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Si compró una computadora nueva y potente, consumirá bastante electricidad y también hará mucho ruido, lo cual es un inconveniente muy desagradable y muy importante. Unidades de sistema bastante voluminosas (para circulación de aire), con refrigeradores grandes, en este caso no son la mejor opción, por eso hoy te contaremos sobre una opción alternativa: la refrigeración por agua para una computadora (específicamente sobre sus tipos, características y, por supuesto, , ventajas).

¿Por qué es necesaria la refrigeración por agua?
Como ya dijimos, los ventiladores de computadora convencionales generan mucho ruido y, además, incluso a pesar de su alta potencia, no pueden eliminar racionalmente el calor generado por los componentes de la computadora de la unidad del sistema, lo que en sí mismo aumenta el riesgo de falla. elemento de cualquier tipo por sobrecalentamiento.

En estas condiciones, los fabricantes centraron su atención en los sistemas de refrigeración líquida para piezas de ordenadores. Una revisión de muchos de estos sistemas generalmente muestra que un sistema de refrigeración líquida para computadora tiene derecho a existir debido a una serie de indicadores que lo distinguen favorablemente de un sistema de aire.

Ventajas y principios de funcionamiento de la refrigeración por agua.

La refrigeración por agua no requiere un gran volumen de la unidad del sistema para garantizar una mejor circulación del aire en la propia unidad del sistema. Entre otras cosas, hace mucho menos ruido, lo que, por cierto, también es un factor importante para las personas que, por una razón u otra, pasan mucho tiempo frente al ordenador. Cualquier sistema de aire, incluso el de más alta calidad, con todas sus ventajas, durante su funcionamiento crea continuamente un flujo de aire que circula por toda la unidad del sistema, en cualquier caso aumenta el ruido en la habitación y para muchos usuarios un bajo nivel de ruido es importante. , ya que el zumbido constante es muy molesto y molesto. El software regula de forma independiente la presión del flujo de fluido en el sistema, dependiendo de la intensidad de la generación de calor del procesador y otros componentes de la computadora. Es decir, el sistema puede aumentar o disminuir automáticamente la eficiencia de la disipación de calor, lo que proporciona un control de temperatura continuo y preciso de cualquier elemento individual (ya sea un procesador, una tarjeta de video o un disco duro) y en todo el espacio de la unidad del sistema. Por lo tanto, el uso de refrigeración líquida también elimina el inconveniente de cualquier sistema de aire, cuando las piezas de la computadora se enfrían principalmente con aire de la unidad del sistema, que es calentado continuamente por las mismas piezas y no tiene tiempo de ser retirado fuera de la unidad en un manera oportuna. Con líquido estos problemas quedan excluidos. Un sistema de este tipo es capaz de realizar sus tareas de forma mucho más eficiente que cualquier refrigeración por aire.

Además, además del alto nivel de ruido, la refrigeración por aire de un ordenador provoca una gran acumulación de polvo: tanto en los ventiladores del refrigerador como en otros componentes. A su vez, esto tiene un impacto muy negativo tanto en el aire de la habitación (cuando sale una corriente de aire que contiene polvo de la unidad del sistema) como en el rendimiento de todos los componentes en los que se deposita todo el polvo.

Tipos de refrigeración por agua por ubicación de refrigeración

• Lo más importante en cualquier sistema de este tipo es disipador de calor. En comparación con los refrigeradores tradicionales, un radiador de procesador con dos tubos conectados (uno para la entrada de líquido y el otro para la salida) parece muy compacto. Esto es especialmente satisfactorio, porque la eficiencia de refrigeración de un radiador de este tipo es claramente superior a la de cualquier refrigerador.


• Chips gráficos de tarjetas de video. Se enfrían de la misma forma que los procesadores (en paralelo con ellos), solo que los radiadores son más pequeños.


• La refrigeración líquida no es menos eficiente disco duro. Para ello se han desarrollado radiadores de agua muy finos, que se fijan en el plano superior del disco duro y, gracias a la mayor superficie de contacto posible, proporcionan una buena disipación del calor, algo imposible con un flujo de aire convencional.

La confiabilidad de todo el sistema de agua depende principalmente de la bomba (bomba de bombeo): detener la circulación del líquido provocará instantáneamente una caída en la eficiencia de enfriamiento a casi cero.

Los sistemas de refrigeración líquida se dividen en dos tipos: los que tienen bomba y los que no la tienen, sistemas sin bomba.

Tipo 1: sistemas de refrigeración líquida con bomba.
Hay dos tipos de bombas: las que tienen su propia carcasa sellada y las que simplemente se sumergen en un depósito de refrigerante. Los que tienen su propia carcasa sellada son ciertamente más caros, pero también mucho más fiables que los sumergidos en líquido. Todo el líquido utilizado en el sistema se enfría en un radiador intercambiador de calor, al que se conecta un enfriador de baja velocidad, creando un flujo de aire que enfría el líquido que fluye en los tubos curvos del radiador. El refrigerador nunca desarrolla una velocidad de rotación alta y, por lo tanto, el ruido de todo el sistema es mucho menor que el de los refrigeradores potentes utilizados en la refrigeración por aire.

Tipo 2: sistemas sin bombas
Como su nombre lo indica, no tienen ningún sobrealimentador mecánico (es decir, bomba). La circulación del líquido se realiza según el principio del evaporador, que crea una presión dirigida que mueve el refrigerante. Un líquido (con un punto de ebullición bajo) se convierte continuamente en vapor cuando se calienta a una determinada temperatura, y el vapor se convierte en líquido cuando ingresa al radiador del intercambiador de calor del condensador. Sólo el calor generado por el elemento enfriado hace que el líquido se mueva. Las ventajas de estos sistemas incluyen: compacidad, simplicidad y bajo costo, ya que no hay bomba; piezas mecánicas móviles mínimas: garantiza bajos niveles de ruido y una baja probabilidad de averías mecánicas. Ahora sobre las desventajas de este tipo de refrigeración por agua para computadora. La eficiencia y potencia de tales sistemas es significativamente menor que la de los sistemas de bombeo; Se utiliza la fase gaseosa de la sustancia, lo que significa que se necesita una alta estanqueidad de la estructura, ya que cualquier fuga hará que el sistema pierda presión inmediatamente y, como resultado, se vuelva inoperable. Además, será muy difícil notarlo y corregirlo.

¿Vale la pena instalar refrigeración por agua en tu ordenador?

Las ventajas de este tipo de refrigeración líquida son: alta eficiencia, tamaño pequeño de los radiadores del chip de computadora, posibilidad de enfriamiento paralelo de varios dispositivos a la vez y bajo nivel de ruido, en cualquier caso menor que el ruido de un potente enfriador de aire. sistema. En realidad, todo esto explica que los fabricantes de portátiles hayan sido de los primeros en utilizar refrigeración líquida. Su único inconveniente, quizás, sea la dificultad de instalación en unidades del sistema que fueron diseñadas originalmente para sistemas aéreos. Esto, por supuesto, no imposibilita la instalación de dicho sistema en su computadora, solo traerá ciertas dificultades.

Es probable que después de algún tiempo en la tecnología informática haya una transición de los sistemas de enfriamiento por aire a los sistemas líquidos, porque, aparte de las dificultades para instalar tales estructuras en las carcasas de las unidades del sistema actual, no tienen otras desventajas fundamentales, y sus ventajas El enfriamiento por aire es muy, muy significativo. Con la aparición en el mercado de carcasas adecuadas para unidades de sistema, es probable que la popularidad de estos sistemas crezca de forma constante.

Así, los expertos del sitio no tienen nada en contra de estos sistemas de refrigeración, al contrario, aconsejan darles preferencia si las circunstancias lo requieren. Sólo al elegir tal o cual sistema no es necesario ahorrar dinero para no meterse en problemas. Los sistemas de refrigeración por agua baratos tienen una calidad de refrigeración deficiente y un nivel de ruido bastante alto, por lo que, a la hora de decidir instalar refrigeración por agua, se espera una cantidad de desperdicio bastante elevada.

Pros y contras de la hidropesía

Hola, queridos lectores del blog de tecnología. En este artículo intentaré contarte cómo funciona la refrigeración por agua de una computadora. El tema es muy relevante para aquellos que han decidido cambiar la torre aérea por algo más potente para poder jugar con el overclocking hasta límites extremos sin arruinar una joya que puede costar más de 400 dólares.

Bueno, al mismo tiempo, ahorre la placa base y otros componentes, porque algunas gotas se concentran no solo en un circuito (CPU o tarjeta de video).

Diré de inmediato que es imposible llamar al sistema de aire acondicionado mejor que el aire; este es un tema para. Y algunas torres pueden dar probabilidades a la hidropesía no mantenida, como dice ésta.

Estructura de los sistemas de refrigeración líquida.

Para muchos no será un secreto que los enfriadores de aire pueden ser abiertos (personalizados) y cerrados (soluciones listas para usar y sin mantenimiento para enfriar un tipo específico de componente). Y si todo está claro con este último, entonces la primera categoría se puede construir de acuerdo con tres principios básicos:

Circuito de conexión en paralelo. Todos los componentes funcionan con una bomba, que impulsa el refrigerante al radiador con refrigeradores. A través de la rejilla del radiador, el agua se enfría y se acerca a la plancha, de donde se extrae energía térmica. El líquido caliente se devuelve al depósito con la bomba y se repite el proceso. El diagrama se ve así.

Diagrama con conexión en serie. Los elementos también se enfrían en paralelo y de forma muy eficiente, pero para ello es necesario disponer de una bomba potente y platos giratorios muy rápidos que puedan enfriar rápidamente el refrigerante del radiador. Se adjunta el diagrama. Existen las llamadas hidropesías combinadas o de doble circuito. El principio de funcionamiento se basa en el método secuencial, pero cada circuito está orientado a una pieza de hardware. Un plan bastante caro tanto en términos de construcción como de mantenimiento. Aunque los propietarios de configuraciones superiores, en busca del máximo rendimiento, no ven nada malo en esta solución.

Elementos clave de SBO

Ya hemos comentado el principio de refrigeración del PC, pasemos ahora a los elementos responsables de ello:

• El intercambiador de calor es el elemento principal que absorbe todo el calor cuando se calienta el procesador, la tarjeta de video y otro hardware caliente;
• Una bomba es un mecanismo que impulsa el refrigerante a través del circuito del enfriador de aire. Se puede observar una cierta analogía en un acuario de peces: el principio de funcionamiento es casi idéntico;
• Una tubería es un canal a través del cual se conduce el agua desde la bomba hasta los componentes y el radiador. Y así en círculo;
• Adaptadores, racores y conectores son elementos que conectan la estructura del SVO;
• Un tanque de expansión es un depósito que contiene líquido que actualmente no está activo. A pesar de que el circuito está cerrado y el líquido no puede evaporarse, es necesario esconder en el tanque la bomba, que simplemente se estropea cuando se trabaja al aire libre;
• El refrigerante (también conocido como líquido, refrigerante, destilado) es una sustancia conductora de calor que enfría el hierro;
• Un radiador es una estructura en la que el agua caliente se enfría al pasar a través de finos capilares fabricados en cobre o latón;
• El enfriador es un rotor que sopla a través de las aletas del radiador.

Sabiendo esto, le resultará más fácil navegar por la posible construcción de su propio SVO, si de repente surge esa idea.

Pros y contras de la hidropesía

Déjame adivinar... Después de ver suficientes videos en YouTube sobre versiones personalizadas de las mejores PC refrigeradas por agua, muchos decidieron hacer lo mismo por sí mismos, a pesar del maltratado FX 4300 o Core i5 2500k. Disipemos tus dudas.

Ventajas:

• Los refrigeradores tienen un tamaño relativamente compacto, lo que permite organizar un sistema de refrigeración incluso en una carcasa compacta con hardware potente. La práctica demuestra que insertar el querido Noctua NH-D14 en un estuche estándar equivale a burlarse de la torre: simplemente no le permitirá cerrar la cubierta lateral.
• El agua como refrigerante aumenta enormemente la eficiencia del sistema. Por lo que recuerdo, entre los coches solo el Zaporozhets está refrigerado por aire, pero en términos de estabilidad del motor, no todo es tan sencillo.
• La capacidad de enfriar varios componentes a la vez con una hidropesía. No hay comentarios aquí: una solución realmente conveniente.

Contras:

• La organización de la hidropesía como tal es muy compleja. Si tomó el enfriador y lo instaló, entonces debe pensar en el enfriador casi paso a paso, para no equivocarse con la instalación de los radiadores, la longitud de las tuberías, la potencia de la bomba, etc.
• El agua del grifo no es apta para enfriar. Aquí puede utilizar un destilado o un refrigerante especial que se vende en tiendas de informática, pero no es barato.
• Peligro de fuga. Puedes y debes esperar un truco del sistema en el momento más inoportuno. Aunque el líquido es un dieléctrico, puede acortarlo una o dos veces.
• Precio. Oh, sí, una hidropesía bien reparada costará al menos entre 500 y 600 dólares, sin contar los consumibles adicionales. Así que decide por ti mismo.

SVO desatendido

Si no quiere preocuparse por el servicio, compre un hidropesía de tipo cerrado. Sí, solo enfría un circuito, pero tiene muchos menos problemas. Podemos recomendar soluciones probadas como:

• GameMax Iceberg 120;
• Capitán DeepCool 120EX RGB;
• Corsair Hydro H100i v2.

Son económicos, silenciosos, fáciles de instalar y tienen una gran demanda en el mercado. ¿Qué más necesitas para la hidropesía? Creo que te resultó útil leer este artículo, no olvides compartirlo con tus seres queridos y suscribirte a Bye.

Introducción

¿No crees que el término "refrigeración líquida" te hace pensar en los coches? De hecho, la refrigeración líquida ha sido una parte integral del motor de combustión interna convencional durante casi 100 años. Esto plantea inmediatamente la pregunta: ¿por qué es el método preferido para enfriar los costosos motores de los automóviles? ¿Qué tiene de bueno la refrigeración líquida?

Para saberlo, tenemos que compararlo con la refrigeración por aire. Al comparar la efectividad de estos métodos de enfriamiento, las dos propiedades más importantes a considerar son la conductividad térmica y la capacidad calorífica específica.

La conductividad térmica es una cantidad física que muestra qué tan bien una sustancia transfiere calor. La conductividad térmica del agua es casi 25 veces mayor que la del aire. Obviamente, esto le da a la refrigeración por agua una gran ventaja sobre la refrigeración por aire, ya que permite que el calor se transfiera de un motor caliente al radiador mucho más rápido.

La capacidad calorífica específica es otra cantidad física que se define como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un kilogramo de una sustancia en un kelvin (grado Celsius). La capacidad calorífica específica del agua es casi cuatro veces mayor que la del aire. Esto significa que calentar agua requiere cuatro veces más energía que calentar aire. Una vez más, la capacidad del agua para absorber mucha más energía térmica sin aumentar su propia temperatura es una gran ventaja.

Entonces, tenemos hechos innegables de que la refrigeración líquida es más eficiente que la refrigeración por aire. Sin embargo, este no es necesariamente el mejor método para enfriar los componentes de la PC. Vamos a resolverlo.

PC con refrigeración líquida

A pesar de las muy buenas cualidades del agua en términos de disipación de calor, existen varias razones de peso para no poner agua en una computadora. La más importante de estas razones es la conductividad eléctrica del refrigerante.

Si accidentalmente derramaras un vaso de agua sobre un motor de gasolina mientras llenabas el radiador, entonces no pasaría nada malo; El agua no dañaría el motor. Pero si viertes un vaso de agua sobre la placa base de tu computadora, sería muy malo. Por lo tanto, existe un cierto riesgo asociado con el uso de agua para enfriar los componentes de la computadora.

El siguiente factor es la complejidad del mantenimiento. Los sistemas de refrigeración por aire son más fáciles y económicos de fabricar y reparar que sus homólogos a base de agua, y los radiadores no requieren más mantenimiento que la eliminación del polvo. Es mucho más difícil trabajar con sistemas de refrigeración por agua. Son más difíciles de instalar y suelen requerir mantenimiento, aunque sea menor.

En tercer lugar, las piezas del sistema de refrigeración por agua de la PC cuestan mucho más que las piezas del sistema de refrigeración por aire. Si un conjunto de radiadores y ventiladores de refrigeración por aire de alta calidad para un procesador, una tarjeta de vídeo y una placa base cuesta probablemente alrededor de 150 dólares, entonces el coste de un sistema de refrigeración líquida para los mismos componentes puede llegar fácilmente a 500 dólares.

Al tener tantas deficiencias, los sistemas de refrigeración por agua, al parecer, no deberían tener demanda. Pero, de hecho, eliminan tan bien el calor que esta propiedad justifica todas las deficiencias.

Hay sistemas de refrigeración líquida listos para instalar en el mercado que ya no son los kits de posventa con los que los entusiastas tenían que lidiar en el pasado. Los sistemas prefabricados están ensamblados, probados y son completamente confiables. Además, la refrigeración por agua no es tan peligrosa como parece: por supuesto, siempre existe un gran riesgo al utilizar líquidos en un PC, pero si se tiene cuidado, este riesgo se reduce significativamente. En cuanto al mantenimiento, los refrigerantes modernos rara vez requieren reemplazo, tal vez una vez al año. Cuando se trata de precio, cualquier equipo que funcione a alto rendimiento siempre costará más que el promedio, ya sea el Ferrari de su garaje o el sistema de refrigeración por agua de su computadora. El alto rendimiento tiene un precio.

Digamos que está interesado en este método de enfriamiento, o al menos le gustaría saber cómo funciona, qué implica y cuáles son sus beneficios.

Principios generales de refrigeración por agua.

El propósito de cualquier sistema de enfriamiento en una PC es eliminar el calor de los componentes de la computadora.

Un enfriador de aire de CPU tradicional transfiere el calor del procesador a un disipador de calor. El ventilador empuja activamente el aire a través de las aletas del radiador y, a medida que pasa, capta calor. Otro ventilador, o incluso varios, extrae el aire de la carcasa de la computadora. Como puedes ver, el aire se mueve mucho.

En los sistemas de refrigeración por agua, en lugar de aire, se utiliza un refrigerante (refrigerante), agua, para eliminar el calor. El agua sale del depósito a través de un tubo y va hacia donde se necesita. La unidad de refrigeración por agua puede ser una unidad separada fuera de la carcasa de la PC o puede estar integrada en la carcasa. En el diagrama, la unidad de refrigeración por agua es externa.

El calor se transfiere desde el procesador al cabezal de enfriamiento (bloque de agua), que es un disipador de calor hueco con orificios de entrada y salida para refrigerante. Cuando el agua pasa por la cabeza, se lleva calor. La transferencia de calor debida al agua se produce de manera mucho más eficiente que la debida al aire.

Luego, el líquido calentado se bombea al depósito. Desde el depósito fluye hacia un intercambiador de calor, donde transfiere calor al radiador, que a su vez transfiere calor al aire circundante, generalmente con la ayuda de un ventilador. Después de esto, el agua vuelve a entrar al cabezal y el ciclo comienza nuevamente.

Ahora que comprendemos bien los conceptos básicos de la refrigeración líquida para PC, hablemos de los sistemas disponibles en el mercado.

Seleccionar un sistema de refrigeración por agua

Hay tres tipos principales de sistemas de refrigeración por agua: internos, externos e integrados. La principal diferencia entre ellos es dónde se encuentran sus componentes principales en relación con la carcasa de la computadora: el disipador de calor/intercambiador de calor, la bomba y el depósito.

Como sugiere el nombre, el sistema de enfriamiento incorporado es una parte integral de la carcasa de la PC, es decir, está integrado en la carcasa y se vende completo con ella. Dado que todo el sistema de refrigeración por agua está montado en la carcasa, esta opción es quizás la más fácil de manejar, ya que queda más espacio dentro de la carcasa y no hay estructuras voluminosas en el exterior. La desventaja, por supuesto, es que si decide actualizar a un sistema de este tipo, la vieja carcasa de la PC será inútil.

Si le encanta la carcasa de su PC y no quiere desprenderse de ella, entonces los sistemas de refrigeración por agua internos y externos probablemente le parezcan más atractivos. Los componentes internos del sistema se encuentran dentro de la carcasa de la PC. Dado que la mayoría de los casos no están diseñados para acomodar un sistema de enfriamiento de este tipo, el interior resulta bastante estrecho. Sin embargo, instalar dichos sistemas le permitirá conservar su estuche favorito y también moverlo sin obstáculos especiales.

La tercera opción es un sistema de refrigeración por agua externo. También es para aquellos que quieren conservar la antigua carcasa de su PC. En este caso, el radiador, el depósito y la bomba de agua se colocan en una unidad separada fuera de la carcasa de la computadora. El agua se bombea a través de tubos hacia la carcasa de la PC, hasta el cabezal de enfriamiento, y el líquido calentado se bombea fuera de la carcasa hacia el depósito a través del tubo de retorno. La ventaja de un sistema externo es que se puede utilizar con cualquier recinto. También permite un radiador más grande y puede tener una mejor capacidad de enfriamiento que la configuración integrada promedio. La desventaja es que una computadora con un sistema de enfriamiento externo no es tan móvil como una con sistemas de enfriamiento internos o integrados.

En nuestro caso, la portabilidad no es de gran importancia, pero nos gustaría conservar nuestra carcasa de PC "nativa". Además, nos atrajo la mayor eficiencia de refrigeración del radiador externo. Por lo tanto, elegimos un sistema de refrigeración externo para nuestra revisión. Koolance amablemente nos proporcionó un excelente ejemplo: el sistema EXOS-2.

Sistema de refrigeración por agua externo Koolance EXOS-2.

EXOS-2 es un potente sistema de refrigeración por agua externo con una capacidad de refrigeración de más de 700W. Esto no significa que el sistema consuma 700 vatios: sólo consume una fracción de eso. Esto significa que el sistema puede manejar eficientemente 700 W de producción de calor mientras mantiene una temperatura de 55 grados Celsius a 25 grados ambiente.

EXOS-2 viene con todos los tubos y accesorios necesarios, excepto los cabezales de refrigeración (bloques de agua). El usuario tendrá que comprar cabezales adecuados, dependiendo de qué componentes de PC quiera enfriar.

Enfriamiento de múltiples componentes

Una de las ventajas de la mayoría de los sistemas de refrigeración líquida es que son ampliables y pueden enfriar otros componentes además del procesador. Incluso después de pasar por el cabezal de enfriamiento de la CPU, el agua aún puede enfriar, por ejemplo, el chipset de la placa base y la tarjeta de video. Esto es básico, pero si lo deseas, puedes agregar aún más componentes, como un disco duro. Para ello, cada componente que se vaya a enfriar necesitará su propio bloque de agua. Por supuesto, tendrás que planificar un poco para asegurarte de que el refrigerante fluya bien.

¿Por qué es beneficioso combinar los tres componentes (CPU, chipset y tarjeta gráfica) con un buen sistema de refrigeración por agua?

La mayoría de los usuarios comprenden la necesidad de enfriar el procesador. La CPU se calienta mucho en la carcasa de la PC y el funcionamiento estable de la computadora depende de mantener baja la temperatura de la CPU. La CPU es una de las partes más caras de una computadora y cuanto más baja sea la temperatura que se mantenga, más durará el procesador. Finalmente, enfriar el procesador es especialmente importante al hacer overclocking.

Bloque de agua de CPU y accesorios de montaje.

La idea de enfriar el chipset de la placa base (o más bien, el puente norte) puede que no sea familiar para todos. Pero tenga en cuenta que una computadora es tan estable como su chipset. En muchos casos, la refrigeración adicional del chipset puede contribuir a la estabilidad del sistema, especialmente durante el overclocking.

Bloque de agua Chipset y accesorios de montaje.

El tercer componente es muy importante para quienes tienen una tarjeta de video de gama alta y usan una PC para juegos. En muchos casos, la GPU de una tarjeta de vídeo genera más calor que otros componentes de la computadora. Nuevamente, cuanto mejor sea la refrigeración de la GPU, más durará, mayor será la estabilidad y más opciones de overclocking.

Eso sí, para aquellos usuarios que no tengan intención de utilizar su ordenador para juegos y tengan una tarjeta gráfica de bajo consumo, la refrigeración por agua será excesiva. Pero para las tarjetas de video modernas, potentes y muy calientes, la refrigeración por agua puede ser una compra rentable.

Vamos a instalar un sistema de refrigeración en nuestra tarjeta gráfica Radeon X1900 XTX. Aunque esta tarjeta de video no es la más nueva ni la más poderosa, sigue siendo bastante buena y también se calienta mucho. En el caso de este modelo, Koolance ofrece no sólo un bloque de agua para la GPU/memoria, sino también un cabezal de refrigeración independiente para el regulador de voltaje.

Bloque de agua GPU y accesorios de montaje.

Si bien los sistemas de refrigeración por aire pueden mantener la temperatura de la GPU dentro de límites aceptables, no conocemos ningún sistema similar capaz de manejar la temperatura extremadamente alta de los reguladores de voltaje del X1900, que pueden alcanzar fácilmente los 100 grados Celsius bajo carga. Me pregunto cómo afectará el bloqueo de agua del regulador de voltaje a la tarjeta de video X1900.

Bloque de agua para regulador de voltaje de tarjeta de video y accesorios para montaje.

Estos son los componentes principales que se enfrían con agua. Como se mencionó anteriormente, existen otros componentes que se pueden enfriar de esta manera. Por ejemplo, Koolance ofrece una fuente de alimentación de 1200W con refrigeración líquida. Todos los componentes electrónicos de la fuente de alimentación están sumergidos en un líquido no conductor, que se bombea a través de su propio disipador de calor externo. Este es un ejemplo especial de refrigeración líquida alternativa, pero el sistema hace su trabajo perfectamente.

Koolance: Fuente de alimentación refrigerada por líquido de 1200W.

Ahora puedes comenzar la instalación.

Planificación e instalación

A diferencia de los sistemas de refrigeración por aire, la instalación de un sistema de refrigeración líquida requiere cierta planificación. La refrigeración líquida tiene varias limitaciones que el usuario debe tener en cuenta.

En primer lugar, siempre debes tener en cuenta la comodidad durante la instalación. Las tuberías de agua deben pasar libremente dentro de la carcasa y entre los componentes. Además, el sistema de refrigeración debe dejar espacio libre para que el trabajo futuro con él y sus componentes no suponga dificultades.

En segundo lugar, el flujo de líquido no debe limitarse de ninguna manera. También hay que recordar que el refrigerante se calienta a su paso por cada bloque de agua. Si diseñamos el sistema de tal manera que el agua ingrese a cada bloque de agua posterior en la siguiente secuencia: primero al procesador, luego al chipset, a la tarjeta de video y finalmente al regulador de voltaje de la tarjeta de video, luego al bloque de agua de el regulador de voltaje siempre recibiría agua calentada por todos los componentes del sistema anterior. Este escenario no es ideal para el último componente.

Para mitigar de alguna manera este problema, sería una buena idea hacer funcionar el refrigerante por caminos separados y paralelos. Si esto se hace correctamente, el flujo de agua estará menos estresado y los bloques de agua de cada componente recibirán agua que no será calentada por otros componentes.

El kit Koolance EXOS-2 que elegimos para este artículo está diseñado para funcionar principalmente con tubos conectores de 3/8", y el bloque de agua de la CPU está diseñado con conectores a presión de 3/8". Sin embargo, el chipset Koolance y los cabezales de enfriamiento de tarjetas de video están diseñados para funcionar con tubos de conexión de menor diámetro: 1/4". Debido a esto, el usuario se ve obligado a usar un divisor que divide el tubo de 3/8" en dos de 1/4". Este esquema funciona bien cuando dividimos el flujo en dos caminos paralelos. Uno de estos tubos de 1/4" enfriará el chipset de la placa base y el otro enfriará la tarjeta de video. Después de que el agua haya absorbido el calor de estos componentes, los dos tubos de 1/4" se volverán a conectar en un tubo de 3/8", a través del cual el agua calentada fluirá desde la carcasa de la PC de regreso al radiador para enfriarse.

Todo el proceso se presenta en el siguiente diagrama.

Configuración planificada del sistema de refrigeración.

Al planificar el diseño de su propio sistema de refrigeración por agua, le recomendamos que dibuje un diagrama sencillo. Esto le ayudará a instalar el sistema correctamente. Después de dibujar un plano en papel, puede comenzar el montaje y la instalación reales.

Para empezar, puede colocar todas las partes del sistema sobre la mesa y estimar la longitud requerida de los tubos. No lo cortes demasiado, deja algo de margen; Entonces siempre puedes cortar el exceso.

Después del trabajo preparatorio, puede comenzar a instalar bloques de agua. El cabezal de enfriamiento Koolance para el procesador que utilizamos requiere que se instale un soporte de montaje de metal en la parte posterior de la placa base, detrás del procesador. Lo mejor de todo es que este soporte de montaje viene con un espaciador de plástico para evitar cortocircuitos en la placa base. Primero, sacamos la placa base de la caja e instalamos el soporte de montaje.

Luego puedes quitar el disipador de calor, que está conectado al puente norte de la placa base. Usamos la placa base Biostar 965PT, cuyo chipset se enfría mediante un radiador pasivo sujeto con clips de plástico.

Chipset de placa base sin disipador. Listo para instalación de bloque de agua.

Después de retirar el disipador de calor del chipset, debe colocar los elementos de montaje del bloque de agua para el chipset.

Durante la instalación, notamos que los elementos de montaje del bloque de agua para el chipset, en particular el espaciador de plástico, presionaban la resistencia en la parte posterior de la placa base. Esto debe controlarse cuidadosamente durante la instalación. Apretar demasiado los tornillos puede causar daños irreparables a la placa base, ¡así que tenga cuidado y cuidado!

Después de instalar los elementos de fijación para los cabezales de refrigeración del procesador y el chipset, puede devolver la placa base a la carcasa de la PC y pensar en conectar los bloques de agua al procesador y al chipset. Asegúrese de eliminar cualquier resto de pasta térmica vieja del procesador y del chipset antes de aplicar una nueva capa delgada.

Procesador con elementos de sujeción para bloque de agua.

Es posible que desees conectar las tuberías de agua a los bloques de agua antes de instalarlos en la placa base. Pero tenga cuidado: es posible que no calcule la presión y la fuerza que se aplicarán al frágil chipset y al procesador al doblar los tubos. Lo principal es dejar una longitud suficiente de los tubos, porque luego podrás cortarlos a medida.

Ahora puede instalar con cuidado los bloques de agua en el procesador y el chipset utilizando el hardware de montaje proporcionado. Recuerda que no es necesario presionarlos con fuerza: basta con instalarlos bien en el procesador y el chipset. El uso de fuerza puede dañar los componentes.

Después de instalar bloques de agua en el procesador y el chipset, puede centrar su atención en la tarjeta de video. Quitamos el radiador existente y lo reemplazamos con un bloque de agua. En nuestro caso, también retiramos el disipador de calor del estabilizador de voltaje e instalamos un segundo bloque de agua en la tarjeta. Una vez instalados los bloques de agua en la tarjeta de video, puede conectar los tubos. Después de esto, la tarjeta de video se puede insertar en la ranura PCI Express.

Después de instalar todos los bloques de agua, se deben conectar las tuberías restantes. Lo último que necesita conectar es el tubo que conduce a la unidad externa de refrigeración por agua. Asegúrese de que la dirección del flujo de agua sea correcta: el líquido enfriado debe fluir primero hacia el bloque de agua del procesador.

Ha llegado el momento en que puedes verter agua en el tanque. Llene el depósito sólo hasta el nivel especificado en las instrucciones del fabricante. A medida que el tanque se llena, el agua fluirá lentamente hacia los tubos. Preste especial atención a todas las fijaciones y tenga a mano una toalla en caso de fuga inesperada de líquido. Al menor signo de fuga, solucione el problema inmediatamente.

Una vez que todos los componentes estén ensamblados, puede agregar refrigerante.

Si hizo todo con cuidado y no hay fugas en el sistema, entonces debe bombear refrigerante para eliminar las burbujas de aire. En el caso del Koolance EXOS-2, esto se logra cortando los pines de la fuente de alimentación ATX para suministrar energía a la bomba de agua, pero no para suministrar energía a la placa base.

Deje que el sistema funcione en este modo, mientras inclina lenta y cuidadosamente la computadora en una dirección u otra para que salgan burbujas de aire de los bloques de agua. Una vez que desaparezcan todas las burbujas, es probable que descubra que el sistema necesita agregar refrigerante. Esto está bien. Aproximadamente 10 minutos después de verter, no deberían verse burbujas de aire en los tubos. Si está convencido de que ya no quedan burbujas de aire y se excluye la posibilidad de una fuga, puede iniciar el sistema de verdad.

Configuración de prueba y pruebas.

Todas las preocupaciones de montaje e instalación quedan atrás. Es hora de ver qué ventajas ofrece un sistema de refrigeración por agua.

Hardware
UPC	Intel Core 2 Duo e4300, 1,8 GHz (overclockeado a 2250 MHz), 2 MB de caché L2
Plataforma	Biostar T-Force 965PT (Socket 775), chipset Intel 965, BIOS vP96CA103BS
RAM	Línea de firma Patriot, 1x 1024 MB PC2-6400 (CL5-5-5-16)
disco duro	Western Digital WD1200JB, 120 GB, 7200 rpm, 8 MB de caché, UltraATA/100
Neto	Adaptador Ethernet de 1 Gbps incorporado
tarjeta de video	ATI X1900 XTX (PCIe), 512 MB GDDR3
unidad de potencia	Koolance 1200W
Software y controladores del sistema
SO	Microsoft Windows XP Profesional 5.10.2600, Service Pack 2
Versión DirectX	9.0c (4.09.0000.0904)
Controlador de gráficos	Catalizador ATI 7.2

En nuestra configuración de prueba, utilizamos la plataforma Core 2 Duo porque el procesador E4300 es muy fácil de overclockear. El overclocking nos permitió ver qué tan alto aumentaría la temperatura y cómo lo manejarían el sistema de enfriamiento de aire estándar y nuestro nuevo sistema de enfriamiento de agua.

La técnica es simple: overclockear el procesador E4300 con refrigeración por aire estándar tanto como sea posible, y luego overclockearlo con refrigeración por agua y comparar los resultados. Resulta que el E4300 es capaz de hacer más. Aumentamos la frecuencia del procesador de los 1800 MHz indicados a 2250 MHz. Al mismo tiempo, el procesador E4300 hizo frente fácilmente a los 450 MHz añadidos sin aumentar el voltaje ni ningún otro problema. Sin embargo, el refrigerador estándar no hizo frente a la tarea, ya que bajo carga la temperatura del procesador subió a unos indeseables 62 grados centígrados. Aunque el núcleo podría haberse overclockeado aún más, un mayor aumento de temperatura podría volverse peligroso, así que nos detuvimos, registramos el resultado e instalamos un sistema de refrigeración por agua.

Antes de observar la temperatura del procesador bajo carga, echemos un vistazo a la temperatura cuando el sistema está inactivo.

En modo inactivo, la refrigeración por agua proporciona una reducción decente de la temperatura del procesador, de unos 10 grados. Sin embargo, esto no es un gran logro si se tiene en cuenta que el propio disipador de calor de la CPU es de gama baja y un disipador de aire de alta calidad podría ser más eficaz. Sin embargo, vale la pena recordar que el enfriamiento por agua no puede reducir la temperatura por debajo de la temperatura ambiente, que en nuestro caso fue de unos 22 grados centígrados.

Al estresar el sistema (una prueba de esfuerzo de Orthos de diez minutos), la configuración de refrigeración por agua realmente demostró de lo que era capaz.

Esto es realmente interesante. El enfriador de aire original ni siquiera puede mantener la temperatura del procesador por debajo de 60 grados indeseablemente altos, y el sistema de refrigeración por agua bajó la temperatura a 49 grados a la velocidad más baja del ventilador. Además de reducir las temperaturas, el sistema de refrigeración por agua es mucho más silencioso que un disipador de CPU estándar.

¡A la velocidad máxima del ventilador en el sistema de refrigeración por agua, la temperatura del procesador cae por debajo de los 40 grados! Esto es 24 grados menos que con un refrigerador estándar bajo carga, y casi lo mismo que lo que produce su propio refrigerador cuando está inactivo. El resultado es impresionante, aunque a altas velocidades del ventilador el sistema de refrigeración por agua produce más ruido del que nos gustaría. Sin embargo, la velocidad del ventilador se ajusta en una escala de 10 puntos y es poco probable que en el uso diario tenga que configurarlo a máxima potencia. Orthos enfatiza la CPU más que otras pruebas y estábamos muy interesados ​​en ver qué podía hacer el sistema de refrigeración por agua.

Finalmente, preste atención a los resultados obtenidos para la tarjeta de video. Normalmente el X1900 XTX se calienta mucho, pero teníamos uno de los mejores enfriadores de aire a nuestra disposición: Thermalright HR-03. Veamos qué ventajas tiene la refrigeración por agua sobre este enfriador después de 10 minutos de prueba de esfuerzo de Atitool en modo de prueba de artefactos.

La temperatura que mantiene el refrigerador original es terrible: ¡89 grados en la GPU y más de 100 grados en el regulador de voltaje! El enfriador Thermalright HR-03 hizo un trabajo increíble al enfriar la GPU a 65 grados, ¡pero los reguladores de voltaje todavía estaban demasiado calientes a 97 grados!

El sistema de refrigeración por agua redujo la temperatura de la GPU a 59 grados. Esto es 30 grados mejor que con el refrigerador original y sólo 6 grados mejor que con el HR-03, lo que enfatiza aún más su eficiencia.

Un bloque de agua separado para el estabilizador de voltaje muestra excelentes resultados. El HR-03 no tiene ningún medio para enfriar el estabilizador de voltaje y el bloque de agua redujo la temperatura a 77 grados, que es 25 grados mejor que con el enfriador original. Este es un muy buen resultado.

Conclusión

Los resultados obtenidos al realizar pruebas utilizando un sistema de refrigeración por agua son bastante claros: la refrigeración líquida es mucho más eficiente que la refrigeración por aire.

La refrigeración por agua ahora está disponible no sólo para un número limitado de profesionales, sino también para los usuarios comunes. Además, los sistemas modernos de refrigeración por agua como el EXOS-2 son muy fáciles de instalar y plug and play, a diferencia de los sistemas más antiguos que requerían ensamblaje. Además, los modernos kits de refrigeración por agua con carcasas iluminadas y estilizadas lucen muy bien.

Si es un entusiasta y ha probado todos los sistemas de refrigeración por aire, la refrigeración líquida es el siguiente paso lógico para usted. Por supuesto, existe un riesgo y los equipos de refrigeración por agua costarán más que los de refrigeración por aire, pero los beneficios son obvios.

opinión del editor

Durante mucho tiempo evité la refrigeración por agua porque temía que fuera más problemático de lo que valía la pena. Pero ahora puedo decir con seguridad que mi opinión ha cambiado: los sistemas de refrigeración por agua son mucho más fáciles de instalar de lo que pensaba y los resultados de la refrigeración hablan por sí solos. También me gustaría expresar mi agradecimiento a Koolance por proporcionarnos el kit EXOS-2, con el que fue un placer trabajar.

Introducción A finales del siglo pasado aparecieron los primeros automóviles, que marcaron un hito en el progreso técnico y la movilización de la humanidad. Al principio, sus motores eran primitivos, de baja potencia, ruidosos y refrigerados por aire. Pero han pasado menos de diez años y, junto con un aumento de potencia y un funcionamiento más equilibrado, el motor de combustión interna recibe una refrigeración líquida mucho más eficiente. Este método de refrigeración de millones de motores es un atributo invariable de un coche confortable hasta el día de hoy.

Los primeros PC no tenían ningún problema para enfriar sus procesadores. Luego consiguieron radiadores. A continuación, pequeños fanáticos. ¿Qué tenemos ahora? Hoy en día, el coste de la refrigeración de los procesadores de la gama superior ya se acerca al precio de las propias CPU de los modelos inferiores. La potencia de los refrigeradores modernos, sus dimensiones, peso, velocidad del motor y diámetro del ventilador han aumentado enormemente. El procesamiento y la calidad del material se volvieron críticos. Si antes los refrigeradores tenían muchas capacidades, hoy apenas pueden hacer frente a sus tareas. Aumentar la potencia de ventilación es cada vez más difícil, ya que el tamaño y el peso de los refrigeradores de procesadores ya están alcanzando valores críticos.
A medida que aumenta la potencia informática, los procesadores modernos consumen cada vez más energía. La mayor parte se libera en forma de calor. Este flujo de calor continuo sólo se puede extraer a través de un área limitada del núcleo del procesador. Los fabricantes están tratando de combatir el consumo de energía y la generación de calor cambiando a voltajes de suministro y estándares tecnológicos más bajos. A medida que disminuyen los estándares de producción de micrones, el consumo de energía en realidad disminuye, pero el área del cristal del núcleo también disminuye, lo que, a su vez, conduce a un aumento en la densidad del flujo de calor. Y aunque hay menos calor, ya es una cuestión de si la temperatura dentro del núcleo de un área más pequeña disminuirá. A medida que aumenta la integración del chip y disminuye el área del chip, se vuelve cada vez más difícil disipar el calor de la superficie del chip. Esto requiere materiales y refrigerantes especiales. Un aumento constante en las velocidades de reloj implica un aumento inevitable en la disipación de calor de la CPU en el futuro. Para procesadores con frecuencias de reloj superiores a 2 GHz, se recomiendan refrigeradores con radiadores de cobre o al menos con una base de cobre sobre un radiador de aluminio. ¿Qué pasará con el cobre? ¿Plata? ¿Oro chisporroteado? ¿O algo más?

Problema general de enfriamiento

No importa qué tan bien se enfríe un enfriador de aire para enfriar un procesador, ¿dónde pone el calor? La respuesta es clara: lo bombea (tira) hacia el interior de la unidad del sistema. El enfriador de la tarjeta de video, las unidades ópticas y duras sobrecalentadas, los disipadores de calor del chipset, etc. también arrojan su calor allí. Pero todos estos dispositivos se enfrían con el mismo aire de la unidad del sistema, que ellos mismos calientan. Se cierra el círculo de convección térmica. La temperatura dentro de la carcasa de la computadora se ha vuelto tan importante como el calentamiento de los dispositivos internos. El resultado es una ventilación forzada intensiva de toda la unidad del sistema. Si antes las cajas estaban equipadas con un asiento para el ventilador frontal y los fabricantes no se preocupaban especialmente por los orificios de ventilación opuestos, ahora las cajas estándar tienen 2-3 espacios para los ventiladores en el interior. Además, han aparecido a la venta una gran cantidad de "sopladores" de todo tipo, bloques de ventiladores para ranuras y bahías de 5,25".
Una recomendación que ya se ha convertido en un axioma: coger un estuche de gran volumen, porque tiene mejor circulación de aire. Aquí es donde se desperdicia el espacio corporal: la circulación del aire. Además, en los casos convencionales no existe ninguna organización especial de los conductos de aire, y el efecto de la ventilación depende de la configuración de una computadora en particular, del desorden de su espacio interno con cables y tarjetas de expansión. El procesador y otros dispositivos se enfrían con aire desde el interior de la carcasa. La eficiencia del enfriamiento por aire depende directamente de la temperatura del aire dentro de la unidad del sistema. Se requiere una ventilación adecuada del interior de la caja. Pero es muy difícil hacer que el aire fluya en la dirección correcta; todo tipo de dispositivos, cables y rincones internos bloquean su camino. El aire, en general, no circula por un camino determinado, sino que se mezcla dentro de la carcasa.
Si las cajas refrigeradas por aire están diseñadas especialmente, con una disposición compacta de los elementos y una organización clara de los conductos de aire, típica de los servidores, aquí también el problema de la organización y la sección transversal de los conductos de aire es muy grave. Los ventiladores de los dispositivos internos introducen aire en sus radiadores bajo una determinada presión. La sección transversal efectiva del conducto debe ser comparable al área del ventilador. Es necesario prever amplias rutas aéreas internas. Estas líneas deben proporcionar un rendimiento suficiente para la eliminación del calor y el acceso al aire frío.
Si el sistema se enfría con líquido, la situación cambia radicalmente. El refrigerante circula en un espacio aislado, a través de tubos flexibles de pequeño diámetro. A diferencia de las líneas de aire, a los tubos de líquido se les puede dar casi cualquier configuración y dirección. El volumen que ocupan es mucho menor que el de conductos de aire con igual o mucha mayor eficiencia.

Ventajas de la refrigeración líquida

La diferencia fundamental entre la refrigeración por aire y la refrigeración líquida es que en lugar de aire, se bombea líquido a través del disipador de calor de la CPU u otro dispositivo enfriado. El agua u otros líquidos adecuados para la refrigeración tienen buena conductividad térmica y alta capacidad calorífica. El fluido en circulación proporciona una disipación de calor mucho mejor que el flujo de aire. Esto no sólo proporciona una temperatura más baja de los elementos enfriados, sino que también suaviza los cambios bruscos de temperatura de los dispositivos que funcionan en modos variables.
Un disipador de calor líquido típico para un procesador es mucho más pequeño que cualquier refrigerador disponible en la actualidad. El radiador de un intercambiador de calor pequeño puede ser comparable al tamaño de un refrigerador de procesador grande, pero a diferencia de este último, el intercambiador de calor se coloca más libremente, en un lugar menos crítico de la unidad del sistema, o se puede mover al exterior. Los tubos no ocupan mucho espacio dentro de la carcasa y no se ven obstaculizados por todos esos golpes y elementos sobresalientes que son críticos para el flujo de aire.
Un sistema de refrigeración líquida bien diseñado no sólo supera a un enfriador de aire, sino que también es más compacto en tamaño. Probablemente esta sea la razón por la que los fabricantes de portátiles fueron los primeros en utilizar refrigeración líquida en dispositivos en serie.
En el caso de la refrigeración líquida, es fácil organizar un sistema centralizado. La unidad principal de refrigeración por líquido puede ubicarse fuera de la unidad del sistema, conectada a ella únicamente mediante dos tubos flexibles a través de los cuales se suministra refrigerante líquido a todos los dispositivos equipados con radiadores de líquido.
La refrigeración líquida compleja puede resolver simultáneamente el problema de enfriar ambos dispositivos calientes: CPU, HDD, chips de tarjetas de video y microcontroladores, y mejorar las condiciones de temperatura dentro de la unidad del sistema en su conjunto. Si, al enfriar los dispositivos internos con refrigeradores convencionales, el aire caliente expulsado entró en la unidad del sistema, amenazando a otros componentes con un sobrecalentamiento, entonces con la refrigeración líquida la situación es fundamentalmente diferente. El calor expulsado se transporta junto con el líquido a través de tuberías hasta el radiador del intercambiador de calor, desde donde se puede expulsar sin pasar por el interior del ordenador. Esto garantiza mejores condiciones térmicas dentro de la unidad del sistema y ya no será necesaria una ventilación general tan potente de su espacio. Un ventilador silencioso, de baja velocidad y de gran diámetro puede encargarse de la refrigeración del radiador del intercambiador de calor. Además, este ventilador enfriará no solo el líquido del radiador, sino también el espacio de la unidad del sistema, tomando aire de allí.

Líquido incorporado en "hierro"

Ha comenzado un notable renacimiento en el mercado de los sistemas de refrigeración líquida. Las razones de esto son claras. La calidad y sofisticación de los diseños de refrigeración líquida está aumentando y el coste, por el contrario, está disminuyendo. Ahora es posible comprar un kit de carcasa completo para montar un sistema de fluidos eficiente por menos de $100. Esto no es tanto, considerando que los refrigeradores de cobre decentes ahora cuestan entre 20 y 40 dólares. Qué puedo decir, si incluso un gigante de la industria "refrigeradora" como Thermaltake ya ha proporcionado su propio kit de refrigeración líquida para la CPU, entonces, aparentemente, el juego realmente vale la pena...

Según sus características de diseño, los sistemas de refrigeración líquida se pueden dividir en dos tipos:

1. Sistemas en los que el refrigerante es accionado por una bomba en forma de unidad mecánica independiente.
2. Sistemas de refrigeración líquida sin bombas que utilizan refrigerantes especiales que pasan por fases líquida y gaseosa durante el proceso de transferencia de calor.

Sistema de líquido con bomba.

El diagrama funcional de dicha instalación de refrigeración se muestra en Fig.1. El principio de funcionamiento es eficaz y sencillo y, en general, no se diferencia de los sistemas de refrigeración utilizados en los automóviles. El líquido (en la mayoría de los casos es agua destilada) se bombea a través de los radiadores de los dispositivos enfriados mediante una bomba especial. Todos los componentes de la estructura están conectados entre sí mediante tubos flexibles con un diámetro de 6-12 mm. Al pasar a través del radiador del procesador y, en algunos casos, de otros dispositivos, el líquido recoge su calor, después de lo cual ingresa al radiador del intercambiador de calor con aire exterior a través de tubos, donde se enfría. El sistema está cerrado y el líquido circula constantemente por él.

La misma conexión, pero, por así decirlo, en el hardware, se puede ver en Fig.2 usando el ejemplo de los productos CoolingFlow. Todos los elementos de la estructura líquida son claramente visibles aquí. En este caso, el sistema está diseñado para enfriar únicamente el procesador. En la parte frontal de la carcasa se debe instalar un radiador intercambiador de calor compacto con un ventilador, lo que no requiere un diseño especial. La bomba se combina con un tanque de compensación para líquido. Las flechas muestran el movimiento del líquido frío y caliente.

Fig.2
Diagrama visual usando el ejemplo de CoolingFlow Space2000.

La ubicación del sistema de refrigeración líquida dentro de la carcasa se ilustra mejor en Fig.3. Utiliza un radiador intercambiador de calor de mayor volumen con dos ventiladores, por lo que se monta en la parte posterior de una carcasa especialmente adaptada. Un sistema de refrigeración de este tipo tiene una buena reserva de energía y, además del procesador, si es necesario, puede enfriar simultáneamente otros componentes de la computadora. Aunque hoy en día siguen estando más extendidos los sistemas de refrigeración líquida con intercambiador de calor frontal con un solo ventilador.

Fig.3
Ubicación de la refrigeración líquida SwiftTech en la carcasa.

Pero aún así, instalar todo el sistema de refrigeración líquida dentro de la carcasa tiene una serie de desventajas. En primer lugar, los recintos típicos no fueron diseñados originalmente para albergar este tipo de estructuras, por lo que pueden surgir problemas de colocación, especialmente en el caso de las más potentes. Para instalar una refrigeración líquida especialmente eficiente, necesitará una carcasa especial o una unidad de refrigeración líquida externa especial. Esto es exactamente lo que se muestra en Fig.4. Esta unidad incluye una bomba, un radiador intercambiador de calor, tres ventiladores, un sistema de control electrónico y un indicador de temperatura digital. Este diseño es completamente autosuficiente. Dentro de la carcasa de la computadora solo se instala un radiador de líquido conectado a la unidad mediante tubos flexibles y un sensor de temperatura. La unidad en sí está convenientemente ubicada encima de la carcasa de la computadora.

Fig.4
Unidad de refrigeración líquida externa Koolance EXOS.

El componente más importante de cualquier sistema de refrigeración de una computadora es el disipador de calor del procesador. En el caso de la refrigeración líquida, este elemento adquiere un aspecto cómodo y compacto. Los pequeños radiadores líquidos para CPU parecen bastante inusuales en comparación con las dimensiones de los refrigeradores de aire típicos, especialmente porque los primeros son superiores en eficiencia a los segundos. Puede evaluar el tipo de disipadores de calor líquidos para la CPU, así como su ubicación en un sistema de doble procesador, al Figura 5; 6.

Fig.5
Radiadores líquidos para el procesador.




Fig.6
Dos CPU instaladas en el MV.

Como ocurre con cualquier radiador, la eficiencia de un radiador líquido está determinada por el área de contacto de su superficie con el refrigerante, para lo cual en su interior se realizan nervaduras, agujas o embudos para aumentar el área de contacto ( Fig.7). Si el líquido circula direccionalmente a lo largo de nervaduras concéntricas, se maximiza su transferencia de calor. El caso de los embudos sobre una placa de cobre ordinaria, hechos con un simple taladro, sin duda interesará a aquellos que no son reacios a fabricarlos ellos mismos en casa.

Fig.7
Estructura interna de radiadores líquidos.

Para los chips gráficos de las tarjetas de video, también se utiliza refrigeración líquida, conectada en paralelo con el procesador. Los radiadores aquí son más pequeños. Se ven mucho más elegantes en tarjetas de video ( Fig.8) que potentes refrigeradores de aire con forma de monstruos.

Fig.8
Radiador líquido para tarjeta de video.

El dispositivo del que más depende la fiabilidad de un sistema de refrigeración líquida es la bomba ( Fig.9). Si el líquido deja de circular, la eficiencia de enfriamiento disminuirá catastróficamente. Se utilizan dos tipos de bombas: sumergidas en un depósito con refrigerante y externas, con su propia carcasa sellada. El diseño de las bombas sumergibles es muy simple: de hecho, se trata de un impulsor que gira en un líquido encerrado en una carcasa. Su fuerza centrífuga crea la presión del líquido necesaria. El depósito de líquido suele estar hecho de plástico. Estas bombas son bastante baratas y, por tanto, prevalecen. Una bomba externa separada es mucho más cara porque ya requiere una carcasa de soporte sellada de alta calidad que se somete a un procesamiento mecánico especial. Pero la fiabilidad y el rendimiento de la solución en este último caso pueden ser mucho mayores.

Fig.9
Bombas internas y externas.

Para enfriar el líquido, se utilizan radiadores-intercambiadores de calor especiales ( Fig.10). Es casi una copia en miniatura del radiador de un coche; el principio es el mismo. Al radiador se le montan de uno a tres ventiladores con un diámetro de 80-120 mm. El agua que fluye a través de un tubo de cobre curvo se enfría mediante aire forzado. El ruido de este diseño suele ser menor que el de un potente enfriador de aire, ya que aquí se utilizan ventiladores de baja velocidad y de mayor diámetro.

Fig.10
Radiador intercambiador de calor.

La refrigeración líquida no es menos eficaz en el caso de un disco duro. Algunos fabricantes han desarrollado radiadores de agua especiales muy finos para discos duros ( Fig.11). El radiador está unido a la superficie superior del variador. Se garantiza una buena disipación de calor a través de una gran área de contacto entre el plano del radiador y la carcasa metálica del disco duro, lo que, en general, es inalcanzable con el soplado de aire.

Fig.11
Radiador plano para HDD (Koolance).

Por lo tanto, las ventajas de la refrigeración líquida de este tipo incluyen: mayor eficiencia, posibilidad de refrigeración paralela de varios dispositivos, transporte racional de calor desde la carcasa de la unidad del sistema y tamaño pequeño de los radiadores de chip. También vale la pena agregar el bajo nivel de ruido creado por muchos sistemas de refrigeración por agua, al menos es menor que el ruido de un potente enfriador de aire con menor eficiencia de enfriamiento.
Las desventajas incluyen, en primer lugar, la incapacidad de las carcasas estándar para adaptarse a los nuevos sistemas de refrigeración. No, en principio no hay nada complicado aquí, pero lo más probable es que deba perforar algunos orificios adicionales para montar el intercambiador de calor y asegurarse de que haya un área suficiente de orificios de ventilación en la carcasa. Es posible que deba seleccionar un caso especial. Hoy en día, aunque los fabricantes de armarios prevén el montaje de ventiladores frontales, en muchos casos las ranuras de ventilación situadas frente a ellos son claramente insuficientes para un intercambio de calor eficaz y tienen un carácter más bien decorativo.
Otra desventaja es el uso de agua como refrigerante. El agua es un líquido conductor con un punto de ebullición bastante bajo, por lo que se evapora notablemente incluso a temperatura ambiente. El agua dentro de la unidad del sistema es un fenómeno indeseable, incluso si está en un recipiente cerrado. En principio, nada impide sustituir el agua por un líquido más adecuado, por ejemplo, aceite de transformador, que se utiliza para enfriar equipos eléctricos potentes. El aceite no es conductor de corriente, siendo, por el contrario, un buen aislante. Su conductividad térmica es mejor que la del agua y su punto de ebullición es mayor, por lo que apenas se evapora. Para el aceite, sólo tendrás que utilizar bombas de un tipo ligeramente diferente, dada su mayor viscosidad. Creo que el petróleo no será un problema a largo plazo. Ahora parece que los fabricantes están preocupados por la máxima facilidad de uso del nuevo producto, incluso para un usuario no capacitado. El agua, como sabéis, es un producto común y familiar para todos.

Refrigeración líquida sin bombas

Hay sistemas de refrigeración líquida en cuyo diseño no existe un elemento como una bomba. Pero, sin embargo, dentro de dicho sistema circula refrigerante líquido. Se utiliza el principio del evaporador, creando presión dirigida para el movimiento del refrigerante. Aquí se utilizan refrigerantes especiales: son líquidos con un punto de ebullición bajo. Es mejor comprender la física de lo que está sucediendo mirando el diagrama ( Fig.12). Primero, cuando está frío, el radiador y las tuberías se llenan de líquido. Pero cuando el disipador de calor del procesador se calienta por encima de cierta temperatura, el líquido que contiene se convierte en vapor. Cabe añadir aquí que el propio proceso de transformación en vapor absorbe energía adicional en forma de calor y, por tanto, aumenta la eficiencia de refrigeración. El vapor caliente crea presión e intenta salir del espacio del radiador del procesador. A través de una válvula unidireccional especial, el vapor solo puede salir en una dirección: pasar al radiador del intercambiador de calor-condensador. Al entrar en el radiador del intercambiador de calor, el vapor desplaza el líquido frío de allí al radiador del procesador, donde se enfría y vuelve a convertirse en líquido. De este modo, el refrigerante circula constantemente en fases alternas de líquido y vapor a través de un sistema de tuberías cerrado mientras el radiador está caliente. La energía para el movimiento aquí es el propio calor generado por el elemento enfriado.

Fig.12
Esquema de refrigeración líquida basado en el principio del evaporador.

La implementación en hardware parece bastante compacta. En ( Fig.13) muestra un sistema de refrigeración de un procesador central o gráfico, cuyo diseño no incluye bomba. Los elementos principales aquí son los radiadores del procesador y el intercambiador de calor-condensador.

Fig.13
CoolingFlow de “evaporador” líquido para CPU.

Otra opción para un sistema de refrigeración líquida por evaporación para una tarjeta de video es aún más interesante ( Fig.14). Utiliza un diseño muy compacto que utiliza el mismo principio. El disipador del chip gráfico tiene un evaporador de líquido incorporado. El intercambiador de calor se encuentra ahí mismo, cerca, cerca de la pared lateral de la tarjeta de video. Toda esta estructura está hecha de aleación de cobre. Se utiliza un ventilador centrífugo de alta velocidad (7200 rpm) para enfriar el intercambiador de calor. El aire que pasa a través del intercambiador de calor condensa el vapor y es expulsado al exterior de la carcasa a través de una boquilla especial. El refrigerante en fases líquido-gas circula constantemente en un círculo cerrado.

Fig.14
Sistema de refrigeración en la tarjeta de video Abit Siluro OTES GeForce4 Ti4200.

También se conocen sistemas de refrigeración líquida sin bombas aún más sencillos. Utilizan el principio de los llamados heatpipes. Es decir, no existe ningún sistema cerrado para la circulación de fluidos. El radiador del procesador está conectado al radiador del intercambiador de calor a través de varios tubos de cobre. El diseño es compacto. El líquido, al evaporarse, ingresa al radiador del intercambiador de calor a través del tubo, donde se condensa y regresa al radiador del procesador por gravedad. El radiador del intercambiador de calor recibe una intensa inyección de aire. Un sistema de este tipo no puede considerarse una refrigeración líquida en toda regla; es más bien una variante de un refrigerador de aire-líquido.
Los sistemas de refrigeración líquida sin bombas son envidiablemente compactos. Este diseño puede ser mucho más pequeño que un enfriador de aire convencional, pero con mayor eficiencia. No es de extrañar que los fabricantes de portátiles estuvieran entre los primeros en adoptar la refrigeración líquida como una solución compacta y eficiente ( Fig.15).

Fig.15
Refrigeración líquida en la computadora portátil ESC DeskNote i-Buddie 4.

Los sistemas de refrigeración líquida que utilizan el principio del evaporador, sin el uso de un sobrealimentador mecánico, tienen ventajas y desventajas sobre los esquemas tradicionales de refrigeración líquida que utilizan una bomba. La ausencia de bomba mecánica hace que el diseño sea más compacto, sencillo y económico. Aquí se reduce al mínimo el número de piezas mecánicas móviles, quedando únicamente el ventilador del condensador. Esto proporcionará un nivel de ruido bajo si se utiliza un ventilador silencioso. La probabilidad de averías mecánicas se reduce al mínimo. Por otro lado, la potencia y la eficiencia de dichos sistemas son mucho menores que las de los sistemas que utilizan líquido bombeado por una bomba. Otro problema es la necesidad de una buena estanqueidad de la estructura. Dado que aquí se utiliza la fase gaseosa de la sustancia, incluso con la más mínima fuga, con el tiempo el sistema perderá presión y dejará de funcionar. Además, diagnosticar y corregir este último será muy difícil.

Perspectiva del fluido en una computadora.

Si hace apenas un par de años, en la comprensión del usuario medio, la combinación de agua y una computadora se percibía como algo completamente exótico y, en principio, incompatible en la naturaleza, hoy la situación está cambiando radicalmente. La refrigeración líquida ha llamado la atención, en primer lugar, de los fabricantes de componentes y ordenadores. Y los usuarios reciben productos estructuralmente completos y de apariencia bastante familiar, ya sean computadoras portátiles o tarjetas de video, con salpicaduras de líquido en su interior. La producción de calor cada vez mayor de los procesadores modernos está empujando a los desarrolladores a la idea de que pronto el aire por sí solo no será suficiente para frenar la temperatura de calentamiento de sus cristales, especialmente para aquellos a quienes les gusta experimentar con el overclocking. ¿Y qué placa base decente hoy en día no contiene estas mismas herramientas de overclocking, que se enriquecen de un modelo a otro? Es sólo un mercado para atraer compradores a cualquier precio. Y si el diseño de un producto masivo incluye capacidades de overclocking, y a algunas personas les gusta este juego, y, digamos, a muchas, entonces ¿cómo se puede mantener el entusiasmo de los compradores potenciales sin una refrigeración efectiva y, al parecer, no estándar? Ahora las marcas ya están demostrando sistemas de refrigeración por agua en sus modelos cargados, presentando esta acción con especial elegancia.
Hay una reactivación en el mercado. Cada vez existen más kits diferentes para instalar refrigeración líquida en una computadora normal. Se han definido enfoques constructivos y los precios ya no parecen tan aterradores. Y, sin embargo, este producto está dirigido a entusiastas por ahora. Instalarlo requerirá algunas habilidades en metalurgia, algo comparable a reparar una bicicleta en casa. Y lo principal es el deseo. También se refleja la inercia de los fabricantes de cajas de PC, la mayoría de los cuales tienen capacidades bastante mediocres para instalar equipos adicionales, principalmente ventiladores delanteros y traseros de gran diámetro necesarios para los radiadores de líquido. Pero todo esto se puede resolver de forma bastante sencilla y cualquiera puede montar y probar un sistema de refrigeración líquida en la práctica. Esta experiencia puede resultar útil. ¿Quién sabe lo que nos espera en el futuro en la carrera por la frecuencia de los procesadores? ¿Los cristales de las futuras CPU estarán tan calientes que el líquido se convertirá en una alternativa completamente razonable para la refrigeración, como ocurrió con los motores de combustión interna de los coches? Espera y verás…

19. 06.2017

Blog de Dmitry Vassiyarov.

Sistema de refrigeración líquida para computadora: también conocido como hidropesía

Hola.

Probablemente hayas sentido más de una vez que tu ordenador genera calor durante el funcionamiento. Para evitar que se sobrecaliente, se suele utilizar una nevera incorporada. Pero con el crecimiento de la productividad del hierro, se volvió insuficiente. Para un flujo de aire de alta calidad, también se debe aumentar su potencia, lo que aumenta el nivel de ruido de la computadora, especialmente si también estás haciendo overclocking.

Para eliminar estas y otras deficiencias, se ha desarrollado un sistema de refrigeración líquida para computadora. ¿Quieres saber más sobre ella? Leyendo el artículo.

Si pensabas que era algo así, entonces estás equivocado :))

Entonces, ¿qué es?

En este tema puede encontrarse con la abreviatura SVO, que significa sistema de refrigeración por agua. También se utiliza otro: LSS, donde la segunda palabra se reemplaza por "líquido". Como habrás adivinado, lo que lo distingue del enfriamiento por aire, al que estás acostumbrado, es que el calor de la plancha no se transfiere al aire, sino al agua.

Pros y contras

La solución innovadora es más efectiva que su predecesora aérea por las siguientes razones:

• Mayor capacidad calorífica del líquido.
• Estabilidad durante la aceleración.
• El calor se elimina del centro del proceso. A su vez, el micromotor de los sistemas de aire se ubica encima de la zona más caliente del radiador, por el contrario, lo que crea un punto muerto de donde no se extrae el aire caliente. Y lógicamente lo mejor es quitarlo (calor) para poder mejorar la calidad de la refrigeración.

La bomba de suministro de agua genera mucho menos ruido que un ventilador.

• Elimina completamente el calor de la unidad del sistema, mientras que el sistema de aire simplemente lo dispersa dentro de la carcasa.

¿Tienes una computadora potente con componentes modernos? Entonces vale la pena considerar la instalación de un circuito de agua, porque es más capaz de proteger los dispositivos contra el sobrecalentamiento y, como resultado, una falla rápida, y no lo molestará con el ruido. Un sistema de este tipo durará por sí solo durante mucho tiempo. Un diseño atractivo es una buena ventaja.

Pero los sistemas de agua también tienen desventajas:

• Precio alto. Teniendo en cuenta el coste de los componentes que protegerá, se puede hacer la vista gorda ante esto.
• Montaje más complejo.
• Posibilidad de despresurización. Pero con una instalación adecuada, este "menos" se elimina.

Principio de funcionamiento

El intercambiador de calor LSS es "bloque de agua" o el segundo nombre es "bloque de agua". Toma el aire caliente emitido por el procesador, tarjeta de video, etc. y lo transfiere al agua. Con la ayuda de una bomba especial, ingresa a otro intercambiador de calor, un radiador, que toma calor del agua y lo libera al aire más allá de los límites de la unidad del sistema.

Equipo SVO

Los elementos principales de un sistema de agua ya se han mencionado anteriormente. Dado que muchos entusiastas deciden montarlo ellos mismos, veamos más de cerca en qué consiste el SVO. Los modelos modernos pueden incluir muchos elementos diferentes. Consideraremos solo los principales.

bloque de agua

Por qué es necesario, ahora lo sabes. ¿Qué aspecto tiene? El dispositivo suele tener una base de cobre, una cubierta de plástico o metal y sujetadores para conectarlo al dispositivo a enfriar.

Por cierto, existen diferentes tipos de bloques de agua para procesadores, puente norte en chip y tarjetas de video. Los que se proporcionan para este último en la lista de dispositivos se dividen en subtipos: cubren sólo el chip gráfico (“sólo gpu”) o todos los elementos calefactores.

Ahora la base de los bloques de agua está hecha de cobre fino, a diferencia de las versiones originales, para que el calor se transfiera al agua más rápido. El fondo también puede ser de aluminio: es más barato, pero menos eficaz.

Además, los dispositivos actuales tienen una estructura de microcanal o microaguja para mejorar la superficie de transferencia de calor. Pero en casos, por ejemplo, con un chip de sistema, donde la eficiencia de enfriamiento por grado no cuenta, se puede usar un fondo plano o una arquitectura con canales simples.

Según el diseño del dispositivo, los bloques de agua se dividen en 3 tipos:

• "Serpiente". Se utilizan uno o más canales continuos. Se pueden realizar con espiral divergente, cuando el herraje está en el medio del dispositivo, o en forma de zigzag, si se ubican 2 herrajes en los bordes.

• Canales que se cruzan. Se crean perforando la base desde los extremos y los orificios se cierran con tapones.

• Sin conductos. Se suelda un recipiente con accesorios a la base. El agua ingresa por el refrigerante ubicado en la entrada y sale por el lateral.

Radiador

También se le llama intercambiador de calor agua-aire por las funciones que realiza. Viene en 2 tipos: con o sin ventilador. Los primeros, los activos, son más comunes porque son más efectivos que sus homólogos pasivos, aunque los segundos son silenciosos.

El tamaño de los radiadores más comunes puede variar, pero en la mayoría de los casos es un múltiplo de las dimensiones del ventilador de 120 mm o 140 mm. Resulta que el intercambiador de calor para 3 ventiladores de 120 mm tendrá una longitud de 360 ​​mm y un ancho de 120 mm. Esta opción se llama tres secciones.

Esta cosa impulsa el fluido por todo el sistema (en otras palabras, una bomba). Funciona con electricidad: algunos modelos tienen un voltaje de 12 V, otros, 220 V. Hay una bomba externa (hace pasar agua a través de sí misma) y una sumergible (la empuja hacia afuera). La segunda opción es más compacta que la primera.

Tenga en cuenta que la potencia de la bomba indicada por el fabricante es la máxima y no se recomienda alcanzarla.

Algunos artesanos utilizan una bomba de acuario, pero en el caso de componentes informáticos costosos no se deben realizar tales experimentos. Los bloques de agua modernos tienen una alta resistencia hidráulica debido a su mayor rendimiento, por lo que es mejor instalarles una bomba especializada.

Mangueras y fijaciones

Es fácil adivinar que se necesitan tubos para hacer circular el fluido en el sistema. La mayoría de las veces están hechos de PVC, a veces se encuentra silicona. Su longitud no influye en absoluto en la eficiencia del SVO. En cuanto al diámetro, es mejor no llevar mangueras de menos de 8 mm.

No puede prescindir de los accesorios necesarios para conectar los tubos a los componentes del sistema. Cada uno de ellos tiene un orificio roscado en el que se atornillan los sujetadores.

Los más populares son la compresión (con tuerca) y la espina de pescado (accesorios). También vienen en formas rectas y angulares. También se diferencian en el tipo de rosca: a menudo se utilizan G1/4'', rara vez G1/8'' y G3/8''.

Agua

Es mejor utilizar agua destilada para repostar. Esta es la mejor opción y la más asequible. En ocasiones se utiliza agua desionizada o con diversas impurezas, pero no existe una necesidad particular.

Componentes opcionales

No me detendré en detalle en cada elemento componente, solo daré una lista de lo que puede incluirse en el SVO, pero de lo que puede prescindir:

• Sensores térmicos;
• Grifos para drenar agua;
• Controladores de bombas y ventiladores;
• Medidores de temperatura, presión, flujo, etc.;
• Filtros;
• Tanque de expansión;
• Filtro conectado al circuito;
• Placa posterior: una placa para aliviar la carga de la placa base o la tarjeta de video;
• Bloques de agua adicionales.

Tipos de sistemas de agua

Según el método de ubicación, los sistemas de soporte vital pueden ser externos o internos. Los primeros tienen la forma de una carcasa separada, que se conecta mediante tubos al bloque de agua ubicado dentro de la unidad del sistema. Los elementos restantes del sistema se encuentran en la “caja” adyacente.

Esta opción es buena porque no es necesario cambiar nada dentro de la unidad del sistema al instalar el SVO. Sin embargo, si planea trasladar su computadora, encontrará inconvenientes. Entre los sistemas externos, son populares los modelos "Big Water" de la marca Thermaltake o EK.

Los sistemas internos obviamente están ubicados dentro de la unidad del sistema. Pero no siempre es posible colocar todos los componentes en el interior, por lo que a menudo el radiador se saca al exterior.

Buena suerte en la elección y paciencia en la instalación.

Adiós, nos vemos de nuevo, espero;).