Refrigeración del PC

Septiembre 2017

La refrigeración del PC es muy importante, ya sea en el caso de un PC portátil o de sobremesa. Si pensamos hacerle overclocking, o queremos un equipo más silencioso, o cuando el sistema de refrigeración de origen ya no nos satisface, entonces es el momento de cambiar los ventiladores y disipadores, de acuerdo a nuestro presupuesto y a nuestras expectativas. Existen muchas opciones, pero los productos más caros no son necesariamente los mejores. Por lo tanto en este artículo veremos los diferentes sistemas de refrigeración y su interés.

Nota: no tocaré los métodos llamados extremos ya que estos no son útiles para la mayoría de usuarios.

Índice:


1. Los diferentes métodos de refrigeración


Para comenzar, haré un pequeño resumen de los diferentes sistemas de refrigeración.

La refrigeración por aire “activa”



Un sistema de refrigeración por aire activa está compuesto de:
  • Un disipador
  • Un ventilador


En este sistema de refrigeración, el ventilador situado sobre el disipador evacuará el calor transmitido por el disipador y lo expulsará. El disipador consta de conductos con alta conductividad térmica (o Heatpipes). También existen disipadores que emplean un metal liquido (al interior de los heatpipes), el cual es movido por una bomba electromagnética y ofrece un buen rendimiento pero a un precio aun elevado. La única compañía que fabrica estos productos es Danamics.

La refrigeración por aire “pasiva”


El sistema de refrigeración por aire “pasiva” únicamente esta compuesto de un disipador, idéntico al que acabamos de ver. La ventaja de este sistema es que es totalmente silencioso.

La refrigeración liquida “pasiva”


La refrigeración liquida (o watercooling) pasiva utiliza la conductividad natural del material de que están hechos los disipadores (que reciben el agua que ha sido calentado por los diferentes componentes en el circuito del watercooling). Que yo conozca el único fabricante de watercooling pasivo es Zalman. La ventaja de este sistema es que es silencioso. El ruido podría ser causado por la bomba, pero los fabricantes teniendo en cuenta esto fabrican bombas silenciosas.

La refrigeración liquida “activa”




La refrigeración liquida “activa” es construida del mismo modo que la anterior, pero el calor almacenado por el disipador es expulsado directamente por los ventiladores situados sobre estos disipadores permitiendo alcanzar un delta muy cercano a cero (delta °C= temperatura del componente – temperatura ambiente). Este sistema es muy utilizado para el overclocking cuando se desea alcanzar mayores rendimientos y puede hacerse silencioso eligiendo correctamente los componentes.
Existen dos sistemas, el sistema de altas perdidas de carga y el de bajas perdidas de carga. Se recomienda para un sistema del primer tipo (los waterblock son los que determinarán si el sistema es del primer tipo o del segundo) una bomba que posea una columna de agua elevada (a qué altura puede hacer subir el liquido la bomba) y para un sistema del segundo tipo una bomba con un caudal elevado. En los dos casos de preferencia utilizar un líquido llamado “dieléctrico” (de conductividad nula) como el Feser F1 para evitar, en caso de fuga, dañar los componentes.

2. Los diferentes elementos a refrigerar en el PC


El PC posee diversos componentes que soportan temperaturas más o menos elevadas y por lo tanto necesitan ser refrigeradas.

La tarjeta gráfica




La [ tarjeta gráfica] es un componente esencial del PC y necesita una buena ventilación.

En primer lugar veamos los sistemas de ventilación que vienen de fábrica. Hay dos sistemas: la ventilación “pasiva” (sin ventilador) y la “activa” (con ventilador).

Los sistemas pasivos son muy utilizados con las tarjetas gráficas de entrada de gama. Por lo general están constituidos de un pequeño disipador de plástico que permite ser integrado en las micro carcasas o en un media center.
También podemos encontrarlos con algunas tarjetas de gama alta. Sin embrago, el sistema allí es mucho más sofisticado. Por lo general, los heatpipes salen del GPU y van detrás de la tarjeta a fin de disipar el calor mediante la circulación del aire presente dentro de la carcasa. En el caso de que la carcasa no esté lo suficientemente ventilada, la temperatura del GPU puede aumentar y habrán problemas…el PC se apagará si las opciones de seguridad relativas a la temperatura están activadas y podría quemarse si estas opciones de seguridad están desactivadas.

Los sistemas “activos” son los más utilizados y cubren todas las gamas. Todos están compuestos de un disipador sobre el que es fijado un ventilador. Por lo tanto, la eficiencia dependerá de algunos criterios:
  • El diámetro del ventilador
  • La velocidad de rotación
  • El diseño
  • Los materiales utilizados en el disipador
  • El tamaño del disipador


El diámetro del ventilador, asociado a su velocidad de rotación (y el diseño de las paletas) determinará el flujo de aire que es capaz de generar. El tipo de material de que esta hecho el disipador determinará su eficiencia (esto será detallado más adelante) y el tamaño del disipador determinará la superficie de disipación; a mayor superficie la temperatura será más baja con la condición de tener un buen ventilador.

Pero no todos aprecian los ventiladores que vienen de fábrica. Para cambiarlos, hay que tener en cuenta que sean compatibles, para averiguarlo puedes ir al sitio Web del fabricante.
Para cambiar el sistema de fábrica, hay que tener en cuenta el espacio del que se dispone. Podrías tener problemas si piensas montar un sistema multi-GPU o si tienes una micro-carcasa. Evidentemente podrás cambiar tu sistema de refrigeración original por un sistema pasivo, activo o poner tu GPU en watercooling.
Sin embargo, el watercooling es costoso y los waterblocks raramente son compatibles de una generación de tarjetas a otra. Aquí también habrá que tener en cuenta el espacio del que se dispone y de la potencia de la bomba. Si compras un waterblock de gama baja, tendrás más probabilidades que la velocidad del agua disminuya al llegar al waterblock. Un sistema de gama alta será ideal para facilitar la circulación del agua y la refrigeración.
Para terminar con las tarjetas gráficas, también debes refrigerar la memoria, esto es también importante. Por lo general, el material necesario para la refrigeración es proporcionado. En caso contrario te recomiendo que compres uno.

El procesador


El [ procesador], también llamado CPU (Central Processing Unit) es un componente indispensable para el funcionamiento del PC. Por lo que es necesario refrigerarlo.

Los ventiladores que vienen de fábrica con Intel y AMD por lo general no son los mejores cuando se desea un equipo silencioso o hacer overclocking.
Por lo tanto habrá que cambiarlos por otros y evidentemente existen diferentes sistemas:
  • El watercooling
  • La refrigeración pasiva
  • La refrigeración activa


Para el watercooling, aquí también habrá que tener en cuenta que es costoso. Será necesario un waterblock de calidad para evitar que el flujo de agua se frene o simplemente para obtener un buen rendimiento.

El sistema de refrigeración pasiva, completamente silencioso ya que no utiliza ventilador, es recomendado cuando se quiere tener un equipo silencioso, de preferencia en una carcasa un poco grande (18 cms mínimo) y bien ventilada. La elección es un poco difícil ya que existen una gran variedad. Algunos excelentes sistemas fabricados por [ Thermalright], [ Noctua] o [ Scythe] (por no citar a todos) serán suficientes en este sistema. Pero cuidado! Antes de comprar, es necesario leer los test de los disipadores sin ventilador y averiguar acerca de la compatibilidad con el socket. Además si la carcasa es lo suficientemente grande y si la placa base es compatible. Habrá que estar atentos los primeros días con este tipo de sistema. Este sistema no es recomendado pare el overclocking, para esto ve el sistema activo.

En cuanto al sistema activo, es posible utilizar uno y también tener un equipo silencioso. En este caso deberemos prestar atención a los decibeles (<20 decibeles para no escuchar ruido). Este sistema también será del agrado de los que piensan hacer overclocking, ya que con el sistema apropiado, es posible aumentar bastante la frecuencia del procesador. Para el overclocking se recomienda tener una carcasa de gran tamaño para colocar los disipadores. Por lo general, los radiadores que son buenos en el sistema pasivo trabajarán bien una vez que se les agregue uno o varios ventiladores. Aquí también existen diferentes marcas: Tuniq, Noctua, Thermalright, etc. Antes de comprar habrá que tener en cuenta el socket del procesador, el espacio disponible en la placa base y el tamaño de la carcasa.

El Northbridge, Southbridge




Por lo general la refrigeración del NorthBridge y del Southbridge se hace por medio de dos sistemas (pasivos):
  • Un disipador de gama baja de aluminio
  • Un circuito de disipadores unidos por medio de heatpipes


Si no eres un apasionado del overclocking, entonces no necesitarás cambiar este sistema, más aun cuando un cambio del los heatpipes requiere cambiar el disipador del NorthBridge, del Southbridge y de los mosfet.
Pero si deseas hacer overclocking, la temperatura del NorthBridge es muy importante. Todos los sistemas actuales (y de buen rendimiento) son pasivos, pero a veces se recomienda agregar un ventilador. Los disipadores más potentes tienen la forma de una torre por lo que habrá que tomarlo en cuenta en el caso de que tengamos un Crossfire o un SLI: el disipador podría molestar. La otra solución, menos costosa, se presenta bajo la forma de un pequeño disipador de cobre y es una buena alternativa al sistema de gama baja de aluminio. Sin embargo, habrá que verificar la lista de placas base compatibles en el sitio del fabricante del disipador Northbridge/SouthBridge.

Los mosfet


Los mosfet, situados cerca del socket del procesador son semiconductores que a veces pueden inflarse, e incluso explotar, cuando se sobrecalientan demasiado. Esto sucede por lo general cuando se ha hecho overclocking sin tomar precauciones, por lo que es imprescindible colocar (si no lo hubiera) o cambiar el sistema de disipación cuando se desea hacer overclocking o cuando se cambia el disipador del Northbridge y estos dos componentes están unidos por un heatpipe.

También los mosfet pueden ser integrados a un circuito de watercooling.

El disco duro


Algunos discos duros tienen tendencia a recalentar mucho. Por lo tanto es posible integrarlos a un circuito de watercooling, poner el disco duro en un sistema pasivo compuesto de un disipador plano y de heatpipes para disipar el calor, o también un sistema pasivo con ventiladores para permitir una difusión más rápida y eficaz del calor, o poner sobre el disco simplemente un sistema compuesto de varios ventiladores.
Una vez este sistema integrado, los discos ocuparán más espacio y algunos pueden no caber en las habituales bahías de 3.5 pulgadas, por lo que será necesario colocarlos en la parte superior de la carcasa, en una bahía de 5.25 pulgadas.

3. Organizar la carcasa


Organizar los componentes dentro de la carcasa puede hacernos bajar la temperatura en algunos grados y reducir el ruido en algunos casos.

Ubicación de los diferentes componentes


La física nos dice que el aire frió desciende y el aire caliente se eleva. Por lo tanto debemos colocar los componentes teniendo en cuenta este principio. Lo recomendable es colocar el disco duro en la parte inferior de la carcasa, cerca de los ventiladores de aspiración, no en el medio, sino en la parte superior del ventilador de tal modo a que el aire pase bajo (o sobre) el disco duro. En cambio será más difícil cambiar la posición de la tarjeta gráfica, el procesador y la memoria RAM. Con respecto a la fuente de alimentación, que también desprende calor, esto dependerá de la carcasa. Las carcasas en la que la alimentación está situada en la parte inferior son generalmente mejor ya que la ausencia de alimentación en la parte superior de la carcasa da más espacio para un ventilador de aspiración en la parte alta de la carcasa, por ejemplo. En cuanto a la unidad de CD/DVD, no tiene mucha importancia. El calor que desprende es muy bajo ya que no es solicitado constantemente. También es importante ordenar los cables. Si un cable se mete a un ventilador, el sistema se parará inmediatamente. Si un cable roza un ventilador provocará un ruido excesivo. Lo mejor es colocar los cables en la parte baja de la carcasa y los de la alimentación en una de las bahías de 5.25 pulgadas, si hay una libre.

Colocar los ventiladores


Se deben colocar los ventiladores de extracción en la parte trasera de la carcasa, los ventiladores de aspiración a la entrada de la carcasa, los ventiladores laterales deben ser de aspiración y los colocados en la parte superior de la carcasa pueden ser de extracción o aspiración de acuerdo a las necesidades. Sin embargo habrá que tener en cuenta el diseño del ventilador. Se preferirá un ventilador con un diseño como éste de aquí a un ventilador con un diseño como éste, que es más bien reservado al enfriamiento de los disipadores.

Elección de la carcasa


La elección de la carcasa se hará en función de varios criterios:
  • El tamaño de la placa base
  • De nuestras exigencias


La placa base tiene un tamaño bien definido y fijo. Por lo que habrá que elegir la carcasa en función de ésta.
Si deseas una buena ventilación y hacer overclocking, necesitarás como mínimo 3 ventiladores.
Si lo que quieres es un equipo silencioso, entonces deberás preferir el aislamiento fónico a la cantidad de ventiladores. Deberás informarte acerca del ruido generado por estos ventiladores de extracción (<17 decibeles para no escuchar ruido)

4. Casos específicos


Hay algunos casos especiales como el de los PC portátiles en el que el espacio para la circulación del aire es muy reducido.

PC portátiles


En los PC portátiles los componentes están contenidos en una pequeña carcasa de plástico.

Existen métodos para enfriar los portátiles, pero no son muy recomendables. Los ventiladores no aportan nada y el sistema mas eficiente por lo general es la elevación del PC. Una vez elevado, el aire será evacuado sin obstáculo y la evacuación se hará rápidamente.
Aun recordamos los PC portátiles que explotaban causando daño corporal a los usuarios. Esta época ya pasó, pero uno nunca sabe, así es que mejor pon tu portátil en un lugar fresco.

Disipadores con heatpipes desnudos


Quiero mostrar esta nueva tendencia, los disipadores con heatpipes desnudos. Estos ofrecen un buen desempeño pero si no se tiene cuidado al instalarlos se pueden dañar. Por lo tanto hay que tener mucho cuidado.

5. Los detalles indispensables


Ahora hablaremos sobre la pasta térmica y muchas otras cosas.

La pasta termo conductora


La pasta termo conductora permite que se haga un buen contacto entre la capsula del chipset y la base plana del disipador para que haya una buena transmisión de calor.

Será necesario aplicar la cantidad necesaria, ni muy poco ni mucho. Luego hay que extender la pasta (con una tarjeta por ejemplo) sobre toda la superficie para que haya un buen contacto.
La pasta termo conductora tiene un largo periodo de vida (por lo general superior a 2 años).
En cuanto a los adhesivos térmicos que se suponen son conductores de calor, recomiendo cambiarlos por pasta termo conductora en cuanto se pueda, con esto ganaras algunos grados de temperatura.

La limpieza


El aire aspirado por el PC está lleno de polvo y rápidamente se aloja en los disipadores o sobre las aletas de los ventiladores. Una limpieza mensual es una buena idea si tu PC está encendido mucho tiempo. La limpieza debe hacerse con una bomba de aire seco (o soplando) y un trapito ligeramente húmedo. No utilizar el aspirador para hacer la limpieza, sino que de seguro aspirarás un tornillo.

Los diferentes materiales de que está hecho un disipador


Como seguramente lo sabes, todos lo metales son en menor o mayor medida conductores. A continuación una lista en orden descendente en relación a la conducción del calor:
Plata (429 W/(m.K) )
Cobre (401 W/(m.K) )
Oro (317 W/(m.K) )
Aluminio (237 W/(m.K) )
Zinc (116 W/(m.K) )
Níkel (90,7 W/(m.K) )

De aquí te podrás hacer una idea de la mediocre conductividad del aluminio. Claro que hay que tener en cuenta también la pureza del metal que pesa enormemente en la conductividad del mismo.

PD: El artículo original fue escrito por u-boulet, contribuidor de CommentCaMarche

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Publicado por Carlos-vialfa. Última actualización: 13 de marzo de 2009 a las 22:07 por Carlos-vialfa.
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