Como resultado, el procesador se sobrecalienta.

Conclusión: Un sistema con dos evaporadores sólo es bueno para sistemas con la misma carga térmica. Por ejemplo, para dos tarjetas de video que funcionan en modo SLI. Y es peligroso cuando se trabaja con un procesador y una tarjeta de video.

Centrémonos en un sistema con un evaporador por ahora.

Seleccione el tipo de freón.

Ahora debemos decidir qué freón usaremos en el sistema. Freon R-22 es óptimo por todos lados. Este es el más barato y accesible de todos los tipos de freones. El R-22 hierve a presión atmosférica a una temperatura de -41ºC. Otra ventaja de este freón es que es compatible con el aceite de compresores que funcionan con freón R-12 y R-404.

En otras palabras, este freón se puede utilizar para rellenar compresores diseñados para funcionar con freones R-12 y R-404. Los compresores R-12 se pueden obtener de un frigorífico viejo y no deseado. Pero obviamente tienen una potencia baja de 70-170 W a -15. Y no será posible fabricar un sistema con un rendimiento aceptable a partir de un compresor de este tipo.

En general, una de las preguntas más frecuentes es: ¿por qué no simplemente poner la computadora en el congelador? La respuesta es sencilla. Esto no aumentará tanto el rendimiento. Este método no le permitirá alcanzar una temperatura suficientemente baja en el procesador. Y lo más importante es que los congeladores no están diseñados para este nivel de capacidad de refrigeración. Y por lo tanto simplemente fallarán después de un corto período de tiempo.

Puede comprar un compresor diseñado para funcionar con freón R-404. Estos compresores funcionan a presiones más altas que los diseñados para funcionar con 22. Un compresor de este tipo está lleno de aceite sintético, compatible con casi todos los gases y mezclas, en teoría utiliza componentes de mayor calidad; Pero también cuesta más que un compresor de R-22.

Por supuesto, usando un compresor diseñado para freón 404, e incluso llenando el sistema con 404, puede obtener temperaturas más bajas que usando 22. Pero el 404 cuesta varias veces más que el 22.

Para construir el sistema, se requiere un compresor de pistón sellado herméticamente. Los compresores están disponibles en dos tipos. Para instalación mediante soldadura y abocardado. Los compresores diseñados para soldar son más convenientes.

Seleccione la potencia y marca del compresor.

Ahora decidamos la potencia del compresor. Pero para hacer esto, primero estimemos la disipación de calor del procesador. Los procesadores modernos emiten entre 70 y 110 W de calor cuando están en funcionamiento. Con un overclocking importante y un aumento en el voltaje de suministro, esta cifra aumenta a 200 - 250 W.

A título informativo, estas son las características de algunos sistemas en serie:

VapoChill Extreme Edition XE II tiene las siguientes características: con una carga de 180W, la temperatura del evaporador es -18, sin carga -44

VapoChill LightSpeed™: con una carga de 200 W, la temperatura del evaporador es -33, sin carga -50

Este último es uno de los sistemas más potentes que se producen actualmente. Entonces, la elección es tuya. Más potente y más caro. Será un poco más ruidoso pero la aceleración será mayor. O más barato y sencillo.

Los compresores Danfoss se consideran los mejores para producir sistemas Direct Die. Todas las soluciones en serie se fabrican utilizando compresores de esta empresa. En segundo lugar se encuentran los compresores Aspera. También se les considera los más silenciosos. Estas dos marcas son las más populares entre los ventiladores de refrigeración con freón de todo el mundo.

Un poco más sobre el poder. Por un lado, es mejor elegir un compresor más potente; tiene una mayor capacidad de enfriamiento y con su ayuda se puede obtener una temperatura más baja bajo una carga más potente. Se calienta menos. Pero, por otro lado, cuanto más potente es el compresor, más ruido hace. Debe elegir el equilibrio óptimo entre ruido y rendimiento. Debes decidir inmediatamente lo que quieres. Un sistema más potente pero ruidoso. O razonablemente suficiente, pero más silencioso.

La principal característica de un compresor es la capacidad de refrigeración. Está indicado en Watts a una temperatura de -25ºC. Hay que tener en cuenta que a una temperatura de -40ºC esta cifra disminuirá casi a la mitad.

Elegiremos en base a 150-250W por evaporador. Y a -25 o -40 debes decidir por ti mismo.

Daré marcas de compresores populares con una potencia cercana a la elegida, que funcionan con R-22. Los hay similares para R 404.

215W a -25

Aspera E 2134E,

300W a -25

450W a -25

550W a -25

325W a -25

415W a -25

Danfoss SC15CM, 510W a -25

Danfoss SC18CM,

585W a -25

Solo diré que los compresores de las marcas "junior" de la lista prácticamente no hacen ruido. Y los “mayores” hacen un ruido notorio.

Naturalmente, Aspera y Danfoss no son los únicos en el mundo, y la luz no cayó sobre ellos como una cuña. También están Electrolux, Tecumseh, Turk Elektrik, Panasonic y también Kholodmash. También son unidades muy buenas, aunque los Kholodmash son bastante ruidosos. Y, al final, puedes hacerlo: ven a la tienda y pídele al vendedor que te recomiende un compresor silencioso con una capacidad de enfriamiento de 200-500 W a una temperatura de -25ºC.

Para obtener información más detallada, puede visitar los sitios web de los fabricantes de compresores. O mire los enlaces proporcionados al final del artículo.

Determinamos dónde tiene el compresor un tubo de descarga y dónde tiene un tubo de succión.

Elegimos un compresor. Ahora echémosle un vistazo más de cerca. Un cuerpo negro aerodinámico en la base del que salen tres tubos. Normalmente se trata de tres tubos. Sucede que los compresores de alta potencia tienen cinco. Dos adicionales son de refrigeración por aceite. Pero no consideraremos este caso debido a su gran rareza.

Dos tubos de mayor diámetro son de aspiración. Uno con un diámetro menor es uno de bombeo. Se suelda una válvula Schrader a uno de los tubos de succión (el que sea más conveniente) para llenar el sistema. El tubo de aspiración que sale del evaporador está soldado al otro. Al más delgado (presión), se suelda un tubo que conduce al condensador. Por lo general, se le suelda una válvula Schrader a través de una T para controlar la presión en la línea de descarga.

Cómo conectar un compresor a red electrica. Diagramas electricos encendido de compresores

Si compró un compresor nuevo, no tendrá problemas para conectarlo a la red eléctrica. Retire la tapa del relé de arranque y observe su reverso. En él está dibujado el diagrama de conexión. Para conectar el compresor, es adecuado cualquier cable con una sección transversal de al menos 0,75 milímetros cuadrados.

Pero si consiguió un compresor usado de algún lugar, es posible que tenga dificultades para conectarlo. Daré varios circuitos típicos de conmutación de compresores. Los relés y condensadores se pueden comprar en tiendas que venden equipos de refrigeración.

Cómo comprobar un compresor usado existente

Digamos que tienes un compresor usado. Pero no sabes si está funcionando o no. Esto se puede comprobar fácilmente. Para hacer esto necesitas un dispositivo: un multímetro.

Primero, retire la tapa del relé de arranque y el propio relé. Luego medimos la resistencia entre los contactos que salen del compresor. Debería ser algo como esto: entre los contactos derecho e izquierdo - 30 ohmios; entre la derecha y la parte superior - 15 ohmios; entre la izquierda y la parte superior: 20 ohmios.

Si los números obtenidos difieren mucho de los indicados, se puede suponer que el compresor está defectuoso. La falla se puede determinar con mayor precisión solo midiendo la corriente consumida por el compresor. Si el dispositivo muestra una rotura en cualquier par de contactos, entonces el compresor está defectuoso

Luego medimos la resistencia entre los contactos y la carcasa del compresor. Para ello, conecte una sonda del dispositivo a cada uno de los contactos y la otra sonda a la parte de cobre de uno de los racores del motor.

El dispositivo debería mostrar una rotura. Si el dispositivo muestra alguna resistencia, el compresor está defectuoso.

Si no se encontraron fallas en la parte eléctrica del compresor, verifique la presión. Para ello, conectamos un simulador (una manguera con salida desde el tubo capilar) al racor de descarga, conectamos un manómetro al simulador, arrancamos el compresor y medimos la presión con el manómetro.

Si el manómetro muestra una presión de más de 6 atmósferas y la presión continúa aumentando, apague inmediatamente el compresor. De lo contrario, podría dañar el manómetro. Esto significa que el compresor está en muy buenas condiciones.

Si la resistencia de los devanados no difiere de la norma y el compresor no arranca y existe la sospecha de un mal funcionamiento del relé de arranque, puede intentar arrancar el motor "directamente", es decir. evitando el relé.

¡ATENCIÓN! La tensión de 220 V es peligrosa para la vida. Si no tienes experiencia trabajando con circuitos electricos, entonces es mejor confiar esta verificación a un especialista.

Hacemos un cable para conectar el motor y a través de él conectamos el compresor, como se muestra en el diagrama:

No es necesario instalar el interruptor, pero luego de arrancar el motor es necesario desconectar el cable del devanado de arranque. En los compresores de tipo horizontal, el contacto izquierdo es el contacto común, el contacto superior derecho es el devanado de trabajo y el contacto inferior derecho es el devanado de arranque.

2. Condensador - radiador con ventilador. Un condensador, sin ventilador desde 35$. Se puede adquirir completo con ventilador. Incluso puedes inventar algo tú mismo sin un ventilador.

¿Qué condensador debo usar?

Es más racional comprar un condensador ya preparado. Pero puedes hacerlo tú mismo. El condensador más simple consta de 7 a 15 metros de tubo de cobre retorcido en espiral con un paso de al menos 4 mm. El diámetro de la espiral se selecciona según las dimensiones de la plataforma sobre la que se instalará el sistema. Pero un condensador de este tipo no es muy eficiente debido a su pequeña superficie. Puede aumentar la eficiencia de dicho condensador soldándole aletas adicionales. Es peligroso utilizar radiadores de calefacciones de automóviles. La presión en el sistema estará entre 10 y 14 atmósferas. Y no todas las estufas automáticas pueden hacer frente a tal carga.

La principal característica de un condensador es la potencia. La situación con un condensador es la misma que con un compresor; cuanto mayor sea la potencia, mejor. Pero hay una regla: no debe ser menor que la potencia del compresor. Es mejor si excede la potencia del compresor entre una vez y media o dos veces. El condensador debe ser enfriado por un ventilador. Puedes comprar un condensador completo con ventilador. También puede utilizar ventiladores de caja de su computadora para enfriar el condensador. Pero luego necesitan una fuente de alimentación adicional de 12 voltios con una potencia no menor que la potencia total de los ventiladores utilizados para soplar el condensador.

3. Filtro secador. El más sencillo cuesta desde 3,5 dólares. También los hay más caros. En mi opinión, no es necesario comprar un filtro que cueste más de 15 dólares.

¿Qué filtro debo usar?

El filtro se utiliza para filtrar el freón de impurezas no deseadas. Residuos ingeridos accidentalmente: astillas, escamas. De lo contrario, todo esto puede obstruir el capilar y el sistema dejará de funcionar. El filtro también absorbe la humedad que ingresa accidentalmente al sistema. Necesario para el funcionamiento confiable del sistema.

Estructuralmente, tiene la forma de un cilindro de cobre con agujeros en los extremos. Dentro del filtro hay una rejilla instalada en un extremo y una malla muy fina en el otro. El espacio entre ellos está lleno de una sustancia que absorbe agua intensamente. Suele ser zeolita granular o gel de sílice. El final del filtro con la cuadrícula es la entrada, el final con la cuadrícula es la salida. La salida del filtro suele tener un orificio para el tubo capilar, si ambos orificios del filtro son iguales mira dentro, la parte con la malla será la salida.

Al instalarlo, debe tener cuidado de no confundir la dirección de instalación del filtro. El filtro se suele elegir con un volumen de 15 centímetros cúbicos.

4. Capilar. El tamaño estándar más popular es un capilar con un diámetro interno de 0,8 mm. El precio de 1 metro es aproximadamente $1

Es imposible calcular la longitud exacta del capilar para un sistema casero. Debe seleccionarse experimentalmente, lo cual es parte de la configuración del sistema. Basándonos en la tabla, tomamos un capilar con una longitud de reserva para su posterior ajuste. La reserva recomendada es de 0,5 a 1 metro.

Luego, durante el proceso de ajuste, el capilar se corta en trozos pequeños. Y lo sueldan. Luego el sistema se carga nuevamente. Y observan cuánto ha aumentado la capacidad de refrigeración. Luego se repite el procedimiento.

Pero si no quiere molestarse en establecer este nivel, puede tomar la longitud del capilar exactamente de acuerdo con la tabla. Y configure el sistema solo con la cantidad de freón cargada.

Gas (freón)	Potencia del evaporador (vatios)	0,65 mm	0,7 mm	0,8 mm
Gas (freón)	Potencia del evaporador (vatios)	0,26 pulgadas	0,28 pulgadas	0,31 pulgadas
R404A/R507











R22/R290

Tabla compilada por Gary Lloyd

5. Tuberías.

Para conectar los componentes del sistema, se requieren tubos de cobre con un diámetro exterior de 6 mm, 8 mm, 10 mm. Precio de 1 metro de tubo desde $1,5

¿Qué tubos debo utilizar para instalar el sistema?

Para instalar el sistema se utilizan tubos de cobre con un diámetro igual al diámetro de las tuberías del compresor. Pero puedes usar un diámetro más pequeño para la inyección. Normalmente la instalación se realiza con un tubo de 6 mm de diámetro. El de diez milímetros se puede utilizar como succión. A partir de 8mm hacen transiciones de 6mm a 10mm.

El principio de funcionamiento es similar al de la válvula de un encendedor de gas. Necesitarás dos piezas. Necesario para el llenado y control de la presión en el sistema. Soldado en circuitos de baja y alta presión. Alrededor de 1,5 dólares cada uno. Necesario para llenar el sistema y controlar la presión en el sistema.

7. Ángulos, tes de cobre, a juego con el diámetro de los tubos.

Útil para soldar válvulas Schrader y realizar giros cerrados.

8. Evaporador.

La única parte que prácticamente no se produce en la industria. El evaporador es la parte más problemática. Tendrás que pedirlo a amigos en la fábrica o hacerlo tú mismo. Un evaporador personalizado costará desde 35 dólares.

¿Dónde puedo conseguir un evaporador?

El mejor y quizás el único material para un evaporador es el cobre. Un evaporador es un recipiente con la mayor superficie interna posible. En él hierve freón, absorbiendo el calor generado por el procesador. Los mejores diseños de evaporadores pueden y deben verse en el sitio web www.xtremesystems.org

Hay varias opciones para hacer tu propio evaporador. Primera opción. Compre un enfriador de aire normal con un radiador de cobre. Y soldarlo en una caja de chapa de cobre. Hice dos evaporadores similares con el enfriador Volcano7+. Corté el radiador en dos partes a lo largo de la línea del clip de montaje. El espesor de la lámina de cobre con la que se va a realizar la caja debe ser de al menos 2 milímetros. La caja más delgada se infla mediante la presión del sistema.

Hay otra opción. Para implementarlo, necesitará varias barras de cobre con un espesor de 10 a 14 mm y unas dimensiones de 50 por 50 mm. Con un taladro eléctrico, partiendo del centro del cuadrado, comenzamos a perforar agujeros. Lo más cerca posible el uno del otro. Para crear una espiral divergente. Los agujeros deben conectarse entre sí. Debe perforar a una profundidad tal que queden entre 4 y 6 mm hasta el borde inferior.

Si solo tiene un bloque, suelde un capilar al centro de la espiral. Y a la salida de la espiral hay un tubo de aspiración y tapamos todo con una tapa de cobre y soldamos todo a fondo. Si hay otro bloque. Luego hacemos un segundo piso con él. De modo que el freón, habiendo pasado por la espiral de la primera, pase por el agujero hasta el segundo piso y nuevamente en espiral llegue al centro de la segunda barra. Y aquí soldamos el capilar y el tubo de aspiración. Un evaporador de dos pisos funcionará de manera más eficiente que un evaporador de un solo piso. No es necesario construir más de dos plantas. Casi no habrá ganancia de rendimiento. Diámetro de broca 3-5 mm.

9. Tubo de aspiración.

Puede arreglárselas con un tubo de cobre con un diámetro de 10 mm. O compre una tubería de gas hecha de acero inoxidable corrugado. Cuesta desde $10, dependiendo de la longitud.

¿Qué tubo de succión debo usar y dónde puedo conseguirlo?

El tubo de succión es un tubo que va desde el evaporador hasta el compresor. Debería ser lo más flexible posible. Tendrás que montar un evaporador en el procesador, ¿verdad? Y un tubo blando y flexible facilitará mucho esta tarea.

Puede utilizar un tubo de cobre con un diámetro de 10 mm como tubo de succión. Es bastante flexible y se puede torcer. A veces, para instalar el evaporador en el procesador es necesario girarlo un poco y el tubo de cobre permitirá hacerlo. Pero también tiene sus inconvenientes. Aún así, no es lo suficientemente flexible y puede romperse si se dobla repetidamente.

Un tubo fabricado a partir de una tubería de gas no presenta estas desventajas. Se trata de un tubo corrugado hecho de acero inoxidable fino. Soporta una presión de 16 atmósferas. Pero también tiene sus inconvenientes. Para soldarlo, necesitará un fundente especial. Por supuesto, puede soldar los accesorios al sistema y atornillar el revestimiento a través de juntas fluoroplásticas. Pero los accesorios suelen estar hechos de latón y para soldarlos también se requiere fundente. Y este tubo tiene un inconveniente más. No funciona al girar.

No utilice mangueras de goma o mangueras de gas como tubo de succión. Incluso si resisten la presión del sistema, el freón se filtra a través de la goma. Y después de un tiempo tendrás que repostar el sistema.

10. Bomba de vacío para evacuación del sistema.

Preferido, pero no obligatorio. Puede utilizar otro compresor en lugar de una bomba de vacío. Puede hacer que el compresor del sistema aspire por sí solo. O puedes prescindir por completo de pasar la aspiradora. Cómo hacer esto en la práctica se describirá en el capítulo sobre repostar el sistema. La foto muestra un compresor ligeramente modificado para usarlo como bomba de vacío.

11. Estación manométrica.

Precio desde $65. Necesario para el llenado y control de la presión en el sistema. Muy conveniente a la hora de repostar y ajustar el sistema. Por supuesto, puede arreglárselas con un grifo y un manómetro. Ya cuesta desde $17. O simplemente puede soldar manómetros al sistema. Son incluso más baratos individualmente. O puede prescindir por completo de los manómetros. Pero en este caso el repostaje se realizará “a ojo”, lo que naturalmente no es el punto fuerte del método.

12. Freón para rellenar.

Por lo general, este es el freón más barato y accesible de la marca R22. Barato y accesible no significa malo. Es ideal para el aficionado al bricolaje. Cilindro 13,5 kg. - $54. Por supuesto, no necesitas tanto para recargar el sistema. El consumo habitual por recarga, dependiendo del volumen interno del sistema, es de 30 a 300 gramos. Pero no he visto envases más pequeños. Por supuesto puedes contactar centro de servicio para la reparación de refrigeradores y aires acondicionados y acordar con los especialistas el repostaje de combustible allí. Este procedimiento costará desde $10. Pero luego puedes olvidarte de los ajustes. Y no habrá esa adrenalina que literalmente te abruma cuando llenas por primera vez.

14. Plataforma para instalación del sistema.

Plataforma metálica o cualquier otra capaz de soportar el peso del compresor y demás componentes. O el caso en el que lo vas a meter todo.

Herramienta

Para instalar el sistema, necesita herramientas, tanto regulares como especiales. voy a enumerar herramienta necesaria y precios del mismo. Los precios se toman de las listas de precios de varias empresas y se promedian. Estos se dan para que uno pueda tener una idea de los costos materiales que le esperan a una persona que planea avanzar por este camino.

1. Herramienta para cortar tubos de cobre.

Mejor cortatubos como en la foto. Corta tubos de 1/8 a 5/8 pulgadas, es decir de 3 mm a 15 mm. Pueden cortar y luego romper el capilar. Y es económico, desde $4,5.

También puedes cortar con una sierra para metales. Pero en este caso, existe una alta probabilidad de que entren chips en el sistema con resultados impredecibles. Al cortar con una sierra para metales, debe tener cuidado y quitar con cuidado las virutas de las cavidades internas de los tubos.

2. Quemador de gas.

Puedes comprar uno especializado con cilindro de gas MAPP. O puedes comprar algo más barato. El soplete es necesario para soldar tubos que conectan partes del sistema. El sistema tiene una presión alta, alrededor de 7 a 14 atmósferas, y otros métodos de soldadura, por ejemplo con un soldador y soldadura común de estaño y plomo, no son adecuados.

Soldar a la antorcha.

Uno económico con un contenido de plata del 5 al 6 por ciento es bastante adecuado. Los precios son aproximadamente los mismos. Quemador - $60. Cilindro de gas MAPP - $20. Pero puedes encontrar un quemador mucho más barato. Por ejemplo, en el mercado de la radio. Soldar 5-6% plata, una varilla $0,8. Para montar el sistema, normalmente se necesitan de 3 a 5 varillas.

3. También se requieren herramientas habituales.

Como alicates, cortaalambres, un cuchillo, una lima, destornilladores... Sería útil tener un taladro con brocas.

Con los precios anteriores, puede calcular aproximadamente cuánto costará el sistema. Por lo general, si no compra un compresor muy caro, puede conseguirlo fácilmente por menos de 300 dólares. En este caso, obtendrá un "freón" casero bastante silencioso, que no tiene características sobresalientes. Bajo carga en este sistema, puede obtener -25 en el evaporador. Si planeas montar un dispositivo más serio con temperaturas más bajas, tendrás que gastar entre 400 y 500 dólares. Básicamente, el precio aumenta debido al coste de un compresor más potente. Pero este ya será un dispositivo que en sus características superará a las mejores copias de producción.

4. Recomendaciones para el diseño del sistema. Diseño del sistema. Montaje y soldadura.

Monte el sistema sobre una plataforma, preferiblemente de metal. Será más cómodo al soldar, no se quemará. Pero también se puede fabricar con aglomerado o contrachapado grueso. Pero entonces es mejor colocar una lámina de metal debajo de las piezas a soldar. Sería bueno que la plataforma tuviera un marco de caja. Es muy conveniente atornillarle ruedas de muebles. La estructura será pesada y estas recomendaciones facilitarán enormemente su movimiento. El diseño clásico de un sistema de freón es un bloque rectangular con un evaporador en la parte superior. Puede instalar una carcasa de computadora estándar en este diseño. Sólo hay que hacer un agujero en su fondo para el evaporador.

Y ahora recomendaciones sobre la disposición de los elementos del sistema. Instalamos el condensador para que el ventilador aspire aire a través de él y sople sobre el compresor. Esto es necesario para un enfriamiento adicional del compresor. Durante el funcionamiento, el compresor se calienta notablemente. Normal temperatura de funcionamiento compresor 55-70 grados.

El compresor está fijado a la plataforma mediante amortiguadores de goma. Esto se hace para evitar la transmisión de vibraciones desde el compresor en funcionamiento a la carcasa. El compresor suele tener tres tubos. Dos diámetros mayores son de succión. Uno con un diámetro menor es uno de bombeo. Se suelda una válvula Schrader a uno de los tubos de succión (el que sea más conveniente) para llenar el sistema. El tubo de aspiración que sale del evaporador está soldado al otro. Al más delgado, el de descarga, se suelda un tubo que conduce al condensador. Soldé una T en el espacio de este tubo y una válvula Schrader para evacuar y controlar posteriormente la presión en el sistema.

La entrada del condensador es su tubo superior. Salida - abajo. Esto se hace para facilitar el drenaje del freón condensado.

Suelde un filtro a la salida del condensador. El filtro se coloca de modo que la salida del filtro (donde se suelda el capilar) quede más baja que la entrada. Esto se hace para evitar que entren burbujas de freón no condensado en el capilar. Las burbujas reducen el rendimiento del sistema.

El tubo capilar se coloca dentro del tubo de succión para reducir la temperatura del refrigerante en el tubo capilar.

Esto mejora la eficiencia de enfriamiento. Esta disposición también contribuye a la ebullición del freón en la línea de succión. Ayuda a evitar que entre freón líquido en el compresor, lo que puede provocar su falla. Cuando se utiliza un suministro de gas como tubo de succión, el capilar debe colocarse en el tubo doblado en forma de sinusoide. El hecho es que la presión aumenta la longitud de dicho tubo y puede romper el capilar. El capilar, que no está "retraído" dentro del tubo de succión, se enrolla formando una cala y se fija en cualquier lugar conveniente.

Es más conveniente atornillar el evaporador al tubo de succión en lugar de soldarlo. Para hacer esto, puede soldar un accesorio de latón con una rosca de media pulgada al evaporador.

El mismo hilo en la línea de gas. El evaporador debe atornillarse a través de una junta fluoroplástica. Puede utilizar transiciones especiales para ensanchar. Pero luego necesitarás comprar una herramienta adicional.

En este caso, el diseño del evaporador debe ser tal que el capilar no esté soldado, sino insertado en el evaporador. La conexión desmontable es conveniente porque siempre puedes reemplazar el evaporador más tarde.

Antes de sujetar las piezas del sistema de freón, es mejor colocarlas en la plataforma y averiguar cómo irán los tubos de conexión. Puedes simularlos con alambre fino. Dóblalo, ya que las conexiones reales vendrán más tarde. Luego, utilizando estos espacios en blanco, será más fácil y preciso cortar y doblar las secciones de tubería requeridas. Los tubos con un diámetro de hasta 10 mm inclusive se pueden doblar fácilmente a mano. Y, como regla general, puede prescindir de una dobladora de tubos.

Debes pensar en la secuencia de soldadura. De lo contrario, puede resultar que luego, para poder soldar alguna conexión, sea necesario cortar otra.

¿Cómo reducir el ruido de un sistema de refrigeración de freón?

La principal fuente de ruido en un sistema de enfriamiento Direct Die es el compresor. Durante el funcionamiento, vibra notablemente y estas vibraciones se transmiten al cuerpo del sistema. Como resultado, el ruido aumenta. Los amortiguadores de goma sobre los que está montado el compresor tampoco ayudan. Además, las vibraciones del compresor se transmiten a través del tubo de descarga al condensador, y este también comienza a vibrar.

Para reducir este fenómeno, la carcasa puede estar hecha de un material grueso que amortigue las vibraciones. Por ejemplo, aglomerado. Para reducir la transmisión de vibraciones del compresor a la carcasa, puede fijar el compresor a una base pequeña, que a su vez se fija mediante amortiguadores adicionales al cuerpo principal. Algunos incluso cuelgan el compresor de anillos de goma.

Para reducir las vibraciones transmitidas por el compresor al condensador, el tubo de descarga se puede torcer en espiral.

Y cubra las paredes laterales del condensador con material absorbente de vibraciones. El condensador también se puede fijar a la base mediante espaciadores. No estaría de más cubrir las partes internas del estuche con dicho material.

El aislamiento acústico de automóviles se puede utilizar como material absorbente de vibraciones. O penofol. Penofol es un material polimérico poroso que se utiliza para el aislamiento y el aislamiento acústico de sistemas de ventilación. Pégalo con cola 88 o cinta adhesiva de doble cara.

Se pueden disponer pantallas absorbentes de sonido dentro de la carcasa. Se deben cubrir con material muy suelto. Por ejemplo, un acolchado de poliéster grueso.

Para reducir la transmisión de vibraciones de los ventiladores al condensador, también es una buena idea fijar el difusor al que están unidos los ventiladores mediante almohadillas absorbentes de vibraciones.

El aislamiento acústico se realiza después del montaje y soldadura del sistema. De lo contrario, el quemador puede dañarlo fácilmente.

¿Cómo soldar? Montaje del sistema.

Para soldar es muy adecuado un soplete con gas MAAP. Pero el quemador y los cilindros de gas son bastante caros. Puedes comprar una herramienta más sencilla. En el mercado de la radio se puede ver una amplia gama de estos dispositivos. Te saldrá mucho más barato comprar un quemador allí.

Calentamos las piezas a soldar con un quemador; casi inmediatamente adquieren un color amarillo brillante. Continúe calentando hasta que brille de color rojo oscuro. Luego insertamos una varilla de soldadura en el soplete y la pasamos por la zona de soldadura. La soldadura se derrite y se esparce sobre las piezas que se van a soldar. Si la soldadura se pega y sigue siendo un grumo, las piezas que se están soldando no se han calentado lo suficiente.

Para aumentar la resistencia de las uniones soldadas, las piezas deben encajar ligeramente entre sí. Por ejemplo, para soldar tubos del mismo diámetro, es mejor abocardar uno de los tubos.

O utilice una transición de un tubo de mayor diámetro. Si los tubos difieren mucho en diámetro, entonces el tubo más grande debe engarzarse con unos alicates.

El gas MAPP tiene más temperatura alta combustión que el propano. Por tanto, son más rápidos y fáciles de soldar. La soldadura se funde a una temperatura de 700 ° C a 800 grados, según la composición. El punto de fusión del cobre se acerca a los 1080 grados. Debe tener cuidado de no sobrecalentar el área de soldadura. Los tubos delgados pueden derretirse fácilmente. Hay que tener especial cuidado al soldar el capilar. Al soldar de esta manera, principalmente necesita calentar el filtro. A la vista, el punto de fusión del cobre es un brillo brillante de color blanco amarillento.

Las conexiones cobre-cobre se sueldan sin fundente. Si necesita soldar un accesorio de latón o un tubo de succión de acero inoxidable, deberá comprar un fundente especial. Soldo tales conexiones con Ultra flux. Pero puedes adquirir otro similar en una tienda especializada.

En este tipo de soldadura, se aplica fundente a la unión y luego se realiza la soldadura como se describe anteriormente.

Primero se deben fijar las piezas a soldar. La soldadura se realiza con ambas manos y no habrá nada que sujete una pieza que se deslice durante el proceso de soldadura. A menos... Bueno, no, esto es demasiado. Es mejor fijarlo con alambre, tornillo de banco o abrazadera. Todo lo que puedas encontrar.

Un pequeño consejo. Solía soldar válvulas trituradoras sin desmontarlas. Pero cuando la válvula tarda mucho en soldarse, o su tubo es corto, es mejor desenroscar el interior de la misma. Tiene una junta de polímero que puede quemarse al soldar y la válvula se grabará. La tapa de la válvula está desenroscada. Dispone de un pasador con una ranura para tal fin.

Y ahora unas palabras sobre cómo soldar el evaporador. El evaporador suele tener bastante gran masa. Y por tanto calentarlo con un quemador es problemático. Y el consumo de gas será elevado. Por tanto, es mejor soldar el evaporador con el quemador de gas encendido. Le ponemos el evaporador, encendemos el gas y esperamos unos 10 minutos. El evaporador se calentará y podrás empezar a soldar de la forma habitual.

La costura de soldadura debe ser uniforme, lisa, sin depresiones ni depresiones. Este es un posible punto de fuga.

Para estar completamente seguro, lo mejor es probar los evaporadores después de soldarlos. Esto se puede hacer usando un compresor viejo. Para ello será necesario modernizar ligeramente el compresor. Después de la modernización, un compresor de este tipo se puede utilizar tanto para pruebas de presión como para bomba de vacío. La modificación se reduce al hecho de que es necesario soldar la válvula Schrader en las líneas de descarga y succión. El segundo tubo de succión debe estar tapado. La trituradora de descarga se utiliza para prensar evaporadores. La foto muestra otro dispositivo: una válvula y una transición. Habiendo fabricado un dispositivo de este tipo, puede conectar fácilmente cualquier evaporador al compresor.

Más punto interesante. Si soldaste el evaporador tú mismo. Lo instalaron sobre freón. Presurizaron con freón de un cilindro y mantiene la presión, entonces esto no significa nada. No se puede obtener alta presión con tales pruebas de presión.

A continuación, vuelve a llenar el freón, pero nuevamente no habrá alta presión en el evaporador. El evaporador está ubicado en un circuito de baja presión y cuando el sistema está en funcionamiento, la presión en él está entre 0,5 y 1 atmósfera. Y el evaporador puede mantener esa presión perfectamente.

Después de cebar y ajustar el sistema, lo apaga. Después de la desconexión, la presión en los circuitos de baja y alta presión comienza a igualarse. La presión en el evaporador comienza a aumentar. Y se eleva a unas 7-10 atmósferas. Si la soldadura es deficiente, el evaporador puede tener fugas. Y después de un tiempo.

Para evitar tal vergüenza, es mejor presurizar el evaporador antes de instalarlo en el sistema. Para ello se suelda una válvula Schrader al tubo del evaporador o se conecta mediante abocardado. Luego, a través de una estación manómetro, el evaporador se conecta a la línea de descarga del compresor modernizado. El mecanismo se desenrosca de la válvula Schrader en la línea de succión. Esto se hace para abrir la válvula. El compresor se enciende. Controlando la presión con un manómetro de alta presión, bombeamos aire al evaporador a 12-15 atmósferas. Apague el compresor y baje el evaporador a un recipiente con agua. Si hay una fuga, verá burbujas de aire que se escapan de las áreas problemáticas.

ATENCIÓN:

Debe tener mucho cuidado de no exceder la presión especificada. El manómetro podría estar dañado. Es posible que en caso de soldadura de mala calidad, el evaporador se rompa.

Algunas palabras sobre las precauciones de seguridad. Trabaje en un área bien ventilada. La soldadura debe realizarse sobre un sustrato no inflamable. Por ejemplo, una lámina de metal. Cuando trabaje con un quemador, asegúrese de tener un balde con agua cerca del área de trabajo. Es mejor volcarlo un par de veces estando estacionado, que luego, en caso de incendio, correr buscando algo para apagar las llamas. También es buena idea tener un trozo de tela no inflamable. Por ejemplo, lona. Para cubrir con él un objeto que accidentalmente se incendió.

Durante la soldadura, las piezas se calientan rápidamente. Pero tardan mucho en enfriarse.

Al soldar, es necesario controlar cuidadosamente la dirección de la llama del quemador; incluso a una distancia de aproximadamente un metro, la cortina puede incendiarse. Es imperativo trabajar con guantes no inflamables. Y lo principal es la atención, y nuevamente la atención.

Instalación de ventiladores.

El sistema está ensamblado y soldado. Es hora de instalar los ventiladores. Si compró un condensador completo con ventilador, no deberían surgir problemas. Otra cuestión es si decide utilizar los ventiladores de la carcasa de su computadora que ya tiene. Hay varios puntos a considerar aquí.

Primero.

Los ventiladores necesitan su propia fuente de alimentación. Debido al hecho de que cuando se utiliza un sistema de refrigeración de freón, primero se enciende y, después de un tiempo, se enciende la computadora. Esto se hace para que tenga tiempo de enfriar el procesador. Y una vez que el sistema ingresa al modo, puede encender la computadora. Por lo tanto, es imposible utilizar una fuente de alimentación tanto para la computadora como para alimentar los ventiladores.

Segundo.

Para que el ventilador funcione eficazmente es necesario utilizar un difusor. Si simplemente conecta el ventilador al condensador. Solo aspirará aire a través de una pequeña parte, igual al área del propio ventilador. La eficiencia de enfriamiento del freón será baja. El difusor igualará el flujo de aire. Y toda la superficie del condensador quedará atravesada.

El difusor debe encajar perfectamente al condensador. Los espacios reducen la eficiencia de enfriamiento.

5. Rellenar el sistema. Aspirar

Entonces, el sistema se ensambla y suelda. Es hora de empezar a repostar. Pero primero necesitas eliminar el aire del sistema. Si no se hace esto, la humedad contenida en el aire se congelará durante el funcionamiento del sistema y obstruirá el capilar. El sistema quedará inoperable. El aire en el sistema también reduce significativamente su capacidad de enfriamiento. Esto sucede debido al hecho de que el sistema se carga con una pequeña cantidad de freón y el aire ocupa un cierto volumen dentro del sistema, pero no participa en el proceso.

Hay varias formas de eliminar el aire del sistema. El principal y más método efectivo está pasando la aspiradora. Para aspirar se necesita un dispositivo especial: una bomba de vacío. Esto es algo bastante caro y no es necesario que lo compre un artesano casero. Puede reemplazar la bomba de vacío con otro compresor. Por supuesto, utilizando un compresor no se puede obtener un vacío tan profundo como utilizando una bomba de vacío. Pero existe un método que te permite acercarte a su resultado. O puedes prescindir de pasar la aspiradora. A continuación describiré todos los métodos que conozco.

Pero primero, comprobemos qué tan bien logramos soldar el sistema. Para ello, enrosque la manguera amarilla de la estación de manómetro al cilindro con freón y, abriendo un poco el cilindro, sople las mangueras con freón. Para hacer esto, debe abrir ligeramente las válvulas en la estación del manómetro. Después de este procedimiento, cierre todas las válvulas y conecte la manguera roja a la válvula Schrader en la línea de descarga.

Luego abrimos la válvula en el cilindro y, usando la válvula en la estación del manómetro (roja, línea de descarga), dejamos entrar freón al sistema. En este momento, puede abrir ligeramente la válvula Schrader en la línea de succión presionando el pasador de la válvula. Esto forzará la salida del aire del sistema. Por supuesto que no todos. Pero aún así. Después de liberar el aire y cerrar todos los grifos, encienda el compresor por un momento. Luego volvemos a repetir el procedimiento. A continuación, apriete esta válvula con una tapa (succión). Y seguimos aumentando la presión en el sistema. Aumentamos la presión a 3 atmósferas. Cerramos todos los grifos y dejamos el sistema una o dos horas. Si pasado este tiempo la presión en el sistema no baja, estamos de suerte. No hay fugas. Todo está soldado con alta calidad.

Si la presión ha bajado, aumentamos la presión usando el método anterior y comenzamos a buscar la fuga. Esto se hace con agua y jabón. Con un cepillo, aplique agua con jabón en las juntas y observe si aparecen burbujas. Soldamos las fugas. Naturalmente, antes de soldar liberamos freón del sistema. De lo contrario, podría producirse una pequeña y desagradable explosión. Luego repetimos todo el procedimiento de verificación.

El sistema ha sido revisado y no hay fugas. Sigamos adelante. Enroscamos la manguera azul a la trituradora por la línea de aspiración. El rojo ya está conectado. Desconecte la botella de freón. Y conectamos una bomba de vacío a la manguera amarilla liberada. Si no está allí, entonces un compresor especialmente modificado. Actuará como una bomba de vacío. La modificación consiste en soldar válvulas Schrader a las tuberías de descarga y succión de este compresor.

La evacuación se realiza desde la válvula de descarga (alta presión). Para hacer esto, abra la válvula roja y encienda la bomba de vacío del compresor. La aguja del manómetro de baja presión (azul) debe moverse hacia abajo. Aspirar durante un par de minutos. Pero de esa manera no se puede conseguir un vacío profundo. Por tanto, también encendemos el compresor del sistema. Como resultado, la presión de succión (baja presión) será aún menor. Los compresores funcionarán en serie. Esto casi será el resultado de pasar la aspiradora con una buena bomba de vacío. Teniendo en cuenta que después de rellenar el refrigerante, el aire restante se comprimirá unas 10 veces, el aire prácticamente no reducirá la capacidad de refrigeración. El sistema de vacío es convencionalmente de dos etapas.

A continuación, apague los compresores. Cierra los grifos. Apagamos el dispositivo de vacío y conectamos un cilindro de freón en su lugar. Encendemos el compresor del sistema y comenzamos a introducir lentamente freón desde el cilindro. En la línea de succión. El suministro se realiza a través de la válvula azul. La aguja del manómetro de flujo de retorno (azul) saltará a 3-4 atmósferas. Detengamos la alimentación y esperemos unos minutos.

Luego volvemos a repetir el procedimiento. El gas debe suministrarse en pequeñas porciones. Esto es importante. A intervalos de varios minutos. Después de un tiempo, el evaporador comenzará a cubrirse de escarcha.

Cargamos con freón hasta cubrir de escarcha el tubo de aspiración a la entrada del compresor. Este será el final del repostaje.

Y al mismo tiempo preconfigurar el sistema.

Este ajuste le permite evitar que entre freón líquido al compresor. Bajo carga, se garantiza que el freón se evaporará antes, antes de llegar al compresor. Y la entrada de freón líquido puede provocar la falla del compresor.

A continuación se escribirán más detalles sobre el proceso de ajuste del sistema.

¿Es posible prescindir de una bomba de vacío?

Puedes prescindir de una bomba de vacío. Primero, describiré un método para que el compresor del sistema se aspire solo. Para ello, se coloca un grifo entre el filtro Schrader y el condensador (línea de alta presión). El grifo debe diseñarse de tal manera que elimine la pérdida de freón a la atmósfera.

Casi todos los grifos, de una forma u otra, envenenan al freón. La excepción son las válvulas de fuelle. Pero el costo de una grúa de este tipo es igual al costo de un compresor económico. Para ello utilizaremos dicho puerto del aire acondicionado. Una característica especial de este dispositivo es la tapa con junta de aluminio. Después del ajuste, el mecanismo del grifo que permite el paso del freón se cerrará con esta tapa y se apretará. La junta de aluminio es blanda y se aplanará con la fuerza de torsión para que la conexión sea hermética y no haya fugas de freón.

Y ahora el principio de funcionamiento. Cierra el grifo. Presionamos el pasador de la válvula Schrader en la línea de descarga, abriendo así la válvula. Y encendemos el compresor, que comienza a bombear aire fuera del sistema. Por supuesto, un vacío tan profundo no se puede obtener con la evacuación en dos etapas descrita anteriormente. Pero eso tampoco está mal. Dejamos de presionar el alfiler. La válvula se cierra e inmediatamente apagamos el compresor. El sistema es evacuado. Luego abra el grifo y enrosque la tapa del grifo. Con el esfuerzo adecuado. Y procedemos a repostar el sistema, como se mencionó anteriormente. Antes de tal procedimiento, sería útil lavar el sistema con freón varias veces.

Después de purgar el sistema, dejamos entrar freón desde un cilindro a una presión de dos o tres atmósferas y encendemos el compresor. Purgamos el freón. Y volvemos a repetir el procedimiento.

En principio, puedes prescindir de un grifo. Simplemente purgue el sistema varias veces utilizando el método descrito anteriormente. Y el exceso de aire y humedad abandonará el sistema junto con el freón. El freón R-22 es económico. Y por tanto, este método sigue siendo más económico que comprar un compresor adicional.

Arriba se describen tres métodos de aspiración. Cada uno posterior es un poco peor que el anterior. Pero te permiten ahorrar dinero. Aunque a costa de una pequeña pérdida de rendimiento.

Agregaré. Todos estos métodos han sido probados repetidamente. Y no sólo yo.

Pero ese momento puede suceder. Cuando compras un compresor, lo recibes con tapones de goma. Estos tapones deben retirarse sólo inmediatamente antes de soldar el sistema. Si quitó estos tapones hace mucho tiempo o, peor aún, encendió el compresor para bombear aire para verificar, el aceite que contiene podría absorber humedad. Desde este mismo aire. El resultado es conocido. El evaporador deja de congelarse periódicamente. Esta situación solo se puede corregir mediante una aspiración prolongada del sistema con calentamiento del filtro a 200 grados. Si esto tampoco ayuda. Tendrás que cambiar el aceite.

6. Condensación, ¿qué es? ¿Cómo lidiar con esto? Aislamiento. Instalación del sistema en una computadora.

Todas las personas, de una forma u otra, varias veces al día se enfrentan al hecho de que un vaso de cerveza fría (jugo, elimine el innecesario) se empaña rápidamente por fuera y se cubre con gotas de agua. Esto es condensación. La condensación de humedad del aire se produce en superficies cuya temperatura es inferior a ambiente. La intensidad depende de la humedad del aire y de las diferencias de temperatura. Solo diré que con un 50 por ciento de humedad, comienza a formarse condensación en superficies cuya temperatura es 7 grados más baja que la temperatura ambiente. O eso. Desafortunadamente, no recuerdo los números exactos.

El mismo problema que con un vaso de cerveza, pero en una escala más grave (al fin y al cabo, las temperaturas rondan los -40ºC) les ocurrirá a los evaporadores y al tubo de aspiración. Sí, y con el zócalo del procesador e incluso con la parte trasera de la placa base. Solo la humedad se congelará parcialmente en algún lugar y en otro lugar comenzará a acumularse en charcos. Y la humedad en las placas de las computadoras conlleva una mejora extraordinaria.

Puede proteger los componentes electrónicos de la condensación aislándolos térmicamente del entorno y, al mismo tiempo, aislándolos del aire húmedo. Escribo húmedo porque el aire de los espacios habitables nunca está completamente seco. El aislamiento térmico requiere ciertos materiales. Y ciertas manipulaciones con estos materiales.

Para el aislamiento térmico sólo son adecuados los materiales de células cerradas. Si utiliza gomaespuma normal, después de unos minutos de funcionamiento del sistema se convertirá en una esponja húmeda. El neopreno o el mismo penofol funcionarán bien. Penofol es polietileno espumado. Se vende como aislamiento de vibraciones y ruido. Puedes utilizar espuma de poliestireno y espuma de poliuretano.

Es necesario aislar térmicamente el evaporador, el tubo de succión, el espacio alrededor del zócalo y la parte posterior de la placa base en el área de soldadura del zócalo. El tamaño del espacio alrededor del enchufe a aislar térmicamente es de aproximadamente 150 por 150 mm. Al realizar aislamiento térmico, se debe tener cuidado de no aislar térmicamente los elementos calefactores del tablero. Deben rodearse con aislamiento térmico. También es necesario proporcionar flujo de aire alrededor del espacio del enchufe con un ventilador adicional. Esto ayudará a enfriar transistores de potencia Circuitos de alimentación del procesador. También ayudará a secar la humedad que pueda aparecer en el aislamiento térmico.

Antes del aislamiento térmico, el espacio alrededor del zócalo y la parte posterior de la placa base se debe lubricar con grasa de silicona no conductora. Adecuado también de la serie de productos químicos para automóviles. Esto se hace para eliminar cortocircuitos que podrían ser causados por condensación accidental.

Se debe aplicar un lubricante no conductor más espeso al casquillo. Por ejemplo, vaselina. Debes llenar los orificios del casquillo con él. De lo contrario, se puede formar condensación en ellos con resultados impredecibles.

Después de eso, cortamos una junta termoaislante con orificios para los elementos calefactores según el tamaño del enchufe. El espesor del aislamiento térmico es de al menos 10 mm.

Recortamos una alfombra del mismo tamaño en la parte posterior del tablero. Y hacemos una placa para presionar la junta. Es muy importante presionar el aislamiento térmico contra el tablero para evitar que el aire penetre en las grietas y se forme condensación en las mismas.

El evaporador debe presionarse contra el procesador y la placa base con tornillos largos. El marco del enchufe no encaja. El marco es demasiado frágil y poco fiable. No tiene sentido describir en detalle los sujetadores debido a la gran variedad de enchufes. Solo diré que no debe haber espacios entre el aislamiento térmico del evaporador y la junta aislante del tablero. Después de colocar el evaporador por primera vez, debe retirarlo y verificar la presión del evaporador al procesador usando la impresión de la pasta térmica. Los huecos en el aislamiento térmico se detectan visualmente.

Es necesario aislar adecuadamente el propio evaporador. Y un tubo de succión. Es más fácil que cualquiera con una pipa. Se produce un aislamiento térmico especial para aislar los tubos. Se vende tanto en tiendas especializadas en refrigeración como en fontanería. El nombre de uno de los tipos de dicho aislamiento térmico es rubaflex. El tubo debe aislarse térmicamente después de soldar el sistema. Para hacer esto, debe cortarlo a lo largo y pegarlo después de colocar el aislamiento térmico en el tubo. Para mayor confiabilidad, puede envolverlo con cinta aislante normal. No lo envuelvas muy apretado. Como resultado, el aislamiento con el tiempo se aplana y pierde sus propiedades.

Aislar el evaporador es un poco más complicado. Puede cortar láminas aislantes y pegarlas al evaporador. O puedes colocar el evaporador en una caja y llenarla con espuma. Después del secado, se corta el exceso. El espesor del aislamiento térmico debe acercarse a los dos centímetros. Una capa de un centímetro de aislamiento térmico a -40 se cubre con condensación.

Se recomienda que después del aislamiento térmico y la instalación del sistema de enfriamiento en la computadora, encienda el sistema sin encender la computadora. Y después de 15 minutos de funcionamiento, apague y desmonte el sistema para su inspección. ¿Se ha formado condensación en alguna parte?

El sistema está aislado térmicamente e instalado. Ahora es el momento de ajustarlo un poco.

7. Ajuste del sistema.

El ajuste del sistema para hardware específico se realiza de dos maneras. La capacidad de enfriamiento está regulada por la cantidad de freón cargado en el sistema. Y también ajustando la longitud del capilar. Al acortar el capilar, aumentamos el suministro de freón al evaporador. Pero es imposible aumentar significativamente el suministro de freón. El freón (líquido) poco evaporado puede ingresar al compresor y dañarlo. El freón debe evaporarse por completo en el evaporador y en el tubo de aspiración. Necesitamos encontrar el término medio óptimo.

Por primera vez, simplemente puede tomar la longitud del capilar según la tabla y ajustar el rendimiento con la cantidad de freón. Encendemos el sistema, luego de que ingresa al modo, encendemos la computadora. Y con una carga mínima en el procesador overclockeado, agregamos freón al sistema. Hasta que el tubo de succión se congele antes de entrar al compresor. Esto asegura que cuando esté completamente cargado, el freón se evaporará por completo y no ingresará al compresor. Este método se puede utilizar incluso en ausencia de manómetros.

El compresor comprime el gas freón y lo suministra al condensador. La temperatura del tubo de descarga (y por lo tanto la temperatura del gas) debe estar en el rango de 55 a 85 grados. El condensador enfría el freón y este se condensa. En la salida del condensador, la temperatura del refrigerante debe ser de 30 a 45 grados.

Si el compresor está muy caliente y el condensador está frío. Luego el sistema se recarga. Debe utilizar una válvula para purgar el exceso de freón.

Si el evaporador no se congela, entonces no hay suficiente freón en el sistema o el capilar está obstruido. Puede comprobar si el capilar está obstruido o no mediante el sonido dentro del evaporador. El evaporador silba durante el funcionamiento.

Además, el área del compresor alrededor del accesorio de succión no debe congelarse. Esto significa que el capilar es corto. Cuanto más corto sea el capilar, menor será la presión en la línea de descarga, lo que significa mayor será la temperatura del evaporador. Cuanto más tiempo, menor será la temperatura, pero menor será la capacidad de enfriamiento. La presión en la línea de succión no debe exceder las 1,5 atmósferas.

A veces se utiliza un hervidor para evitar que el freón líquido entre en el compresor. Este es un pequeño contenedor frente al compresor. Suele estar situado entre el ventilador y el compresor y sirve para hervir completamente el freón. Pero el hervidor reduce significativamente la capacidad de enfriamiento del sistema debido a las pérdidas.

8. ¿A qué se debe prestar atención al operar un sistema de enfriamiento de freón?

En sistemas con enfriado por aire El refrigerador de la CPU se enciende simultáneamente con la computadora. No es necesario "entrar en modo"; comienza a eliminar el calor del procesador inmediatamente, lo que no se puede decir de los sistemas de refrigeración basados en el principio de transición de fase. Este sistema tarda algún tiempo en volver al modo normal. Y, por lo tanto, primero debe encender el sistema de enfriamiento y, cuando enfríe el procesador a una temperatura determinada, encienda la computadora.

Por supuesto, puede hacer esto manualmente, pero no hay garantía de que algún día no confunda nada y encienda la computadora sin freón o al mismo tiempo, lo que puede provocar un sobrecalentamiento del procesador overclockeado. y pérdidas irreparables en el ámbito de los componentes unidad del sistema.

Para operación segura Una computadora con un sistema de enfriamiento criogénico requiere una unidad de automatización que "permitirá" que la computadora se encienda solo después de que el sistema haya enfriado el procesador a una temperatura determinada. Con la posibilidad de configurar esta temperatura manualmente.

Los sistemas de fábrica están equipados con tales dispositivos, pero ¿qué deberían hacer los caseros? Hay dos formas de resolver el problema. Diseñe y fabrique usted mismo dicho dispositivo. Pero no todo el mundo puede hacer esto. Esto requiere no sólo conocimientos teóricos en el campo de la electrónica, sino también habilidades prácticas en la fabricación. dispositivos similares. Por no hablar de la inversión de tiempo.

Pero se puede adaptar para estos fines. dispositivos listos para usar, disponible para la venta gratuita. Te diré cómo hacer esto usando el ejemplo del controlador electrónico Dixell XR20C. Este dispositivo proporcionará encendido automático ordenador al alcanzar una determinada temperatura en el evaporador, cuyo valor se puede configurar manualmente.

Hay varios dispositivos similares. Para ser utilizados como automatización, requieren modificaciones mínimas. Utilicé un dispositivo simple que contenía solo contactos de control del compresor.

El dispositivo funciona de la siguiente manera. Después de encenderlo, el dispositivo realiza un autodiagnóstico y luego cierra los contactos que, según la intención de los diseñadores, encienden el compresor. Cuando el sensor alcanza una determinada temperatura, los contactos se abren, apagando así el compresor. Después de que la temperatura aumenta, el ciclo se repite.

En nuestro caso, el compresor funciona constantemente y no es necesario controlarlo. Y no es necesario apagarlo, sino encenderlo cuando alcance una determinada temperatura. Para hacer esto, necesita invertir la salida del dispositivo. Las personas que conocen bien la electrónica pueden crear fácilmente un circuito de este tipo, por ejemplo, utilizando la "lógica". Le mostraré cómo ensamblar un circuito de este tipo para una persona que está lejos de la electrónica.

Me parece que la forma más sencilla de hacerlo es con un relé de coche. El relé tiene varios contactos. Dos contactos son los contactos de la bobina del electroimán. Cuando se les aplica voltaje, el electroimán atrae el balancín, que cierra un grupo de contactos y abre el otro. En nuestro caso, necesitamos contactos que estén cerrados cuando se corta la alimentación a la bobina del electroimán del relé. Si enciende el relé de esta manera,

sucede lo siguiente. Cuando se enciende, el termostato suministra voltaje al relé. Los contactos encargados de encender la computadora se abren y permanecen abiertos hasta que el sensor de temperatura detecta la temperatura requerida para encender la computadora. Luego se abren los contactos del termostato y se cierran los relés.

Se necesita un condensador con resistencia para simular el funcionamiento del botón de encendido de la computadora. Este circuito funciona de la siguiente manera. Cuando los contactos de encendido están cerrados por un capacitor, una corriente de carga del capacitor fluirá en el circuito, de manera análoga a presionar Botones de encendido EN. Después de cargar el condensador, la corriente en el circuito se detiene, de forma análoga a soltar el botón de encendido. La capacitancia del condensador debe estar en el rango de 200-400 μF, resistencia de 15-20 kOhm.

Para operar dicha automatización, se requiere una fuente de alimentación de 12 voltios. Además, para que funcione el sistema de freón, es necesario soplar el condensador con un ventilador. ¿Cómo funcionarán si la fuente de alimentación se enciende solo después de que el sistema debe alcanzar un valor negativo determinado? Por lo tanto, especialmente para la automatización y el funcionamiento del ventilador, es necesario instalar una fuente de alimentación separada en el caso de que produzca 12 voltios. corriente continua. Lo llamaré fuente de alimentación de reserva. A él están conectados la automatización y los ventiladores. Solo es necesario prestar atención a la corriente de carga máxima de dicha unidad. Debe ser mayor que la suma de las corrientes consumidas por los ventiladores.

Bueno, todo parece estar ensamblado, soldado y ajustado. Encendámoslo y miremos. Disfrutemoslo.

Y ahora otro punto importante. Después de varios días de funcionamiento, es necesario comprobar la fiabilidad del procesador. El hecho es que el aislamiento poroso, si se comprime, con el tiempo disminuye de volumen. Los poros se pegan y parece encogerse. Por lo tanto, la fijación del procesador-evaporador no debe ejercer mucha presión sobre el aislamiento; de lo contrario, después de un tiempo, una semana o dos. El aislamiento quedará tan aplastado que ya no realizará sus funciones y se podrá producir condensación. Por tanto, es mejor comprobar periódicamente la calidad del aislamiento. Y el grado de presión del evaporador al procesador.

Como medida preventiva, se recomienda controlar la presión en el sistema una vez cada mes o dos. Quizás haya una microfuga en el sistema y el freón se evapore gradualmente a través de él. Encontrar una fuga de este tipo es difícil. Y, por lo tanto, simplemente puede repostar el sistema periódicamente. O asegúrese una vez más de que todo esté en orden.

Captura de pantalla de los resultados del overclocking de la CPU

Varias fotografías de sistemas fabricados por el autor.

Eso es todo lo que se planeó contar. Si lo anterior es de interés para los visitantes del sitio http://www.megamod.ru/, definitivamente habrá una continuación.

10. Información adicional sobre los sistemas de refrigeración con freón. Campo de golf.

Los mejores sitios para sistemas de refrigeración de freón.

www.xtremesystems.org
www.cambio-de-fase.com
www.overclockers.ru

Información adicional sobre compresores

Creemos que nadie discutirá el hecho de que la refrigeración de alta calidad de una tarjeta de vídeo es una de las principales garantías de su durabilidad y rendimiento. Un acelerador 3D es el componente más popular de una computadora personal moderna. Con el desarrollo de la tecnología, aparecen tarjetas de video modernas que pueden funcionar con los programas y juegos más exigentes. Sin embargo, a medida que aumenta la productividad, también aumentan su consumo de energía y su disipación de calor. Echemos un vistazo más de cerca al enfriamiento de tarjetas de video.

Introducción

Para una tarjeta de video, el acelerador del procesador de gráficos protege contra el sobrecalentamiento. Atrás quedaron los días en los que prácticamente no había calentamiento de los componentes de la unidad del sistema. Poco a poco, aquellas temperaturas que no hace mucho se consideraban críticas se van volviendo normales para el usuario. Recientemente, solo un radiador era suficiente para enfriar adecuadamente una tarjeta de video. Hoy en día, por supuesto, todavía existen aceleradores que emiten poco calor, pero tampoco pueden presumir de rendimiento. Cada vez más, los fabricantes equipan sus creaciones con enormes refrigeradores con múltiples ventiladores y un impresionante radiador. Los usuarios que aprovechan al máximo su computadora instalan no solo refrigeración para las tarjetas de video, sino también para otros componentes. No es raro encontrar placas base con refrigerador, y el propio fabricante comenzó a suministrar las carcasas con ventiladores adicionales. Ciertamente no serán superfluos, dadas las temperaturas de los componentes modernos. Hoy en día existe incluso un programa popular para enfriar una tarjeta de video, que reduce la carga en núcleo de gráficos. Es cierto que la eficacia de las utilidades es bastante baja.

Tipos de sistemas de refrigeración

Como regla general, el sistema de enfriamiento de una tarjeta de video es un marco en el que se montan un radiador y uno o más ventiladores. Al mismo tiempo, el fabricante suele ahorrar en detalles. La excepción son las soluciones costosas para tareas complejas. El enfriamiento económico para tarjetas de video hace un buen trabajo al reducir la temperatura, pero es muy ruidoso. Por supuesto, existen sistemas que funcionan de forma silenciosa y no pierden eficiencia.

Hoy en día, los fabricantes de carcasas ofrecen un modelo fabricado en aluminio. Todos los componentes de la unidad del sistema se enfrían, incluida la tarjeta de video. La refrigeración pasiva, que utiliza un radiador normal, es algo similar a este sistema.

enfriamiento de freón

tarjetas de video con refrigeración pasiva se están convirtiendo en cosa del pasado, pero no muchos usuarios quieren cambiar el trabajo en silencio por buen desempeño sistemas con el rugido del refrigerador. Las empresas han encontrado una solución: el enfriamiento con freón. Vale la pena decir que viene como parte de algunas unidades del sistema, no de tarjetas de video. Por supuesto, estos casos son más caros que los representantes ordinarios. En este caso, se pueden utilizar adicionalmente el ventilador de refrigeración y el radiador de la tarjeta de vídeo.

Sistema de enfriamiento de freón para usuario inexperto Parece muy complicado e incomprensible. De hecho, aquí todo es bastante sencillo. Se utiliza un circuito cerrado que contiene gas (freón). Durante el funcionamiento, cambia de un estado de agregación a otro, enfriando así la zona a la que está conectado. Para los amantes de este tipo de sistemas, consideraremos todo el proceso con más detalle.

En primer lugar, el freón, al estar en estado líquido, enfriado y a baja presión, ingresa a la plataforma de contacto. Luego pasa a estado gaseoso, ayudado por el calor generado. El sistema incluye un pequeño compresor que aumenta la presión en los tubos, pero el freón aún no ha pasado a estado líquido. Para ello se utiliza un ventilador y un pequeño radiador, que bajan la temperatura del freón. Posteriormente se produce la condensación y se convierte en líquido. La conclusión del ciclo es el paso del freón a través de la válvula, donde cae su presión. Un sistema de este tipo no sólo sirve como refrigeración tarjetas de video nvidia y Radeon, pero también se utilizan en refrigeradores.

El sistema no es malo, pero viene con algunas salvedades que disuaden a muchos usuarios de comprar. Es posible que la refrigeración por freón no funcione con todos los procesadores, sino solo con modelos cuyo consumo de energía sea superior a 75 W. La razón de esto es que si la generación de calor es demasiado baja, se puede formar condensación, lo que definitivamente no beneficiará a los componentes de la unidad del sistema. Adecuado para una excelente refrigeración de las tarjetas de vídeo Radeon, famosas por su disipación de calor.

para tarjeta de video

Hoy en día, los sistemas líquidos se han convertido en un método de refrigeración popular. La estructura de dicho sistema es bastante simple. Se utilizan varios tubos por los que circula un líquido (normalmente agua). En contacto con los componentes del sistema, elimina el exceso de calor. La refrigeración por agua es más eficiente, ocupa menos espacio en la unidad del sistema y también cuenta con un funcionamiento silencioso. Estos sistemas son los preferidos por los estudios de sonido para los que el silencio es importante. Los amateurs tampoco escatiman en gastos videojuegos modernos para poder obtener el máximo rendimiento. Por cierto, estos sistemas se utilizan no sólo en ordenadores personales. Muy a menudo, se utiliza un refrigerante líquido para enfriar los reactores nucleares. Mayoría Los motores de los automóviles utilizan un sistema similar.

A pesar del coste, los usuarios prefieren cada vez más el sistema líquido. Perfecto para enfriar tarjetas de video clase GTX y modelos similares.

Proceso de trabajo

En general, sea cual sea el sistema de refrigeración, se utiliza un principio general: el calor se transfiere de un cuerpo más caliente a uno más frío. La primera es la tarjeta de video o procesador, la segunda es el radiador. Tarde o temprano, el componente enfriado se calienta hasta la temperatura del radiador. En este caso, sus temperaturas se igualan y se detiene la eliminación de calor, lo que puede provocar un sobrecalentamiento.

Para evitar el sobrecalentamiento del componente, se proporciona un suministro de refrigerante. Comúnmente se le llama refrigerante o refrigerante. En un sistema activo que, por ejemplo, enfría la tarjeta de video R9 (y muchas otras), el refrigerante es aire. Otros sistemas pueden utilizar gas o líquido.

Está claro que en habitación ordinaria hay suficiente aire para un enfriamiento normal. Sin embargo, las salas de servidores no pueden presumir de esto. Una gran cantidad de equipos se recogen en una habitación pequeña que se calienta, por lo que es necesario proporcionar ventilación adicional.

Existen varios mecanismos para eliminar el calor de un objeto calentado.

Conductividad térmica. La capacidad de una sustancia para conducir calor dentro de su volumen. El mecanismo más común utilizado en los sistemas de refrigeración modernos. En este caso, se crea el contacto de una determinada sustancia con un componente que se enfría. Como puedes imaginar, los metales son los mejores conductores de calor. A partir de ellos se fabrican intercambiadores de calor y radiadores de refrigeración. La mejor conductividad la proporciona la plata, seguida del cobre y luego el aluminio. La mayoría de las veces, los fabricantes utilizan cobre. El aluminio se utiliza en los sistemas de refrigeración más baratos.
Intercambio de calor convectivo con refrigerante. Para garantizar el funcionamiento del mecanismo, es necesario garantizar una buena circulación de aire dentro de la carcasa. Por lo tanto, se recomienda utilizar unidades de sistema libres en las que los componentes puedan ubicarse a cierta distancia entre sí. No es aconsejable colocar el estuche cerca de fuentes de calor.
Un mecanismo cuyo rendimiento es ínfimo en sistemas de refrigeración.

La otra cara de la moneda

Después de leer el material presentado anteriormente, el usuario pensará: no hay nada complicado: basta con tomar un radiador más grande y organizar un buen flujo de aire. Por supuesto, todo esto es cierto. Pero hay dos factores más: el coste y el ruido. El precio de los sistemas de refrigeración aumenta con el desarrollo. aceleradores de gráficos, que requieren cada vez más energía. Como resultado, también aumenta la generación de calor. Como puedes imaginar, para eliminar todo el calor, necesitas radiadores más grandes y un juego completo de ventiladores. Cuanto más grande sea el sistema de refrigeración, más materiales se necesitarán para fabricarlo. Su precio depende directamente de esto.

Normalmente tienen radiadores de aluminio y un ventilador. Estos sistemas funcionan de forma bastante eficaz, pero generan mucho ruido. Por supuesto, los modelos más caros obtienen un sistema más eficiente que cuenta con un funcionamiento silencioso, y de esto depende la comodidad del usuario.

La refrigeración líquida es la más silenciosa. Sin embargo, es bastante caro, por lo que su instalación sólo es aconsejable en sistemas caros. Con el tiempo, estos sistemas, por supuesto, se generalizarán y serán más asequibles. Tal vez incluso puedan dejar las neveras portátiles habituales en un segundo plano. Y, sin embargo, es demasiado pronto para hablar de esto. Por lo tanto, consideraremos los sistemas de refrigeración más interesantes que han ganado popularidad entre los usuarios.

Aerocool VM-102

Comencemos, quizás, con un modelo diseñado para el segmento económico de tarjetas de video con bajo consumo y disipación de calor. Es un radiador enorme cuya base es el aluminio. El cobre también está presente en una capa separada para una refrigeración más eficiente. Hay dos tubos. Por supuesto, enfríalo. tarjeta de video para juegos, a pesar de su masividad, el radiador no podrá hacerlo. Pero se adapta bien a los adaptadores de gama baja, lo que garantiza un funcionamiento cómodo en silencio. Antes de comprarlo, debe asegurarse de que encaje en el estuche y no interfiera con otros componentes.

Silenciador Arctic Cooling NV 5 rev.2.0

Pasemos a sistemas más eficientes. Arctic Cooling NV fue desarrollado por una empresa suiza famosa por sus refrigeradores silenciosos y de alta calidad. El modelo salió a la venta hace bastante tiempo y se posicionó como una solución para GT. Inicialmente se supuso que sólo se utilizaría con productos “verdes”. Sin embargo, los usuarios han descubierto que Arctic Cooling NV se conecta perfectamente a muchos adaptadores de AMD.

El sistema está diseñado de forma bastante típica. La base utiliza cobre, sobre la que se colocan las aletas del radiador fabricadas en aluminio. La carcasa del conducto de aire está hecha de plástico. Un refrigerador bastante grande tiene que sacar el aire caliente del exterior de la carcasa. Arctic Cooling NV proporciona una refrigeración bastante buena, pero, como muchos de sus hermanos, no es particularmente silencioso.

Enfriamiento ártico Accelero X2

Suficiente solución original para tarjetas de video Radeon, concretamente la serie X1800-X1950. Como base se utiliza una fina placa de cobre, de la que parten dos tubos. Proporcionan una mayor eficiencia de refrigeración. fabricado en aluminio. Todo esto está escondido bajo una caja de plástico. En la parte frontal se encuentra un ventilador tipo turbina. Una diferencia significativa con la línea Silencer es que Accelero no expulsa el aire fuera de la carcasa, sino que lo dispersa hacia el interior.

El sistema de refrigeración funciona de forma muy silenciosa incluso a la velocidad máxima del ventilador. El refrigerador también se adapta bien a la eliminación de calor del tablero. Probablemente esta sea la razón por la que los productos de la empresa suiza tienen tanta demanda entre los fabricantes de tarjetas de vídeo más famosos.

Congelador gráfico Revoltec PRO

Gran y potente sistema de refrigeración. La base es de cobre. De él salen dos tubos, que están diseñados para llevar el calor a un radiador de aluminio. La carcasa está hecha de plástico y en el centro hay un gran ventilador diseñado para soplar aire sobre el tablero a altas velocidades. Enfría perfectamente la GeForce 7900 GS, pero no puede hacer frente a la X1950 XTX. Con cargas mínimas funciona de forma bastante silenciosa, lo que garantiza un trabajo cómodo y en silencio. Bajo cargas pesadas, el sonido del refrigerador se vuelve muy fuerte. Esto es especialmente notable si utiliza un sistema de enfriamiento con tarjetas de video que generan una alta generación de calor.

Goleta de toma térmica

La apariencia del modelo se asemeja a un típico sistema de refrigeración pasivo. Sin embargo, Thermaltake Schooner tiene algunas peculiaridades. Del radiador salen dos tubos de calor, al final del cual hay un pequeño Este diseño proporciona mejor conclusión Calor en un caso mal ventilado. También cabe destacar el montaje, que consiste en conectar los heatpipes con placas especiales. El sistema funciona de la siguiente manera: los tubos toman calor, lo transfieren a la placa de cobre y solo después al radiador principal. Aparentemente, el diseño de varias etapas permite la mayor eficiencia. Por supuesto, se caracteriza por un funcionamiento silencioso.

Zalman VF700-Cu

Uno de los sistemas de refrigeración más famosos, que ha recibido muchas copias de los desarrolladores chinos. La carrocería ya atrae la atención del comprador. Está hecho en una forma inusual, que no apunta tanto a la belleza como a la eficiencia. El radiador está representado por aletas de cobre que se extienden desde el centro hasta los bordes. Exteriormente parece un abanico. El sistema funciona con un ventilador bastante grande. A pesar del año de fabricación, es demasiado pronto para cancelarlo. Incluso los adaptadores que generan mucho calor enfrían bien. Tiene un nivel de ruido bastante bajo. La buena calidad de construcción y el bajo precio lo convierten en el principal candidato para la compra en el segmento de presupuesto.

El tercer tipo de sistema de refrigeración de mi reseña es quizás uno de los más interesantes, impresionantes y eficaces.

Como ya dije, no se pueden discutir las leyes de la física. Altura frecuencias de reloj y el rendimiento de un ordenador moderno va inevitablemente acompañado de un aumento del consumo energético de sus elementos, lo que se traduce en un aumento de la generación de calor. A su vez, esto obliga a los fabricantes a crear sistemas de refrigeración cada vez nuevos y más eficientes.

La primera vez que conocí un sistema de este tipo fue tarde: a finales de 2006, en una exposición. Inicio Tecnologías interactivas(HIT) en San Petersburgo. Luego participé en una competencia de modding y al lado de mi mod había un mod de un tipo que hizo el mod más increíble usando refrigeración por agua.

Un sistema de refrigeración líquida es un sistema de refrigeración en el que una parte del líquido actúa como refrigerante.
El agua en su forma pura rara vez se usa como refrigerante (esto se debe a la conductividad eléctrica y la corrosividad del agua, más a menudo es agua destilada (con varios aditivos anticorrosivos), a veces aceite y otros líquidos especiales).

La principal diferencia entre el uso de refrigeración por aire y líquido es que en el segundo caso, en lugar de aire no térmico, se utiliza líquido para transferir calor, que tiene una capacidad calorífica mucho mayor en comparación con el aire.

El principio de funcionamiento de un sistema de refrigeración líquida recuerda vagamente al sistema de refrigeración de los motores de los automóviles: en lugar de aire, se bombea líquido a través del radiador, lo que proporciona una disipación de calor mucho mejor. En los radiadores del objeto enfriado, el agua se calienta, después de lo cual el agua de este lugar circula a un lugar más frío, es decir. elimina el calor.

La corriente esta balbuceando

Un sistema típico consta de un bloque de agua en el que se transfiere calor del procesador al refrigerante, una bomba que bombea agua a través de un circuito cerrado del sistema, un radiador donde se transfiere calor del refrigerante al aire, un depósito (usado para llenar el sistema con agua y otras necesidades de servicio) y mangueras de conexión.

La superficie de contacto entre el bloque de agua y el procesador suele estar pulida a imagen de espejo, por los motivos que ya he expuesto. A través de una interfaz térmica familiar, el bloque de agua se conecta al objeto enfriado. Suele fijarse mediante soportes especiales, lo que evita que se mueva. Hay bloques de agua para tarjetas de video, pero no existen diferencias obvias con respecto al principio de funcionamiento de los bloques de agua del procesador: todas las diferencias están en el montaje y la forma del radiador.

Uno de los problemas habituales de los propietarios de sistemas de refrigeración líquida es el sobrecalentamiento de los elementos del zócalo del procesador de la placa base, que pueden calentarse casi tanto como su hermano mayor. Esto se debe al hecho de que normalmente en estos sistemas no hay circulación de aire frío. ¿Cómo evitar esto? Probablemente solo haya un consejo: elija sistemas (combínelos) con refrigerador adicional, que enfriará los elementos de potencia de calefacción restantes.

El bloque de agua está conectado a través de tubos especiales a un radiador, que se puede montar tanto dentro como fuera de la unidad del sistema (por ejemplo, en la parte posterior de la unidad del sistema). Quizás sea preferible la segunda opción. Juzgue usted mismo: más espacio libre dentro de la unidad del sistema, una temperatura ambiente más baja tiene un efecto positivo en el radiador. Además, también funciona con un ventilador de caja.

El depósito de líquido, o en su defecto el tanque de expansión, también puede ubicarse fuera de la unidad del sistema. Su volumen en sistemas estándar varía de 200 ml a un litro.

Los fabricantes de sistemas de refrigeración intentan cuidar a sus usuarios y son conscientes de que no en todas las unidades del sistema hay espacio para un buen sistema de refrigeración en su interior. Además, hay que tener en cuenta que cada fabricante quiere diferenciarse de los demás de alguna manera. Por lo tanto hay gran selección Sistemas de refrigeración líquida externos (está claro que sin conectar los tubos con un radiador al final no se puede descuidar). No es ninguna vergüenza lucirlos; Por lo general, todo está oculto dentro de dichos sistemas: una bomba, un depósito, un radiador impulsado por ventiladores. Pero suelen ser muy caros.

Resumen sobre sistemas de refrigeración por agua.

¿Por qué utilizar sistemas de refrigeración líquida? Después de todo, si juzgamos estrictamente, los refrigeradores estándar ordinarios siempre son suficientes, en condiciones normales de funcionamiento de la PC (si no fuera así, no se instalarían, pero se instalarían sistemas de refrigeración líquida). Por lo tanto, la mayoría de las veces un sistema de este tipo debe considerarse desde la perspectiva del overclocking, cuando las posibilidades sistema de aire el enfriamiento no será suficiente.

Otra ventaja sistema de fluidos El enfriamiento es la capacidad de instalarlo en un espacio limitado de la carcasa. A diferencia del aire, los tubos con líquido se pueden colocar en casi cualquier dirección.

Bueno, otra ventaja de un sistema de este tipo es su silencio. La mayoría de las veces, las bombas hacen que el agua circule a través del sistema sin generar ruido. mayor valor a 25 dB.

La desventaja, como ya he señalado, suele ser el elevado coste de instalación.

Sistema de refrigeración basado en elementos Peltier.

Entre los sistemas de refrigeración no estándar, cabe destacar un sistema muy eficaz, basado en elementos Peltier. Jean Charles Atanaz es un físico francés que descubrió y estudió el fenómeno de la liberación o absorción de calor cuando una corriente eléctrica pasa por el contacto de dos conductores diferentes. Dispositivos cuyo principio de funcionamiento utiliza este efecto, se denominan elementos Peltier.

El funcionamiento de dichos elementos se basa en el contacto de dos conductores con en diferentes niveles energía del electrón en la banda de conducción. Cuando la corriente fluye por el contacto de estos materiales, el electrón necesita adquirir energía para poder desplazarse a una zona con mayor conductividad energética de otro semiconductor. El enfriamiento del punto de contacto de los semiconductores se produce cuando se absorbe esta energía. El calentamiento del punto de contacto se produce cuando la corriente fluye en la dirección opuesta.

En la práctica, sólo se utiliza el contacto de dos semiconductores, porque Cuando los metales entran en contacto, el efecto es tan pequeño que pasa desapercibido en el contexto del fenómeno de la conductividad térmica y el calentamiento óhmico.

Un elemento Peltier contiene uno o más pares de paralelepípedos semiconductores pequeños (no más de 60x60 mm): uno de tipo n y otro de tipo p en un par [generalmente telururo de bismuto (Bi2Te3) y germanuro de silicio (SiGe)]. Están conectados por pares mediante puentes metálicos, que sirven como contactos térmicos y están aislados con una película no conductora o una placa cerámica. Los pares de paralelepípedos están conectados de tal manera que se forma una conexión en serie de muchos pares de semiconductores con diferentes tipos Conductividad: una corriente eléctrica que fluye fluye constantemente a través de todo el circuito. Dependiendo de la dirección en la que fluye la corriente eléctrica, los contactos superiores se enfrían y los contactos inferiores se calientan, o viceversa. De este modo se transfiere calor de un lado del elemento Peltier al opuesto y se crea una diferencia de temperatura.

Cuando se enfría el lado de calefacción del elemento Peltier (mediante un radiador o ventilador), la temperatura del lado frío desciende aún más.

Resumen de elementos Peltier

Las ventajas de un sistema de refrigeración de este tipo incluyen tallas pequeñas y la ausencia de piezas móviles, así como de gases y líquidos.
La mosca en el ungüento es la proporción muy baja. acción útil, lo que conlleva un gran consumo de energía para lograr una diferencia de temperatura notable. Si enciende la placa termoeléctrica sin carga (el procesador no se calienta), corre el riesgo de presenciar una imagen interesante: aparecerá escarcha en el elemento Peltier, cuando se enfríe hasta el punto de rocío, lo cual no debe ser alimentado con pan: cortocircuitemos los contactos.

Además, si falla el elemento Peltier, habrá otro espectáculo: debido a la falta de contacto entre el radiador (o enfriador) y el procesador, este último se calentará instantáneamente y puede fallar.

Los elementos Peltier seguramente encontrarán una amplia aplicación, ya que sin dispositivos adicionales pueden alcanzar fácilmente temperaturas inferiores a 0°C.

Sistemas de cambio de fase (instalaciones de freón)

¿Sientes que hace cada vez más frío a medida que lees el texto? Por supuesto, poco a poco vamos descendiendo hacia el rango de bajas temperaturas.
Ahora consideraremos una clase de sistemas de enfriamiento no muy común, pero muy efectiva: sistemas en los que los freones actúan como refrigerante. De ahí el nombre: instalaciones de freón. Pero sería más correcto llamar a estos sistemas sistemas de transición de fase. Casi todos los refrigeradores domésticos modernos funcionan según el principio de funcionamiento de dichos sistemas.

Pero pongamos las cosas en orden. Una forma de enfriar un cuerpo es hacer hervir un líquido sobre él. Para transformar un líquido en vapor, es necesario gastar energía (energía de transición de fase), es decir, cuando el líquido hierve, se quita. energía termal de los objetos que la rodean. Pero volviendo mentalmente a las paredes del aula de física de la escuela, recordamos que a la presión actual no podremos calentar el líquido por encima de su punto de ebullición. ¿Cuántos de nosotros hemos mostrado a nuestros amigos este truco: verter jugo en un vaso de plástico y sostener una llama debajo del fondo del vaso? Puedes intentarlo: no ocurrirán desastres hasta que todo el jugo se evapore;)

La conocida Wikipedia interpreta la palabra "freones" como alcanos halogenados, derivados de hidrocarburos saturados que contienen flúor (principalmente metano y etano), utilizados como refrigerantes. Además de los átomos de flúor, las moléculas de freón suelen contener átomos de cloro, con menos frecuencia bromo. Se conocen más de 40 freones diferentes; la mayoría de ellos son producidos por la industria. Los freones son gases o líquidos incoloros, inodoros.

Si tomamos un líquido que hierve, digamos, a -40°C, entonces el recipiente en el que este líquido hierve libremente (este recipiente se llama evaporador) será muy difícil de calentar. Su temperatura tenderá a los -40°C. Y al colocar un recipiente de este tipo sobre el objeto de enfriamiento que necesitamos (por ejemplo, en un procesador), podemos lograr lo que queríamos: enfriar el sistema.

Pero está claro que nadie se arrastrará debajo de la mesa en un cierto intervalo y verterá líquido en el evaporador; es necesario obtener el líquido del vapor del líquido, que nuevamente se suministrará al evaporador. Aquí tienes alimento para tus propios pensamientos.

Está bien, está bien. Como resultado de la reflexión, debería llegar al siguiente diagrama: un potente compresor después del evaporador bombea gas y lo suministra a alta presión al condensador. Allí el gas se condensa hasta convertirse en líquido y desprende calor. El condensador, fabricado en forma de radiador, disipa el calor a la atmósfera; ya hemos examinado detenidamente esta etapa en sistemas anteriores. Luego, el freón líquido pasa al evaporador, donde hierve y elimina el calor; ese es todo el ciclo cerrado. Por eso se llama así el ciclo de "transiciones de fase": el freón cambia alternativamente su estado de agregación.

Los sistemas de cambio de fase, cuyos evaporadores (refrigeradores) se instalan directamente sobre los elementos enfriados, se denominan sistemas "Direct Die". En un sistema de este tipo, sólo el evaporador y el tubo de succión están fríos; los elementos restantes pueden estar a temperatura ambiente o superior. Los elementos fríos deben aislarse cuidadosamente para evitar la condensación.

La desventaja de los freones es el relativo volumen del evaporador y el tubo de succión, por lo que solo se eligen como objeto de enfriamiento el procesador y la tarjeta de video.

Hay otro tipo de sistema de refrigeración que aún no he mencionado: las enfriadoras. Esta clase de sistemas se compone principalmente de sistemas de refrigeración líquida, la diferencia es la presencia de una segunda parte (refrigerante), que funciona en lugar de un radiador; a menudo esta parte es el propio sistema de transición de fase. La ventaja de un sistema de este tipo es que puede enfriar todos los elementos de la unidad del sistema, y no solo la tarjeta de video y el procesador (a diferencia de los sistemas "direct die"). El sistema de cambio de fase de la enfriadora solo enfría el refrigerante del sistema de refrigeración líquida, es decir, en un circuito cerrado fluye líquido muy frío. De ahí la desventaja de los sistemas de este tipo: la necesidad de aislar TODO el sistema (bloques de agua, tuberías, bombas, etc.). Si no desea aislar, puede usar una unidad de freón de bajo consumo para el enfriador, pero luego puede olvidarse del overclocking extremo. Ahora tienes que elegir si quieres ir a las damas o ir.

Resultado sobre freones

El lado positivo de la moneda es la capacidad de alcanzar temperaturas muy bajas y la capacidad de funcionar de forma continua (a diferencia del sistema que se analiza a continuación). Alta eficiencia del sistema (las pérdidas son mínimas). De los sistemas de refrigeración permanente, los freones son los más potentes. Al mismo tiempo, permiten evacuar el calor de la carcasa, lo que repercute positivamente en la temperatura interior.

La cara alquitranada de la moneda incluye características del sistema como la complejidad de fabricar dicho sistema [no hay muchos sistemas producidos en masa, los precios son comparables al costo de lanzar un transbordador;)]. Peso ligero y pequeñas dimensiones: todo esto está completamente ausente en instalaciones de este tipo.

Estacionariedad condicional del sistema. En casi todos los casos (excepto en aquellos casos en los que no planea realizar un overclocking extremo), será necesario el aislamiento térmico de todo el sistema. Bueno, quizás el punto más negativo sea el ruido más que perceptible del funcionamiento (50-60 dB).

Otra desventaja del freón es que se necesita una licencia para comprarlo. Quienes no lo tienen no tienen muchas opciones: sólo hay uno disponible para la venta gratuita: el R134a (cuyo punto de ebullición es de -25°C).

Hay otro refrigerante: el R290 (propano), pero actualmente no se utiliza en sistemas de refrigeración (inflamabilidad). Tiene muy buenas propiedades: punto de ebullición -41°C, compatible con cualquier aceite para compresores y, lo más importante, barato.
Use guantes, gorros de elefante y abrigos de piel: hemos llegado al momento más frío de este artículo.

Sistema de enfriamiento extremo

Bueno, el último capítulo de mi artículo de hoy será el de sistemas que utilizan nitrógeno líquido como refrigerante.

El nitrógeno líquido es un líquido transparente, incoloro e inodoro, con un punto de ebullición (a presión atmosférica normal) de nada menos que -195,8 grados Celsius. Para almacenar nitrógeno líquido, se utilizan tanques especiales: matraces Dewar con un volumen de 6 a 40 litros. Aquí Word te dice que 40 litros también son 70,39 pintas inglesas, 84,52 americanas, 10,56 galones o 42,46 cuartos ;)

Las instalaciones de este tipo están destinadas únicamente a una refrigeración extrema, en condiciones extremas. En una palabra, durante la aceleración.

Un vaso para todos

Los sistemas con nitrógeno líquido no contienen bombas (la temperatura, ya sabes, no es favorable) ni otros elementos móviles. Es un vaso alto de metal (cobre o aluminio) con un fondo que está firmemente conectado al procesador central. No es tan fácil conseguir algo así (aunque ¿qué no se puede comprar hoy en día?), por lo que los artesanos suelen hacerlo ellos mismos.

El principal problema a la hora de desarrollar un vaso es asegurar la temperatura mínima del procesador a plena carga. Después de todo, las propiedades de conductividad térmica del nitrógeno líquido son muy diferentes a las del agua. Solo se beneficia al “congelar” las paredes del vidrio, permitiendo que el procesador se enfríe a una temperatura inferior a 100 grados. Y dado que la liberación de calor de una piedra en modo inactivo y en modo de carga completa difiere significativamente (y los saltos ocurren instantáneamente), el vidrio a menudo no puede eliminar el calor de manera efectiva y oportuna. Para procesador moderno temperatura optima es de -110-130 grados. Sí, no sirve cualquier interfaz térmica. DeDaL aconseja AS ceramique.

Después de fabricar el vidrio, éste (y la placa base) deben aislarse cuidadosamente para que la condensación que inevitablemente se forma debido a tal diferencia de temperatura no provoque un cortocircuito en ningún contacto de la placa base. Por lo general, se utilizan varios materiales porosos y de espuma, por ejemplo, gomaespuma - neopreno. Envuelven la pieza cortada en varias capas y luego la aseguran con la misma cinta.

Aislar la placa base es un poco más complicado. La mayoría de las veces hacen esto: después de pegar los conectores, todo se "rellena" con barniz dieléctrico. Además, este procedimiento también debe realizarse en la parte posterior de la placa base, en el área del zócalo del procesador. Dicho barniz no interfiere en absoluto con el funcionamiento de la placa (aunque automáticamente perderá la garantía, en caso de que aún no lo haya hecho), pero es casi seguro que excluirá la posibilidad de sufrir una fuga de nitrógeno líquido.

Mahmoud, ¡prendele fuego!

Entonces todo es sencillo. Una vez que haya ensamblado cuidadosamente todos los componentes, puede comenzar. Usando algún tipo de recipiente intermedio (por ejemplo, un termo o algún otro vidrio con aislamiento térmico), vierte nitrógeno en el vidrio de la placa base, después de lo cual puede torturar su sistema, por ejemplo, realizando una prueba sintética extraña;)

Hablando de pruebas, aquí hay una lista de los puntos de referencia que se aceptan oficialmente:
- 3Dmark 2001
- 3Dmark 2003
- 3Dmark 2005
- 3Dmark 2006
-Aquamark 3.0
- Super Pi como el más fundamental
-pifast

Para una hora de funcionamiento de la computadora, son suficientes 4-5 litros de nitrógeno. Debe llenar el vaso hasta aproximadamente la mitad y mantener este nivel constantemente.

Obtener nitrógeno en nuestro tiempo no es una tarea imposible. Alguna fábrica te lo venderá a un precio de 30 rublos el litro. Puedes intentar comprarlo en varias instituciones médicas. ¡Naturalmente, debes llamar a todos con anticipación y descubrirlo todo!

¿Qué sucede si el nitrógeno llega a alguna parte del cuerpo? Depende de cuál. Si te toca los ojos, se pierde. Si se derrama un poco en la mano, no pasará nada malo. El hecho es que el nitrógeno hierve inmediatamente en la superficie de la piel, por lo que se forma una capa de aire entre la mano y el nitrógeno. Pero todo en este mundo no dura para siempre... por eso desaconsejo encarecidamente nadar o incluso lavarse. Los guantes aislantes del calor, de aspecto aterrador, que llevan quienes trabajan con nitrógeno suelen ser simplemente una medida de seguridad necesaria, por cuyo incumplimiento se les regaña dolorosamente.

¿Cuál es la desventaja de un sistema de refrigeración de este tipo? Me parece que aquí todo es obvio. Es poco probable que alguien navegue tranquilamente por Internet o modele algo, incluso uno que requiera muchos recursos. El sistema de nitrógeno no se puede montar en un sistema pequeño debajo de la mesa y dejarlo ahí solo. En otras palabras, dicho enfriamiento no es adecuado para resolver problemas cotidianos: se necesita un control constante y responsable, todo debe hacerse con cuidado y sin errores.

Pero qué elegante y demostrativo se ve desde fuera...;)

Frescura helada

Entonces, es hora de hacer balance. Aprendimos que el calentador más importante de una computadora es el procesador central, también conocido como piedra. Después de la piedra, uno tras otro, hay una tarjeta de video, un chipset de placa base, un disco duro, memoria del sistema y varias tarjetas de expansión. Casi siempre, en todos los componentes de la computadora que requieren refrigeración, ya está instalado y es suficiente para el funcionamiento normal. Si no va a hacer overclocking en su computadora, entonces no tiene sentido que modifique el sistema de enfriamiento.

Lo principal a recordar es que se requiere ventilación dentro de la carcasa, porque... el aire frío proveniente del ambiente será mucho más útil para la misma tarjeta de video que instalar o reemplazar el refrigerador incluido por uno más caro.

Si tus planes incluyen overclocking, entonces siempre debes recordar 4 reglas simples, una vez expresado por alguien:

1. Siempre existe la posibilidad de que algunos participantes en el evento abandonen la carrera por diversas razones, desde acciones incorrectas del acelerador hasta acciones equivocadas un fabricante que no predijo que esta pieza de hardware en particular iría a RUSIA y allí definitivamente se usaría en varios modos anormales.

2. En este caso, lo más probable es que pierda la garantía (y la oportunidad de vender este equipo como reparable) y usted será el único culpable de ello.

3. Se recomienda excluir de su automóvil los dispositivos "sin nombre" fabricados en China.

4. Tres pilares sobre los que descansa la aceleración: la cabeza sobre los hombros, los brazos correctamente afilados, buen enfriamiento. Si falta al menos uno de ellos, podrás relajarte y olvidarte del overclocking.

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Quizás en algunos puntos me equivoqué; me arrepiento. Quizás sepa todo esto desde hace mucho tiempo; entonces debe buscar el motivo de la "invasión de un espíritu maligno" en su computadora usted mismo y en otro lugar. Considero mi misión, hablar sobre los principales sistemas de refrigeración, completada;) Haga preguntas, comente.

PD El capítulo sobre refrigeración con nitrógeno ha sido probado y aprobado por el poseedor del récord mundial de refrigeración extrema, De Dal-ohm. ¡Gracias por su ayuda! ;)

PPS Si a alguien le gustó la imagen con el boomer (la hice yo mismo), aquí está la imagen en tamaño completo)

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Sistemas de refrigeración del procesador de freón. Diseñamos un sistema de refrigeración de ordenador. Plataforma de instalación del sistema

Gas (freón)

Potencia del evaporador (vatios)

0,65 mm

0,7 mm

0,8 mm

0,26 pulgadas

0,28 pulgadas

0,31 pulgadas

R404A/R507

R22/R290

5. Tuberías.

¿Qué tubos debo utilizar para instalar el sistema?

7. Ángulos, tes de cobre, a juego con el diámetro de los tubos.

8. Evaporador.

¿Dónde puedo conseguir un evaporador?

9. Tubo de aspiración.

¿Qué tubo de succión debo usar y dónde puedo conseguirlo?

10. Bomba de vacío para evacuación del sistema.

11. Estación manométrica.

12. Freón para rellenar.

14. Plataforma para instalación del sistema.

Herramienta

1. Herramienta para cortar tubos de cobre.

2. Quemador de gas.

Soldar a la antorcha.

3. También se requieren herramientas habituales.

4. Recomendaciones para el diseño del sistema. Diseño del sistema. Montaje y soldadura.

¿Cómo soldar? Montaje del sistema.

ATENCIÓN:

Instalación de ventiladores.

Primero.

Segundo.

5. Rellenar el sistema. Aspirar

¿Es posible prescindir de una bomba de vacío?

6. Condensación, ¿qué es? ¿Cómo lidiar con esto? Aislamiento. Instalación del sistema en una computadora.

7. Ajuste del sistema.

8. ¿A qué se debe prestar atención al operar un sistema de enfriamiento de freón?

10. Información adicional sobre los sistemas de refrigeración con freón. Campo de golf.

Introducción

Tipos de sistemas de refrigeración

enfriamiento de freón

para tarjeta de video

Proceso de trabajo

La otra cara de la moneda

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Resumen sobre sistemas de refrigeración por agua.

Sistema de refrigeración basado en elementos Peltier.

Resumen de elementos Peltier

Sistemas de cambio de fase (instalaciones de freón)

Resultado sobre freones

Sistema de enfriamiento extremo

Un vaso para todos

Mahmoud, ¡prendele fuego!

Frescura helada

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