Sistema de Refrigeramiento por agua

En este apartado les cuelgo información acerca de este sistema de refrigeramiento para el Hardware de Nuestra PC, algo nuevo y de suma "curiosidad" al tratarse de agua circulando en nuestro Hardware. La siguiente F.A.Q. fue hecha por Dr.Cooling donada para la gente Hispahardware, y que la tomamos aca, ya que esta muy bien hecha y responde realmente a todas las dudas y curiosidades primarias que uno se plantea al escuchar tal asunto.

Aqui empezamos citando toda la F.A.Q. anteriormente mencionada...

Preguntas frecuentes sobre refrigeración por agua

Cada día hay procesadores más y más rápidos, con lo que se hace necesario tener sistemás más eficientes para enfriar, en especial si los chips están trabajando a elevadísimás velocidades o con overclock. En general el medio usado con mayor frecuencia para enfriar los chips es el aire, pero desgraciadamente la mayoría de las placas madres nos mienten y marcan temperaturas muy por debajo de la realidad, lo que nos hace buscar métodos alternativos al aircooling como son las unidades peltiers y cambio de fase, que son mucho más eficientes, pero difíciles de mantener 24/7, por lo que existe una posibilidad mas práctica y que efectivamente trabaja mejor que el aire y se puede mantener dentro de un gabinete normal funcionando con poca mantención. Nos referimos al agua.

¿Por qué AGUA ?

El aire no es del todo eficiente como refrigerante pues las dos cualidades más importantes de un refrigerante son su calor específico y su conductividad térmica.

El aire es un excelente aislante del calor, por lo tanto con mala conductividad térmica, y su calor específico es pequeño, o sea el traspaso de calor desde un punto a otro en el aire es un proceso lento y que con poca energía el aire se calienta, lo que dificulta el traspaso de calor desde el foco caliente al aire. Para hacer efectivo el traspaso de calor del CPU al aire es necesario tener un elemento metálico conocido como disipador (o en inglés heatsink), construido principalmente de materiales altamente conductores del calor como lo son el cobre o el aluminio. El diseño de un disipador de aire apunta a hacer más efectivo el traspaso del calor del CPU al aire, lo que se logra a través de una enorme superficie de contacto, lo que se demuestra en varios modelos de coolers..

El disipador se enfría con la ayuda de un ventilador, pero con la enorme cantidad de energía que un procesador actual entrega es necesario mover un enorme caudal de aire, lo que produce ruidos molestos y transporte de una gran cantidad de polvo.

En cambio el agua es 25 veces mejor conductor del calor, o sea absorbe el calor 25 veces más rápido que el aire, por otro lado el agua tiene más calor especifico, o sea es capas de absorber más cantidad de calor por unidad de más, más encima el agua es más densa que el aire, o sea que 1 gramo de agua cabe en muchísimo menos espacio que 1 gramo de aire, con lo que hay que mover menos volumen de fluido.

Los disipadores basados en agua son altamente eficientes, pudiendo duplicar y hasta triplicar el rendimiento de disipadores de aire de mucho mayor peso y tamaño.

Si bien el watercooling es un sistema caro de refrigeración, es un lindo hobbie al armar e implementar los diversos dispositivos hasta en los lugares más recónditos de nuestros computadores.

¿Como funciona?

Básicamente en ves de enfriar el procesador con aire, se enfría con agua mediante un dispositivo diseñado para la circulación de agua por dentro de este sin que existan fugas que reemplaza al común disipador de aire. Con la circulación de agua se captura el calor del procesador y se irradia más tarde por un radiador pequeño

¿Qué cosas son necesarias?

Un bomba de agua, un radiador, un ventilador y un waterblock (o intercambiador de calor)

El calor del CPU se pasa al agua por medio del waterblock, este conforme mayor superficie de contacto tenga con el agua es mejor.

La bomba de agua dependerá del tipo de sistema, pero generalmente se usan de piletas y desde 0.5mca y 300lt/h donde comienza a ser aceptables (aunque no del todo recomendables).

El radiador conforme más grande sea, mejor transferirá el calor del agua al medio ambiente que es donde finalmente se descarga el calor.

El alto rendimiento de un sistema de agua esta basado básicamente que el agua puede hacerse circular por superficies muy pequeñas como la de un core de procesador y luego distribuirse en la enorme superficie del radiador pudiendo de este modo lograr lo que con un disipador de aire no se puede.

¿Cuales son las desventajas?

Las desventajas de un sistema de refrigeración por agua es el costo y el tamaño.

En general hacer un sistema de refrigeración por agua no sale por menos de 80 mil pesos chilenos, aunque hay alternativas de bajo presupuesto, con creatividad se podría hacer un sistema de hasta 15 mil pesos chilenos.

El radiador es la pieza de mayor tamaño, y en general es engorroso de ubicar un lugar adecuado para la instalación.

¿Hay peligros de filtrado?

Si el circuito esta bien hecho, no deberían haber problemas de filtrado. Para ello es conveniente usar abrazaderas y probar el sistema por fuera del gabinete durante un par de horas antes del montaje final para estar seguro. Se recomienda el uso de agua destilada, ya que esta no contiene minerales, los que le dan propiedades conductoras de electricidad al agua.

¿Existe algún liquido refrigerante que no sea conductor de la electricidad y aun costo no tan elevado?

Si, ese liquido se llama agua. El agua en su estado puro es 81 veces más aislante que el aire y es el MEJOR refrigerante de todos. El agua con sales es un elemento conductor de la electricidad, así que lo más recomendable es usar agua destilada o desmineralizada, y de preferencia de calidad inyectable, aunque un derrame con agua potable no debería hacer mucho daño si la cantidad de agua derramada es pequeña y se corta de inmediato la energía.

Una fuga en un buen sistema es algo bastante poco probable de que ocurra, ni aún por accidente, es por ello que se recomienda usar abrazaderas o que las mangueras estén bien apretadas a los respectivas conexiones

¿Si no tengo radiador hay más alternativas?

Si, hay alternativas como son los de disipación simple (un tambor con agua cuya superficie esta expuesta a la evaporación), los de evaporaron forzada o bongs, unidades peltiers, o enterrar un gran deposito metálico a un par de metros de profundidad

¿Que es un Relé o Relay?

Es un interruptor electromagnético.

Por una bobina se hacen circular 12 voltios lo que acciona un electrizante y esta su vez acciona un interruptor que abre o cierra un circuito.

En el sistema de relé se alimenta con la fuente de poder. Cuando la fuente se enciende, el relé se alimenta con 12v y enciende la bomba de agua alimentada a 220 voltios. Valen como 800 pesos.

¿Cuál es la manguera apropiada?

A mayor diámetro de manguera, es menor la perdida de presión que genera el roce del movimiento desagua. Si las mangueras son muy gruesas no se podrán doblar bien dentro del computador.

Un diámetro interno ideal es el de 12mm o ½ pulgada, pero esto significa tener poca flexibilidad a excepción que las mangueras estén hechas de látex, tygon o silicona. Un diámetro aceptable es de 10 mm, aunque comercialmente son más comunes las mangueras de 8 o 9 milímetros interiores.

Lo más importante es que las mangueras sean aptas para la instalación del circuito. Usar las mangueras para las que fue diseñado el bloque, bomba o radiador.

¿Dónde consigo las piezas?

Se venden kits listos para instalar o bien se puede uno hacer el kit.
La bomba usada es una de pileta, el radiador es uno de calefacción de auto y el waterblock puede ser hecho en casa, mandarlo hacer o bien comprarlo a una marca que los fabrique en serie (son sugerencias recomendadas con materiales no muy difíciles de conseguir)

¿Qué debo buscar en una bomba de agua?

-La presión
-El caudal
-El ruido (mínimo)
-El tamaño (para que quepa dentro del gabinete)

Lo más importante de una bomba es su presión, pues con buenas presiones se pueden usar bloques de mayor roce y de mejor rendimiento. En un circuito cerrado la bomba solo esta para suplir la energía que se pierde por el roce del fluido en el viajar desde un punto hasta retornar al mismo punto.

La mayoría de las bombas de pileta son centrífugas, de mayor caudal que presión.

A mayor caudal, la temperatura del fluido varia menos y con esto se logra tener mejor desempeño en el bloque.

Las bombas de piletas en general son muy silenciosas y más aún si son sumergidas o de poco caudal.

Las bombas de pileta son pequeñas como par ser montadas sumergidas o emergidas cómodamente dentro del gabinete del computador

¿La bomba hace ruido?

Las bombas de pileta en general son silenciosas, y más si trabajan sumergidas.

Las bombas baratas de mala calidad pueden generar ruidos molestos

Planea gastar cerca de $9000 a $35.000 aquí en chile para una buena bomba.

¿Y si la bomba falla?

Es lo mismo que si el ventilador del disipador de aire falla.
Hay circuitos que censan la circulación del agua y cuando esta no se mueve apagan el computador.

Como se usa agua, el tiempo que ocurre en que el la bomba se detenga y que el procesador sufra daños es mucho mayor que si se usase aire solamente.

Las buenas bombas de pileta o para watercooling están diseñadas para un trabajo mínimo de 50.000 horas.

Los computadores de hoy en día tienen dispositivos de seguridad que resetean el computador al replantarse en exceso el procesador. Ha habido historias de personas que se han olvidado de encender la bomba (aquellos que lo hacen de manera manual) y el PC simplemente se reinicia

¿Qué debo buscar en un bloque de agua?

Que el tipo de material sea duradero y eficiente como es el cobre. Los bloques de aluminio son buenos pero no mejores que los de cobre

Que sea fácil de montar en la placa, ya sea con muelles (pernos) o clips

Que el tipo de conexión a las mangueras sea adecuado al resto del circuito para evitar usar accesorios adicionales

¿Qué debo buscar en un radiador?

Básicamente el tamaño. Uno de 12x12cm es recomendable, aunque de mayor menor tamaño suelen ser efectivos también, pero no muy chicos puesto que el radiador es la clave de un RL, el calor que se genera en un CPU, se irradia al ambiente a través de una superficie mucho más grande, en este caso el radiador. De todos modos hay experiencias con radiadores de incluso 8x8cm que si bien no tienen resultados excelentes, malos tampoco.

Los mejores radiadores son los de tubos paralelos, aunque los helicoidales a pesar de tener un desempeño menor son igualmente utilizables.

Los radiadores de cobre tienen mejor desempeño que los de aluminio y son más resistentes a la corrosión por lo que el mantenimiento necesario seria mínimo (por no decir nulo).

¿Dónde debo poner el radiador?

El gran problema del circuito es donde poner el radiador.

Es cosa de usar un poco de ingenio y ver donde seria más apto la ubicación de este, generalmente abajo en la parte frontal o atrás en medio.

Es recomendable que el radiador este con el ventilador obtenga aire fresco del exterior no del interior

¿Sobre el mantenimiento?

En este tipo de sistemas, el mantenimiento es mínimo si el circuito es hermético y se usa agua destilada. El radiador solamente se cubre de polvo con el uso diario pero es fácil de limpiar con una brocha o un soplete de aire.

-------------------

Espero que esa guía les haya aclarado sus ideas/dudas acerca del refrigeramiento por agua como alternativa a los tradicionales fan cooler